JPS626127A - 分光光度計 - 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】 イ、産業上の利用分野 本発明は、モータを減速して回折格子を直接回転させる
型の分光光度計に関する。

口、従来の技術 回折格子を用いた分光器の回折格子駆動方式として従来
サインバー機構を用いるものが採用されていた。この方
式ではサインバー送りねじの回転量即ち駆動モータの回
転量が波長とリニヤな関係になると云う利点があるが、
構造的には複雑である。最近分光光度計の制御にコンピ
ュータが使用されるようになって来たが、この場合には
回折格子駆動モータの回転量と波長との関係が非直線的
であっても、計算によってモータの回転量から波長が求
められるので、機械的構造が簡単となる利点によ−て回
折格子のモータによる直接駆動方式　　　　１が採用さ
れるようになってきた。

所で回折格子の格子ピッチは格子毎に多少のはらつきが
あり、サインバー機構を用いる分光光度計ではこのばら
つきをサインバーの長さを調節することで補正し、モー
タの回転量が正しい波長を示すようにしていた。しかし
回折格子を直接駆動する型では回折格子毎の格子ピッチ
のばらつきを機構的に補正する手段がないので、回折格
子のピッチが設計値と異なっているときは、波長表示が
誤差を含んだものとなり、結局この型の分光光度計は波
長精度が低いものとされていた。

ハ３発明が解決しようとする問題点 モータを減速して回折格子を直接駆動する型の分光光度
計において、回折格子毎の格子ピッチの違いを補正する
手段を提供しようとする。

二３問題点解決のための手段 回折格子の格子ピッチの基準値をＮ本／ｍｍとするとき
、回折格子駆動用モータの回転量から波長を算出する演
算手段に設定する演算パラメータとしての格子ピッチの
データをＮ±ｎ本／ｍｍ（ｎ＝ｏ、１．２・・・）なる
２ｎ＋１種の中から任意選択可能としておき、実際の較
正動作で、この２ｎ＋１種の格子ピッチの中の一つを指
定できるようにした。

ホ０作用 第３図で回折格子は座標原点０を中心に図の紙面に垂直
な軸の回りに回転するものとする。回折格子への入射光
はｙ軸とαの角をなし、回折光は入射光とは反対側にｙ
軸とαの角をなして反射回折される。こ＼で回折格子の
格子面がＸ軸と一致するときの回折光は０次光であり、
この格子位置は波長０に相当する。この位置からθだけ
回折格子１が回転したときの回折光の波長λはλ＝　２
ｄｃＯ３（ｚｓｉｎθ　（１次光のみ）で与えられる。

こ＼でｄは格子定数である。上式でθはモータの回転量
と比例したものであり、格子定数は１ｍｍ当たりの格子
本数Ｎの逆数であるから、モータの減速比をＡ１モータ
の回転量φとすると、 によってモータの回転量から波長が算出される。

この演算を行う回路に設定するパラメータとしてのＮに
Ｎ”：ｎの２ｎ＋１種のデータを予め用意しておいて、
較正によってこの中の一つを指定すればモータ回転量か
ら正しい波長が算出される。

へ、実施例 第１図は本発明の一実施例の測定及び制御系の構成を示
し、第２図は機構部を示す。第２図でＧは扇形ギヤでそ
の回転軸に回折格子１が固定されており、扇形ギヤＧに
噛み合うビニオンｇがパルスモータＭによって回転せし
められる。Ｐは分光器の波長原点検出用光電検出器で、
回折格子１が第３図におけるＸ軸と一致する位置を取る
とき、扇形ギヤＧの端が上記光電検出器で検出されるよ
うになっている。

第１図において、１は回折格子、２は分光器、Ｍは回折
格子駆動用パルスモータ、３は光源、４は試料セル、５
は光検出器、６はプリアンプ、７はＡＤコンバータ、８
は装置の制御及び測定値のデータ処理等を行うコンピュ
ータ、９は測定結果を表示する表示装置である。コンピ
ュータ８はパルスモータ駆動回路１０にパルス信号を送
ってパルスモータＭを駆動し、分光器の波長走査を行う
と共に、そのパルスを計数して分光器の波長を算出して
いる。

