(57)【要約】【課題】分散型分光器からの回折光の一部を取り出してその強度をモニターする際、回折光の偏光状態に波長依存性があっても、モニターする光強度の変動から、回折光の強度変動を正確に捕捉することができる強度モニター方法を提供すること。【解決手段】分散型分光器からの回折光に含まれる直交する２つの偏光成分（平行//と垂直⊥）に強度差がある場合に、回折光の光路Ｌ３上に設けたハーフミラー１４の法線方向Ｂが所定の仮想面上となるように、ハーフミラー１４を配置する。仮想面として、一方の偏光成分（例えば平行//）の振動面と４５度で交わり、かつ、回折光の光路Ｌ３の方向を通る面を設定する。仮想面上において回折光の光路Ｌ３の方向およびこの方向に直交する方向の２つの方向以外となるようにハーフミラーの法線方向Ｂを定める。【選択図】      図２
2018072000.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
分散型分光器からの出射光束の光路上にハーフミラーを配置して、前記ハーフミラーの反射光の強度を光検出器で検出し、前記光検出器の検出値に基づいて前記ハーフミラーの透過光の強度をモニターする方法であって、
前記出射光束に含まれる直交する２つの偏光成分に強度差がある場合に、前記ハーフミラーの法線方向が所定の仮想面上となるように、前記ハーフミラーを配置し、
前記仮想面として、前記一方の偏光成分の振動面と４５度で交わり、かつ、前記出射光束の光軸方向を通る面を設定し、
前記仮想面上において前記出射光束の光軸方向およびこの光軸方向に直交する方向の２つの方向以外となるように前記ハーフミラーの法線方向を定めることを特徴とする分光器出射光束の強度モニター方法。
【請求項２】
入射光束から所定波長域の光束を選択して出射する分散型分光器と、
前記分散型分光器からの出射光束の光路上に配置されたハーフミラーと、
前記ハーフミラーの反射光の強度を検出する光検出器と、
を備え、前記光検出器の検出値に基づいて前記ハーフミラーの透過光強度をモニターする強度モニター装置であって、
前記ハーフミラーは、その法線方向が所定の仮想面上となるように配置され、
前記仮想面は、前記出射光束中の光強度差のある２つの直交偏光成分のうちの一方の偏光成分の振動面と４５度で交わり、かつ、前記出射光束の光軸方向を通る面であり、
前記ハーフミラーの法線方向は、前記仮想面上において前記出射光束の光軸方向およびこの光軸方向に直交する方向の２つの方向以外に定められていることを特徴とする分光器出射光束の強度モニター装置。
【請求項３】
請求項１記載の強度モニター装置において、前記２つの直交偏光成分のうちの一方の偏光成分が、前記分散型分光器を構成する回折格子の平行溝の溝方向を振動方向とする偏光成分であることを特徴とする分光器出射光束の強度モニター装置。
【請求項４】
請求項１または２記載の強度モニター装置は、さらに、
前記ハーフミラーの透過光の励起によって試料から放出された蛍光の強度を検出する蛍光検出器と、
モニター用の前記光検出器の検出値に基づいて前記蛍光検出器からの蛍光強度信号の変動補正を実行する信号処理手段と、を備えることを特徴とする分光器出射光束の強度モニター装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は分散型分光器の出射光束について、その光強度をモニターする方法および装置に関する。特に、モニターされた光強度に基づいて出射光束の変動を補正する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な分散型分光器は、光の回折を利用して所望波長域の光束を選択するための光学素子として回折格子を内蔵している。分散型分光器は、様々な光学分析装置に多く利用され、例えば図７に示す蛍光分光光度計にも利用されている。同図の蛍光分光光度計は、試料を励起した際に発生する蛍光を検出して、蛍光スペクトルを取得するためのもので、光源１、回折格子２を有する励起側分光器、試料セル３、蛍光側分光器４、蛍光検出器５、データ処理部６を備える。また、励起光の一部をモニターするために、ハーフミラー７と励起側光検出器８を備えている。
