KR102259936B1 - 시료 용기 유지 부재, 광 계측 장치 및 시료 용기 배치 방법 - Google Patents
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Abstract
시료 용기 유지 부재는, 적분기에 고정 부재를 매개로 하여 착탈 가능하게 장착되고, 시료를 넣은 셀 및 캡을 가지는 시료 용기를 적분기 내에 배치한 상태로 유지한다. 시료 용기 유지 부재는, 고정 부재에 고정되는 기둥 형상의 지주부와, 지주부의 축방향에서의 단부에 마련되고, 시료 용기가 장착되는 용기 장착부를 구비한다. 용기 장착부는, 캡을 수용하는 수용부와, 셀의 외면 중 적어도 3점에 접촉하여 시료 용기를 유지하는 유지부를 가진다.
Description
본 발명의 일측면은, 시료 용기 유지 부재, 광 계측 장치 및 시료 용기 배치 방법에 관한 것이다.
종래, 측정 대상이 되는 시료에 여기광(勵起光)을 조사하고, 이 조사에 의해서 발생하는 계측광을 계측하는 광 계측 장치가 알려져 있다. 예를 들면 특허 문헌 1에는, 시료 유지 수단의 클립에 의해서 시료를 적분기 내에 배치한 상태로 유지하고, 상기 시료에 여기광을 조사하는 광 손실 측정 장치가 개시되어 있다.
상기 종래 기술에서는, 클립에 의해 시료를 직접 유지하기 때문에, 적분기 내를 오염시켜 버릴 가능성이 높다. 그래서, 시료를 시료 용기에 넣어 유지하는 것이 고려되어진다. 그러나 이 경우, 클립에 시료 용기를 착탈할 때에 시료 용기의 캡이 빠질 우려가 있어, 시료가 셀로부터 누출되어 적분기 내를 오염시켜 버릴 가능성이 있다.
본 발명의 일측면은, 시료가 누출되어 적분기 내를 오염시켜 버릴 가능성을 저감하는 것이 가능한 시료 용기 유지 부재, 광 계측 장치 및 시료 용기 배치 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명의 일측면에 관한 시료 용기 유지 부재는, 적분기에 고정 부재를 매개로 하여 착탈 가능하게 장착되고, 시료를 넣은 셀 및 캡을 가지는 시료 용기를 적분기 내에 배치한 상태로 유지하는 시료 용기 유지 부재로서, 고정 부재에 고정되는 기둥 형상의 지주부(支柱部)와, 지주부의 축방향에서의 단부에 마련되고, 시료 용기가 장착되는 용기 장착부를 구비하며, 용기 장착부는, 캡을 수용하는 수용부와, 셀의 외면 중 적어도 3점에 접촉하여 시료 용기를 유지하는 유지부를 가진다.
이 시료 용기 유지 부재에서는, 수용부에 캡을 수용하면서, 유지부에 의해서 상기 캡이 아니라 셀을 확실히 유지할 수 있다. 이것에 의해, 시료 용기 유지 부재에 시료 용기를 착탈할 때에 캡이 빠지기 어렵게 하여, 셀 내의 시료가 누출되는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 시료가 누출되어 적분기 내를 오염시켜 버릴 가능성을 저감하는 것이 가능해진다.
본 발명의 일측면에 관한 시료 용기 유지 부재에서는, 유지부는, 셀에 조사되는 여기광의 광축 방향에 수직인 수직 방향에 대해서 상기 광축 방향에서의 일방측 또는 타방측으로 셀의 길이 방향을 경사시킨 상태로, 상기 시료 용기를 유지해도 괜찮다. 이 구성에 의하면, 셀에서 반사한 여기광의 모두 또는 일부가 여기광의 광원의 방향으로 되돌아가는 것을 억제할 수 있다.
본 발명의 일측면에 관한 시료 용기 유지 부재에서는, 지주부에서 고정 부재와의 접촉 부분의 적어도 일부는, 각기둥 형상이라도 좋다. 이 구성에 의하면, 지주부의 축 둘레의 회전 방향에서, 시료 용기 유지 부재가 고정 부재에 대해서 회전하는 것을 억제할 수 있다.
본 발명의 일측면에 관한 시료 용기 유지 부재에서는, 유지부는, 단면이 C자 형상의 내면을 가지며, 상기 내면이 셀의 외면에 접촉하여 시료 용기를 유지해도 괜찮다. 이 구성에서는, 시료 용기의 셀을 유지부에 끼워 넣음으로써 유지할 수 있다. 즉, 용이하게 또한 착탈 가능하게 시료 용기를 유지할 수 있다.
본 발명의 일측면에 관한 시료 용기 유지 부재에서는, 유지부는, 탄성재에 의해 형성되어 있어도 괜찮다. 이 구성에서는, 시료 용기 유지 부재로의 시료 용기의 착탈시에, 탄성재의 탄성을 이용하여 유지부의 C자 형상의 개구를 열 수 있다. 이것에 의해, 한층 용이하게 시료 용기를 유지할 수 있다.
본 발명의 일측면에 관한 시료 용기 유지 부재에서는, 유지부에서의 C자 형상의 내면의 내경은, 셀의 외경보다도 작아도 좋다. 이 구성에서는, 셀을 유지부에서 유지했을 때에, 탄성재의 탄성을 이용하여, 유지부의 C자 형상이 닫히는 힘을 작용시키는 것이 가능해진다. 이것에 의해, 한층 확실히 시료 용기를 유지할 수 있다.
본 발명의 일측면에 관한 시료 용기 유지 부재에서는, 유지부에서의 C자 형상의 내면에는, 상기 C자 형상의 단면과 교차하는 방향으로 연장되는 홈부가 형성되어 있어도 괜찮다. 이 구성에서는, 시료 용기 유지 부재로의 시료 용기의 착탈시에, 홈부에 의해서 유지부의 C자 형상의 개구를 열기 쉽게 할 수 있다.
본 발명의 일측면에 관한 시료 용기 유지 부재에서는, 지주부와 용기 장착부는, 별체로 구성되어 있고, 용기 장착부는, 지주부의 축방향에서의 단부에 착탈 가능하게 고정되어 있어도 괜찮다. 이 구성에서는, 지주부에 고정하는 용기 장착부를, 예를 들면 시료 용기의 형상에 따라 바꿀 수 있다. 이것에 의해, 여러가지 형상의 시료 용기의 유지에 용이하게 대응할 수 있다.
본 발명의 일측면에 관한 시료 용기 유지 부재는, 수용부에 수용된 캡을 둘러싸도록 마련된 차광부를 구비하고 있어도 괜찮다. 이 구성에서는, 캡에 의한 여기광의 흡수를 차광부에서 억제할 수 있다.
본 발명의 일측면에 관한 시료 용기 유지 부재에서는, 수용부는, 캡의 천면(天面)에 대향하는 베이스부와, 베이스부에 세워 마련된 측부를 포함하며, 베이스부 및 측부는, 캡을 수용하는 수용 공간을 형성하고, 수용 공간에 수용한 캡과 측부와의 사이에는, 간극이 형성되어 있어도 괜찮다. 이 구성에서는, 시료 용기 유지 부재로의 시료 용기의 착탈시에, 캡이 시료 용기 유지 부재에 접촉하지 않도록 구체적으로 구성할 수 있어, 캡을 한층 빠지기 어렵게 할 수 있다.
본 발명의 일측면에 관한 광 계측 장치는, 시료에 여기광을 조사하는 것에 의해서 발생하는 계측광을 계측하는 광 계측 장치로서, 상기 시료 용기 유지 부재와, 시료 용기가 내부에 배치되는 적분기와, 적분기에 시료 용기 유지 부재를 착탈 가능하게 장착하는 고정 부재와, 여기광을 발생시키는 광 발생부와, 계측광을 검출하는 광 검출부와, 광 검출부의 검출 결과를 해석하는 해석부를 구비한다.
이 광 계측 장치에서도, 상기 시료 용기 유지 부재를 구비하기 때문에, 시료가 누출되어 적분기 내를 오염시켜 버릴 가능성을 저감하는 것이 가능해진다.
