JPS6250641A - 吸光光度計を備えた分析装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、吸光光度計を備えた分析装置に係り、特に、
フローセル内に試料を流通させて透過光を測定する分析
装置に関する。

〔発明の背景〕

吸光光度計を検出部として組込んだ分析装置には１種々
のものがあるが、フローセルに液体試料を流通させる分
析装置の代表的なものに液体クロマトグラフ分析装置、
フローインジェクション分析装置、臨床用生化学自動分
析装置などがある。

フローセルを有する吸光光度計として実開昭５６−４８
４４が知られている。この従来例では、光源とフローセ
ルの間にビームスプリッタを設置し、そこから取り出し
た光をモニタして光源変動の影響を補正する。このよう
な構成の吸光光度計を例えば液体クロマトグラフに組み
込むと、ベースラインの変動が十分に除去されず、特に
吸光度の低い領域での測定精度が悪い０発明者らは、こ
の原因を検討し、次の２つの理由が原因することを見い
出した。

すなわち、第１の理由は光源変動に関する。ビームスプ
リッタによる分割で作られた二つの光路のうち、片方は
試料セルに入射し１片方はモニタ側検出器に入射するが
、光源の発光点が幾何的に変動する際には、二つの光路
に与える変動の影響が同等とならない、特に試料セルが
液体クロマトグラフ用の小容量のフローセルの場合には
、一般に光源の発光点のわずかな幾何的変動は、小容量
フローセル側に大きな影響を与え、小容量フローセル内
セルて大きな受光面を有するモニタ側検知器には、あま
り影響を与えないというアンバランスを生じる。また実
開昭５６−４８４４のように、モニタ側と試料側に別個
に分光器の出射スリットを設けたり、また意図的に二つ
の光路の両方または片方に間隙を設けたりすると、光源
変動による光軸のわずかなずれと間隙の関係を二つの光
路でマツチングさせることは、非常に困難となる０以上
より、従来技術においては、光源変動の影響を十分に補
正することはできない。

第２の理由はフローセル内の溶液の流れに関する。従来
の方式においては、フローセルを用いた測定において、
溶液の流れに起因する変動を補正することはできない０
例えば、溶液の屈折率変化による変動は、液体クロマト
グラフ用光度計においてしばしば問題となるが、従来技
術は、フローセルより手前で光をモニタしており、この
ような変動を除去できない。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、フローセル内の流れに起因する変動を
補正し得、かつ光源変動の影響を一層低減し得る吸光光
度計を備えた分析装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は、試料が流通されるフローセルを透過した光を
受光する試料測定用検出素子およびモニタ用検出素子を
設け、このモニタ用検出素子には試料測定用検出素子に
検出される波長より長波長の光を導き、同時に得られた
試料測定用検出素子の出力信号と上記モニタ用検出素子
の出力信号との比較演算手段を設けたことを特徴とする
。

〔発明の実施例〕

本発明の望ましい実施例では、試料透過光を測定する主
検出器と、試料透過光の一部を分割して取り出すための
光分割手段と、分割して取り出された光を受光するモニ
タ検出器と、主検出器の出力信号とモニタ検出器の出力
信号の比演算を行なう比演算手段とを有する。モニタ検
出器の前には、特定波長以上の光のみを透過させるフィ
ルタ、または特長波長域の光のみを透過させるフィルタ
を設置した。

また、本発明の他の望ましい実施例では、分光手段を試
料位置の後方に配置し、光分割手段を用いる代りに、主
検出器及びモニタ検出器を分光手段の後方の適当な位置
に配置することにより、各各に必要な光を入射させる。

この場合、モニタ検出器に入射する光の波長が主検出器
に入射する波長よりも長波長になるように両者を配置し
た０分光手段に回折格子を使用し、主検出器に１次分散
光を入射させ、モニタ検出器にフィルタを経由してゼロ
次光を入射させる。

本発明の一実施例を第１図により説明する。

重水素ランプ１より出た光は、レンズ２により集光され
て、フローセル３の端面よりセル内に入り試料中を通過
する。その後入射スリット４を通って分光器内に光が入
るが、入射スリット４の後にあるビームスプリッタ５に
より一部がモニタ側光路に向けられる。モニタ側光路の
光は、紫外・可視域の光の大半をカットするためのショ
ートカットフィルタ８を通過し、シリコンフォトセル９
に入射する。ショートカットフィルタ８は、主として６
３０ｎｍ以上の光のみ透過させる光学材料よりなってい
る。ビームスプリッタ８を透過した光は、凹面回折格子
６に入射し、分散する。この結果、スリット像面に設置
されたフォトダイオードアレイ７の受光面上に、波長毎
のスリット像が形成される。フォトダイオードアレイ７
は、自己走査形であり、パルス列状となった各ビットの
出力信号が１回路系１０に入る。他方、モニタ側には、
６３０ｎｍのショートカットフィルタ８とシリコンフォ
トセル９が設置されており、シリコンフォトセル９の出
力信号も信号処理系１０に入る。

信号処理系１０の内部においては、フォトダイオードア
レイ７の出力信号を、同時に得たシリコンフォトセル９
の出力信号で割算する比演算が行なわれた後対数変換が
行なわれ、吸光度の形となった信号がＡ／Ｄ変換されて
、さらに必要なデータ処理が施される。

