JPS63175744A

JPS63175744A - 光吸収分析装置

Info

Publication number: JPS63175744A
Application number: JP63000610A
Authority: JP
Inventors: ティモシー・ジョセフ・ニコラス・カーター; ロジャー・アブラハム・バンス
Original assignee: HOWATSUTOMAN RIIBU ENJIERU PLC
Current assignee: HOWATSUTOMAN RIIBU ENJIERU PLC
Priority date: 1987-01-05
Filing date: 1988-01-05
Publication date: 1988-07-20
Also published as: US5035508A; GB8700061D0; EP0274403A2; EP0274403A3

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】（産業上の利用分野）本発明は、光分析装置に関する。これは、単一、即ち、
より特定の振動数における、光の伝達もしくは光の反射
のいずれかにおいて、光の吸収度を測定する。

（従来技術とその問題点）従来、測色計に最も代表される上記の光分析装置は、比
較的大規模で、高価かつ持ち運びのできない装置である
。

本発明の目的は、従来の装置を、持ち運びが可能で広範
な用途を持ｔ；せるために、上記の幾つかの問題点を解
決することである。

本発明は、持ち運びが可能でハンドベルト型の光分析装
置を提供する。これは、分光光度装置を通してプローブ
にパルス光を発射する発光部を備えている。

上記の装置は、周知のものの中に見られる。

米国特許明細書３８１０６９６号には、例えば、光源が
キセノン閃光管であり、その点光源とみなしうる出力は
干渉フィルタを通過するように構成されたものが開示さ
れている。そしてコリメータレンズは、光を平行にして
、その一部はサンプルを通過するように、他の部分は基
準信号として用いられる。

米国特許明細書４２４１９９８号には、キセノン閃光管
を点光源として用いるようにした工夫が示されている。

この発明者は、このような閃光管は点光源ではなく、ま
た、少くとも幾つかのタイプにおいては、常に同じ位置
に位置する放射源でもないことを明らかにした。このこ
とを解決するために、出力端から射出される時までには
、単一で正確に位置した光源から射出されたと考えられ
るような方法で光を分散させる積分管の一端上に閃光手
段からの出力をレンズにより結像させる。これは格子モ
ノクロメータによっても正確に処理される。

米国特許明細書２５５９６８８号もまた、特別なねじれ
光学系を用いて長尺キセノン管からの「点光源」を作り
出すという問題に取り組んでいるが、この光学系ではレ
ンズが非常に複雑なものとなってしまう。

米国特許明細書４０２２５３４号及び４０７６４２１号
に、反射モードにおける吸収後の単色化についての開示
が見られるが、これらは光学ファイバを導波路に用いて
おり、同様の原理はミノルタ製の「クロマ」（Ｃｈｒｏ
ｍａ）という名の反射計に用いられている。

これら発明の最も重要なことは、テストサンプルに光軸
に対して４５度の角度で光を出力する一方、該光軸に沿
ってサンプルから反射されてくる入力を受光するための
ヘッドにある（いわゆる、”４５１０Ｎテスト）。この
場合、光源は非点光源であるキセノン閃光管である。ミ
ノルタ製のクロマＣＲ１３１においては、ファイバ光学
系によって、光は反射サンプルに向けて、かつ反射サン
プルから反射されるように案内されて、４５１０の幾何
的経路を構成する。発射・反射の組合わせ後の単色化は
、「ジャーナル・オブ・オートマチイック・ケミストリ
Ｊ　　（Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ａｕｔｏｍａｔｉｃ　
Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ）の１９８１年第３巻第２号の７１
〜７５ページのシップ（Ｚｉｐｐ）の論文の第３図にも
また示されている。これは、商品名セラライザ（Ｓｅｒ
ａｌｙｚｅｒ）として知られる装置として商品化されて
いる。

光源自身が効果的な単色性をもっているものを用いると
いった別の方＆も行われる。これは、３個のＬＥＤを用
いている商品名リフロトロン（Ｒｅｆ　Ｉｏｔｒｏｎ）
として呼ばれる市販の装置に見られる。

しかし、これは限られた方法であり、比較的強度の低い
放射光しか得られないため、光を最大限に集めるために
積分球面を用いる必要がある（積分球面は、１８９２年
に初めて開示され、上記のセラライザやその他の公知の
装置にも用いられている）。