본 발명의 일측면에 관한 시료 용기 배치 방법은, 지주부와, 지주부의 축방향에서의 단부에 마련되어 수용부 및 유지부를 가지는 용기 장착부를 구비하는 시료 용기 유지 부재에 의해서, 고정 부재를 매개로 하여, 시료를 넣은 셀 및 캡을 가지는 시료 용기를 적분기 내에 배치하는 시료 용기 배치 방법으로서, 지주부를 고정 부재에 고정하는 지주부 고정 스텝과, 용기 장착부에 시료 용기를 장착하는 용기 장착 스텝과, 시료 용기를 적분기 내에 배치하는 용기 배치 스텝을 구비하며, 용기 장착 스텝에서는, 캡을 수용부에 수용하면서, 유지부에 셀의 외면 중 적어도 3점을 접촉시켜 시료 용기를 유지한다.
이 시료 용기 배치 방법에서도, 수용부에 캡을 수용하면서, 유지부에 의해서 상기 캡이 아니라 셀을 확실히 유지할 수 있다. 이것에 의해, 시료 용기 유지 부재에 시료 용기를 착탈할 때에 캡을 빠지기 어렵게 하여, 셀 내의 시료가 누출되는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 시료가 누출되어 적분기 내를 오염시켜 버릴 가능성을 저감하는 것이 가능해진다.
본 발명의 일측면에 관한 시료 용기 배치 방법에서, 용기 배치 스텝에서는, 셀에 조사되는 여기광의 광축 방향에 수직인 수직 방향에 대해서 상기 광축 방향에서의 일방측 또는 타방측으로 셀의 길이 방향을 경사시킨 상태로, 시료 용기를 배치해도 괜찮다. 이 경우, 셀에서 반사한 여기광의 모두 또는 일부가 여기광의 광원의 방향으로 되돌아가는 것을 억제할 수 있다.
본 발명의 일측면에 관한 시료 용기 배치 방법에서, 용기 장착 스텝에서는, 시료 용기를 유지부로 끼워 넣어짐으로써 장착해도 괜찮다. 이 경우, 용이하게 또한 착탈 가능하게 시료 용기를 유지할 수 있다.
본 발명의 일측면에 관한 시료 용기 배치 방법에서는, 용기 장착 스텝 전에, 지주부에 마련된 용기 장착부를, 상기 용기 장착부와는 다른 별개의 용기 장착부로 교환해도 괜찮다. 이 경우, 여러가지 형상의 시료 용기의 유지에 용이하게 대응할 수 있다.
본 발명의 일측면에 의하면, 시료가 누출되어 적분기 내를 오염시켜 버릴 가능성을 저감하는 것이 가능한 시료 용기 유지 부재 및 광 계측 장치를 제공할 수 있다.
도 1은, 일 실시 형태에 관한 광 계측 장치의 구성을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 2는, 도 1의 광 계측 장치의 요부를 나타내는 측단면도이다.
도 3의 (a)는, 고정 부재 및 시료 용기 유지 부재를 나타내는 정면도이다. 도 3의 (b)는, 고정 부재 및 시료 용기 유지 부재를 나타내는 측면도이다.
도 4는, 분할한 고정 부재 및 시료 용기 유지 부재를 나타내는 사시도이다.
도 5는, 분할한 고정 부재를 나타내는 사시도이다.
도 6의 (a)는, 시료 용기 유지 부재의 지주부를 나타내는 측면도이다. 도 6의 (b)는, 도 6의 (a)의 A－A선을 따르는 단면도이다.
도 7의 (a)는, 시료 용기 유지 부재의 용기 장착부를 나타내는 정면도이다. 도 7의 (b)는, 시료 용기 유지 부재의 용기 장착부를 나타내는 저면도이다.
도 8의 (a)는, 도 7의 (a)의 B－B선을 따르는 단면도이다. 도 8의 (b)는, 도 7의 (a)의 C－C선을 따르는 단면도이다.
도 9의 (a)는, 시료 용기 유지 부재에 시료 용기를 유지시키는 경우를 설명하는 도면이다. 도 9의 (b)는, 도 9의 (a)의 연속을 나타내는 도면이다.
도 10은, 도 9의 (b)의 D－D선을 따르는 단면도이다.
도 11은, 변형예에 관한 시료 용기 유지 부재를 나타내는 사시도이다.
도 12의 (a)는, 다른 변형예에 관한 시료 용기 유지 부재를 나타내는 측면도이다. 도 12의 (b)는, 또 다른 변형예에 관한 시료 용기 유지 부재를 나타내는 측면도이다.
도 13은, 다른 시료 용기를 고정 부재에 의해 적분기에 직접 장착한 경우의 광 계측 장치를 나타내는 측단면도이다.
도 2는, 도 1의 광 계측 장치의 요부를 나타내는 측단면도이다.
도 3의 (a)는, 고정 부재 및 시료 용기 유지 부재를 나타내는 정면도이다. 도 3의 (b)는, 고정 부재 및 시료 용기 유지 부재를 나타내는 측면도이다.
도 4는, 분할한 고정 부재 및 시료 용기 유지 부재를 나타내는 사시도이다.
도 5는, 분할한 고정 부재를 나타내는 사시도이다.
도 6의 (a)는, 시료 용기 유지 부재의 지주부를 나타내는 측면도이다. 도 6의 (b)는, 도 6의 (a)의 A－A선을 따르는 단면도이다.
도 7의 (a)는, 시료 용기 유지 부재의 용기 장착부를 나타내는 정면도이다. 도 7의 (b)는, 시료 용기 유지 부재의 용기 장착부를 나타내는 저면도이다.
도 8의 (a)는, 도 7의 (a)의 B－B선을 따르는 단면도이다. 도 8의 (b)는, 도 7의 (a)의 C－C선을 따르는 단면도이다.
도 9의 (a)는, 시료 용기 유지 부재에 시료 용기를 유지시키는 경우를 설명하는 도면이다. 도 9의 (b)는, 도 9의 (a)의 연속을 나타내는 도면이다.
도 10은, 도 9의 (b)의 D－D선을 따르는 단면도이다.
도 11은, 변형예에 관한 시료 용기 유지 부재를 나타내는 사시도이다.
도 12의 (a)는, 다른 변형예에 관한 시료 용기 유지 부재를 나타내는 측면도이다. 도 12의 (b)는, 또 다른 변형예에 관한 시료 용기 유지 부재를 나타내는 측면도이다.
도 13은, 다른 시료 용기를 고정 부재에 의해 적분기에 직접 장착한 경우의 광 계측 장치를 나타내는 측단면도이다.
이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 실시 형태에 대해 상세하게 설명한다. 또, 이하의 설명에서 동일 또는 상당 요소에는 동일 부호를 부여하여, 중복하는 설명을 생략한다.
도 1은, 일 실시 형태에 관한 광 계측 장치의 구성을 모식적으로 나타내는 도면이다. 도 2는, 도 1의 광 계측 장치의 요부를 나타내는 측단면도이다. 도 1 및 도 2에 나타내어지는 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 광 계측 장치(100)는, 측정 대상이 되는 샘플로서의 시료(1)에 대해서, 포토 루미네선스법(Photo Luminescence 法)(PL법)에 의해서 형광 특성 등의 광 특성을 계측 또는 평가한다. 시료(1)는, 예를 들면, 유기 EL(Electroluminescence) 재료, 또는, 백색 LED(Light Emitting Diode)용 혹은 FPD(Flat Panel Display)용 등의 발광 재료 등의 형광 시료이다. 시료(1)로서는, 예를 들면 분말상(狀), 액체상(용액상(溶液狀)), 고체상 또는 박막상(薄膜狀)의 시료를 이용할 수 있다. 여기서의 시료(1)는, 주로 색소 등이 용해된 액체 시료이며, 시료 용기(40)에 수용되어 있다.