コンピュータ８が分光器の波長に関して直接取り込むデ
ータは上記したパルスモータ駆動用パルスの計数値で、
この計数値が前記（１）式のφで、（１）式によって波
長λを算出する。この演算では（１）式に示されるよう
に回折格子の格子ピッチＮがパラメータとして必要であ
る。このパラメータは３ビツトのデータとしてコンピュ
ータ８に入力される。１１がこのパラメータ入力部で、
３個のスイッチ８１〜Ｓ３の固定接点が夫々プルアップ
抵抗ｒを介して＋Ｖの電源に接続されると共に、この固
定接点の電圧レベルのハイかローかがコンピュータ８に
読み込まれるようになっている。スイッチＳ１が正負の
指定、Ｓ２が数１．Ｓ３が数２に対応し、８１〜Ｓ３の
オン、オフの組合せで０、±１．±２．±３の７種のデ
ータが設定できるようになっている。コンピュータ８は
パラメータ入力部に設定されたデータがＯであるときは
、前記（１）式のＮを回折格子の標準格子ピッチである
として波長を算出するようになっており、パラメータ入
力部の設定データ±ｎに応じてＮ＋ｎ本／ｍｍを（１）
式のＮとして波長算出を行う。回折格子は公称格子ピッ
チをＮ本／　ｍ　ｍとして作成してもＮ−３からＮ＋３
の範囲でばらついている。そこで分光光度計の組立の際
或は回折格子取換の際の波長較正は、回折格子の格子ピ
ッチを標準値であるとして波長既知の輝線スペクトルを
検出し、表示装置に表示される波長値と真の波長とのず
れから格子ピッチを逆算して、パラメータ入力部に設定
するデータを決める。

波長較正モードにおけるコンピュータ８の動作は次のよ
うに行われる。較正方式としては、二つの方式が考えら
れる。一つは、０次光の位置をまず確定し、次に重水素
ランプの６５６．１ｎｍの輝線の位置を求めて較正する
。もう一つの方式は重水素ランプの二つの輝線６５６．
ｌｎｍと４８６、Ｏｎｍの輝線の位置を求めて較正する
方式である。０次光を用いる場合、まず第２図に示した
位置検出手段Ｐによっておおまかな回折格子の位置を知
る。次にＯ次光付近をピークサーチして０次光の位置を
求める。それから６５６．ｌｎｍ付近をピークサーチし
て、６５６．ｌｎｍの位置を求める。０次光と６５６．
１ｎｍの輝線間の回折格子の回転用人φから、 より本数Ｎ゛を求めこれを表示する。この表示に従って
スイッチ３１〜Ｓ３を選択する。以後は電源投入のたび
に０次光の位置だけをピークサーチによって求め、８１
〜Ｓ３のスイッチの状態を読み込んで波長を求めるよう
にすればよい。

重水素ランプの二つの輝線を用いる場合、第２図に示し
た位置検出手段Ｐによって大まかな回折格子の位置を求
めた後、６５６．　１　ｎｍと４８６．０ｎｍの両輝線
の位置を求める。この場合０次の位置からの回転角の絶
対値は得られず両輝線間の回転角の差ΔＡφだけしか得
られないので、この値から、回折格子の本数Ｎ°　は求
められない。しかしＮ’　＝Ｎ±１．±２．±３．＋０
の場合の両輝線の位置に対応する回折格子の回転角の差
は前もって計算できるので、ΔＡφの値を表示すればＮ
の本数誤差を補正するスイッチ８１〜Ｓ３をどのように
設定ずればよいかわかる。こうして設定されたスイッチ
３１〜Ｓ３は回折格子の本数Ｎが実際どうなっているか
を示すので、以降は電源投入のたびに６５６．１ｎｍの
輝線位置のみを定め、波長の算出にあたってはスイッチ
の設定状態からＮ′の値を知り計算する。

上述実施例はモータ駆動パルスの計数値から波長を算出
するが、パルス計数と波長との関係表が格子ピッチＮ±
ｎ　（ｎ＝０．１．２．３）の各々について作成されて
ＲＯＭに格納してあり、その中の何れかを選択するよう
にしてもよい。また波長原点が機構的に精密に検出でき
るようになっている場合、波長既知の輝線スペクトル１
本だけで波長較正ができる。

ト、効果 本発明によって構造的に簡単な直接駆動式の分光光度計
であっても波長精度の良いものを提供できることになる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のデータ処理制御系のブロッ
ク図、第２図は波長駆動機構の平面図、第３図は回折格
子の波長計算の説明図である。 代理人　　弁理士　縣　　浩　介 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. モータを減速して回折格子を直接回動させる機構と、モ
   ータの回転量から一定の関数関係で波長を求めるデータ
   処理部を有し、データ処理部には回折格子の格子定数の
   誤差に対応するパラメータを設定するパラメータ入力手
   段が設けられ、データ処理部は上記パラメータ入力手段
   に設定されたパラメータ相当分だけ回折格子の格子定数
   を修正して波長を求めるように構成されていることを特
   徴とする分光光度計。