KR101359148B1

KR101359148B1 - 광 검출 장치 및 시료 홀더용 지그

Info

Publication number: KR101359148B1
Application number: KR1020097016555A
Authority: KR
Inventors: 가즈야 이구치; 겐고 스즈키
Original assignee: 하마마츠 포토닉스 가부시키가이샤
Priority date: 2007-03-01
Filing date: 2007-03-01
Publication date: 2014-02-05
Also published as: CN101627288A; EP2124028A1; US20100108869A1; KR20100014765A; CN101627288B; WO2008107947A1; EP2124028B1; US8324561B2; EP2124028A4

Abstract

본 광 검출 장치(1)는, 시료에 여기광을 조사하는 것에 의해서 발생하는 피측정광을 관측하는 적분구(20)와 이 적분구(20)에 대하여 착탈 가능하게 장착되는 시료 홀더(60)를 구비하고, 적분구(20)는 여기광을 도입하기 위한 여기광 도입구멍(201)과 시료 홀더(60)가 유지하는 셀(C)을 도입하기 위한 시료 구멍(205)을 가지고 있으며, 시료 홀더(60)는 시료 도입구멍(205)에 결합되어 있음과 아울러, 시료를 수용하기 위한 셀(C)을 유지하여, 셀(C)에 여기광이 입사할 때의 입사면을 여기광의 광축(L)에 수직인 면으로부터 경사지도록 셀을 배치한다.

여기광, 적분구, 시료 구멍, 셀, 시료 홀더, 입사면, 광축

Description

광 검출 장치 및 시료 홀더용 지그{PHOTODETECTOR AND JIG FOR SAMPLE HOLDER}

본 발명은, 시료에 여기광을 조사(照射)하는 것에 의해서 발생하는 피측정광을 관측하는 적분구(積分球)와 이 적분구에 대하여 착탈 가능하게 장착되는 시료 홀더를 구비하는 광 검출 장치 및 그 시료 홀더에 셀을 장착하기 위한 시료 홀더용 지그(jig)에 관한 것이다.

피측정광이 방사상(放射狀)으로 발생하는 경우에 그 피측정광의 강도를 측정하기 위해 적분구가 사용되고 있다. 적분구는 구상(球狀)의 본체 내벽에 고확산 반사 분말이 도포되어 있어, 피측정광이 방사상으로 발생하면, 그 고확산 반사 분말에 의해 다중 확산 반사된다. 이 확산 반사된 광이 광 검출기에 입사되고, 그 출력 신호가 광강도계에 유도되어 출사된 피측정광의 강도를 측정할 수 있다. 그와 같은 적분구는 하기 특허문헌 1~3에 개시되어 있다.

특허문헌 1: 일본 특허 제2517102호 공보

특허문헌 2: 일본 특허 제2811565호 공보

특허문헌 3: 일본 특공소54-35114호 공보

<발명이 해결하고자 하는 과제>

상기 특허문헌 1~3에 개시되어 있는 적분구는, 그 내부에 셀이라 불리는 반응관을 배치하여, 셀 내에 넣어진 용액으로부터의 피측정광을 측정하기 위한 것이다. 그런데, 상기 특허문헌 1~3에 예시하는 것과 같은 종래의 적분구에서, 셀 내에 넣어진 용액에 대한 피측정광을 측정하면, 반드시 정확하게 피측정광의 강도를 측정할 수 없는 경우가 있다.

따라서 본 발명에서는, 셀 내에 수용된 시료로부터의 피측정광을 보다 정확하게 측정하기 위한 광 검출 장치 및 그 광 검출 장치에 사용되는 시료 홀더에 셀을 장착하기 위한 시료 홀더 지그를 제공하는 것을 목적으로 한다.

<과제를 해결하기 위한 수단>

본 발명자들은, 종래의 적분구에서 반드시 정확하게 피측정광의 강도를 측정할 수 없는 원인에 대해 검토를 거듭하였다. 셀 내에 수용된 시료에 여기광을 조사하면 시료로부터 피측정광이 발생한다. 이 발생하는 피측정광은 일반적으로는, 여기광의 반사 성분 및 여기광을 흡수한 시료로부터 발생되는 성분의 적어도 한쪽 성분을 포함하고 있다(예를 들어, 어느 한쪽 성분을 필터링하면, 다른 한쪽의 성분으로 이루어진다). 그리고, 여기광을 적분구 내에 도입하여 시료에 조사하고, 그 조사에 따라 발생하는 피측정광이, 어떤 조건하에서는 여기광 입사용으로 적분구에 형성된 구멍으로 되돌아가고 마는 것을 발견하였다. 본 발명은 이 인식에 기초하여 이루어진 것이다.

본 발명에 관한 광 검출 장치는 시료에 여기광을 조사하는 것에 의해서 발생하는 피측정광을 관측하는 적분구와 이 적분구에 대하여 착탈 가능하게 장착되는 시료 홀더를 구비하는 광 검출 장치이며, 적분구는, 여기광을 도입하기 위한 여기광 도입구멍과 시료 홀더가 유지하는 셀을 도입하기 위한 시료 도입구멍을 가지고 있으며, 시료 홀더는 시료 도입구멍에 결합되어 있음과 아울러, 시료를 수용하기 위한 셀을 유지하는 유지부와, 셀에 여기광이 입사할 때의 입사면을 여기광의 광축에 수직인 면으로부터 경사지도록 셀을 배치하기 위한 위치 결정 수단을 가지고 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 시료가 수용되는 셀의 입사면을 여기광의 광축에 경사시켜서 배치 가능한 시료 홀더를 적분구에 대하여 착탈 가능하게 구비하고 있기 때문에, 여기광의 광축에 대하여 셀의 형상에 대응된 각도로 셀을 유지할 수 있다. 따라서, 시료에 여기광을 조사하는 것에 의해서 발생하는 피측정광을 여기광 도입구멍으로 되돌아가지 않도록 설정하는 것이 가능해진다.

또 본 발명에서는 유지부는 셀을 파지(把持)하는 파지부를 가지며, 파지부는 셀과 접하는 부분에 완충 부재를 가지고 있는 것도 바람직하다. 셀과 접하는 부분에 완충 부재를 가지는 파지부가 셀을 유지하므로, 셀에 손상을 입히지 않고 유지할 수 있다.

또 본 발명에서는, 위치 결정 수단이 시료 홀더를 적분구에 결합하기 위한 결합부인 것도 바람직하다. 시료 홀더를 적분구에 결합하는 위치 결정 핀과 같은 결합부가, 셀에 여기광이 입사할 때의 입사면을 여기광의 광축에 수직인 면으로부터 경사지도록 셀을 배치하는 위치 결정 수단으로서 기능하므로 시료 홀더의 착탈이 용이해진다.

본 발명에 관한 시료 홀더용 지그는, 시료에 여기광을 조사하는 것에 의해서 발생하는 피측정광을 관측하는 적분구의 내부에 도입되는 셀과, 적분구에 마련되어 있는 시료 도입구멍에 착탈 가능하게 장착되어 셀을 유지하기 위한 시료 홀더와의 상대적 위치 관계를 조정하기 위한 시료 홀더용 지그로서, 셀을 따라서 연장되는 본체부와, 본체부에 형성되어 시료 홀더를 유지하기 위한 홀더 유지부와, 본체부에 형성되어 셀에 여기광이 입사할 때의 입사면을 시료 홀더에 대하여 소정 방향으로 방향짓는 각도 부여 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 시료 홀더를 유지하면서, 그 시료 홀더에 대하여 소정 방향으로 방향지은 셀을 배치할 수 있다. 이 배치 상태에서, 시료 홀더에 의해서 셀을 유지하면, 시료 홀더에 대하여 셀을 소정의 위치 관계로 유지시킬 수 있다. 따라서, 셀을 유지한 상태의 시료 홀더를 적분구에 장착할 수 있어, 여기광의 광축에 대하여 셀의 입사면을 소정의 각도로 유지할 수 있다.