시료 용기(40)는, 셀(41) 및 캡(뚜껑)(42)을 가진다. 셀(41)은, 시료(1)가 넣어지는 용기이다. 셀(41)은, 저면이 있는 원통 형상을 나타낸다. 셀(41)은, 유리 등에 의해 형성되어 있다. 캡(42)은, 셀(41)의 개구 단부에 착탈 가능하게 마련되어 있다. 캡(42)은, 셀(41)의 내부를 밀폐한다. 캡(42)으로서, 원통 캡이 이용되어 있다. 캡(42)의 외경은, 셀(41)의 외경보다도 크다. 이러한 시료 용기(40)는, 시료를 수용하는 일반적인 용기이다. 시료 용기(40)로서는, 널리 유통하는 범용품을 이용할 수 있다. 시료 용기(40)의 형상 및 재질은 특별히 한정되지 않고, 여러 가지의 공지의 시료 용기를 이용할 수 있다. 예를 들면 외형이 원기둥 형상인 셀(41)을 대신하여, 외형이 각기둥 형상 등인 셀을 이용해도 괜찮다.
광 특성으로서는, 흡수율, 내부 양자(量子) 효율(발광 양자 수율) 및 외부 양자 효율을 들 수 있다. 흡수율은, 흡수되는 포톤수(photon數)에 관한 파라미터이다. 내부 양자 효율은, 흡수하는 광의 포톤수에 대한, 발광에 의해 방출되는 광의 포톤수의 비율에 관한 파라미터이다. 외부 양자 효율은, 방출되는 포톤수에 관한 파라미터이다. 외부 양자 효율은, 흡수율과 내부 양자 효율과의 곱이다. 흡수율은, 반사되는 포톤수에 관한 파라미터인 반사율과 표리의 관계를 가진다. 흡수율은, 「1－반사율」과 동의(同義)이다.
광 계측 장치(100)는, 여기광 공급부(10)와, 적분기(20)와, 분광 검출기(광 검출부)(45)와, 해석부(51)와, 입력부(52)와, 표시부(53)를 구비한다. 여기광 공급부(10)는, 소정 파장의 여기광을 적분기(20)에 공급한다. 여기광 공급부(10)는, 여기 광원(광 발생부)(11)과, 입사용 라이트 가이드(12)를 가진다. 여기광 공급부(10)와, 적분기(20)와, 분광 검출기(45)는, 광학적으로 접속되어 있다. 분광 검출기(45)와 해석부(51)는, 전기적으로 접속되어 있다.
여기 광원(11)은, 여기광을 발생시키는 광원이며, 예를 들면 크세논 램프(xenon lamp) 또는 분광기 등을 포함하여 구성되어 있다. 여기 광원(11)이 발생시키는 여기광의 파장은, 가변이라도 좋다. 여기 광원(11)은, 여기광의 파장을, 예를 들면 250nm~1600nm의 파장 범위에서 가변으로 설정 가능하다. 입사용 라이트 가이드(12)는, 여기 광원(11)에서 생긴 여기광을 적분기(20)로 도광(導光)한다. 입사용 라이트 가이드(12)로서는, 예를 들면 광 파이버 등을 이용할 수 있다.
적분기(20)는, 적분구로서, 중공의 구(球) 모양을 나타내고 있다. 적분기(20)는, 예를 들면 장착 나사(미도시) 등에 의해서 가대(架台)(3)에 장착되어 있다. 적분기(20)는, 그 내면(20a)에 황산 바륨 등의 고확산 반사 물질의 도포가 실시되거나, 또는, PTFE 혹은 스텍트라론(Spectralon)(등록상표) 등의 반사율이 1에 가까운 고반사 물질에 의해 형성되어 있다. 적분기(20)에는, 시료(1)를 도입시키기 위한 시료 도입 개구(21)가 마련되어 있다. 시료 도입 개구(21)에는, 고정 부재(70)가 삽입되어 착탈 가능하게 장착되어 있다. 고정 부재(70)에는, 시료 용기 유지 부재(80)가 고정되어 있다. 시료 용기 유지 부재(80)는, 시료 용기(40)를 적분기(20) 내에 배치한 상태로 유지한다(상세는 후술).
적분기(20)에는, 여기광이 입사되는 입사 개구(22), 및, 계측광을 출사하는 출사 개구(23)가 마련되어 있다. 입사 개구(22)에는, 입사용 라이트 가이드(12)를 적분기(20)에 접속하는 입사용 라이트 가이드 홀더(220)가, 삽입되어 장착되어 있다. 적분기(20) 내에서 입사용 라이트 가이드(12)로부터 출사한 여기광은, 시료(1)에 조사된다.
적분기(20) 내에서는, 입사 개구(22)로부터 입사한 여기광은, 다중 확산 반사된다. 적분기(20) 내에서는, 시료(1)에 대한 여기광의 조사에 의해서 생긴 발생 광이 다중 확산 반사된다. 그리고, 여기광 및 발생 광을 포함하는 계측광이, 출사 개구(23)로부터 출사한다. 출사 개구(23)로부터 출사한 계측광은, 출사용 라이트 가이드(32)를 매개로 하여 후단(後段)의 분광 검출기(45)로 도광된다. 시료 도입 개구(21), 입사 개구(22) 및 출사 개구(23) 각각의 중심선은, 적분기(20)의 중앙을 통과하여, 서로 직교하고 있다.
분광 검출기(45)는, 계측광을 검출한다. 검출한 계측광의 파장 스펙트럼 데이터를 후단의 해석부(51)에 출력한다. 분광 검출기(45)로서는, 예를 들면, BT(Back Thinned)－CCD 리니어 이미지 센서, CMOS 리니어 이미지 센서, 또는, InGaAs 리니어 이미지 센서 등을 이용할 수 있다. 해석부(51)는, 분광 검출기(45)의 검출 결과를 해석한다. 해석부(51)는, 예를 들면 컴퓨터이다. 해석부(51)는, 예를 들면, 프로세서인 CPU(Central Processing Unit), 기록 매체인 RAM(Random Access Memory), 또는 ROM(Read Only Memory) 등을 포함하여 구성된다. 해석부(51)는, CPU 및 RAM 등의 하드웨어 상에 프로그램 등을 읽어들이게 하는 것에 의해 동작한다. 해석부(51)는, CPU에 의해, 분광 검출기(45)에서 생성된 파장 스펙트럼 데이터에 대해서 필요한 데이터 해석을 행하고, 시료(1)에 대한 정보를 취득한다. 해석부(51)는, CPU에 의해, RAM에서의 데이터의 읽어냄 및 쓰기를 행한다. 또, 해석부(51)는, FPGA(Field-Programmable Gate Array), 마이크로 컴퓨터, 스마트 디바이스, 또는, 클라우드 서버라도 괜찮다. 해석부(51)에는, 입력부(52)와 표시부(53)가 전기적으로 접속되어 있다. 입력부(52)는, 데이터 해석 등에 대한 지시의 입력, 및, 해석 조건 또는 측정 조건 등의 입력 등에 이용된다. 입력부(52)는, 예를 들면 마우스, 키보드 또는 터치 패널 등의 입력 기기이다. 표시부(53)는, 얻어진 데이터 해석 결과의 표시 등에 이용된다. 표시부(53)는, 디스플레이 등이다.
도 3의 (a)는, 고정 부재(70) 및 시료 용기 유지 부재(80)를 나타내는 정면도이다. 도 3의 (b)는, 고정 부재(70) 및 시료 용기 유지 부재(80)를 나타내는 측면도이다. 도 4는, 분할한 고정 부재(70) 및 시료 용기 유지 부재(80)를 나타내는 사시도이다. 도 2~도 4에 나타내어지는 바와 같이, 광 계측 장치(100)는, 고정 부재(70)와, 지주부(81) 및 용기 장착부(82)를 포함하는 시료 용기 유지 부재(80)를 구비한다.
도 5는, 고정 부재(70)를 나타내는 분해 사시도이다. 도 2~도 5에 나타내어지는 바와 같이, 고정 부재(70)는, 적분기(20)에 시료 용기 유지 부재(80)를 착탈 가능하게 장착한다. 고정 부재(70)는, 중심축(G0)을 가지는 원통 형상을 나타낸다. 고정 부재(70)는, 둘레 방향으로 2분할 가능하게 구성되어 있고, 제1 반통부(72A) 및 제2 반통부(72B)를 포함한다. 제1 반통부(72A) 및 제2 반통부(72B)는, 서로 동일 형상으로 되어 있다. 제1 반통부(72A) 및 제2 반통부(72B)는, 중심축(G0)에 직교하는 직교 방향으로 서로 붙여진다. 제1 반통부(72A) 및 제2 반통부(72B)는, 맞댄 상태에서, 캡 부재(98)(도 2 참조)가 장착되어 있다. 이것에 의해, 제1 반통부(72A) 및 제2 반통부(72B)는, 맞대는 방향으로 단단히 조여져, 서로 일체화되어 있다.
