JPS631937A - 分光分析装置 - Google Patents
分光分析装置Info
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- JPS631937A JPS631937A JP61144936A JP14493686A JPS631937A JP S631937 A JPS631937 A JP S631937A JP 61144936 A JP61144936 A JP 61144936A JP 14493686 A JP14493686 A JP 14493686A JP S631937 A JPS631937 A JP S631937A
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- light
- light source
- metal halide
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- halide lamp
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/02—Details
- G01J3/10—Arrangements of light sources specially adapted for spectrometry or colorimetry
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/02—Details
- H01J61/12—Selection of substances for gas fillings; Specified operating pressure or temperature
- H01J61/18—Selection of substances for gas fillings; Specified operating pressure or temperature having a metallic vapour as the principal constituent
- H01J61/20—Selection of substances for gas fillings; Specified operating pressure or temperature having a metallic vapour as the principal constituent mercury vapour
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
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- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/28—Investigating the spectrum
- G01J3/45—Interferometric spectrometry
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
- G01N21/33—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using ultraviolet light
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
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。
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〕
本発明は分光分析装置に係り、特に、紫外領域から可視
領域の波長域において使用するのに好適な分光分析装置
に関する。
領域の波長域において使用するのに好適な分光分析装置
に関する。
分光分析の分野においては、紫外領域から１７ｆ視領域
にわたる広い波長領域の光が用いられている。
にわたる広い波長領域の光が用いられている。
分光分析装置の中でも物質の吸収により定性、定量分析
を行う装置の光源には、特に光Ｉ（′、力の時間的ゆら
ぎの少ないことが重要となってくる。ところが、単独の
光源で、紫外領域から可視領域にわたる発光スペクトル
を持ち、なおかつき１ｃ出力のゆらぎのすくないものは
ないのが現状である。例えば、この領域で発光スペクト
ルを持つ光源として、キセノンシゴートアークランプが
あるが、光出力の時間的ゆらぎが大きいため用いられて
いない。
を行う装置の光源には、特に光Ｉ（′、力の時間的ゆら
ぎの少ないことが重要となってくる。ところが、単独の
光源で、紫外領域から可視領域にわたる発光スペクトル
を持ち、なおかつき１ｃ出力のゆらぎのすくないものは
ないのが現状である。例えば、この領域で発光スペクト
ルを持つ光源として、キセノンシゴートアークランプが
あるが、光出力の時間的ゆらぎが大きいため用いられて
いない。
また、光出力の時間的ゆらぎの少ないものとして、重水
素放電ランプやタングステンランプがある。
素放電ランプやタングステンランプがある。
しかし、重水素放電ランプは紫外部での発光スペクトル
は強いものの可視域で弱く、−方、タングステンランプ
は可視域で強いものの紫外域で弱い。
は強いものの可視域で弱く、−方、タングステンランプ
は可視域で強いものの紫外域で弱い。
このため、これらのランプもｍ独では紫外領域から可視