또 본 발명에서는, 각도 부여 수단은 본체부에 교차되도록 뻗어 나온 셀 유지부에 형성된, 셀의 단면 형상과 대략 동일 형상의 구멍인 것도 바람직하다. 셀의 단면 형상과 대략 동일 형상의 구멍에서 셀을 방향지으므로, 간편하고 정확하게 방향지을 수 있다.

또 본 발명에서는, 각도 부여 수단은 셀을 내다보는 소정의 위치에 마련된 표시인 것도 바람직하다. 셀을 내다보는 위치에 표시가 마련되어 있기 때문에, 셀의 시료 홀더에 대한 각도를 조정하여 그 표시에 맞추어서 유지할 수 있다.

또 본 발명에서는, 적분구 내에서의 여기광의 광축의 위치와 셀에서의 여기광의 입사 위치를 맞추기 위한 높이 조정 수단을 구비하는 것도 바람직하다. 여기광의 광축의 위치와 셀의 입사 위치를 맞추어서 유지할 수 있으므로, 셀 내에 수용되는 시료에 정확하게 여기광을 조사할 수 있다.

본 발명에 관한 광 검출 장치는 시료에 여기광을 조사하는 것에 의해서 발생하는 피측정광을 관측하는 적분구와 이 적분구에 대하여 착탈 가능하게 장착되는 시료 홀더를 구비하는 광 검출 장치로서, 적분구는 여기광을 도입하기 위한 여기광 도입구멍과, 제1 시료 홀더를 도입하기 위한 제1 시료 도입구멍과, 제2 시료 홀더를 도입하기 위한 제2 시료 도입구멍을 가지고 있으며, 제1 시료 홀더는 시료를 수용하기 위한 셀을 유지하는 유지부와, 해당 제1 시료 홀더를 적분구에 결합하기 위한 제1 결합부를 구비하고, 제2 시료 홀더는, 시료를 재치(載置, 얹어 놓음)하기 위한 시료대와, 해당 제2 시료 홀더를 적분구에 결합하기 위한 제2 결합부를 구비하며, 제1 시료 도입구멍은, 여기광 도입구멍이 형성되어 있는 위치 및 제2 시료 도입구멍이 형성되어 있는 위치를 양극으로 하는 자오선(子午線)상으로서, 그 양극으로부터 대략 등거리에 있는 위치에 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 제1 시료 홀더 및 제2 시료 홀더를 구비함과 아울러, 제1 시료 도입구멍을 여기광 도입구멍과 제2 시료 도입구멍과의 사이에 마련하고 있기 때문에, 여기광 도입구멍과 제2 시료 홀더와의 사이에 제1 시료 홀더를 배치할 수 있다. 따라서, 제2 시료 홀더를 적분구에 장착한 채로 제1 시료 홀더를 배치하여, 해당 제1 시료 홀더가 유지하는 시료에 의한 피측정광을 관측할 수 있다. 또, 제1 시료 홀더를 적분구에 장착한 채로 제2 시료 홀더를 배치하여, 해당 제2 시료 홀더가 유지하는 시료에 의한 피측정광을 관측할 수 있다.

또 본 발명에서는, 제1 결합부가, 셀에 여기광이 입사할 때의 입사면을 여기광의 광축에 수직인 면으로부터 경사지도록 셀을 배치하기 위한 위치 결정 수단을 가지는 것도 바람직하다. 여기광의 광축에 수직인 면으로부터 경사지도록 셀을 배치하고 있기 때문에, 여기광 도입구멍으로 여기광이 되돌아가는 것을 억제할 수 있다.

또 본 발명에서는, 시료대에는 시료를 얹어 놓는 재치면이 여기광의 광축에 수직인 면으로부터 경사지도록 형성되어 있고, 제2 결합부는 재치면이 적분구 내에서 소정 방향으로 방향지어지도록, 해당 제2 시료 홀더를 적분구에 결합하는 것도 바람직하다. 여기광의 광축에 수직인 면으로부터 경사지도록 재치면이 형성되어 있기 때문에, 여기광 도입구멍으로 여기광이 되돌아가는 것을 억제할 수 있다.

또 본 발명에서는, 제1 시료 홀더 및 제2 시료 홀더의 적어도 한쪽에서의 적분구 내부에 폭로되는 부위가 확산 반사면으로 되어 있는 것도 바람직하다. 제1 시료 홀더 및 제2 시료 홀더의 적분구 내에 폭로되는 부위가 확산 반사제로 덮여 있기 때문에, 제1 시료 홀더 및 제2 시료 홀더를 적분구에 장착한 상태에서 한쪽 시료 홀더가 유지하는 시료를 관측할 때에, 다른 한쪽의 시료 홀더의 확산 반사제로 덮여 있는 부분을 적분구 내벽의 일부로서 기능시킬 수 있다.

또 본 발명에서는, 적분구는 2개의 재치면을 가지는 L자 가대(架臺)에 장착되어 있는 것도 바람직하다. L자 가대에 적분구를 장착하고 있기 때문에, 적분구를 유지하는 각도를 90도 변경할 수 있어 적분구의 세로 두기 및 가로 두기가 가능해진다. 따라서 예를 들어, 제2 시료 홀더를 사용하는 경우에는 세로 두기로 하고, 제1 시료 홀더를 사용하는 경우에는 가로 두기로 하는 것과 같은 것도 가능해진다.

<발명의 효과>

본 발명에 의하면, 시료에 여기광을 조사하는 것에 의해서 발생하는 피측정광을 여기광 도입구멍으로 되돌아가지 않도록 설정하는 것이 가능해진다. 따라서, 셀 내에 수용된 시료의 피측정광을 보다 정확하게 측정할 수 있다.

도 1은 본 실시형태에 관한 광 검출 장치를 나타내는 단면도이다.

도 2는 본 실시형태에 관한 광 검출 장치를 나타내는 단면도이다.

도 3은 도 1의 확대 단면도이다.

도 4는 도 2의 확대 단면도이다.

도 5는 시료 홀더의 분해 사시도이다.

도 6은 시료 홀더의 재치면을 나타내는 평면도이다.

도 7은 재치면의 변형예를 나타내는 평면도이다.

도 8은 시료대의 변형예를 나타내는 단면도이다.

도 9는 도 2에서의 시료 홀더의 사시도이다.

도 10은 본 실시형태에 관한 시료 홀더용 지그의 사시도이다.

도 11은 도 10의 시료 홀더용 지그의 사용 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 12는 본 실시형태의 시료 홀더용 및 시료 홀더용 지그를 설명하기 위한 도면이다.

도 13은 본 실시형태의 변형예인 시료 홀더용 지그의 사시도이다.

도 14는 본 실시형태의 변형예인 시료 홀더용 지그의 사시도이다.