제1 반통부(72A)에서 제2 반통부(72B)와의 맞댐면(73A)에는, 중심축(G0)을 따라서 연장되는 단면 반원 형상의 홈부(74A)가 형성되어 있다. 제2 반통부(72B)에서 제1 반통부(72A)와의 맞댐면(73B)에는, 중심축(G0)을 따라서 연장되는 단면 반원 형상의 홈부(74B)가 형성되어 있다. 홈부(74A, 74B)는, 제1 반통부(72A) 및 제2 반통부(72B)를 맞댄 상태에서, 고정 부재(70)의 통공(筒孔)(75)을 구성한다. 통공(75)은, 중심축(G0)을 따라서 고정 부재(70)를 관통하는 원 구멍이다. 통공(75)은, 지주부(81)의 지주 본체(83)(후술)의 외경에 대응하는 내경을 가진다.
홈부(74A)의 축방향에서의 일단부는, 단면 직사각형의 직사각형 오목부(76A)를 가진다. 직사각형 오목부(76A)의 저면에는, 실리콘 수지 등으로 형성된 직사각형 판 형상의 탄성 부재(77)가 접착 고정되어 있다. 마찬가지로, 홈부(74B)의 축방향에서의 일단부는, 단면 직사각형의 직사각형 오목부(76B)를 가진다. 직사각형 오목부(76B)의 저면에는, 탄성 부재(77)가 접착 고정되어 있다. 직사각형 오목부(76A, 76B)는, 제1 반통부(72A) 및 제2 반통부(72B)를 맞댄 상태에서, 통공(75)의 일단부에 형성된 직사각형 구멍(78)을 구성한다. 직사각형 구멍(78)은, 통공(75)의 일단부가 확대되어 이루어지는 직육면체 형상의 공간이다. 직사각형 구멍(78)은, 지주부(81)의 각기둥부(84)(후술)에 대응하는 형상을 가진다.
제1 반통부(72A)의 맞댐면(73A)에는, 원기둥 모양의 돌기부(79A)가 마련되어 있다. 제2 반통부(72B)의 맞댐면(73B)에는, 원기둥 모양의 패임부(79B)가 마련되어 있다. 제1 반통부(72A) 및 제2 반통부(72B)를 맞댄 상태에서, 돌기부(79A)가 패임부(79B) 내에 들어가, 제1 반통부(72A) 및 제2 반통부(72B)의 위치 어긋남이 방지된다.
이러한 고정 부재(70)에서, 통공(75)에는, 시료 용기 유지 부재(80)의 지주부(81)가 삽입되어 있다. 맞대어 일체화된 제1 반통부(72A) 및 제2 반통부(72B)는, 지주부(81)를 끼워 지지한다. 이것에 의해, 고정 부재(70)는, 시료 용기 유지 부재(80)를 고정한다. 그리고, 고정 부재(70)는, 시료 용기 유지 부재(80)의 용기 장착부(82)가 적분기(20) 내에 배치되도록, 적분기(20)의 시료 도입 개구(21)에 삽입되어 있다. 이 상태에서, 고정 부재(70)는, 가대(3)의 베이스부(2a)에 나사 등에 의해서 착탈 가능하게 고정되어 있다.
도 2~도 4에 나타내어지는 바와 같이, 시료 용기 유지 부재(80)는, 적분기(20)에 고정 부재(70)를 매개로 하여 착탈 가능하게 장착되어 있다. 시료 용기 유지 부재(80)는, 시료 용기(40)를 적분기(20) 내에 배치한 상태로 유지한다. 여기서의 시료 용기 유지 부재(80)는, 적분기(20) 내의 중앙부에 시료 용기(40)(시료(1))를 배치한다. 시료 용기 유지 부재(80)는, 탄성재에 의해 형성되어 있다. 시료 용기 유지 부재(80)는, 반사율이 일정 이상의 재료에 의해 형성되어 있다. 예를 들면 시료 용기 유지 부재(80)는, 테플론(등록상표) 또는 스텍트라론(등록상표) 등에 의해 형성되어 있다. 시료 용기 유지 부재(80)는, 고정 부재(70)에 고정되는 지주부(81)와, 지주부(81)의 축방향에서의 선단부에 마련되어 적분기(20) 내에 배치되는 용기 장착부(82)를 구비한다. 지주부(81)와 용기 장착부(82)는, 별체로 구성되어 있다.
도 6의 (a)는, 시료 용기 유지 부재(80)의 지주부(81)를 나타내는 측면도이다. 도 6의 (b)는, 도 6의 (a)의 A－A선을 따르는 단면도이다. 도 2~도 4, 도 6의 (a) 및 도 6의 (b)에 나타내어지는 바와 같이, 지주부(81)는, 중심축(G1)을 가지는 원기둥 형상의 지주 본체(83)를 포함한다. 지주 본체(83)에서 축방향의 중앙과 기단(도면 중의 좌측의 일단)과의 사이에는, 각기둥 형상의 각기둥부(84)가 형성되어 있다.
각기둥부(84)는, 지주 본체(83)가 지름 방향 외측으로 확대되어 이루어지는 직방체 형상의 부분이다. 각기둥부(84)는, 축방향과 직교하는 단면 형상이 직사각형 모양으로 되어 있다. 여기서의 각기둥부(84)의 단면 형상은, 장방형 모양으로서, 고정 부재(70)의 직사각형 구멍(78)의 단면 형상에 대응한다. 각기둥부(84)는, 직사각형 구멍(78)의 내면에 맞닿는다. 즉, 각기둥부(84)는, 지주부(81)에서 고정 부재(70)와의 접촉 부분에 마련되어 있다. 각기둥부(84)에서의 기단측은, 축방향에 대해서 경사지는 테이퍼 모양으로 되어 있다.
지주 본체(83)에서 각기둥부(84)의 기단측에 근접하는 위치에는, 지주 본체(83)보다도 대경(大徑)인 원기둥 형상의 제1 대경부(大徑部)(85)가 형성되어 있다. 지주 본체(83)의 선단부에는, 지주 본체(83)보다도 대경인 원기둥 형상의 제2 대경부(86)가 형성되어 있다. 제2 대경부(86)의 선단면(지주부(81)의 선단면)은, 축방향과의 수직면에 대해서 경사지는 경사면(86a)으로 되어 있다. 경사면(86a)에는, 용기 장착부(82)를 착탈 가능하게 고정하는 나사(N)(도 2 참조)가 삽입되는 나사 구멍(87)이 형성되어 있다.
이러한 지주부(81)는, 그 제1 대경부(85)와 제2 대경부(86)와의 사이가 고정 부재(70)의 통공(75)에 삽입되어 있다. 이 상태에서, 각기둥부(84)는, 고정 부재(79)의 직사각형 구멍(78) 내에 간극없이 배치(피트)되고, 직사각형 구멍(78)의 내면에 접촉하여 걸려 있다. 이것에 의해, 지주부(81)는, 여기광의 광축 방향(K)(도 2 참조)의 직교 방향을 축방향으로 하여, 고정 부재(70)에 고정되어 있다. 지주부(81)는, 각기둥부(84)가 직사각형 구멍(78)에 접촉하고, 축 둘레의 회전 방향에서 위치 결정됨과 아울러, 상기 회전 방향의 어긋남이 규제되어 있다.
도 7의 (a)는, 시료 용기 유지 부재(80)의 용기 장착부(82)를 나타내는 정면도이다. 도 7의 (b)는, 시료 용기 유지 부재(80)의 용기 장착부(82)를 나타내는 저면도이다. 도 8의 (a)는, 도 7의 (a)의 B－B선을 따르는 단면도이다. 도 8의 (b)는, 도 7의 (a)의 C－C선을 따르는 단면도이다. 도 2~도 4 및 도 7의 (a)~도 8의 (b)에 나타내어지는 바와 같이, 용기 장착부(82)는, 시료 용기(40)가 착탈 가능하게 장착되는 부위이다. 용기 장착부(82)는, 중심축(G2)을 가진다. 용기 장착부(82)는, 캡(42)을 수용하는 수용부(88)와, 셀(41)을 착탈 가능하게 유지하는 유지부(89)를 포함한다. 수용부(88)는, 용기 장착부(82)의 기단측을 구성한다. 유지부(89)는, 용기 장착부(82)의 선단측을 구성한다.
