(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
「被測定試料を充填する多連続形の試料セルと、試料セル上部に位置し、試料セルを外気から遮断し被測定試料に光源からの測定光を入射させる光路窓を有する外気遮断用蓋と、試料セルを保持するセルブロックと、多連続形のそれぞれの試料セルを外気遮断用蓋の光路窓の位置に位置させるようセルブロックを移動させる機構とを備え、セルブロックおよび外気遮断用蓋に温度制御用媒体を循環させる循環系を設けたことを特徴とする分光光度計。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する分野】
本発明は、汎用分光光度計として、あるいは高速液体クロマトグラフの検出器として使用される分光光度計に関する。
【０００２】
【従来の技術】
分光光度計は、被測定試料中を透過した光のスペクトルを測定し、試料に吸収された光の波長または透過した光の波長を調べることにより、試料成分を分析するものである。
【０００３】
従来の分光光度計の試料セルは、セルブロックの上に設置され、試料セルの上部は外気遮断用蓋により覆われる構造になっている。外気遮断用蓋には光源からの光が試料セルに到達できるよう、光路窓が設けられている。セルブロック内にはパイプが配設されており、このパイプ内に一定温度に制御された循環用媒体を循環させることにより、セルブロックは熱を受け取り一定温度に制御される。試料セルはセルブロックとの接点から熱伝導により熱を得ることにより温度制御が行われる。さらに、外気遮断用蓋により試料セルから外部への熱の放出を最小限に抑えることにより、試料セルおよび被測定試料の温度制御の精度を向上させるよう構成し、測定精度の安定性を確保しようとしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような構成において、試料セルはセルブロックによってセル底面からのみ温度が伝達され、試料セルの上面および測定用の光路窓からの温度放射により、循環用媒体の温度と実際の試料溶液の到達温度との間には誤差が生じやすく、制御温度が検出器の周囲温度に比べより高温あるいはより低温にシフトするに比例してその誤差も大きくなる。さらに、セルブロックは通常熱伝導性の良いアルミニウムあるいは真鍮等の金属で作製されているが、制御温度が高温で設定された場合はセルブロックが熱膨張し、試料セル底面との接点が減少し、試料セルへの熱伝導効率が悪くなってしまう。その結果、循環用媒体の温度と実際の試料溶液の到達温度との間の誤差はより大きくなる。特に、本装置で使用される多連続の微量セルを設定した場合には、各セル内ごとの温度差（むら）が生じやすい傾向がある。
【０００５】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、分光光度計の試料セルに充填された被測定試料溶液の温度を短時間に制御温度に到達させ、しかも制御温度で長時間安定に保持することが可能であり、各セル間の制御温度むらを最小限に抑えた温度制御装置を有する分光光度計を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するため、本発明の分光光度計は、試料が充填された試料セルの底面が接しているセルブロックのみならず、試料セルの上面が接している外気遮断用蓋にも温度制御のための循環用媒体を循環させる循環系、すなわち循環流路を設けて温度制御を行い得るようにしたものである。このような構造にすることで、試料セルに充填された試料溶液は底面および上面からの熱伝導および放射熱により温度制御されることとなる。さらに、従来の構造でみられた、外気遮断用蓋を通して熱が外部に放射されることにより試料セルから奪われる熱を最小限にできる。また、セルブロックの熱膨張による試料セルへの熱伝導効率の悪化に対しても、その分を上面の外気遮断用蓋からの熱放射により補うことができ、被測定試料溶液の温度は短時間で制御温度に到達し、各セル間の温度むらを最小限にでき、長時間安定に保持されることが可能となる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の分光光度計の試料室の一実施例の構成断面図である。また、図２は図１で示される本発明の試料室の斜視図である。試料室１は被測定試料が充填される試料セル２、試料セル２を設置するセルブロック３、試料セル２を有する試料セル枠４および試料セル２を外気から遮断する外気遮断用蓋５から構成されている。この試料セル２は、図１に示されるように微量の試料が一定間隔を有して充填された形で、図示例の場合６個のセルが多連続形となって設けられた形をなしている。また、セルブロック３および外気遮断用蓋５はそれぞれ断熱材１２および１３で被われている。セルブロック３および外気遮断用蓋５には温度制御のための循環用媒体が流されるパイプ７および８が配管されている。パイプ７には指定温度に制御された循環用媒体を取り入れるための継ぎ手９およびチュ−ブＡが設けられており、パイプ８には循環用媒体を排出するための継ぎ手１０およびチューブＣが設けられている。本実施の形態においては循環用媒体として水を用いている。パイプ７およびパイプ８はチューブＢにより連結されている。また、外気遮断用蓋５および断熱材１３には測定用の光を試料セル２に導入し、試料を透過した光を回折格子（図示せず）および検出器（図示せず）へと導くための光路窓１１が設けられている。
【０００８】
