(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続波長光を発生する光源、その光源からの光を分光して試料部の試料に照射する励起光学系、試料から発生した蛍光を分光する蛍光分光系、及びその蛍光分光系により分光された蛍光を検出する検出器を備えた蛍光測定装置において、
吸収ピークを持つ波長特性の光学フィルタを励起光又は蛍光の光路に挿入する機構と、
前記光学フィルタの波長特性を記憶しているフィルタ波長特性記憶部と、
励起光を散乱又は反射する光学素子を試料に代えて前記試料部に設置した状態で、前記光学フィルタが光路に挿入されて測定されたスペクトルと前記光学フィルタが光路に挿入されずに測定されたスペクトルとの比を求めることにより前記光学フィルタの波長特性を求める割算部と、
前記割算部で求められた光学フィルタの波長特性のピーク波長値を前記フィルタ波長特性記憶部に記憶されている波長特性のピーク波長値と比較することによりこの蛍光測定装置の波長正確さを求める比較部と、を備えたことを特徴とする蛍光測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、連続波長光を発生する光源、その光源からの光を分光して試料部の試料に照射する励起光学系、試料から発生した蛍光を分光する蛍光分光系、及びその蛍光分光系により分光された蛍光を検出する検出器を備えた蛍光測定装置に関するものである。このような蛍光測定装置は、単独の分光蛍光光度計として、又は液体クロマトグラフ、電気泳動装置、フローインジェクション装置などの計測装置の検出装置として利用されている。
【０００２】
【従来の技術】
蛍光測定装置では励起分光器の波長走査又は蛍光分光器の波長走査を行なって蛍光スペクトルを測定する。励起分光器と蛍光分光器は分光素子としてグレーティングを備え、そのグレーティングを回転させることによって波長走査を行なう。そして、グレーティングの回転角と分光された波長との間には一定の関係があるため、グレーティング回転角に対応した波長値が表示される。
蛍光測定装置では、その装置が表示している波長がどの程度正確であるかを求める波長正確さの検査や、その検査結果によりグレーティング回転角と表示波長との関係を修正する校正を行なう必要がある。
【０００３】
一般に、蛍光測定装置の光源としては連続波長光を発生するキセノンランプが広く用いられているため、波長正確さの検査や波長校正のためには低圧水銀ランプの輝線スペクトルを測定し、ある輝線についてその測定装置が表示した波長値とその輝線の真の波長値との差を測定することにより波長正確さを求め、また波長校正はその差が規格値内に収まるようにグレーティング回転角と波長表示値との関係を調整することにより行なっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
波長正確さの検査や波長校正のために、その都度、低圧水銀灯を取り付ける場合には煩雑な作業が必要になる。もしその作業を簡略化しようとすれば、予め低圧水銀ランプとその電源とをキセノンランプとは別に蛍光測定装置内に組み込んでおくことが必要になり、さらにキセノンランプと低圧水銀ランプとを切り換えて光源の位置に設置するための切換え機構も必要になり、光源装置が複雑化し、大型化する問題が生じる。
そこで、本発明は波長正確さを求めるために低圧水銀ランプなどの別の光源を用いることを不要にすることを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明では、連続波長光を発生する光源、その光源からの光を分光して試料部の試料に照射する励起光学系、試料から発生した蛍光を分光する蛍光分光系、及びその蛍光分光系により分光された蛍光を検出する検出器を備えた蛍光測定装置において、吸収ピークを持つ波長特性の光学フィルタを励起光又は蛍光の光路に挿入する機構を備え、さらに、図１に示されるように、その光学フィルタの波長特性を記憶しているフィルタ波長特性記憶部２と、励起光を散乱又は反射する光学素子を試料に代えて試料部に設置した状態で、その光学フィルタが光路に挿入されて測定されたスペクトルとその光学フィルタが光路に挿入されずに測定されたスペクトルとの比を求めることによりその光学フィルタの波長特性を求める割算部４と、割算部４で求められたその光学フィルタの波長特性のピーク波長値をフィルタ波長特性記憶部２に記憶されている波長特性のピーク波長値と比較することによりこの蛍光測定装置の波長正確さを求める比較部６とを備えている。
【０００６】
光学フィルタが光路に挿入された状態のスペクトルは、装置の波長特性と光学フィルタの波長特性とが掛け合わされたものであるため、光学フィルタが挿入された状態でのスペクトルを光学フィルタが光路から外された状態でのスペクトルで割り算をすることにより、光学フィルタのスペクトルを求めることができる。そして、そのスペクトルの吸収ピークについて表示された波長値とフィルタ波長特性記憶部２に記憶されていたその吸収ピークの正しい波長値とを比較することにより、その測定装置の波長表示値がどの程度正確であるかの検査と、それに基づく波長校正を行なうことができる。
光学フィルタを光路に挿入する機構は比較的簡単な機構とすることができるため、小型で単純な装置で波長正確さの測定作業を行なうことができ、また、その作業の簡略化を実現することもできる。
【０００７】
【実施例】
図２は本発明を分光蛍光光度計に適用した一実施例を表わしたものである。
光源１２は連続波長光を発生する光源であり、例えばキセノンランプである。光源１２からの光はレンズ１４等の光学系で励起分光器１６に集光される。励起分光器１６は光源光を分光し、コントロール部１８で指示された波長の光を出射したり、コントロール部１８からの指示により、出射する波長を走査することもできる。励起分光器１６で分光された光は、レンズ１７などにより試料部のセル２０に集光される。
【０００８】