수용부(88)는, 베이스부(90)와 베이스부(90)에 세워 마련된 측부(91)에 의해 구성되어 있다. 베이스부(90) 및 측부(91)는, 캡(42)을 수용하는 수용 공간(R)을 형성한다. 베이스부(90)는, 중심축(G2)을 기축(基軸)으로 한 원판 형상을 나타낸다. 베이스부(90)의 외경은, 캡(42)의 외경보다도 크다. 베이스부(90)의 일방의 표면(90a)은, 캡(42)의 천면(41a)(도 10 참조)에 대향한다. 베이스부(90)의 표면(90a)에는, 단면 원형 모양의 오목부(92x)가 형성되어 있다. 오목부(92x)의 저면에는, 베이스부(90)의 타방의 표면(90b)까지 관통하는 관통공(92y)이 형성되어 있다.
측부(91)는, 베이스부(90)의 표면(90a)의 외주부의 일부분에, 중심축(G2)을 따라서 세워지도록 마련되어 있다(세워 마련되어 있다). 구체적으로는, 적분기(20) 내에 배치된 용기 장착부(82)에서 여기광이 입사되는 측을 「광 입사측」으로 하면, 측부(91)는, 표면(90a)의 광 입사측과는 반대측의 일부분으로부터 돌출되도록 마련되어 있다. 측부(91)의 외측(광 입사측과는 반대측)의 측면은, 베이스부(90)의 형상을 따른 곡면으로 되어 있다. 측부(91)의 내측(광 입사측)의 측면에는, 단면 직사각형의 오목부(91a)가 형성되어 있다. 오목부(91a)는, 수용한 캡(42)과 접촉하지 않도록, 상기 캡(42)와의 사이에 간극(C)(도 10 참조)을 형성한다.
유지부(89)는, 측부(91)의 선단부에 연속하여 마련되어 있다. 유지부(89)는, 광 입사측이 노치된 통 형상으로 형성되어 있다. 유지부(89)는, 중심축(G2)을 둘러싸도록 만곡하는 한 쌍의 암(93)을 포함한다. 한 쌍의 암(93)의 내면(94)은, 중심축(G2)에 직교하는 단면이 C자 형상을 나타낸다. 즉, 유지부(89)는, 중심축(G2)에 직교하는 단면이 C자 형상의 내면(94)을 가진다. 내면(94)의 C자 형상은, 광 입사측으로 개구한다. 내면(94)은, 셀(41)의 외주면(외면)에 대응하는 곡면이다. 여기에서는, 내면(94)의 내경은, 셀(41)의 외경보다도 작다.
유지부(89)는, 셀(41)의 외주면 중 적어도 3점에 접촉하여 시료 용기(40)를 유지한다. 구체적으로는, 유지부(89)는, 그 내면(94)을 셀(41)의 외주면을 따라서 접촉시키고, 중심축(G2)을 셀(41)의 길이 방향으로 한 상태로 시료 용기(40)를 유지한다. 환언하면, 유지부(89)는, 그 내면(94)이 C자 형상이며 셀(41)의 외주면과 감합(嵌合)한다. 유지부(89)는, 한 쌍의 암(93)에 의해 셀(41)의 외주면을 클램프한다. 유지부(89)는, 셀(41)의 외주면을 따라서 내면(94)을 접촉시키면서, 셀(41)을 끼워 지지한다.
내면(94)에는, 중심축(G2)을 따라서 연장되는 홈부(95)가 형성되어 있다. 홈부(95)는, 내면(94)이 C자 형상이 되는 단면과 수직인(교차하는) 방향으로 연장된다. 홈부(95)는, 단면이 U자 모양의 U 홈이다. 홈부(95)는, 내면(94)에서의 C자 형상의 중앙 위치에 마련되어 있다. 홈부(95)는, 광 입사측으로부터 보아 내면(94)에서의 중앙부에 중심축(G2)을 따라서 연장하여 마련되어 있다. 홈부(95)는, 상기 홈부(95)를 매개로 하여 한 쌍의 암(93)이 대칭 구조가 되는 위치에 배치되어 있다.
이러한 용기 장착부(82)에서, 베이스부(90)의 표면(90b)은, 베이스부(90)의 관통공(92y)이 지주부(81)의 나사 구멍(87)과 연통하도록, 지주부(81)의 경사면(86a)에 맞닿아져 있다. 이 상태에서, 관통공(92y) 및 나사 구멍(87)에 나사가 삽입되어, 베이스부(90)가 지주부(81)에 고정되어 있다. 이것에 의해, 용기 장착부(82)는, 지주부(81)의 중심축(G1)에 대해서 중심축(G2)을 광 입사측으로 기울이면서, 지주부(81)의 선단부에 착탈 가능하게 고정되어 있다. 즉, 중심축(G2)은, 지주부(81)로부터 멀어짐에 따라, 중심축(G1)에 대해서 광 입사측으로 기울어져 있다. 유지부(89)는, 여기광의 광축 방향(K)의 수직 방향에 대해서 상기 광축 방향(K)에서의 일방측 또는 타방측으로 셀(41)의 길이 방향을 경사시킨 상태로, 시료 용기(40)를 유지한다.
이상으로 설명한 시료 용기 유지 부재(80)에 의해서, 고정 부재(70)를 매개로 하여 시료 용기(40)를 적분기(20) 내에 배치하는 시료 용기 배치 방법에서는, 먼저, 지주부(81)를 고정 부재(70)에 고정한다(지주부 고정 스텝). 용기 장착부(82)에 시료 용기(40)를 장착한다(용기 장착 스텝). 고정 부재(70)를 가대(3)에 고정하여, 시료 용기(40)를 적분기(20) 내에 배치한다(용기 배치 스텝). 이 때, 시료 용기(40)는, 상술한 바와 같이, 적분기(20) 내에서, 여기광의 광축 방향(K)에 수직인 수직 방향에 대해서 광 입사측으로 셀(41)의 길이 방향을 경사시킨 상태로 배치된다.
도 9의 (a)는, 시료 용기 유지 부재(80)에 시료 용기(40)를 유지시키는 경우를 설명하는 도면이다. 도 9의 (b)는, 도 9의 (a)의 연속을 나타내는 도면이다. 도 10은, 도 9의 (b)의 D－D선을 따르는 단면도이다. 도 9의 (a) 및 도 9의 (b)에 나타내어지는 바와 같이, 시료 용기 유지 부재(80)에 시료 용기(40)를 유지시키는 경우(즉, 용기 장착 스텝에서는), 먼저, 셀(41)의 축방향인 길이 방향을 용기 장착부(82)의 중심축(G2)(도 3의 (b) 참조)과 평행하게 하면서, 용기 장착부(82)의 광 입사측(내면(94)의 C자 형상의 개구측)에 시료 용기(40)를 위치시킨다. 이 때, 수용부(88)의 수용 공간(R)에 캡(42)을 대향시키고, 유지부(89)에 셀(41)을 대향시킨다.
이어서, 시료 용기(40)를 용기 장착부(82)로 밀어 붙인다. 이것에 의해, 유지부(89)의 한 쌍의 암(93)이 탄성적으로 외측으로 휘어, 내면(94)의 C자 형상의 개구가 열리면서, 상기 내면(94) 내에 셀(41)이 진입한다. 그 결과, 내면(94)이 셀(41)의 외주면을 따라서 접촉하여, 시료 용기(40)의 셀(41)이 유지부(89)에 의해 유지된다. 환언하면, 유지부(89)에 셀(41)의 외면 중 적어도 3점이 접촉되어 시료 용기(40)가 유지된다. 이것과 함께, 캡(42)이 수용부(88)의 수용 공간(R) 내에 수용된다. 도 10에 나타내어지는 바와 같이, 수용된 캡(42)의 측면과 수용부(88)의 측부(91)와의 사이에는, 간극(C)이 형성되어 있다. 수용된 캡(42)의 천면(42a)과 수용부(88)의 베이스부(90)와의 사이에는, 간극(C2)이 형성되어 있다. 이상에 의해, 시료 용기(40)가 용기 장착부(82)에 착탈 가능하게 끼워 넣어져서 장착된다.