循環水は外部の還流装置（図示せず）において所定の温度に制御された後循環が開始される。まず、所定温度の循環水はチューブＡおよび継ぎ手９よりパイプ７に導入され、さらに循環水は一旦セルブロック流路と外気遮断用蓋流路をつなぐチューブＢを通りパイプ８に導入された後、継ぎ手１０およびチューブＣを通り排出され、再度外部の還流装置に戻され、所定の温度で制御される。パイプ７に導入された還流水によりセルブロック３は所定の温度で制御され、パイプ８に導入された還流水により外気遮断用蓋５は所定の温度で制御されることとなる。被測定試料が充填された試料セル２は、セルブロック３より試料セル２および被測定試料に効率よく熱が伝えられるよう、下部が試料セル枠４に密着するように固定されており、上部は外気遮断用蓋５により覆われる。外気遮断用蓋５には光路窓１１が設けられており、光源（図示せず）から出射された測定光は光路窓１１を通って試料セル２内に充填された被測定試料と相互作用した後、回折格子（図示せず）および光検出器（図示せず）へと導かれ、分光光度測定が行われる。
【０００９】
この測定においては、それぞれの試料セル２が、光路窓１１の位置に位置するようセルブロック３が矢印方向に移動する。この移動は、例えばラックピニヨン機構（図示せず）により行われる。
【００１０】
上記外気遮断用蓋５に循環用媒体を流す流路を設置するためには、外気遮断用蓋５内部に循環用媒体が流れる流路を形成してもよく、あるいは熱伝導に優れた銅等の金属製のパイプを外気遮断用蓋に溶接してもよい。さらに、外気遮断用蓋５の周りを断熱材で覆うことにより、外気への熱放射を遮断でき、より安定な温度制御が可能となる。
【００１１】
外気遮断用蓋５に設けられた光路窓１１を通して試料セル２から熱が放射されるため、光路窓１１の開口部寸法は被測定試料における温度誤差に直接影響を与える。従って、光路窓１１の開口部寸法は必要最小限にしておく必要がある。また、外部の還流装置への配管はもとより、装置内の配管からも外気へ熱が放射されるため、制御温度の誤差を最小限に押さえるために、配管の周囲を断熱材で被覆してもよい。
【００１２】
温度制御のための循環媒体をセルブロック３のみならず、外気遮断用蓋５にも循環させる構造にすることにより、試料セル２から外部への熱の放出を最小限にすることが可能となる。さらに、制御温度と周囲温度との差によって生じるセルブロック３の熱膨張によりセルブロック３と試料セル２との接触面積が減少し、試料セル２への熱伝導効率が悪化することは避けられないが、その分を外気遮断用蓋５からの熱の供給により補うことが可能である。これらのことにより、被測定試料の温度を所定の制御温度で長時間安定に保持することができ、分光光度測定の信頼性を向上させることが可能となる。特に、被測定試料の制御温度と周囲温度との差が大きい場合にはこの効果がより有効に働く。さらに、被測定試料の温度を制御温度まで到達させる時間を大幅に短縮することができ、高速液体クロマトグラフのように被測定試料が常に流動している装置の検出器として用いる場合に非常に有効である。
【００１３】
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で種々の変更を行うことができる。例えば、上記実施の形態においては、セルブロックと外気遮断用蓋に設置したパイプを直列に接続し循環用媒体を流したが、これらのパイプを並列に接続してもよく、直列に接続した場合には最初に循環するセルブロックにおいて循環用媒体はセルブロックに熱を与え、循環用媒体自身の温度に変化が起こり、セルブロックと外気遮断用蓋との間で若干の温度差が発生してしまうが、並列に接続した場合にはこの温度差をほぼなくすことができる。また、循環用媒体として水を用いているが、制御する温度によって適した凝固点あるいは沸点を有する液体を使用することができる。例えば、試料溶液を０℃以下に冷却する必要がある場合にはエーテル等の凝固点の低い液体を使用することができる。また、試料溶液を１００℃以上に加熱する必要がある場合には、シリコンオイル等の沸点の高い液体を使用することができる。上記実施の形態では吸光分光光度計について述べたが、被測定試料表面からの反射光を分光測定する分光光度計においても適用することができる。
【００１４】
【発明の効果】
本発明によれば、被測定試料の温度制御を行うため、セルブロックのみならず外気遮断用蓋にも流路を設置し、所定温度に制御された循環用媒体を流路内に循環させることにより、被測定試料への熱伝達を向上させ、被測定試料からの熱放射を最小限にすることを可能とした。これにより、各試料セル間の温度むらを最小限に抑え、被測定試料の温度を所定の温度で長時間安定に制御することが可能となり、長時間安定した分光光度測定を行うことができる。さらに、被測定試料の温度を短時間で所定の温度に到達させることができ、液体クロマトグラフの検出器として用いる場合に、測定精度の向上を可能とする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の分光光度計の試料室の一実施例の構成断面図である。
【図２】図１の斜視図である。
【符号の説明】
１−−−試料室
２−−−試料セル
３−−−セルブロック
４−−−試料セル枠
５−−−外気遮断用蓋
７、８−−−パイプ
９、１０、−−−継ぎ手
１１−−−光路窓
１２、１３−−−断熱材
Ａ、Ｂ、Ｃ−−−チューブ
【図１】
0003610855.tif 000002
【図２】
0003610855.tif 000003