부호의 설명

1…광 검출 장치, 10…가대, 20…적분구, 30…여기광용 광파이버 홀더, 4O…시료 홀더, 50…광 검출용 광파이버

본 발명의 인식은, 예시만을 위해서 도시된 첨부 도면을 참조하여 이하의 상세한 기술을 고려함으로써 쉽게 이해할 수 있다. 계속해서, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 실시 형태를 설명한다. 가능한 경우에는, 동일한 부분에는 동일한 부호를 부여하고 중복된 설명을 생략한다.

본 발명의 실시형태인 광 검출 장치에 대해 도 1 및 도 2를 참조하면서 설명한다. 도 1은, 본 실시형태의 광 검출 장치(1)의 여기광 광축(L)을 따른 단면을 나타내는 도면이다. 도 2는 여기광 광축(L)을 따른 단면으로서, 도 1에 나타낸 단면과 직교하는 단면을 나타내는 도면이다. 도 1은, 여기광 광축(L)이 연직선(鉛直線)을 따르도록 광 검출 장치(1)를 세워서, 시료 홀더(40)(제2 시료 홀더)에 유지한 시료를 측정하는 경우를 나타내고 있다. 한편, 도 2는, 여기광 광축(L)이 수평선을 따르도록 광 검출 장치(1)를 눕혀서, 시료 홀더(60)(제1 시료 홀더)에 유지한 시료를 측정하는 경우를 나타내고 있다.

광 검출 장치(1)는, 시료에 여기광을 조사하는 것에 의해서 발생하는 피측정 광을 관측하는 적분구(20)와, 적분구(20)에 착탈 가능하게 장착되어 선택적으로 사용되는 시료 홀더(40, 60)와, 여기광을 적분구(20) 내에 도입하기 위한 여기광용 광파이버 홀더(30)와, 피측정광을 취득하기 위한 광 검출광용 파이버 홀더(50)와, 2개의 재치면(10a, 10b)을 가지는 L자형의 가대(10)를 구비하고 있다. 적분구(20)는 장착 나사(102)에 의해서 가대(10)에 장착되어 있다.

먼저 도 1을 참조하면서, 여기광 광축(L)이 연직선을 따르도록, 가대(10)의 재치면(10a)을 아래로 하여 광 검출 장치(1)를 세워서 배치하여, 시료 홀더(40)에 유지한 시료를 측정하는 경우의 광 검출 장치(1)의 구성에 대해 설명한다. 여기서, 시료 홀더(40)는 주로 고형 시료, 분말 시료 등의 측정에 사용되며, 이들의 시료는 유리 등의 기판에 도포된 형태로 시료 홀더(40)에 유지되어도 되며, 샬레 등의 용기에 수용된 형태로 시료 홀더(40)에 유지되어도 된다.

적분구(20)에는, 여기광 도입구멍(201)과 시료 도입구멍(202)(제2 시료 도입구멍)과 광 검출기 도입구멍(203)이 형성되어 있다. 여기광 도입구멍(201)은 적분구(20)와 연직선(도 1 상태에서의 연직선)이 교차하는 극(極)의 한쪽(도 1 중 위쪽의 극)에 형성되어 있다. 시료 도입구멍(202)은 여기광 도입구멍(201)과는 반대측의 극(도 1 중 아래쪽의 극)에 형성되어 있다. 광 검출기 도입구멍(203)은, 여기광 도입구멍(201)이 형성되어 있는 위치와 시료 도입구멍(202)이 형성되어 있는 위치를 양극으로 하는 자오선상으로서, 그 양극으로부터 등거리에 있는 위치에 형성되어 있다. 차광판(204)은 시료 도입구멍(202)과 광 검출기 도입구멍(203)과의 사이에 형성되어 있다.

여기광 도입구멍(201)에는 여기광용 광파이버 홀더(30)가, 시료 도입구멍(202)에는 시료 홀더(40)가, 광 검출기 도입구멍(203)에는 광 검출용 광파이버 홀더(50)가, 각각 장착되어 있다.

여기광용 광파이버 홀더(30)의 파이버 유지부(301)에 장착되어 있는 광파이버(도시하지 않음)는 도시하지 않은 여기 광원에 접속되어 있다. 여기 광원(도시하지 않음)으로부터 출사된 여기광은 광파이버(도시하지 않음)를 통과하여 여기광용 광파이버 홀더(30)의 렌즈(302)에 유도된다. 그 여기광은, 광축(L)을 따라 적분구(20) 내에 유도되어 여기광용 광파이버 홀더(30)와 대향 배치되어 있는 시료 홀더(40)에 얹어 놓여 있는 시료(S)에 조사된다.

여기광을 시료(S)에 조사하면, 그 여기광의 반사 성분과, 그 여기광을 흡수한 시료(S)로부터 발생되는 성분으로 이루어진 피측정광이 발생한다. 여기광이 조사된 시료(S)로부터의 피측정광은, 적분구(20)의 내벽에 코팅된 황산바륨 등의 확산 반사제에 의해 다중 확산 반사된다. 이 확산 반사된 피측정광은, 광 검출용 광파이버 홀더(50)에 장착되어 있는 광파이버(501)에 입사된다. 광파이버(501)는 광 검출기, 예를 들어 특별히 한정되지 않으나, 멀티채널 광 검출기(도시하지 않음)에 접속되어 있다. 따라서, 광파이버(501)에 입사된 피측정광은 광파이버(501)를 통과하여 멀티채널 광 검출기(도시하지 않음)에 유도된다. 멀티채널 광 검출기(도시하지 않음)가 검출한 측정 데이터는 데이터 처리 장치(도시하지 않음)에 출력되고 데이터 처리되어 피측정광의 강도가 측정된다. 또한, 본 실시형태에서는 광 검출기는 광파이버(501)에 접속하여 사용되나, 광전변환소자 등의 광 검출기를 광 검출 도입 구멍(203)에 직접 장착하는 구성으로 해도 된다. 본 명세서에서 광 검출기는 양 형태를 포함하는 것으로서 사용된다.

차광판(204)은 시료(S)로부터의 피측정광이 직접 광파이버(501)에 입사하는 것을 방지하기 위해 마련되어 있다. 피측정광이 직접 광파이버(501)에 입사하면, 피측정광의 강도 데이터에 현저한 오차가 발생하게 되기 때문이다. 또한, 차광판(204)은 바람직하게는 여기광 도입구멍(201)이 형성되어 있는 위치와 시료 도입구멍(202)이 형성되어 있는 위치를 양극으로 했을 때, 광 검출기 도입구멍(203)을 통과하는 자오선상으로서, 광 검출기 도입구멍(203) 및 시료 도입구멍(202)으로부터 대략 등거리에 있는 위치에 형성된다. 또, 시료로부터의 피측정광이 광파이버(501)에 직접 입사하는 것을 방지하기 위한 배플(baffle)을 광 검출용 광파이버 홀더(50)에 장착해 둘 수도 있다. 이 경우, 배플은 적분구 내에 돌출하도록 형성해도 되고, 또 배플은 황산바륨 등의 확산 반사제로 코팅되어 있어도 되며, 그리고 또, 확산 반사 재료를 성형한 것이어도 된다. 배플을 배치하는 것은, 셀(C)을 시료 용기로 사용한 계측에서 특히 바람직하다.

계속해서, 시료 홀더(40)에 대해 도 3 및 도 4를 참조하면서 설명한다. 도 3은, 도 1에서의 시료 홀더(40) 부근의 확대 단면도이다. 도 4는, 도 2에서의 시료 홀더(40) 부근의 확대 단면도이다.