이상, 시료 용기 유지 부재(80)에서는, 수용부(88)에 캡(42)을 수용하면서, 유지부(89)에 의해서 상기 캡(42)이 아니라 셀(41)을 확실히 유지할 수 있다. 이것에 의해, 시료 용기 유지 부재(80)에 시료 용기(40)를 착탈할 때에 캡(42)이 빠지기 어렵게 하고, 셀(41) 내의 시료(1)가 누출되는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 시료(1)가 누출되어 적분기(20) 내를 오염시켜 버릴 가능성(오염 리스크)을 저감하는 것이 가능해진다.
게다가 시료 용기 유지 부재(80)에 의하면, 셀(41) 및 캡(42)을 가지는 일반적인 시료 용기(40)라도, 적분기(20) 내에 용이하게 배치할 수 있다. 이러한 시료 용기(40)는 염가이기 때문에, 유저의 편리성을 높일 수 있다. 일반적인 시료 용기(40)를 이용해도, 사용하기 쉽게 고정밀한 측정을 행할 수 있다. 보다 폭넓은 유저에게 광 계측 장치(100)를 제공하는 것이 가능해진다.
또 게다가, 시료 용기 유지 부재(80)는, 셀(41)의 외면 중 적어도 3점에 접촉하여 시료 용기(40)를 유지함으로써, 시료 용기(40)를 적분기(20) 내에 배치하는 재현성을 유지하는 것이 가능해진다. 복수의 시료 용기(40)를 각각 시료 용기 유지 부재(80)에 착탈했다고 해도, 어떤 시료 용기(40)도 동일한 각도(경사 상태)로 배치할 수 있기 때문에, 광 계측 장치(100)의 계측 정밀도를 향상시킬 수 있다.
시료 용기 유지 부재(80)에서는, 유지부(89)는, 여기광의 광축 방향(K)에 수직인 수직 방향에 대해서 광 입사측(광축 방향(K)에서의 일방측 또는 타방측)에 셀(41)의 길이 방향을 경사시킨 상태로, 시료 용기(40)를 유지한다. 이 구성에 의하면, 다음의 효과를 나타낸다. 즉, 셀(41)에서 반사한 여기광의 모두 또는 일부가 여기 광원(11)(입사 개구(22))의 방향으로 되돌아가는 것을 억제할 수 있다. 광축 방향(K) 이외의 방향으로 셀(41)을 기울여 유지한 경우에는, 여기광이 셀(41)에 닿지 않을 가능성이 있기 때문에, 확실히 셀(41)에 여기광을 닿게 할 수 있다.
시료 용기 유지 부재(80)에서는, 지주부(81)에서 고정 부재(70)와의 접촉 부분의 적어도 일부에, 각기둥 형상의 각기둥부(84)가 형성되어 있다. 이 구성에 의하면, 중심축(G1)의 축 둘레의 회전 방향에서, 시료 용기 유지 부재(80)가 고정 부재(70)에 대해서 회전하는 것을 억제할 수 있다. 상기 회전 방향에서의 시료 용기(40)의 각도가 변하지 않도록 구성할 수 있다.
특히, 각기둥부(84)의 단면 형상이 장방형 모양이기 때문에, 지주부(81)를 고정 부재(70)에 조립할 때에, 예를 들면 지주부(81)의 회전 위치가 올바른 회전 위치에 대해서 90°어긋나 있으면, 조립할 수 없게 된다. 지주부(81)의 회전 방향의 위치 결정이 용이해진다. 따라서, 회전 위치를 어긋나서 지주부(81)를 조립해 버리는 것을 방지할 수 있다.
시료 용기 유지 부재(80)에서는, 유지부(89)는, 단면이 C자 형상의 내면(94)을 가지며, 상기 내면(94)이 셀(41)의 외주면에 접촉하여 시료 용기(40)를 유지한다. 이 구성에서는, 시료 용기(40)의 셀(41)을 유지부(89)에 끼워 넣음으로써 유지할 수 있다. 즉, 용이하게 또한 착탈 가능하게 시료 용기(40)를 유지할 수 있다.
시료 용기 유지 부재(80)는, 탄성재에 의해 형성되어 있다. 즉, 유지부(89)는, 탄성재에 의해 형성되어 있다. 이 구성에서는, 시료 용기 유지 부재(80)로의 시료 용기(40)의 착탈시에, 탄성재의 탄성을 이용하여 유지부(89)의 C자 형상의 개구를 열 수 있다. 한층 용이하게 시료 용기(40)를 유지할 수 있다.
시료 용기 유지 부재(80)에서는, 유지부(89)에서의 C자 형상의 내면(94)의 내경은, 셀(41)의 외경보다도 작다. 이 구성에서는, 셀(41)을 유지부(89)에 의해 유지했을 때에, 탄성재의 탄성을 이용하여, 유지부(89)의 C자 형상이 닫히는 힘을 작용시키는(셀(41)에 대해서 지름 방향 내측으로 힘을 가하는) 것이 가능해진다. 이것에 의해, 한층 확실히 시료 용기(40)를 유지할 수 있다.
시료 용기 유지 부재(80)에서는, 유지부(89)에서의 C자 형상의 내면(94)에는, 홈부(95)가 형성되어 있다. 시료 용기 유지 부재(80)로의 시료 용기(40)의 착탈시에, 홈부(95)에 의해서 유지부의 C자 형상의 개구를 열기 쉽게 할 수 있다. 또, 홈부(95)를 기준으로 셀(41)을 위치 결정하는 것이 가능해진다.
시료 용기 유지 부재(80)에서는, 지주부(81)와 용기 장착부(82)는, 별체로 구성되어 있다. 용기 장착부(82)는, 지주부(81)의 선단부에 착탈 가능하게 고정되어 있다. 이 구성에서는, 지주부(81)에 고정하는 용기 장착부(82)를, 예를 들면 시료 용기(40)의 형상에 따라 바꿀 수 있다. 여러가지 형상의 시료 용기(40)의 유지에 용이하게 대응할 수 있다.
시료 용기 유지 부재(80)에서는, 수용부(88)는, 캡(42)의 천면(42a)에 대향하는 베이스부(90)와, 베이스부(90)에 세워 마련된 측부(91)를 포함한다. 베이스부(90) 및 측부(91)는 수용 공간(R)을 형성한다. 측부(91)에는, 오목부(91a)가 형성되어 있다. 수용 공간에 수용한 캡(42)과 측부(91)와의 사이에는, 간극(C)이 형성되어 있다. 이 구성에서는, 시료 용기 유지 부재(80)로의 시료 용기(40)의 착탈시에, 캡(42)이 시료 용기 유지 부재(80)에 접촉하지 않도록 구체적으로 구성할 수 있고, 캡(42)을 한층 빠지기 어렵게 할 수 있다. 유지부(89)에 의해 유지한 셀(41)이, 캡(42)과 수용부(88)와의 간섭 때문에 어긋나 버리는 것을 억제할 수 있다.
광 계측 장치(100)에서도, 시료 용기 유지 부재(80)를 구비하기 때문에, 시료 용기 유지 부재(80)에 의한 상기 작용 효과, 즉, 시료(1)가 누출되어 적분기(20) 내를 오염시켜 버릴 가능성을 저감할 수 있는 등의 효과가 나타내어진다.
시료 용기 배치 방법에서도, 수용부(88)에 캡(42)을 수용하면서, 유지부(89)에 의해서 상기 캡(42)이 아니라 셀(41)을 확실히 유지할 수 있다. 이것에 의해, 시료 용기 유지 부재(80)에 시료 용기(40)를 착탈할 때에 캡(42)이 빠지기 어렵게 하고, 셀(41) 내의 시료(1)가 누출되는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 시료(1)가 누출되어 적분기(20) 내를 오염시켜 버릴 가능성을 저감할 수 있다.