領域までをみたすことができない。したがって、従来の
装置においては、波長３５０ｎｍを境にしてそれより短
波長側では重水素放電ランプを、長波長側ではタングス
テンランプを光源とするように、ミラー等を用いて機械
的に入射光を切り変える構成が採用されている。このた
め、機構が複雑になる、また、光源を切り換える波長に
おいて光軸が完全には一致しないことから測定値に段差
が生じる、等の不具合があった。
領域までをみたすことができない。したがって、従来の
装置においては、波長３５０ｎｍを境にしてそれより短
波長側では重水素放電ランプを、長波長側ではタングス
テンランプを光源とするように、ミラー等を用いて機械
的に入射光を切り変える構成が採用されている。このた
め、機構が複雑になる、また、光源を切り換える波長に
おいて光軸が完全には一致しないことから測定値に段差
が生じる、等の不具合があった。
また、紫外域から可視域にわたる光源として、重水素放
電ランプとタングステンランプを一体構成にしたランプ
が「分光研究」第２７巻（１９７８） 。
電ランプとタングステンランプを一体構成にしたランプ
が「分光研究」第２７巻（１９７８） 。
４２１〜４２５頁に記載されている。しかし、このラン
プにおいては、重水素放電ランプとタングステンランプ
の発光点が異なるので、光軸上に両方の発光点がくるよ
うに調整するのが難しい、また重水素放電ランプとタン
グステンランプの両方の電源が必要である、などの問題
点を有している。
プにおいては、重水素放電ランプとタングステンランプ
の発光点が異なるので、光軸上に両方の発光点がくるよ
うに調整するのが難しい、また重水素放電ランプとタン
グステンランプの両方の電源が必要である、などの問題
点を有している。
上述したように、従来技術においては、適切な光源が無
いため、装置が複雑で高価になる、測定結果の信頼性が
劣る、などの問題点があった。
いため、装置が複雑で高価になる、測定結果の信頼性が
劣る、などの問題点があった。
本発明の目的は、従来のような異なる種類の光源を複数
個用いて波長域により切り変えるのではなく、単一の光
源で紫外域から可視域までの測定を行うことができる分
光分析装置を提供することにある。
個用いて波長域により切り変えるのではなく、単一の光
源で紫外域から可視域までの測定を行うことができる分
光分析装置を提供することにある。
上記目的は、光源として、少なくとも水銀とハロゲン化
ジスプロシウムを封入したメタルハライドランプを用い
ることにより、達成される。
ジスプロシウムを封入したメタルハライドランプを用い
ることにより、達成される。
上記メタルハライドランプは、水銀原子、水銀分子、ヨ
ウ化水銀、ジスプロシウムなどの発光によって、約２２
０ｎｍから約７００ｎｍの範囲にわたって有効なスペク
トルを持つので、この波長領域で用いる分光分析装置の
光源として単一ですませろことができる。
ウ化水銀、ジスプロシウムなどの発光によって、約２２
０ｎｍから約７００ｎｍの範囲にわたって有効なスペク
トルを持つので、この波長領域で用いる分光分析装置の
光源として単一ですませろことができる。
以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。第１
図において、１はハロゲン化ジスプロシウムを含むメタ
ルハライドランプ、２はレンズ、３は試料セル、４は分
光器、５は凹面回折格子、６はホトダイオードアレイ、
７は信号処理回路である。メタルハライドランプｌから
発した光はレンズ２により分光器４の入口スリット上に
結像される。入口スリットの直前には測定すべき試料を
入れた試料セル３が配置され、試料に応じた波長の光が
吸収される。試料セル３を通過して分光器４に入った光
は凹面回折格子５により分光され、ホトダイオードアレ
イ６の上にそれぞれの波長に応じて結像される。ホトダ
イオードアレイ６上に結像される波長域は２２０ｎｍか
ら７００ｎｍの範囲にわたっており、この波長域の吸収
スペクトルを同時に測定することができる。従来は紫外
域から可視域にわたる適切な光源がないため不可能であ
ったが、本実施例によれば、紫外域から可視域にわたる
測定が瞬時に行えるようになる。また、この特徴は、液
体クロマトグラフィーの検出器として用いるとさらに効
果的である。すなわち、試料３を、液体クロマトグラフ
ィーのフローセルとする。液体クロマトグラフィーでは
検出器を通過する試料が時間約に変化するので、全波長
域の測定を瞬時に行わねばならない。従来は重水素放電
ランプにより紫外域のみの測定しかできなかったが、本
実施例によれば紫外域から可視域にわたる三元クロマＩ
・ダラム（吸収スペクトルの時間的変化を示すりａマド
グラム）が容易に得られる。
図において、１はハロゲン化ジスプロシウムを含むメタ
ルハライドランプ、２はレンズ、３は試料セル、４は分
光器、５は凹面回折格子、６はホトダイオードアレイ、
７は信号処理回路である。メタルハライドランプｌから
発した光はレンズ２により分光器４の入口スリット上に
結像される。入口スリットの直前には測定すべき試料を
入れた試料セル３が配置され、試料に応じた波長の光が
吸収される。試料セル３を通過して分光器４に入った光
は凹面回折格子５により分光され、ホトダイオードアレ
イ６の上にそれぞれの波長に応じて結像される。ホトダ
イオードアレイ６上に結像される波長域は２２０ｎｍか
ら７００ｎｍの範囲にわたっており、この波長域の吸収
スペクトルを同時に測定することができる。従来は紫外
域から可視域にわたる適切な光源がないため不可能であ