시료 홀더(40)는, 시료대(41)와 핸들링용 손잡이(42)와 홀더 본체(43)와 설치 플랜지(44)(결합부)를 구비하고 있다. 시료대(41)의 재치면(411)에는 시료(S)가 재치(載置, 얹어 놓임)되어 있다. 또한, 적분구 내부에 폭로되는 재치면(411)은 황산바륨 등의 확산 반사제로 코팅되어 있는 것이 바람직하고, 이에 대해서는 후술한다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 재치면(411)은 여기광의 광축(L)에 수직인 면으로부터 경사지도록 형성되어 있다. 시료대(41)는 홀더 본체(43)와 핸들링용 손잡이(42)와의 사이에 유지되어 있다. 시료대(41) 및 핸들링용 손잡이(42)가 장착되어 있는 홀더 본체(43)는 설치 플랜지(44)에 삽입되어 있다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 설치 플랜지(44)에는 가대(10)로부터 연장되는 고정 돌기(101)가 삽입됨과 아울러, 그 삽입되어 있는 부분과 반대측에는 고정 나사(45)가 마련되어 있다. 고정 나사(45)를 체결하면, 고정 돌기(101)와 고정 나사(45)와의 사이에 홀더 본체(43)가 끼워져 고정된다.

시료 홀더(40)에 대해 보다 상세하게 설명한다. 도 5는, 시료 홀더(40)의 분해 사시도이다. 홀더 본체(43)는, 원통상의 통부(431)와 그 통부(431)의 일단에 마련되어 있는 칼라(collar)부(432)를 가지고 있다. 칼라부(432)에는 위치 결정 노치(notch)(432a)가 형성되어 있다. 칼라부(432)에는 또, 핸들링용 손잡이(42)를 장착하기 위한 나사구멍(432b)이 형성되어 있다. 통부(431)의 타단에는 도시하지 않은 되접기부가 형성되어 있어, 핸들링용 손잡이(42)와의 사이에서 시료대(41)를 끼워 고정하고 있다.

핸들링용 손잡이(42)는, 제1 칼라부(421)와 제2 칼라부(422)와 소경부(423)와 대경부(424)를 가지고 있다. 소경부(423)는 원통상으로, 제1 칼라부(421)와 제2 칼라부(422)와의 사이에 형성되어 있다. 대경부(424)는 원통상이며, 제2 칼라부(422)로부터 소경부(423)와는 반대측으로 뻗어 나오도록 형성되어 있다. 제1 칼 라부(421)는 홀더 본체(43)와의 사이에 시료대(41)를 끼워서 고정하기 위한 부분이다. 제2 칼라부(422)에는 구멍(422a)이, 홀더 본체(43)의 나사구멍(432b)에 대응하는 위치에 마련되어 있다. 따라서, 시료대(41)를 끼워 넣어 홀더 본체(43)와 핸들링용 손잡이(42)를 나사 고정하면, 시료대(41), 홀더 본체(43) 및 핸들링용 손잡이(42)를 서로 고정할 수 있다. 또, 시료대(41)와 핸들링용 손잡이(42)와의 사이에는 O 링(46)이 배치되어 있기 때문에, 시료대(41)가 핸들링용 손잡이(42)에 대하여 회동하는 것을 방지할 수 있다.

도 5에 나타내는 시료 홀더(40)에서는, 시료대(41)가 홀더 본체(43)와 핸들링용 손잡이(42)와의 사이에 끼워 넣어지도록 유지되어 있으나, 이 구성으로 한정되지 않는다. 예를 들어, 확산 반사 재료로 이루어진 시료대(41)를, 홀더 본체(43)의 핸들링용 손잡이(42)측으로부터 나사 고정하여 유지해도 된다. 이와 같은 구성으로 함으로써, 통부(431)의 타단에 마련된 되접기부를 마련할 필요가 없어지며, 그 결과, 적분구 내에 폭로되는 시료대(41)의 면적을 보다 크게 확보할 수 있다. 또, 이와 같은 구성으로 함으로써, 시료대(41)가 시료에 의해 오염된 경우라도 시료대(41)의 교환이 용이해진다. 또, 시료대(41)를 나사로 고정함과 아울러 위치 결정 핀을 이용하여 시료대(41)의 위치 결정을 행해도 된다.

설치 플랜지(44)는 플랜지 본체(441)와 고정 나사(45)를 가지고 있다. 플랜지 본체(441)에는 위치 결정 핀(441b)이 마련되어 있다. 위치 결정 핀(441b)은, 홀더 본체(43)의 위치 결정 노치(432a)에 대응되는 위치에 마련되어 있다. 따라서, 홀더 본체(43)의 통부(431)를 플랜지 본체(441)에 삽입하면, 위치 결정 핀(441b)이 위치 결정 노치(432a)에 삽입되어, 플랜지 본체(441)에 대한 홀더 본체(43)의 위치 결정이 이루어진다. 고정 나사(45)가 마련되어 있는 위치와 반대측에는 고정구멍(441a)이 형성되어 있다. 고정구멍(441a)은 전술한 고정 돌기(101)가 삽입되는 구멍이다.

시료대(41)에 대해 도 6을 참조하면서 설명한다. 도 6은 시료대(41)를 재치면(411)측으로부터 본 평면도이다. 도 6에서는, 도면의 위쪽이 재치면(411)이 높아져 있는 부분이며, 도면의 아래쪽이 재치면(411)이 낮게 되어 있는 부분인 것으로 한다. 재치면(411)에는 위치 결정부(412)가 4개소에 형성되어 있다. 4개소에 형성된 위치 결정부(412)보다 안쪽의 재치면(411)에는 오목부(413)가 형성되어 있다.

위치 결정부(412)는 원형의 재치면(411)의 외주 근방으로 서로 등 간격이 되도록 배치되어 있다. 각 위치 결정부(412)는 볼록부(412a) 및 그 볼록부(412a)로 둘러싸여 있는 오목부(412b)를 가지고 있다. 위치 결정부(412)는, 각주상(角柱狀)의 돌기를 형성하고, 그 각주상의 돌기의 중심에 원주상의 구멍을 뚫고, 각주상 돌기의 한 각을 도려냄으로써 형성된다. 각 위치 결정부(412)에서 도려내져 있는 부분은 재치면(411)의 중심 방향을 향하도록 형성되어 있다.

따라서, 시료(S)가 도시하는 것과 같은 직사각형의 것인 경우, 시료(S)의 네 귀퉁이가 각 위치 결정부(412)의 오목부(412b)에 깊숙이 들어가, 볼록부(412a)에 의해 유지된다. 또, 원형의 샬레(schale)와 같은 유지 부재(S2)에 시료를 넣은 경우에는, 직사각형 시료와 동일하게, 4개소에 형성된 위치 결정부(412)에 의해서 유지된다.

시료(S)가 직사각형의 유리 기판에 발광재료를 도포한 것인 경우에는, 발광재료로부터 방출된 광자(光子)의 일부는 유리 기판을 광도파로(光導破路)로 하여 전파하고, 그 단면으로부터 출사된다. 따라서, 본 실시형태와 같은 위치 결정부(412)의 형태를 채용한 경우에는, 시료(S)와 위치 결정부(412)와의 접촉 부위를 작게 할 수 있어, 시료(S)의 단면으로부터 출사된 광자를 보다 고정밀도로 측정할 수 있다.