시료 용기 배치 방법에서는, 셀(41)에 조사되는 여기광의 광축 방향(K)에 수직인 수직 방향에 대해서 광 입사측(광축 방향(K)에서의 일방측 또는 타방측)에 셀(41)의 길이 방향을 경사시킨 상태로, 시료 용기(40)를 배치한다. 이것에 의해, 셀(41)에서 반사한 여기광의 모두 또는 일부가 여기 광원(11)의 방향으로 되돌아가는 것을 억제할 수 있다. 광축 방향(K) 이외의 방향으로 셀(41)을 기울여 배치한 경우에는, 여기광이 셀(41)에 닿지 않을 가능성이 있기 때문에, 확실히 셀(41)에 여기광을 맞힐 수 있다.
시료 용기 배치 방법에서는, 시료 용기(40)를 유지부(89)로 끼워 넣음으로써 장착한다. 이것에 의해, 용이하게 또한 착탈 가능하게 시료 용기(40)를 유지할 수 있다.
고정 부재(70)의 직사각형 구멍(78) 내에는, 탄성 부재(77)가 마련되어 있다. 이것에 의해, 시료 용기 유지 부재(80)의 지주부(81)는, 그 지주 본체(83)가 탄성 부재(77)에 의해 단단히 밀어 붙여져 끼워 지지된다. 시료 용기 유지 부재(80)를 고정 부재(70)에 확실히 고정시킬 수 있다.
도 11은, 변형예에 관한 시료 용기 유지 부재(80A)를 나타내는 사시도이다. 도 11에 나타내어지는 바와 같이, 시료 용기 유지 부재(80A)는, 통 형상의 차광부(96)를 구비한다. 차광부(96)는, 수용부(88)의 외측에 배치되어 있다. 차광부(96)는, 수용부(88)에 수용된 캡(42)을 둘러싸도록 마련되어 있다. 차광부(96)는, 조사되는 여기광에 대해서 상기 캡(42)을 차광한다. 차광부(96)는, 여기광에 대해서 차광성을 가지는 재료에 의해 형성되어 있다. 예를 들면 차광부(96)는, 셀(41)과는 다른 재질(예를 들면 수지 등)에 의해 형성되어 있다. 또 예를 들면, 차광부(96)에는, 적분기(20)의 내면과 동일한 황산 바륨 등의 고확산 반사 물질이 도포되어 있어도 괜찮다.
이 시료 용기 유지 부재(80A)에서는, 유지부(89)에 의해 유지한 시료 용기(40)의 캡(42)을 차광부(96)에 의해 덮고, 캡(42)에 의한 여기광의 흡수를 억제할 수 있다. 분광 검출기(45)(도 1 참조)의 측정 오차를 저감할 수 있다. 캡(42)에서의 여기광의 흡수가 측정 정밀도에 미치는 영향을 저감할 수 있다.
또, 차광부(96)는, 예를 들면 착탈 가능하게 용기 장착부(82)에 고정되어도 괜찮다. 또, 차광부(96)는, 예를 들면 중심축(G1)을 따라서 가동하도록 구성되어 있어도 괜찮다. 이 경우, 차광부(96)는, 시료 용기(40)가 용기 장착부(82)에 장착된 후에, 캡(42)을 둘러싸는 위치까지 가동된다.
도 12의 (a)는, 변형예에 관한 시료 용기 유지 부재(80B)를 나타내는 측면도이다. 도 12의 (b)는, 변형예에 관한 시료 용기 유지 부재(80C)를 나타내는 측면도이다. 상술한 바와 같이, 용기 장착부(82)가 지주부(81)의 단부에 착탈 가능하게 고정되어 있기 때문에, 용기 장착부(82)를 여러 가지의 용기 장착부로 바꾸어도 괜찮다. 예를 들면 시료 용기 유지 부재는, 여러가지 형상의 유지부(89)를 포함하는 복수종의 용기 장착부(82)를 구비하며, 이들 용기 장착부(82) 중 시료 용기(40)의 형상을 따른 어느 하나를, 지주부(81)에 장착해도 괜찮다.
도 12의 (a)에 나타내어지는 바와 같이, 시료 용기(40)보다도 사이즈가 큰 다른 시료 용기를 유지하는 경우에는, 시료 용기 유지 부재(80B)를 채용해도 괜찮다. 시료 용기 유지 부재(80B)는, 용기 장착부(82)의 각 치수를 크게 한 용기 장착부(82B)가 지주부(81)의 단부에 고정되어 있다. 도 12의 (b)에 나타내어지는 바와 같이, 시료 용기(40)보다도 사이즈가 작은 다른 시료 용기를 유지하는 경우에는, 시료 용기 유지 부재(80C)를 채용해도 괜찮다. 시료 용기 유지 부재(80C)는, 용기 장착부(82)의 각 치수를 작게 한 용기 장착부(82C)가 지주부(81)의 단부에 고정되어 있다. 또, 외형이 각기둥 형상의 셀을 가지는 시료 용기를 유지하는 경우에는, 상기 셀의 외면에 대응하는 내면을 유지부가 가지는 용기 장착부가, 지주부(81)의 단부에 고정되어 있어도 괜찮다.
즉, 광 계측 장치 및 시료 용기 유지 부재는, 형상이 서로 다른 복수의 유지부를 각각 가지는 복수의 용기 장착부를 가지며, 지주부(81)의 단부에 고정된 용기 장착부는, 복수의 용기 장착부 중에서 교환 가능하게 구성되어 있어도 괜찮다. 용기 장착부(82)에 시료 용기(40)를 장착하기 전에(용기 장착 스텝의 전에), 지주부(81)에 마련된 용기 장착부(82)를, 상기 용기 장착부(82)와는 다른 별개의 용기 장착부로 교환해도 괜찮다. 이것에 의해, 여러가지 형상의 시료 용기(40)의 유지에 용이에 대응할 수 있다.
도 13은, 다른 시료 용기(97)를 고정 부재(70)에 의해 적분기(20)에 직접 장착한 경우의 광 계측 장치(100)를 나타내는 측단면도이다. 도 13에 나타내어지는 바와 같이, 광 계측 장치(100)에서는, 시료 용기(97)를 채용함으로써, 시료 용기 유지 부재(80)(도 2 참조)을 이용하지 않아도 괜찮다. 즉, 고정 부재(70)는, 시료 용기 유지 부재(80)(도 2 참조)를 매개로 하지 않고, 시료 용기(97)를 적분기(20)에 직접 장착할 수 있다.
시료 용기(97)는, 고정 부재(70)에 대응하는 독자적인 광학 셀이다. 시료 용기(97)는, 석영 또는 합성 석영으로 형성되어 있다. 시료 용기(97)는, 시료(1)가 수용되는 사각기둥 형상의 중공의 셀 본체(97a)와, 셀 본체(97a)로부터 관 모양으로 연장되는 막대 모양의 지관(枝管)(97b)을 가진다. 시료 용기(97)는, 그 지관(97b)이 고정 부재(70)의 통공(75)에 삽입되어 고정되어 있다. 지관(97b)은, 탄성 부재(77)에 의해 밀어 붙여지면서, 제1 반통부(72A) 및 제2 반통부(72B)에 의해 끼워 지지된다. 이것에 의해, 고정 부재(70)는, 시료(1)를 넣은 셀 본체(97a)를 적분기(20) 내에 배치한 상태로 시료 용기(97)를 유지한다.
즉, 광 계측 장치는, 시료 용기(97)를 더 구비하고 있어도 괜찮다. 이 경우, 광 계측 장치에서는, 시료 용기(97)를 이용함으로써, 정밀도가 높은 계측을 행하는 것, 및, 여기광으로서 자외광을 이용할 수 있다. 이것에 의해, 시료 용기 유지 부재(80)의 사용과 시료 용기(97)의 사용을 적절히 선택할 수 있고, 정밀도 또는 조건에 따른 계측이 가능해진다.
이상, 본 발명의 실시 형태에 대해 설명했지만, 본 발명은, 상기 실시 형태에 한정되지 않는다.