最後に、ノーラア（Ｎｏｌｌｅｒ）は、比濁分析（西ド
イツ特許出願公開明細書３０２６０７７号及び英国特許
発明明細書２０８８５８０号）及び蛍光分析（米国特許
発明明細書４１３３８７３号、４４１９５８３号、４４
５１１４９号）のｊ；めに閃光光源を用いた分析装置を
提案している。

（発明の概要）本発明においては、光源として閃光管を用いている。キ
ャノン管が非常にたやすく利用でき、信頼性があり、効
率がよく、波長帯が１００〜１１０００ｎ以上の出力で
も出すことができる。

閃光電球は点光源ではない。それが単純で大変安価な写
真用閃光管であれ、米国特許明細書４２４１９９８号に
用いられているようなより複雑で高価なタイプであれ、
光はあらゆる方向に及び広がった光源から発せられる。

そのような光源から所定の波長のみの光を得ることは、
公知技術に見られる入念でしばしば精巧な測定を、従来
常に必要としていた。

本発明は、分光光度装置を用いて既知の波長の光を基本
的に得ることができ、この分光光度装置は、一方向のみ
、即ち、装置に関して単一の角度方向にのみ既知の波長
の光を生成する特性を有する光学装置上に閃光管からの
光を作用させる。干渉フィルターは最も適した例であり
、回折格子を用いることもできる。

装置には、単一方向から放物線状ミラーに入射する平行
光線だけが一点に結像されるような装置に関する位置に
放物線状ミラーが設けられており、上記の一点には少な
くとも一つの集光装置が備えられるので、光学装置に入
射する光を整列させたり、焦点を合わせたり、或いは光
を方向付けたりする必要がない。「点」なる用語を用い
る場合は、光学上の普通の意味で、即ち、小さい面積の
意味で用い、厳密な幾何学上の意味ではない。集光装置
は、適当な光学系のどのようなものでもよいが、好まし
くは光ファイバーがよい。平行光線のみが一点に集中さ
せられるため、光学装置から放射する既知の波長の光線
のみが集められる。他の波長の光線はもしミラーに受光
されても、集光点に集められないので、別の方向で装置
を通る他の波長の光線は問題ない。

それで、集められた光は、所望の解析に用いられる。

非常に安価で、容易に出力が得られる光源からの基本的
に既知の波長の光のみを与える手段の極度の単純さは、
本発明に、公知技術を特徴付ける複雑さ、規模の大きさ
及び高価さといった問題を解決することを可能ならしめ
る。

レンズを全く用いないので、分光光度系のために選択さ
れる出力波長に何らの限定を加えない。

本発明の分析装置は、いずれかのモードにおける蛍光分
析を含む伝達モードや拡散反射モードにおけるあらゆる
種類の光分析に用いられる。

伝達モードの操作では、集められた光は、使用に際して
テストすべきサンプルに浸漬されるプローブヘッドに導
かれる。テストされるサンプルを通って伝達された後、
信号は分析装置の本体にもどってくる。そこで、出力信
号と帰還信号との強度が比較され、分光光度装置によっ
て選択された周波数における比を表す表示に変換される
。その信号はミラー（好ましくは、反射光ファイバーの
集光装置上に反射信号を集める凹面ミラー）での反射後
あるいは拡散面での拡散後、帰還される。

反射モードにおいては、プローブヘッドに接している場
合に試験面から既知の距離及び既知の角度にある発光部
で光学ファイバが終端しているプローブヘッドに、集光
装置である光ファイバは光を導く。受光集光装置はまた
、上記プローブヘッドに固定されており、比較のための
分析装置の本体に信号を帰還させる。発光部及び受光集
光装置の角度は等しいかあるいは４５１０の構造でも良
く、どちらの場合も、両者の円錐角はほぼ試験面上にお
いてに重なる。

試験面の位置は上記プローブヘッドの表面によって決め
られる。これは、光ファイバの端部と試験表面との間に
空気ギャップをもった、試験面との不連続接触を与える
か、好ましくは上記プローブヘッドの拡散面に連続させ
るかする。実際に、プローブヘッドは拡散面として作用
するとともに試験面に接触するための面の一つと一体に
形成することができる。