또, 시료(S)의 재치면(411)측에 발광재료가 부착해 있는 경우라도, 재치면(411)에 오목부(413)가 형성되어 있기 때문에, 재치면(411)에 대한 발광재료의 부착을 억제할 수 있다. 또, 위치 결정부(412)에도 오목부(412b)가 마련되어 있기 때문에, 위치 결정부(412)에 대한 발광재료의 부착도 억제할 수 있다.

위치 결정부(412)의 변형예를 도 7에 나타낸다. 도 7의 (a)에 나타내는 시료대(71)는, 재치면(711)에 한 쌍의 위치 결정부(412)가 형성됨과 아울러, 하나의 돌기(712)가 형성되어 있다. 한 쌍의 위치 결정부(412)와 돌기 (712)는, 원형의 재치면(711)의 외주 근방으로서 서로 등 간격이 되도록 배치되어 있다.

도 7의 (b)에 나타내는 시료대(72)는 재치면(721)에 한 쌍의 위치 결정부(412)가 형성되어 있다. 이 한 쌍의 위치 결정부(412)는, 도 6의 4개소의 위치 결정부(412)의 아래 2개소에 대응되는 위치에 마련되어 있다. 재치면(721)은, 도면의 위쪽이 높고, 도면의 아래쪽이 낮아지도록 경사져 있기 때문에, 시료(S)(유지 부재(S2))를 2개소의 위치 결정부(412)에서 유지하는 것이 가능해진다.

또, 도 6을 참조하면서 설명한 바와 같이 재치면(411)에 오목부(413)를 형성 하는 형태 이외에도 시료(S)를 재치면(411)에 접촉하지 않게 할 수 있다. 그 일례를 도 8을 참조하면서 설명한다. 도 8은 그 일례를 나타내기 위한 시료대의 단면도이다.

도 8의(a)에 나타내는 예는, 도 6을 참조하면서 설명한 시료대(41)의 4개소의 위치 결정부(412)의 형상을 변경한 시료대(81)를 나타내고 있다. 또한, 도 8의 (a)는, 시료대(81)의 재치면(811)에 형성된 위치 결정부(812) 근방의 단면도이다. 도 8의 (a)에 나타내는 바와 같이, 위치 결정부(812)는, 볼록부(812a) 및 그 볼록부(812a)로 둘러 싸여있는 오목부(812b)를 가지고 있다. 오목부(812b)는 볼록부(812a)에 대해서는 오목한 상태로 되어 있으나, 재치면(811)으로부터는 돌출된 상태로 되어 있다. 따라서, 시료(S)를 각 위치 결정부(812)에 걸리도록 배치한 경우, 시료(S)는 각 위치 결정부(812)의 오목부(812b)에 올라앉은 상태로 유지되어 재치면(811)과의 사이에 틈새가 생긴다.

도 8의 (b)에 나타내는 예는, 도 7의 (a)를 참조하면서 설명한 시료대(71)의 위치 결정부(412) 및 돌기(712)의 형상을 변경한 시료대(82)를 나타내고 있다. 또한, 도 8의 (b)는, 시료대(82)의 재치면(821)에 형성된 돌기(813)근방(시료대(81)의 중심 근방)의 단면도이다. 도 8의 (b)에 나타내는 바와 같이, 위치 결정부(812)는 도 8의 (a)에서 설명한 바와 같은 형상으로 되어 있다. 또, 돌기(813)는, 재치면(821)을 기준으로 하여 위치 결정부(812)의 오목부(812b)와 같은 높이가 되도록 형성되어 있다. 따라서, 시료(S)를 각 위치 결정부(812)에 걸리도록 배치함과 아울러, 돌기(813)에 올라앉도록 배치한 경우, 시료(S)는 각 위치 결정부(812)의 오목 부(812b) 및 돌기(813)에 올라앉은 상태로 유지되어 재치면(821)과의 사이에 틈새가 생긴다.

본 실시형태의 시료 홀더(40)는, 여기광의 광축(L)에 수직인 면으로부터 경사지도록 형성되어 있는 재치면(411)을 가지는 시료대(41)를 구비함과 아울러, 재치면(411)이 소정 방향으로 방향지어 지도록 적분구(20)에 결합하는 설치 플랜지(44)를 구비하고 있기 때문에, 재치면(411)에 얹어 놓은 시료(S)를 여기광의 광축(L)에 대하여 소정의 각도를 이루도록 배치할 수 있다. 따라서, 여기광이 시료(S)에 비스듬히 입사되게 되어, 반사된 피측정광이 여기광 도입구멍(201)으로 되돌아오는 일이 없다. 또, 그 소정의 각도는 재치면(411)의 경사에 의존하므로, 예를 들어 소정의 각도를 변경하여 복수 종류의 시료를 측정하는 경우에는, 시료대(41)를 변경함으로써 대응할 수 있다. 또, 시료 홀더(40)는 설치 플랜지(44)에 의해서, 재치면(411)이 소정의 방향으로 방향지어 지도록 고정되므로, 시료(S)에 의해서 반사된 피측정광은 항상 적분구(20) 내의 소정 부위에 조사되게 되어 계측값의 오차를 적게 할 수 있게 된다.

계속해서, 도 2를 참조하면서 여기광 광축(L)이 수평선을 따르도록, 가대(10)의 재치면(10b)을 아래로 하여 광 검출 장치(1)를 뉘어서 배치하여(가로 두기), 시료 홀더(60)에 유지한 시료를 측정하는 경우의 광 검출 장치(1)의 구성에 대해 설명한다. 여기서, 시료 홀더(60)는 주로 색소 등이 용해된 액체 시료의 측정에 사용되며, 시료는 광학 셀 등의 용기에 수용된 형태로 시료 홀더(60)에 유지된다.

여기광 도입구멍(201), 시료 도입구멍(202), 광 검출기 도입구멍(203)의 각각의 위치 관계는 상술한 바와 같다. 시료 도입구멍(205)(제1 시료 도입구멍)은, 적분구(20)와 연직선(도 2의 상태에서의 연직선, 여기광 도입구멍(201), 시료 도입구멍(202) 및 광 검출기 도입구멍(203) 각각의 중심을 통과하는 평면의 수직선)이 교차하는 극의 한쪽(도 2 중 위쪽의 극)에 형성되어 있다. 시료 도입구멍(205)에는 시료 홀더(60)가 장착되어 있다.

상술한 바와 같이, 여기 광원(도시하지 않음)으로부터 출사된 여기광은, 광파이버(도시하지 않음)를 통과하여 여기광용 광파이버 홀더(30)의 렌즈(302)에 유도된다. 그 여기광은, 광축(L)을 따라서 적분구(20) 내에 유도되어, 시료 홀더(60)에 의해서 유지되고 있는 셀(C) 내의 용액 시료에 조사된다. 셀(C)은 유리제로서, 각주부(角柱部)와 그 각주부에 접속되어 있는 지관(枝管)으로 구성되어 있다. 본 실시형태의 경우, 셀(C)은 광로 길이 10㎜의 유리각 셀이다.