상기 실시 형태에서는, 수용부(88) 및 유지부(89)의 구조에 대해서, 광 입사측으로부터 시료 용기(40)를 끼워 넣는 구조로 했지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면 수용부(88) 및 유지부(89)의 구조는, 시료 용기(40)의 끼워 넣음측(C자 형상의 개구측)을 광 입사측의 반대측으로 하는 구조라도 좋고, 그것 이외의 방향측으로부터는 끼워 넣는 구조라도 괜찮다.
상기 실시 형태에서는, 시료 용기(40)의 셀(41)을 유리로 형성했지만, 석영으로 형성해도 좋다. 상기 실시 형태에서는, 유지부(89)는, 중심축(G1)에 대해서 광 입사측에 셀(41)의 길이 방향을 경사시킨 상태로 시료 용기(40)를 유지했지만, 중심축(G1)에 대해서 광 입사측과는 반대측에 셀(41)의 길이 방향을 경사시킨 상태로 시료 용기(40)를 유지해도 괜찮다.
상기 실시 형태에서는, 적분기(20)로서 적분구가 이용되었지만, 그 내부의 광을 공간적으로 적분하는 수단(광학 컴퍼넌트)이 이용되어 있으면 되며, 예를 들면 일본특허공개 제2009－103654호 공보에 개시되어 있는 적분 반구가 이용되어도 괜찮다. 상기 실시 형태의 유지부(89)는, 그 내면(94)이 셀(41)의 외주면을 따라서 접촉하는 구성이지만, 이것에 한정되지 않고, 셀(41)의 외면 중 적어도 3점에 접촉하는 구성이면 좋다(적어도 3점에 접촉 가능하게 구성되어 있으면 좋다). 상기 지주부 고정 스텝, 상기 용기 장착 스텝, 및, 상기 용기 배치 스텝은, 순서가 무관하며, 어떤 순서로 실시해도 괜찮다.
1 - 시료 11 - 여기 광원(광 발생부)
20 - 적분기 40 - 시료 용기
41 - 셀 42 - 캡
42a - 천면 45 - 분광 검출기(광 검출부)
51 - 해석부 70 - 고정 부재
80, 80A, 80B, 80C - 시료 용기 유지 부재
81 - 지주부 82 - 용기 장착부
88 - 수용부 89 - 유지부
90 - 베이스부 91 - 측부
94 - 내면 95 - 홈부
96 - 차광부 100 - 광 계측 장치
C - 간극 K - 광축 방향
R - 수용 공간
20 - 적분기 40 - 시료 용기
41 - 셀 42 - 캡
42a - 천면 45 - 분광 검출기(광 검출부)
51 - 해석부 70 - 고정 부재
80, 80A, 80B, 80C - 시료 용기 유지 부재
81 - 지주부 82 - 용기 장착부
88 - 수용부 89 - 유지부
90 - 베이스부 91 - 측부
94 - 내면 95 - 홈부
96 - 차광부 100 - 광 계측 장치
C - 간극 K - 광축 방향
R - 수용 공간
Claims (15)
- 적분기에 고정 부재를 매개로 하여 착탈 가능하게 장착되고, 시료를 넣은 셀 및 캡을 가지는 시료 용기를 상기 적분기 내에 배치한 상태로 유지하는 시료 용기 유지 부재로서,
상기 고정 부재에 고정되는 기둥 형상의 지주부(支柱部)와,
상기 지주부의 축방향에서의 단부에 마련되고, 상기 시료 용기가 장착되는 용기 장착부를 구비하며,
상기 용기 장착부는,
상기 캡을 수용하는 수용부와,
상기 셀의 외면 중 적어도 3점(点)에 접촉하여 상기 시료 용기를 유지하는 유지부를 가지는 시료 용기 유지 부재. - 청구항 1에 있어서,
상기 유지부는, 상기 셀에 조사되는 여기광(勵起光)의 광축 방향에 수직인 수직 방향에 대해서 상기 광축 방향에서의 일방측 또는 타방측으로 상기 셀의 길이 방향을 경사시킨 상태로, 상기 시료 용기를 유지하는 시료 용기 유지 부재. - 청구항 1에 있어서,
상기 지주부에서 상기 고정 부재와의 접촉 부분의 적어도 일부는, 각기둥 형상인 시료 용기 유지 부재. - 청구항 1에 있어서,
상기 유지부는, 단면이 C자 형상의 내면을 가지며, 상기 내면이 상기 셀의 외면에 접촉하여 상기 시료 용기를 유지하는 시료 용기 유지 부재. - 청구항 4에 있어서,
상기 유지부는, 탄성재에 의해 형성되어 있는 시료 용기 유지 부재. - 청구항 5에 있어서,
상기 유지부에서의 C자 형상의 상기 내면의 내경은, 상기 셀의 외경보다도 작은 시료 용기 유지 부재. - 청구항 4에 있어서,
상기 유지부에서의 C자 형상의 상기 내면에는, 상기 C자 형상의 단면과 교차하는 방향으로 연장되는 홈부가 형성되어 있는 시료 용기 유지 부재. - 청구항 1에 있어서,
상기 지주부와 상기 용기 장착부는, 별체로 구성되어 있으며,
상기 용기 장착부는, 상기 지주부의 축방향에서의 단부에 착탈 가능하게 고정되어 있는 시료 용기 유지 부재. - 청구항 1에 있어서,
상기 수용부에 수용된 상기 캡을 둘러싸도록 마련된 차광부를 구비하는 시료 용기 유지 부재. - 청구항 1에 있어서,
상기 수용부는, 상기 캡의 천면(天面)에 대향하는 베이스부와, 상기 베이스부에 세워 마련된 측부를 포함하며,
상기 베이스부 및 상기 측부는, 상기 캡을 수용하는 수용 공간을 형성하고,
상기 수용 공간에 수용한 상기 캡과 상기 측부와의 사이에는, 간극이 형성되어 있는 시료 용기 유지 부재. - 시료에 여기광을 조사하는 것에 의해서 발생하는 계측광을 계측하는 광 계측 장치로서,
청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 기재된 시료 용기 유지 부재와,
상기 시료 용기가 내부에 배치되는 적분기와,
상기 적분기에 상기 시료 용기 유지 부재를 착탈 가능하게 장착하는 고정 부재와,
상기 여기광을 발생시키는 광 발생부와,
상기 계측광을 검출하는 광 검출부와,
상기 광 검출부의 검출 결과를 해석하는 해석부를 구비하는 광 계측 장치. - 지주부와, 상기 지주부의 축방향에서의 단부에 마련되어 수용부 및 유지부를 가지는 용기 장착부를 구비하는 시료 용기 유지 부재에 의해서, 고정 부재를 매개로 하여, 시료를 넣은 셀 및 캡을 가지는 시료 용기를 적분기 내에 배치하는 시료 용기 배치 방법으로서,
상기 지주부를 상기 고정 부재에 고정하는 지주부 고정 스텝과,
상기 용기 장착부에 상기 시료 용기를 장착하는 용기 장착 스텝과,
상기 시료 용기를 상기 적분기 내에 배치하는 용기 배치 스텝을 구비하며,
상기 용기 장착 스텝에서는, 상기 캡을 상기 수용부에 수용하면서, 상기 유지부에 상기 셀의 외면 중 적어도 3점을 접촉시켜 상기 시료 용기를 유지하는 시료 용기 배치 방법. - 청구항 12에 있어서,
상기 용기 배치 스텝에서는, 상기 셀에 조사되는 여기광의 광축 방향에 수직인 수직 방향에 대해서 상기 광축 방향에서의 일방측 또는 타방측으로 상기 셀의 길이 방향을 경사시킨 상태로, 상기 시료 용기를 배치하는 시료 용기 배치 방법. - 청구항 12에 있어서,
상기 용기 장착 스텝에서는, 상기 시료 용기를 상기 유지부로 끼워 넣음으로써 장착하는 시료 용기 배치 방법. - 청구항 12 내지 청구항 14 중 어느 한 항에 있어서,
상기 용기 장착 스텝 전에, 상기 지주부에 마련된 상기 용기 장착부를, 상기 용기 장착부와는 다른 별개의 용기 장착부로 교환하는 시료 용기 배치 방법.
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