プローブは本体から剛体的に突出させられるか、−ある
いはそれ以上の光フアイバ導波路（出力用上帰還用）を
含むフレキシブルリード線によって本体に連結すること
ができる。分析装置は、分光光度測定装置と比較及び読
み出し装置を含む本体にいずれか一方を取り付けること
ができるように、剛体プローブとフレキシブルプローブ
の両方を備えても良い。

出力信号と帰還信号は同一の光学リード及び適当なビー
ムスグリッド装置を用いたプローブヘッドへ、あるいは
それから伝達され、帰還される構成を取り得る。

光学装置は、二（あるいはそれ以上）の特定の波長を所
定の方向に発生させるような構成とすることができる。

つまり、集められた光が二つの波長の光からなるように
、並んで共面に配置された二つの干渉フィルタを用いる
ことができる。そして、プローブヘッドにはいま一つの
受光集光装置が設けられ、モして／あるいは比較回路が
二つの波長における反応を区別する。こうして読み取り
は、２色モード（干渉反応は自動的に考慮される）にお
いて行われるか、または変化システム、例えば生体内酸
素計測法装置の読み取りから得られる。

分析装置には、メイン電源から変圧器を通して電力を供
給しても良いが、分析装置本体に一次電池もしくはバッ
テリを内蔵させて携帯できるようにするのが好ましい。

閃光管は、最高の日光のレベルをのぞいては圧倒的であ
るような非常に高強度の光を発生する。

光のパルスは短く（ミリ秒のオーダー）、不連続であり
、適当な公知の電気的手段によって連続的で比較的一定
のバックグラウンド日光とはたやすく区別が付けられる
。それゆえ、少なくとも伝達モードでは、サンプルは、
日光を除外する予防措置を取らずに試験される。しかし
、反射モードでは、きわめて僅かな光しか反射されない
ので、そのような予防措置は、必要となる。ある場合に
は、「干渉」は普通の室内用の蛍光灯から出る光によっ
て起こるので、そのような予防措置は、プローブヘッド
をコーティング例えばペイントすることによって容易に
なされる。

干渉フィルタは分析装置の中に組み込まれたままでも良
いし、サンプリングのための異なった波長帯を選択する
ために−あるいはそれ以上の別の干渉フィルタと交換で
きるようにしても良い。同様に、フィルタは赤外線をカ
ットできるようにしても良く、該フィルタを干渉用フィ
ルタと一体型としてもよく、また分離型にしても良い。

電気比較回路は、異なった感度範囲及び伝達モードと反
射モードとの間の異なった反応に応答するようになって
いる。

この分析装置は、ガラス器具内診断チェックや、プロー
ブが患者に対して連続的にあるいはそうでなくとも用い
られる生体内診断にも用いられる化学分析にも応用され
る。

（実施例）本発明の特別な実施例は、添付の図面を参照して以下に
詳細に述べられる。

第１図には、以下に説明する動作部品を収めた手で持つ
ことのできる本体１が示される。窓２は、ユーザに表示
パネルが見えるようにするものである。ソケット３は、
交換プローブ５，６のジャック４の差し込みである。プ
ローブ５は剛体チューブであり、取り付けられていると
きは本体ｌの延長となり、その端部に設けられている窓
７は、本体の適当な操作によって試験される液体の中に
浸けられる。プローブ６はフレキシブルであり、窓７を
有するチップ９に続くダクト８を有している。

これは明らかに、一定の制限内ではあるが本体１の位置
や姿勢から独立したプローブの位置を与える。勿論、い
ずれか一方のプローブ装置を本体１に取り付けたままで
も良い。

本体内の光学系は以下に述べるものの一つである。

第２図は、電力供給源５０によって励起される高強度キ
セノン閃光管１０としてのパルス光源を示す図である。

閃光管からの光は、熱（赤外線）フィルタ１２である第
１フイルタと干渉フィルタ１３である第２フイルタとか
らなるフィルタを通過する。部分円柱状の反射装置１１
はフィルタ組に光を反射する。干渉フィルタの特徴は、
所望の周波数の光をそのフィルタの水平面に対して垂直
な方向にのみ（現在の目的では）、通過させることであ
る。２重放物凹面ミラー２１は、フィルタ１３の水平面
に対して垂直な方向に通過させられた光を集光装置のあ
る点に集める。この場合には、グローブ５か６に続く光
７アイバ導波路１４の入り口端部及び比較検出装置１７
に続く光フアイバ導波路２２の入り口端部へと光が集め
られる。結像されたビームの円錐角は適当に適合してい
る、即ち光ファイバの集光円錐角の内にある。内部反射
を防ぐため、本体の内部は効果の高い光の吸収体、例え
ば艶消しの黒色になっているか、黒色光学フェルトで裏
張される。