여기광을 셀(C) 내에 수용되어 있는 용액 시료에 조사하면, 그 여기광의 반사 성분과, 그 여기광을 흡수한 용액 시료로부터 발생되는 성분으로 이루어진 피측정광이 발생한다. 여기광이 조사된 셀(C) 내의 용액 시료로부터의 피측정광은, 적분구(20)의 내벽에 도포된 고확산 반사제에 의해 다중 확산 반사된다. 이 확산 반사된 피측정광은, 광 검출용 광파이버 홀더(50)에 장착되어 있는 광파이버(501)에 입사된다. 상술한 바와 같이, 광파이버(501)에 입사한 피측정광은 광파이버(501)를 통과하여 광 검출기, 예를 들어 특별히 한정되지 않으나, 멀티채널 광 검출기(도시하지 않음)에 유도된다. 멀티채널 광 검출기(도시하지 않음)가 검출한 측정 데이터 는 데이터 처리 장치(도시하지 않음)에 출력되고 데이터 처리되어 피측정광의 강도가 측정된다.

시료 홀더(60)는, 설치 플랜지(75)와 고정 나사(70)에 의해서 적분구(20)에 착탈 가능하게 장착되어 있다. 설치 플랜지(75)와 적분구(20)는, 위치 결정 핀과 같은 결합 수단으로 서로의 위치 관계가 정해져 있다. 또, 설치 플랜지(75)와 시료 홀더(60)도, 위치 결정 핀(결합부, 위치 결정 수단)과 같은 결합 수단으로 서로의 위치 관계가 정해져 있다. 설치 플랜지(75)는 링 형상의 플랜지이다. 그 링 내부에 시료 홀더(60)를 삽입하여, 링 형상의 측면 부분에 설치된 나사구멍에 나사 삽입되어 있는 고정 나사(70)를 체결하면, 시료 홀더(60)를 적분구(20)와의 사이에서 끼워서 결합하는 것이 가능해진다.

설치 플랜지(75)에는 고정 나사(85)에 의해서 커버(80)가 장착되어 있다. 커버(80)는 설치 플랜지(75), 시료 홀더(60) 및 시료 홀더(60)에 의해서 유지되고 있는 셀(C)을 덮도록 마련되어 있어, 외부로부터 적분구 내부로의 외란광(外亂光)의 입사를 방지한다.

계속해서, 도 9를 참조하면서 시료 홀더(60)에 대해 보다 구체적으로 설명한다. 도 9는 시료 홀더(60)의 사시도이다. 시료 홀더(60)는 대략 동일 형상의 두 개의 부품(62) 및 부품(64)으로 구성되어 있다.

부품(62, 64)은 각각 대략 원통 형상의 원통부(621, 641)(유지부)와, 대략 반원 형상의 일부를 절제한 형상의 평판부(622, 642)를 가지고 있다. 평판부(622)는 원통부(621)의 일단에 오목부(623)를 통하여 마련되어 있다. 마찬가지로 평판 부(642)는, 원통부(641)의 일단에 오목부(643)를 통하여 마련되어 있다. 오목부(623, 643)는 각각 원통부(621, 641)의 외주를 따라서 마련되어 있다.

부품(62)과 부품(64)이 시료 홀더(60)로서 쌓아 올려질 때에 대향하는 부분에는, 각각 단면 반원 형상의 오목부(624)(파지부)와 오목부(644)(파지부)가 형성되어 있다. 오목부(624)는, 평판부(622)로부터 해당 평판부(622)가 마련되어 있는 것과는 반대측의 원통부(621)의 타단에 이르기까지 형성되어 있다. 동일하게, 오목부(644)는 평판부(642)로부터 해당 평판부(642)가 마련되어 있는 것과는 반대측의 원통부(641)의 타단에 이르기까지 형성되어 있다. 따라서, 부품(62)과 부품(64)을 쌓아 올리면, 오목부(624) 및 오목부(644)에 의해서 형성되는 원통구멍에 셀(C)이 삽입 가능해진다. 셀(C)을 부품(62)과 부품(64)으로 끼워 넣은 경우에, 오목부(624)와 오목부(644)가 셀(C)과 맞닿는 부분에는 완충 부재(도 3에서는 명시하지 않음)가 마련되어 있다.

부품(62)의 평판부(622)에는 노치부(622a)가 마련되어 있다. 노치부(622a)는 평판부(622)의 외주 위로서 대략 중앙 부분에 형성되어 있다. 이 노치부(622a)는, 설치 플랜지(75)에 장착할 때에, 설치 플랜지(75)에 형성되어 있는 위치 결정 핀(도시하지 않음)이 들어가 위치 결정하기 위한 것이다.

시료 홀더(60)를 시료 도입구멍(205)에 장착했을 때에, 적분구 내부에 폭로되는 원통부(621, 641)의 단면(625, 645)에는, 바람직하게는 황산바륨 등의 확산 반사제가 코팅되어 있다.

상기 실시형태에서, 시료 형태에 따라서 시료 홀더(40, 60)에 개별적으로 시 료가 유지되는 광 계측에 대해 설명하였다. 시료 홀더(40)가 시료를 유지하는 경우, 즉 도 1과 같이, 광 검출 장치(1)를 가대(10)의 재치면(10a)을 아래로 하여 세워 배치(세로 두기)하여, 재치면(411)상의 시료를 측정하는 경우는, 셀(C)을 유지하지 않는 시료 홀더(60)가 시료 도입구멍(205)에 장착되어 있어, 시료 홀더(60)의 반사제가 코팅된 단면(625, 645)은 적분구 내벽의 일부로서 피측정광을 확산 반사한다. 또 시료 홀더(60)가 시료를 유지하는 경우, 즉 도 2와 같이, 광 검출 장치(1)를 가대(10)의 재치면(10b)을 아래로 하여 눕혀서 배치(가로 두기)하여, 셀(C) 내의 시료를 측정하는 경우는, 시료를 유지하지 않는 시료 홀더(40)가 시료 도입구멍(202)에 장착되어 있어, 시료 홀더(40)의 반사제가 코팅된 재치면(411)은 적분구 내벽의 일부로서 피측정광을 확산 반사한다. 때문에, 본 발명에 관한 광 검출 장치는, 시료 형태에 따라서 시료 홀더를 분리 사용할 수 있으므로 적분구를 변경하는 번거로움이 없다. 또, 각 시료 홀더의 적분구 내부에 폭로되는 영역(단면(625 및 645), 재치면(411))이 광 확산 반사제에 의해 코팅되어 있기 때문에 고정밀도의 계측이 가능해진다.

또한, 계측에 사용되지 않는 시료 도입구멍은, 본 발명에 관한 시료 홀더를 대신하여 외부로부터 적분구 내부로의 외란광의 입사를 방지하는 캡(도시하지 않음)을 장착해도 된다. 적분구 내부에 폭로되는 캡의 안쪽은, 바람직하게는 적분구 내벽의 일부로서 작용하도록 확산 반사제가 코팅된다.

계속해서, 시료 홀더용 지그에 대해 설명한다. 시료 홀더용 지그는, 시료에 여기광을 조사하는 것에 의해서 발생하는 피측정광을 관측하는 적분구(20)의 내부 에 도입되는 셀(C)과, 적분구(20)에 마련되어 있는 시료 도입구멍(205)에 착탈 가능하게 장착되어 셀(C)을 유지하기 위한 시료 홀더(60)와의 상대적 위치 관계를 조정하기 위한 시료 홀더용 지그이다. 이 시료 홀더용 지그를 도 10에 예시한다.