ったが、本実施例によれば、紫外域から可視域にわたる
測定が瞬時に行えるようになる。また、この特徴は、液
体クロマトグラフィーの検出器として用いるとさらに効
果的である。すなわち、試料３を、液体クロマトグラフ
ィーのフローセルとする。液体クロマトグラフィーでは
検出器を通過する試料が時間約に変化するので、全波長
域の測定を瞬時に行わねばならない。従来は重水素放電
ランプにより紫外域のみの測定しかできなかったが、本
実施例によれば紫外域から可視域にわたる三元クロマＩ
・ダラム（吸収スペクトルの時間的変化を示すりａマド
グラム）が容易に得られる。
第２図に本発明の他の実施例を示す。これは、フーリエ
変換型の分光光度計に本発明を適用した例である。第２
図において、１は光源でハロゲン化ジスプロシウムを含
むメタルハライドランプ、１２はビームスプリッタ、１
３は固定鏡、１４は移動鏡、１５は試料セル、１６およ
び１８は光検出器、１７はレーザ、１９は信号処理回路
、２０および２１はレンズである。光源のメタルハライ
ドランプから発した光はレンズ２０により平行光線とな
り、ビームスプリッタ１２により２方向に分けられる。
変換型の分光光度計に本発明を適用した例である。第２
図において、１は光源でハロゲン化ジスプロシウムを含
むメタルハライドランプ、１２はビームスプリッタ、１
３は固定鏡、１４は移動鏡、１５は試料セル、１６およ
び１８は光検出器、１７はレーザ、１９は信号処理回路
、２０および２１はレンズである。光源のメタルハライ
ドランプから発した光はレンズ２０により平行光線とな
り、ビームスプリッタ１２により２方向に分けられる。
−方の光は固定鏡１３により反射され、ビームスプリッ
タ１２にもどる。他方の光は移動鏡Ｉ４により反射され
ビームスプリッタ１２にもどる。これらの光は干渉し、
レンズ１２により集光され試料セルＩ５を通過して光検
出器１６に入射する。移動鏡１４の位置をモニタするた
めにレーザ］７から出た光も上記と同様に干渉させ、そ
の干渉光を光検出器１８に入射させる。すなわち、信号
処理回路１９には、移動鏡１４の移動により生ずるレー
ザ光の干渉出力に同期して光検出器１６の信号を取り込
むのである。データの取り込みが終了したの後、信号処
理回路１９ではフーリエ変換を行って、吸収スペクトル
を得るように構成されている。このようなフーリエ変換
型分光光度剖では、測定できる波長域は光源の発光スペ
クトルに依存する。したがって、本実施例によれば、従
来不可能であった紫外域から可視域にわたるフーリエ変
換型分光光度Ｈ１が実現できる。
タ１２にもどる。他方の光は移動鏡Ｉ４により反射され
ビームスプリッタ１２にもどる。これらの光は干渉し、
レンズ１２により集光され試料セルＩ５を通過して光検
出器１６に入射する。移動鏡１４の位置をモニタするた
めにレーザ］７から出た光も上記と同様に干渉させ、そ
の干渉光を光検出器１８に入射させる。すなわち、信号
処理回路１９には、移動鏡１４の移動により生ずるレー
ザ光の干渉出力に同期して光検出器１６の信号を取り込
むのである。データの取り込みが終了したの後、信号処
理回路１９ではフーリエ変換を行って、吸収スペクトル
を得るように構成されている。このようなフーリエ変換
型分光光度剖では、測定できる波長域は光源の発光スペ
クトルに依存する。したがって、本実施例によれば、従
来不可能であった紫外域から可視域にわたるフーリエ変
換型分光光度Ｈ１が実現できる。
また、他の実施例として、ハロゲン化ジスプロシウムを
含むメタルハライドランプを光源とし、回折格子を機械
的に回転させて試料の吸収スペクトルを測定するように
構成することもできる。この構成によれば、従来、重水
素放電ランプとタングステンランプとを波長域により切
り変えていた方式と比べ、光源の切り変えが無いため機
構が簡琳で安価となる、また、測定値に光源切り変え時
の段差がなくなるなどのすぐれた利点をもつ分光光度計
が実現できる。
含むメタルハライドランプを光源とし、回折格子を機械
的に回転させて試料の吸収スペクトルを測定するように
構成することもできる。この構成によれば、従来、重水
素放電ランプとタングステンランプとを波長域により切
り変えていた方式と比べ、光源の切り変えが無いため機
構が簡琳で安価となる、また、測定値に光源切り変え時
の段差がなくなるなどのすぐれた利点をもつ分光光度計
が実現できる。
第３図に、本発明に用いられるメタルハライドランプの
一実施例を示す。石英製の外管３２の中に、石英製の発
光管３１が固定されている。リ−１’線３３および３４
により発光管３１中の一約のＬ電極３７．３８と外部電
源（図示省略）とが電気的に接続されている。ステム部
分３５は、リー１−線３４．３５か封止可能な膨張係数
の大きなガラスで構成され、中間ガラス３６を介して石
英製の外管３２に接続している。
一実施例を示す。石英製の外管３２の中に、石英製の発
光管３１が固定されている。リ−１’線３３および３４
により発光管３１中の一約のＬ電極３７．３８と外部電
源（図示省略）とが電気的に接続されている。ステム部
分３５は、リー１−線３４．３５か封止可能な膨張係数
の大きなガラスで構成され、中間ガラス３６を介して石
英製の外管３２に接続している。
発光管３１の内容積は約０．３ｄ、主電棒３７．：（８
間距離は］、０ｎｙｎである。発光管３１中には水銀、
ジスプロシウム、ヨウ化水銀および点灯始動用の弄ノノ
スを封入して製作する。製作後、電気炉中に数時間放置
するか、数時間点灯することにより、蒸気圧の低いジス
プロシウムはヨウ素と反応して５！へ気圧の高いヨウ化