比較もしくは参照用検出器へのビームの一部を取り除く
他の構成が可能である。−例はビームスプリッタである
。さらに、特に蛍光分析が行われる場合には、参照光は
単色化の前に取り除くことができる。参照用検出器１７
は、例えばシリコンホトダイオード等の固体素子検出器
であることが望ましい。その電気的出力は電気比較器１
８に取り出される。

光ファイバ１９を通ってプローブから戻って来た光は、
好ましくは固体素子製で検出装置１７と適合させた「試
験」検出器２０に入れられ、その出力はまた、比較器■
８に入れられる。

プローブヘッドの種々の光学装置は、第３図に示されて
いる。光ファイバ１４の出力端からの（あるいは、プロ
ーブ装置が本体１から取り外し可能である場合には、ソ
ケットとジャックによって光ファイバ１４に直線的につ
なげられている光ファイバからの）光は窓７を越えてプ
ローブの最端部に取り付けられる凹面ミラー２３に向か
って投射される。凹面ミラー２３は光を正確に反射光フ
ァイバ１９の入力端部（または、プローブ装置が取り外
し可能な場合には、光ファイバ１９に直線的につながっ
ている光ファイバの入力端部）に反射する。　もし、放
物面もしくは球面ミラー２３がプローブヘッドに用いら
れると、光ファイバ１４゜Ｉ９の端部はこのミラーの焦
点距離のほぼ２倍の距離に位置されるが、このミラーの
同じ範囲を視覚するために互いに少し傾けられる。もし
、ミラーが第３ｂ図の参照番号２４に示すごとく、楕円
面状であるとすると、光ファイバの端部はミラーの２つ
の焦点２５．２６にそれぞれ位置される。

第３ｃ図に示すように、ミラーの凹面は、ミラーに腐食
剤や干渉性物質が溜まる可能性を排除するために、平ら
あるいは凹面の表面を持った透明物質２７で満たされる
。そうでなければ、非腐食性物質がミラーの表面に用い
られる。

ミラーを平面拡散板と置き換えるといった変更も可能で
ある。この系は以下に説明するように、拡散反射率計モ
ードとして効果的に作用する。

第４図及び第５図は、いかに単一の光学導波路がプロー
ブヘッドに行くのかを示す。

第４１１！ｌには、第２図に示したような光学系（ここ
では一般参照番号として２８を付している）は入力用光
学ファイバ１４及び光学ファイバ導波路２２を通って参
照用検出器１７に光を供給している。

ファイバ光導波路１４からのビームは、球状凹面ミラー
３０からプローブヘッドに向かい、かつミラー２３の焦
点で終結する単一のファイバ先導波路３１に反射される
。光導波路３１を通って戻って来るビームは出力光導波
路１９．によりとらえられ、既述の実施例と同様試験用
検出器２０に向けられる。

第５図は、同様の目的を達成するための光学的には若干
効率的でない方法を示す。平面ハーフミラ−３２は、ａ
）入力ビームを参照用検出器１７に反射し、ｂ）単一の
光導波路３１から結像ミラー３３を介して試験検出器２
０にビームを帰還させる。

第２図を参照すると、プローブの使用に際して、グロー
ブの端部は試験されるべき液体に浸けられる。この液体
は窓７を通って入り込む。フィルタにより所望の周波数
をもつように濾波された光源１０からの光は、光ファイ
バ１４からミラーまたは拡散面へと進み、光ファイバ１
９へと戻って来る。それゆえ、液体中に２重の経路が形
成される。

出力と入力との強度の差は、表示２上で読み取りが行え
るようになっている比較器１８によって測定される。比
較器１８はまた、周囲光による「ノイズ」を除外するた
めに、パルス光源１０に基づく信号のみを検出する。キ
セノン発光は非常に高強度であるので、この最後の効果
はそれほど重要ではない。