도 10에 나타내는 바와 같이, 시료 홀더용 지그(9)는, 셀(C)을 따라 연장되는 본체부(92)와, 본체부(92)에 형성되어 시료 홀더(60)를 유지하기 위한 홀더유지부(922)와, 본체부(92)에 형성되어 셀(C)에 여기광이 입사할 때의 입사면을 시료 홀더(60)에 대하여 소정 방향으로 방향짓는 구멍(911)(각도 부여 수단)을 가지는 셀 유지부(91)를 구비하고 있다.

본체부(92)는 셀(C)을 따라서 연장되는 반원 통형상의 부분이다. 본체부(92)의 안쪽에는 단면(923)으로부터 연장되는 홀더 유지 홈(922)(홀더 유지부)과, 이 홀더 유지 홈(922)에 연결되어 셀 유지부(91)까지 연장되는 오목부(921)가 형성되어 있다.

홀더 유지 홈(922)은 시료 홀더(60)를 유지하기 위한 홈이며, 그 단면 형상은 반원형으로서, 시료 홀더(60)의 원통부(621, 641)의 외주를 따르도록 형성되어 있다.

오목부(921)의 단면 형상도 반원형이며, 그 반경은 홀더 유지 홈(922)의 반경보다 작고, 셀(C)을 수용하는 것이 가능한 반경으로 설정되어 있다. 따라서, 홀더 유지 홈(922)에 시료 홀더(60)의 원통부(621, 641)를 수용하면, 평판부(622, 642)는 단면(923)에 맞닿아, 원통부(621, 641)의 선단은 홀더 유지 홈(922)과 오목부(921)와의 사이의 단차 부분에 맞닿는다.

셀 유지부(91)는 본체부(92)와 교차하도록 뻗어 나오는 반원형 위의 평판부이다. 셀 유지부(91)의 대략 중앙 부분에는 구멍(911)이 형성되어 있다. 구멍(911)은 셀(C)의 단면 형상과 대략 동일 형상을 이루고 있어, 셀(C)을 삽입 가능하도록 형성되어 있다.

여기서, 시료 홀더용 지그(9)에 시료 홀더(60) 및 셀(C)을 유지시킨 상태를 도 11에 나타낸다. 도 11을 참조하면서, 시료 홀더용 지그(9)의 사용 방법을 설명한다.

먼저 셀(C)의 지관(C1)을 시료 홀더(60)의 부품(62) 및 부품(64)으로 끼워 유지하고, 부품(62)과 부품(64)을 나사로 임시 고정한다. 이 때에, 부품(62)의 오목부(624)와 부품(64)의 오목부(644)와의 사이에 지관(C1)을 끼워 넣는다.

계속해서, 이와 같이 임시 고정한 시료 홀더(60) 및 셀(C)로 이루어진 조립체를 시료 홀더 지그(9)에 장착한다. 구체적으로는, 셀(C)의 각주부(C2)를 셀 유지부(91)에 형성되어 있는 오목부(921)에 수용한다. 또, 시료 홀더(60)를 홀더 유지부(922)에 수용함과 아울러, 시료 홀더 지그(9)의 위치 결정 핀(924)이 시료 홀더(60)의 노치 부분(622a)에 삽입되도록 배치한다.

계속해서, 부품(62)과 부품(64)을 임시 고정하고 있는 나사를 풀고, 셀(C)의 상하 위치를 조정하여 셀(C)의 각주부(C2)를 구멍(911)에 삽입한다. 셀(C)의 각주부(C2)가 삽입되어 있는 구멍(911)은, 각주부(C2)의 단면 형상과 대략 동일한 형상을 이루고 있으므로, 셀(C)은 상하로 이동 가능하다.

또, 도 11과 같이 배치한 경우에, 셀(C)이 시료 홀더(60)에 대하여 적절한 각도를 이루도록 구멍(911)이 형성되어 있다. 또한, 본 실시형태의 경우에는, 셀(C)을 유지한 시료 홀더(60)가 적분구(20)에 장착된 경우에, 여기광의 광축(L)과 셀(C)의 각주부(C2)의 입사면이 이루는 각이 15°가 되도록 설정되어 있다.

위치 결정이 종료한 단계에서, 부품(62)과 부품(64)을 나사로 고정한다. 이와 같이 서로 고정된 셀(C) 및 시료 홀더(60)를 도 2에 나타낸 것과 같이 광 검출 장치(1)에 장착하여 여기광을 조사한다.

여기서, 도 11의 상태로부터, 부품(62)과 부품(64)을 고정하고 있는 나사를 풀고, 부품(64) 및 셀(C)을 제거한 상태를 도 12에 나타낸다. 도 12에 나타내는 바와 같이, 셀(C)의 지관(C1)이 유지되는 부품(62)의 오목부(624)에는 완충 부재(624a)가 배치되어 있다. 따라서, 셀(C)의 지관(C1)을 끼운 상태에서, 부품(62)과 부품(64)을 나사 고정한 경우도, 완충 부재(624a)의 작용에 의해 셀(C)에 손상이 발생하는 것을 억제할 수 있으며, 또 셀(C)의 미끄림 움직임(摺動)을 억제할 수 있다.

또한, 시료 홀더(60)를 구성하는 부품(62)의 선단면(621a), 부품(64)의 선단면(641a)에는, 각각 반사재(反射材)가 도포되어 있는 것도 바람직하다.

본 실시형태의 변형예를 도 13 및 도 14에 나타낸다. 도 13에 나타내는 변형예는, 각도 부여 수단으로서 구멍(911) 대신에 셀 유지부(91)에 표시 M1을 2개소에 마련한 시료 홀더용 지그(9a)를 나타낸 것이다. 표시 M1은 셀(C)을 내다보는 소정의 위치에 마련되어 있다.

상술한 바와 동일한 수법으로, 우선 셀(C)과 시료 홀더(60)를 임시 고정한 상태에서 시료 홀더용 지그(9a)에 장착한다. 이어서, 부품(62)과 부품(64)을 임시 고정하고 있는 나사를 풀고, 셀(C)의 각주부(C2)의 각(角)을 표시 M1에 맞도록 셀(C)을 회전시킨다. 표시 M1은, 셀(C)이 시료 홀더(60)에 대하여 적절한 각도를 이루도록 형성되어 있다. 셀(C)의 위치 결정이 완료하면, 부품(62)과 부품(64)을 나사 고정하여 고정한다.

또, 도 13에 나타내는 변형예에서는, 높이 조정 수단으로서의 표시 M2도 마련되어 있다. 이 표시 M2는, 적분구(20) 내에서의 여기광의 광축(L)의 위치와 셀(C)에서의 여기광의 입사 위치를 맞추기 위한 것이다. 이와 같이 높이 조정을 행하는 것은, 양자(量子)수율 측정시에, 레퍼런스 샘플(reference sample)로의 측정을 행하기 위해, 레퍼런스 샘플과 측정 시료와의 사이에서 높이나 각도나 액면 등이 일치할 필요가 있기 때문이다.

도 14에 나타내는 변형예는, 본체를 원주상으로 형성한 시료 홀더용 지그(9b)이다. 시료 홀더용 지그(9b)를 사용하면, 셀(C)을 덮은 상태에서 시료 홀더(60)와의 위치 관계를 조정할 수 있다.

또한, 상술한 각주형의 셀 이외에도, 여기광의 입사면과 출사면이 병행하면 적합하게 적용 가능하다. 또, 튜브 셀이나 원통형 셀과 같은 셀도 사용하는 것은 가능하다.