ジスプロシウムとなり、放電による発光に寄与するよう
になる。第４図に、このようにして得られたメタルハラ
イドランプの発光スベク７一 １〜ルの測定結果を示す。約２２０ｎｍから約７００ｎ
ｍの範囲にわたって強いスペクトルを持っていることが
示されている。
間距離は］、０ｎｙｎである。発光管３１中には水銀、
ジスプロシウム、ヨウ化水銀および点灯始動用の弄ノノ
スを封入して製作する。製作後、電気炉中に数時間放置
するか、数時間点灯することにより、蒸気圧の低いジス
プロシウムはヨウ素と反応して５！へ気圧の高いヨウ化
ジスプロシウムとなり、放電による発光に寄与するよう
になる。第４図に、このようにして得られたメタルハラ
イドランプの発光スベク７一 １〜ルの測定結果を示す。約２２０ｎｍから約７００ｎ
ｍの範囲にわたって強いスペクトルを持っていることが
示されている。
〔発明の効果〕
以」二説明したように、本発明によれば、紫外域から可
視域にわたる測定が単一の光源で実現できるので、光源
の切り変えが不要となり機構が簡単で安価となり、かつ
、測定値に光源切り変えに伴う段差がなくなって信頼性
の高い測定が行える効果がある。
視域にわたる測定が単一の光源で実現できるので、光源
の切り変えが不要となり機構が簡単で安価となり、かつ
、測定値に光源切り変えに伴う段差がなくなって信頼性
の高い測定が行える効果がある。
第１図および第２図はそれぞれ本発明の一実施例を示す
図、第３図は本発明に用いるメタルハライドランプの一
実施例を示す図、第４図はその発光スペクトルの測定結
果を示す図である。 〈符号の説明〉 トハロゲン化ジスプロシウムを封入したメタルハライド
ランプ ３．１５・・試料セル ５・・凹面回折格子６・・
ホトダイオードアレイ ７．１９・・・信号処理回路 １２・・・ビームスプリ
ッタ１３・・固定鏡 １４・・・移動鏡１６、
１８ 光検出器 １７ レーザ３１・石英製の発
光管 ３２・・石英製の外管３３．３４・・・リード線
３５・・ステム部分３６・・・中間ガラス ３
７．３８・主電極代理人弁理士 中 村 純之助 第１図 １− 光群 第３図 ３１−−−６１ｆ！製の発先管 ３７．３Ｂ−一一主電槽
図、第３図は本発明に用いるメタルハライドランプの一
実施例を示す図、第４図はその発光スペクトルの測定結
果を示す図である。 〈符号の説明〉 トハロゲン化ジスプロシウムを封入したメタルハライド
ランプ ３．１５・・試料セル ５・・凹面回折格子６・・
ホトダイオードアレイ ７．１９・・・信号処理回路 １２・・・ビームスプリ
ッタ１３・・固定鏡 １４・・・移動鏡１６、
１８ 光検出器 １７ レーザ３１・石英製の発
光管 ３２・・石英製の外管３３．３４・・・リード線
３５・・ステム部分３６・・・中間ガラス ３
７．３８・主電極代理人弁理士 中 村 純之助 第１図 １− 光群 第３図 ３１−−−６１ｆ！製の発先管 ３７．３Ｂ−一一主電槽
Claims (1)
- １、光源と、この光源からの光を単色光に分光する手段
と、この分光手段を通過した光の光量を検出する検出器
と、この検出出力信号を処理する手段と、被測定試料を
上記光源から上記検出器に至る光路中に設置する手段と
を有する分光分析装置において、上記光源が少なくとも
水銀およびハロゲン化ジスプロシウムを含むメタルハラ
イドランプであり、上記分光手段が少なくとも２２０〜
７００ｎｍの波長範囲にわたって分光する分光手段であ
ることを特徴とする分光分析装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61144936A JPS631937A (ja) | 1986-06-23 | 1986-06-23 | 分光分析装置 |
| US07/063,921 US4755056A (en) | 1986-06-23 | 1987-06-19 | Instrument for spectroscopy having metal halide lamp as light source |
| DE19873720732 DE3720732A1 (de) | 1986-06-23 | 1987-06-23 | Vorrichtung zur spektroskopie mit einer metall-halogenidlampe als lichtquelle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61144936A JPS631937A (ja) | 1986-06-23 | 1986-06-23 | 分光分析装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| JPS631937A true JPS631937A (ja) | 1988-01-06 |
Family
ID=15373637
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61144936A Pending JPS631937A (ja) | 1986-06-23 | 1986-06-23 | 分光分析装置 |
Country Status (3)
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- 1987-06-23 DE DE19873720732 patent/DE3720732A1/de active Granted
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