もし所望ならば、異なった周波数用の他のフィルタと交
換できるように、本体を構成することができる。その代
わりに、格子、プリズムあるいは干渉光学くさびのよう
な周波数可変のモノクロメータを各フィルタに代えて用
い、そのセツティング調整によっである波長帯にわたる
走査を行えるようにしても良い。

処理される信号は高強度の短いパルスである。

これらの信号は、ピーク値か、ある中間値または積分値
のいずれかで評価される。より正確な結果が求まるので
、信号を積分値によって評価するのがよい。さらに、あ
る数、例えば１０の自動生成されたパルスのバーストを
含んだ試験を行い、その積分の中間値を読み取り値とし
て用いることにより、より正確な結果が得られる。

分析装置からの読み取り値は、例えば１ｃｍセルの基準
の光路距離測色計の場合にそうであるように、同一の数
字スケールで表されることが有用である。このことをな
すために、以下の換算値が本分析装置にプログラム化さ
れている。

Ｄｓ＝試験検出器から溶剤の信号（すなわち、操作の介
しに際して、用いられる溶剤中にグローブを浸けたとき
に得られる信号）Ｄｒ−参照信号（すなわち、参照用検
出器からの信号）Ｄｔ−試験信号（すなわち、分析すべき溶剤中の試験用
検出器からの信号）Ｔ−伝達比ｂｌ−基準光路長（本実施例ではｌ　ｃｍ）ｂ２−プロ
ーブの等側光路長八−吸収率Ｄ　ｓ　／　Ｄ　ｒ一定数にここでＴ＝Ｄｔ／Ｄｓと定義すると、Ｔ＝Ｄｔ／に−Ｄｒ＝（１）となり、このとき、ｂｌ／ｂ２−Ｆとする。

Ｊａｍの光路長に対して、Ａ　＝　Ｉｏｇｌｏ（１／　Ｔ）・・・（２）と定義さ
れるから、（１）式を（２）式に代入すると、Ａ　＝　
ｌｏｇ＋ｏ（Ｋ−Ｄ　ｒ　／　Ｄ　ｔ　）であり、かつ
Ａが光路長であることを考慮すると、Ａ＝Ｆ　ｌｏｇ＋
ｏ（Ｋ−Ｄｒ／Ｄｔ）である。

つまり、Ｋは（一定の時刻において）使用されている溶
剤についての定数であり、Ｆは使用されているプローブ
の定数であり、両者は所定の波長についての定数となっ
ている。Ｆに対する目盛りは、公知の吸収サンプル（公
知の溶剤というよりはフィルタである）を使用すること
により得られる。

Ｆは既知であり、Ｋは試験の始まりにおいて得られるの
で、Ａは計算される。

また、交換グローブは、例えばｒａｔｉｓａｂｌｅ７　
イルタもしくは障害物の挿入によって、Ｆが同一の値を
常に保つように工場内で較正することができる。

別の実施例においては、分析装置は蛍光を調べるのに用
いられる。そのパルスは既知の波長において、蛍光性の
溶剤を励起する。励起波長の光を除外するために、試験
用検出器と反射プローブとの間に適当なフィルタが設け
られるという条件で、より長い波長における蛍光は、試
験用検出器によって検出されうる。

分析装置はまた、ミラーを用いずに、試験サンプルから
の反射によって、あるいは、例えば免疫蛍光分析のため
の酵素のような化学物質をコーティングしたリードの端
部を有するオプトロード（ｏｐｔｏｒｏｄｅ）として光
の拡散を検出するために用いることができる。

さらに、適当な「時分割」式の光学装置を採用すること
で、複数のプローブを単一の本体に取り付けることがで
き、或いは、単一の本体に適用することができ、異なっ
たサンプルを同時に調べるのに用いられる。

反射モードでは、分光光度測定装置からの光は、第６図
〜第８図の例で述べるようなプローブヘッドに導かれる
。

これら最初の例では、第６図に示すように、プローブヘ
ッドに小さな積分球が用いられている。

積分球５１は、普通の方法で内部に白色の拡散ペイント
が塗られ、吸収パッド５２に収容された標本を等しく照
明する。積分球には、上述の光学系からファイバ光学系
５３を通ってくる光が与えられる。ファイバ光学系５３
は、上述の光学系からの光が直接、ファイバ光学系５４
に入らないような位置にあり、ファイバ光学系５４は、
標本パッド５２からの拡散の反射光のみを集める。