セル２０内の試料が励起光により励起されて蛍光が発生し、その蛍光はレンズなどの光学系２２により集光されて蛍光分光器２４に入射する。蛍光分光器２４は入射した蛍光を分光し、コントロール部１８で指示された波長の蛍光を出射したり、コントロール部１８からの指示により、出射する蛍光波長を走査することもできる。
【０００９】
蛍光分光器２４からの出射光は、光電子増倍管などの光検出器２６に入射して検出される。光検出器２６で検出された蛍光は、電気信号に変換され、データ処理部２８で所定の信号処理が行なわれる。その信号処理には波長正確さの測定や波長校正も含まれる。
【００１０】
セル２０が設置されている試料部と励起分光器１６との間には、吸収波長特性が予めわかっている光学フィルタ３０を光路に挿入したり、光路から外したりするための機構が設けられている。フィルタ３０の光路への出し入れもコントロール部１８により制御される。
【００１１】
光学フィルタ３０は、例えばホルミウムフィルタやネオジウムフィルタである。ホルミウムフィルタの吸収スペクトルは、２７９．３，２８７．６，３３３．８，３６０．８，３８５．８，４１８．５，４５３．４，５３６．４  及び  ６３７．５ｎｍの９波長に明確な吸収ピークを持っており、そのピークの先端は０．１ｎｍまで読み取れる程度の鋭いピークである。光学フィルタとしてホルミウムフィルタを用いる場合には、それらのいずれかのピーク波長と蛍光測定装置が表示した波長との差を求めることによって、波長正確さを求めることができる。
【００１２】
次に、図２の実施例の動作として、蛍光分光器２４の波長正確さを測定する場合を図３に示す。
試料部に励起光を散乱又は反射する素子、例えば硫酸バリウム粉末を固めた板状のものなどを設置する。そして励起分光器の波長を０ｎｍ（分光しない）に設定する。
【００１３】
光学フィルタ３０を光路に挿入し、蛍光分光器２４の波長を走査しながら光検出器２６からの信号をデータ処理部２８に取り込んでそのスペクトルデータを記憶する。
【００１４】
次に、光学フィルタ３０を光路から外し、同じように蛍光波長を走査してスペクトルデータを記憶する。
その後、先に測定した光学フィルタ３０が光路上にある状態でのスペクトルデータを、後で測定した光学フィルタが光路上にない状態でのスペクトルデータで割り算をする。その結果、光学フィルタ３０の波長特性が求められる。その波長特性の吸収ピークの極小波長表示値とその光学フィルタの既知の正確な波長値とを比較し、その差からその蛍光分光器の波長正確さを求め、それを表示する。
【００１５】
次に、図２の実施例の他の動作として、励起分光器１６の波長正確さを測定する場合を図４に示す。
この場合も、試料部に励起光を散乱又は反射する素子を設置する。そして蛍光分光器の波長を０ｎｍ（分光しない）に設定する。
光学フィルタ３０を光路に挿入し、励起分光器１６の波長を走査しながら光検出器２６からの信号をデータ処理部２８に取り込んでそのスペクトルデータを記憶する。
【００１６】
次に、光学フィルタ３０を光路から外し、同じように励起波長を走査してスペクトルデータを記憶する。
その後、図３と同じように、先に測定した光学フィルタ３０が光路上にある状態でのスペクトルデータを、後で測定した光学フィルタが光路上にない状態でのスペクトルデータで割り算をして、光学フィルタ３０の波長特性を求め、その波長特性の吸収ピークの極小波長表示値とその光学フィルタの既知の正確な波長値とを比較し、その差からその励起分光器の波長正確さを求め、それを表示する。
【００１７】
図３や図４の工程は、オペレータから波長正確さ測定のためのキー走査により自動で実行する。
分光器の分散素子にはグレーティングが使用されており、波長とグレーティングの回転角との関係は装置に記憶され、オペレータから指示された波長に相当するグレーティングの回転角になるようにコントローラがグレーティングを駆動するモータを回転させる。波長校正の実行をオペレータがキー走査により指定したときに、波長正確さの測定、グレーティング回転角と波長表示値との関係の修正を自動で行なうようにしておく。
【００１８】
実施例では光学フィルタ３０は励起分光器１６と試料部の間に挿入されるようになっているが、試料部と蛍光分光器２４のあいだの光路上に挿入できるようにするなど、光学フィルタ３０の挿入位置はランプ１２から光検出器２６までの光路上のいずれの位置でもよい。
また、実施例では本発明を単独の分光蛍光光度計に適用しているが、液体クロマトグラフ、電気泳動装置、フローインジェクション装置などの計測装置の検出装置に適用する場合も全く同じである。その場合、図２のセル２０の位置にそれらの計測装置の検出装置のセルがくることになる。
【００１９】
【発明の効果】
本発明では低圧水銀ランプのような輝線スペクトルをもつ光源を使用しなくても、フィルタを光路に出し入れするだけで波長正確さの測定や波長校正を行なうことができるため、これらの操作が容易になり、頻度を上げることができる。その結果、正しい波長での測定を行なうことが容易になり、データの信頼性を向上させることができる。
また、低圧水銀ランプのような測定用の光源以外の光源を必要としないため、装置の構成が複雑化しない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を概略的に示すブロック図である。
【図２】一実施例を示すブロック図である。
【図３】実施例の動作の一例を示すフローチャート図である。
【図４】実施例の他の動作を示すフローチャート図である。
【符号の説明】
２      フィルタ波長特性記憶部
４      割算部
６      比較部
１２      光源
１６      励起分光器
１８      コントロール部
２０      セル
２４      蛍光分光器
２６      光検出器
２８      データ処理部
３０      光学フィルタ
【図１】
0003624587.tif 000002
【図２】
0003624587.tif 000003
【図３】
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【図４】
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