본 실시형태의 작용 효과에 대해서 설명한다. 시료 홀더(60)에 대하여 셀(C)의 각주부(C2)를 소정 방향으로 방향지어 장착할 수 있다. 이와 같이 조립한 시료 홀더(60) 및 셀(C)을 적분구(20)에 장착하면, 여기광의 광축(L)과 셀(C)의 입사면 이 소정의 각도(예를 들어 15°)를 이루도록 장착할 수 있다. 이 설치 각도의 재현성도 향상시킬 수 있으므로, 레퍼런스의 계측과 시료 계측을 행하는 경우의 측정 정밀도를 보다 효과적으로 향상시킬 수 있다.

그런데, 셀(C)의 입사면은 유리판이기 때문에 광학적으로 플랫이며, 입사면에서 입사하는 광의 일부가 입사 방향과 반대측으로 반사되기 때문에, 예를 들어 입사면을 여기광의 광축(L)에 수직이 되도록 배치한 경우에는, 입사면에서 반사한 광이 여기광 도입구멍(201)으로 되돌아가게 되어, 피측정광의 강도를 정확하게 측정할 수 없게 되고 만다. 따라서, 본 실시형태와 같이, 여기광의 광축(L)에 대하여 소정 각도를 이루도록 셀(C)을 배치함으로써, 반사한 광이 여기광 도입구멍(201)으로 되돌아가게 되는 것을 억제하여, 적분구(20) 내벽에 닿는 것이 가능해진다.

또, 본 실시형태와 같이 셀(C)을 시료 홀더(60)로 유지하면, 셀(C)의 지관(枝管)의 부분만을 유지하므로 피측정광에 미치는 영향을 경감할 수 있다.

또, 분체(粉體)나 박막(薄膜)과 같은 시료에 적합한 시료 홀더(40)와, 용액의 시료에 적합한 시료 홀더(60) 및 셀(C)과의 쌍방을 선택적으로 사용하여 계측할 수 있으므로, 하나의 적분구(20)로 다양한 시료의 측정을 행할 수 있다.

Claims

시료에 여기광을 조사하는 것에 의해서 발생하는 피측정광을 관측하는 적분구와, 이 적분구에 대하여 착탈 가능하게 장착되는 시료 홀더를 구비하는 광 검출 장치로서,

상기 적분구는, 상기 여기광을 도입하기 위한 여기광 도입구멍과, 상기 시료 홀더가 유지하는 셀을 도입하기 위한 시료 도입구멍을 가지고 있으며,

상기 셀은, 상기 여기광이 입사할 때의 입사면을 가지는 가지는 각주부(角柱部)와, 상기 각주부에 접속되어 있는 지관(枝管)에 의해서 구성되어 있으며,

상기 시료 홀더는 상기 시료 도입구멍에 결합되어 있음과 아울러, 상기 시료를 수용하기 위한 상기 셀의 상기 지관을 유지하는 유지부와, 상기 셀에 상기 여기광이 입사할 때의 상기 입사면을 상기 여기광의 광축에 수직인 면으로부터 경사지도록 상기 셀을 배치하기 위한 위치 결정 수단을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 광 검출 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 유지부는 상기 셀의 상기 지관을 파지(把持)하는 파지부를 가지며, 상기 파지부는 상기 셀의 상기 지관과 접하는 부분에 완충 부재를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 광 검출 장치.
청구항 1 또는 2에 있어서,

상기 위치 결정 수단은, 상기 시료 홀더를 상기 적분구에 결합하기 위한 결합부인 것을 특징으로 하는 광 검출 장치.
청구항 1 또는 2에 있어서,

상기 셀을 따라서 연장되는 본체부와, 상기 본체부에 형성되어, 상기 시료 홀더를 유지하기 위한 홀더 유지부와, 상기 본체부에 형성되어, 상기 셀에 상기 여기광이 입사할 때의 상기 입사면을 상기 시료 홀더에 대하여 소정 방향으로 방향짓게 하는 각도 부여 수단을 가지며, 상기 셀과 상기 시료 홀더와의 상대적인 위치관계를 조정하기 위한 시료 홀더용 지그를 구비하는 것을 특징으로 하는 광 검출 장치.
청구항 4에 있어서,

상기 각도 부여 수단은, 상기 본체부에 교차하도록 뻗어 나오는 셀 유지부에 형성된, 상기 셀의 단면 형상과 동일 형상의 구멍인 것을 특징으로 하는 광 검출 장치.
청구항 4에 있어서,

상기 각도 부여 수단은, 상기 셀을 내다보는 소정의 위치에 마련된 표시인 것을 특징으로 하는 광 검출 장치.
청구항 4에 있어서,

상기 적분구 내에서의 상기 여기광의 광축의 위치와, 상기 셀에서의 상기 여기광의 입사 위치를 맞추기 위한 높이 조정 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 광 검출 장치.
청구항 1 또는 2에 있어서,

상기 셀은, 상기 시료로서 용액 시료를 수용하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 광검출장치.
시료에 여기광을 조사하는 것에 의해서 발생하는 피측정광을 관측하는 적분구와, 이 적분구에 대하여 착탈 가능하게 장착되는 시료 홀더를 구비하는 광 검출 장치로서,

상기 적분구는, 상기 여기광을 도입하기 위한 여기광 도입구멍과, 제1 시료 홀더가 유지하는 셀을 도입하기 위한 제1 시료 도입구멍과, 제2 시료 홀더를 도입하기 위한 제2 시료 도입구멍을 가지고 있고,

상기 셀은, 상기 여기광이 입사할 때의 입사면을 가지는 각주부와, 상기 각주부에 접속되어 있는 지관에 의해서 구성되어 있으며,

상기 제1 시료 홀더는, 시료를 수용하기 위한 상기 셀의 상기 지관을 유지하는 유지부와, 해당 제1 시료 홀더를 상기 적분구에 결합하기 위한 제1 결합부를 구비하며,

상기 제1 결합부는, 상기 셀에 상기 여기광이 입사할 때의 상기 입사면을 상기 여기광의 광축에 수직한 면으로부터 경사지도록 상기 셀을 배치하는 위한 위치 결정 수단을 가지며,

상기 제2 시료 홀더는, 시료를 얹어 놓기 위한 시료대와, 해당 제2 시료 홀더를 상기 적분구에 결합하기 위한 제 2 결합부를 구비하며,

상기 제1 시료 도입구멍은, 상기 여기광 도입구멍이 형성되어 있는 위치 및 상기 제2 시료 도입구멍이 형성되어 있는 위치를 양극으로 하는 자오선상으로서, 그 양극으로부터 등거리에 있는 위치에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 광 검출 장치.
청구항 9에 있어서,

상기 시료대에는 시료를 얹어 놓는 재치면이, 상기 여기광의 광축에 수직인 면으로부터 경사지도록 형성되어 있고,

상기 제2 결합부는, 상기 재치면이 상기 적분구 내에서 소정 방향으로 방향향지어 지도록, 해당 제2 시료 홀더를 상기 적분구에 결합하는 것을 특징으로 하는 광 검출 장치.
청구항 9 또는 10에 있어서,

상기 제1 시료 홀더 및 상기 제2 시료 홀더의 적어도 한쪽에서의 상기 적분구 내부에 폭로되는 부위가 확산 반사면으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 광 검출 장치.
청구항 9 또는 10에 있어서,

상기 적분구는 2개의 재치면을 가지는 L자 가대에 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 광 검출 장치.