第７図は、照明ファイバ光学系６０と受光用ファイバ光
学系６１とを示す図である。これらのファイバ光学系は
照明面積と受光面積とが、標本バ・ンドにおいてほぼ一
致するように配置され、かつ方向付けされている。これ
らファイバは左右対称に示されているが、常にそうでな
くとも良いことを強調しておく。例えば、一方のファイ
バ光学系は標本パッド表面に対して垂直となるように位
置させ、他方のファイバ光学系は、標本パッドの表面に
対して４５度の角度にしても良い。正しい隙間と標本の
表面への向きを確実にするブロック６２内に、これらの
ファイバ光学系が取り付けられる。

このブロックには、光ファイバの光の円錐を受は入れる
自由な経路を持つ空洞部６３を備えている。

ブロック６２の材質は実質的に不透明である。光学系は
普通の周辺の日光から遮られていても、蛍光管からの「
ちらつき」光は干渉を起こし得る。

反射プローブは標本の表面に直接におかれても良い。ま
たは、プローブの湿りを防ぐため及び標本の表面からプ
ローブへの距離をもつと正確に定義付けるため、プロー
ブと標本の表面６４との間にすべりカバーを介在させて
も良い。すべりカバーは半透明のプラスティックのよう
な材質でできていなくてはならない。すべりカバーの表
面は、直接（鏡のような）反射の効果を最小にするため
に、そして標本になる試験材の表面の性質によるバラツ
キを除去するために、拡散するようになっているのが好
ましい。すべりカバーはプローブ又は標本の一部を形成
しているか、あるいは分離されている。

第８図は、第７図と同様の配置を示しているが、この場
合は、光ファイバが、熱可塑性樹脂やポリエステル樹脂
タイプでできたほぼ透明の材質７０でカプセル化されて
いる。カプセル化の外表面は好ましくは黒色ペイントま
たは黒色樹脂７１のような不透明材料で覆われる。プロ
ーブの下方表面７２は好ましくは上述のように光学的に
拡散するようになっている。プローブのこの構成は、第
７図に示されたものよりもより簡単に不純物の除去がで
きるという利点がある。

第９図に示される配置は、二つの異なった波長を同時に
測定するための反射ができるようになっている。一方の
波長は分析試料の最大吸収波長に一致するように選ばれ
、他方は全く異なる波長である。これら二つの反射率は
、系が電球のパルス変化に対してパルスを自動的に補償
し、また分析試料内の干渉物を補償するように比率が決
められる。二つの波長の補償の原理はよく知られている
。

赤外線カットフィルタ９３とオフセット放物面ミラー９
４との間に介在している二つの干渉フィルタ９１．９２
からの二つの適当な波長の光が、ファイバ光学系９０に
入力される。ファイバ光学系は二つの波長を「ミックス
」して、標本の表面９９に方向を向ける。別の光ファイ
バ９５ａ、９５ｂは標本の表面からの拡散反射光を集め
て、それを平行化レンズ９６ａ、９６ｂを介して干渉フ
ィルタ９７ａ、９７ｂを通るように向けられる。これら
フィルタは実質上は、フィルタ９２．９１にそれぞれ対
応しており、それゆえに二つの波長の成分に分離する。