第２図は、用いた重水素ランプの光を分光した後、シリ
コンフォトセルで受光した時の波長特性を示す図である
。モニタ側光路に設置されたフィルタ８で６３０ｎｍ以
下の光をカットすると、実際上６５６．１　ｎ　ｍ輝線
の光が主体となりモニタ側シリコンフォトセル９に入射
することになる。しかしながら通常の液体クロマトグラ
フ等の測定試料においては、６５６．１ｎｍの付近には
、強い吸収ピークは存在しない、すなわち液体クロマト
グラフ等の対象試料は１反結合性π軌導への励起すなわ
ちπ→π“、ｎ→π”が大半であり、吸収ピークは、は
とんど６５０ｎｍ以下に存在する。従って。

試料透過光をモニタしているにもかかわらず、モニタ信
号中に試料の吸収の影響は、多くの場合無視し得る。従
ってこのようなモニタ信号を使用して支障無く比測光を
行なうことができる。

一方、比測光による変動補正の効果は、従来のものより
も数倍勝れる。第一に、重水素ランプのアークがわずか
に位置的変動をした場合も、モ二り部がフローセル３、
スリット４のような微小間隙の後にあるため、主光路と
モニタ光路に変動の項響がほぼ等価に表われる。この結
果比演算により正しく補正し、吸光度の低い領域まで安
定に測定することができる。第二に、モニタ部がフロー
セルの後にあるため、フローセル中を流れる液の屈折率
の不均一性に基づく変動も補正可能である。

第３図は、クロマトグラムの記録において、データに重
畳する種々の変動を説明するための図である。Ａは、液
の屈折率変化の影響であり、Ｂ、Ｃは、光源に起因する
変動であるが、いずれも実施例に示した方式で補正可能
である。

第４図は１回路系１０の機能を説明するための図である
。フォトダイオードアレイ７の出力信号であるパルス列
は、ビデオアンプ１１に入り、増幅された後、ＬＯＧ変
換器１３の一つの入力部より入る。他方シリコンフォト
セル９の出力信号は、プリアンプ１２により増幅されて
、ＬＯＧ変換器１３のもう一方の入力部より入る。ＬＯ
Ｇ変換器１３の出力信号は、二種類の入力信号のＬＯＧ
変換値の差の信号となる。すなわち入力信号の比の値を
ＬＯＧ変換した値となる。この値は、Ａ／Ｄ変換器１４
によりディジタル信号に変換されて、データ処理部１５
に入る。データ処理部１５は。

測定モードに応じて、クロマトグラム記録、クロマトグ
ラム記憶、スペクトル記憶、スペクトル記録、スペクト
ル間の演算等を可能にする。

第５図は１本発明の第二の実施例の主要部を示す、この
実施例においては、ビームスプリッタは使用せず、モニ
タ用のシリコンフォトセル９は、スリット像面上の長波
長部に配置され、二次光カット用ショートカットフィル
タ１６を透過した長波長光が、シリコンフォトセル９に
入射するようになっている。第５図においては、モニタ
用に別の検知器を使用するようになっているが、フォト
ダイオードアレイ７のチャネル数を増加させ、モニタ用
長波長光自身もフォトダイオードアレイの一部のチャネ
ルで受光するように構成してもよい。

第６図は、本発明の第３の実施例を示す、シリコンフォ
トセル９は、スリット像面のゼロ次光の位置に配置され
、ゼロ次光の中で試料の吸収を受けにくい長波長光が、
ショートカットフィルタ８を通過して、モニタ用シリコ
ンフォトセル９に入射する。この場合も、モニタ用とし
て別個の検知器を設けず、フォトダイオードアレイ７自
身にて上記ゼロ次光を受光する構成にしてもよい。

上述の第１図、第５図、第６図のいずれの実施例も、液
体クロマトグラフの検出部として組み込むことができる
。この場合、フローセル３には。

分離カラムによって成分分離された試料を含む液が流入
され、連続的に流通される。

液体クロマトグラフ用フォトダイオードアレイ検出器に
おいては、フローセルに液を流した場合。

吸光度に換算して、０．００１Ａｕ〜０．０１Ａｕの変
動を生ずる。しかしながら本発明によれば、変動は、０
．０Ｏ０２Ａ　ｕ　〜０．００１　Ａ　ｕ　程度に軽減
される。

これにより液体クロマトグラフのメソドロジーに対する
制限が少なくなり（変動を避けるために。

溶媒の種類、グラディエンドのかけ方、試料注入量等を
制限する必要が無くなる）、結果的には。

効率の向上、経済性に関しても良い影響がある。

〔発明の効果〕

本発明によれば、フローセル内の硫れに起因する変動お
よび光源変動の影響を補正できるので。

吸光度の低い領域まで高精度測定が可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の光度計部の概略構成を示す
図、第２図は重水素ランプの光をシリボンフォトセルで
受光した場合の波長特性を示す図、第３図はデータに重
畳される変動を説明するための図、第４図は第１図の回
路系の説明図、第５図は本発明の他の実施例の要部構成
図、第６図は本発明のもう１つの実施例の要部構成図で
ある。 ３・・・フローセル、５・・・ビームスプリッタ、６・
・・凹面回折格子、７・・・フォトダイオードアレイ、
８・・・ショートカットフィルタ、１０・・・回路系、
１３・・・対数変換器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、試料が流通されるフローセルを備え、このフローセ
   ルに光を照射して透過光を測定する分析装置において、
   上記フローセルを透過した光を受光する試料測定用検出
   素子およびモニタ用検出素子を設け、上記モニタ用検出
   素子には上記試料測定用検出素子に検出される波長より
   長波長の光を導き、同時に得られた上記試料測定用検出
   素子の出力信号と上記モニタ用検出素子の出力信号との
   比較演算手段を設けたことを特徴とする吸光光度計を備
   えた分析装置。