光学検出器９８ａ、９８ｂは光を釣りあいのよい電気信
号に変換する。これらの信号は、標本に含まれる分析試
料の計算のためにマイクロコンピュータに送られる。

二つの平行化レンズ９７ａ、９７ｂは、系において別の
部分で用いられているように、ミラーで置き換えること
もできる。

従来、少なくとも二つの反射率計測のだめの理論上のモ
デルがあった。クベルカ・ムンク（Ｋｕｂｅｌｋａ　Ｍ
ｕｎｋ）の公式（「ツァイトシュリフト・フユア・チク
ーッヒｚ１１フィジークＪ　　［Ｚｅｉｔｓｃｈｒｉｆ
ｔｆｕｒ　　Ｌｅｃｈｎｉｓｃｈｅ　Ｐｈｙｓｉｋ　１
１９３１年１１ａ号５９３〜６０１ページ）及びウィリ
アムズークラッパ−（Ｗｉｌｌｉａｍｓ−Ｃ１ａｐｐｅ
ｒ）の関係式（「ジャーナル・オブ・オプティクス・ソ
サイアテ４・オブ・アメリカ」［Ｊ、　Ｏｐｔ、　Ｓｏ
ｃ、　Ａｍｅｒｉｃａ］１９５３年第４３号第７巻５９
５〜５９９ページ）である。一番目は、拡散基板とその
厚さ及び吸収されている材料との関係を調べ、二番目で
は、４５度の角度の入射を仮定して、多層基板の照射の
再分配を調べた。事実、理論上の分析から引き出された
条件は正確ではなかった。そして反射率と吸収率（また
は分析試料の濃度）の関係は経験的に引き出されたもの
であった。これは、生物的標本のような複雑な分子の場
合、即ち、通常既知の構成の参照物質との比較を含む分
析に特に重要である。

それで、もし紙フィルタのように、サンプル標本が最小
の薄さを有しており、適度に試験液体で湿らされるなら
ば、従来の反射率測定理論に頼らずに再現可能で定量的
な結果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、交換プローブを有する実施例の外観図である
。第２図は、分光光度装置の一例を示す図である。第３ａ図、第３ｂ図、第３ｃ図はそれぞれ、プローブの
光学的配置を示す図である。第４図、第５図は、互いに異なる伝達の配置を示す図で
ある。第６図は、上記のミラー装置の代わりに二つの光ファイ
バに取り付けた積分球の断面図である。第７図は、第１の反射プローブの断面図である。第８図は、第２の反射プローブの断面図である。第９図は、分光光度装置の一例を示す図である。１０・・・光源１３．２１・・・分光光度装置１４．３１・・・集光装置

Claims

【特許請求の範囲】

（１）閃光光源（１０）からの光が分光光度装置（１３
、２１）を通って所定の周波数の分析光を与える光吸収
分析装置において、上記分光光度装置は、一定の方向の
みに所定の周波数の光を通過させる光学装置（１３）と
、それによって所定の周波数の光のみを分析光のための
集光装置（１４．３１）に入射させるように配置された
凹面放物ミラー（２１）とを有していることを特徴とす
る光吸収分析装置。
（２）閃光光源（１０）はキセノン放電管であり、光学
装置（１３）は干渉フィルタであることを特徴とする特
許請求の範囲第１項に記載の光吸収分析装置。
（３）集光装置は出力用光ファイバ（１４、３１）の端
部であることを特徴とする特許請求の範囲第１項、第２
項のいずれか一に記載の光吸収分析装置。
（４）光源及び分光光度装置は分析装置本体に内蔵され
、分析光は出力用光ファイバ（１４、３１）によって導
かれて分析装置本体の外部のプローブヘッドに達し、サ
ンプルと反応した後の光は帰還用光ファイバ（１９、３
１）によってプローブヘッドから本体に案内され、サン
プルに吸収された光を読み取るための分析装置本体中に
比較手段を有することを特徴とする特許請求の範囲第１
項、第２項、第３項のいずれか一に記載の光吸収分析装
置。
（５）プローブヘッド（７）は、出力用光ファイバ（１
４、３１）の出口から液体媒体を通して反射装置（２３
、２４、２７）に至り、上記媒体を通して反射装置から
帰還用光ファイバ（１４、３１）に至るように光を通過
させるように構成されていることを特徴とする特許請求
の範囲第４項に記載の光吸収分析装置。
（６）反射装置は凹面放物ミラー又は拡散面であること
を特徴とする特許請求の範囲第５項に記載の光吸収分析
装置。
（７）プローブヘッド（５１、６２、７０）は、出力用
光ファイバ（６０）の出力端及び帰還用光ファイバ（６
１）の帰還端から一定の距離に反射率測定のためのサン
プルを位置決めするように構成されたことを特徴とする
特許請求の範囲第１項、第２項、第３項、第４項のいず
れか一に記載の光吸収分析装置。
（８）プローブヘッドの拡散面（６４）によって位置決
めがなされることを特徴とする特許請求の範囲第７項に
記載の光吸収分析装置。
（９）拡散面は、光ファイバの端部をカプセル化した固
体ヘッド（７０）の表面であることを特徴とする特許請
求の範囲第８項に記載の光吸収分析装置。