【０００３】
回折光の偏光状態
回折格子２の格子面には多数の平行溝が形成されているため、回折効率は入射光の偏光成分に応じて異なっている。偏光成分の振動面が平行溝に平行（//）である場合は、入射光の波長が変化しても回折効率はそれほど大きく変化しないが、偏光成分の振動面が回折格子２の平行溝に垂直（⊥）である場合、波長に応じて回折効率が大きく変化する。非特許文献１に開示された図８（Ａ）のように、回折格子からの回折光は、偏光強度比（ρ⊥／ρ//）の波長依存性を示す。同図（Ａ）の回折格子は、その表面をフッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）でコートされ、１ｍｍ当たり６００本の平行溝を有する。この回折格子に、真空紫外領域の光が４度１７分の入射角で入射した場合の特性である。同図のように特定波長では偏光強度比が１になるが、それ以外では偏光強度比が１より大きくなる波長域と１より小さくなる波長域とが交互に存在する。このような偏光強度比により回折光の偏光の度合いを把握できる。
【０００４】
図７に示した蛍光分光光度計では、試料を励起する回折光が一定強度であることが望ましい。しかし、現実には、光源１の出力変動や励起側分光器などの光学的特性に起因するノイズなどがあり、励起光である回折光の強度変動（光量変動）が生じる。そのため、従来、蛍光検出器５からの蛍光強度信号に対する変動補正が行なわれてきた。励起側の回折格子２と試料セル３間の光路上にハーフミラー７を配置して回折光の一部を分割し、これを回折光用の光検出器８に導く。このようにして回折光強度をモニターして回折光の強度変動を捕捉する。例えば、蛍光強度信号をモニターした回折光の光強度検出値で除するなどを実行して変動補正を行なっていた。このような回折光の補正を行なう蛍光分光光度計は、特許文献１の図１にも示されている。
【０００５】
回折光の偏光がモニター値に与える影響
しかし、上記のように回折光が波長に依存した偏光を示すため、このことを考慮しないで回折光のモニターを行なっただけでは、回折光の強度変動を正確に捕捉しているとは言えない。
このことを図９によって詳しく説明する。同図は、従来の回折格子２とモニター用のハーフミラー７の位置関係の一例を示す。図中のＸＹＺ軸は、直交座標系の３軸であり、ハーフミラー７への入射光の進行方向（Ｘ軸方向）と、ハーフミラー７の反射・透過面９の法線方向Ｂとで決まる面を入射面と呼ぶ。ハーフミラー７への入射光を、その光の振動面が入射面に垂直である成分（ｓ偏光）と、入射面に平行である成分（ｐ偏光）とに分けて説明する。ハーフミラー７によるエネルギー反射率Ｒおよびエネルギー透過率はｓ偏光とｐ偏光で異なっていることが知られている。非特許文献１に開示された図は、光吸収がない等方性材料の一般的なハーフミラーにおけるエネルギー反射率Ｒｓ，Ｒｐを、横軸に入射角ｉ１をとって示す。同図でｐ偏光のエネルギー反射率Ｒｐは、反射光と屈折光が直交するような入射角ｉ１＝ｉＢ（ブリュースター角）において零になる。また、各偏光のエネルギー透過率についても示す。同図より、どの入射角においてもｓ偏光のエネルギー反射率Ｒｓの方がｐ偏光のエネルギー反射率Ｒｐよりも大きいため、ハーフミラーの反射光Ｃにはｓ偏光が多く含まれ、特に入射角がブリュースター角ｉＢの付近である場合に、反射光Ｃに含まれるｓ偏光とｐ偏光の光量差が顕著になる。一方、エネルギー透過率については、どの入射角においてもｐ偏光のエネルギー透過率の方がｓ偏光のエネルギー透過率よりも大きく、ハーフミラーの透過光Ｄにはｐ偏光が多く含まれる。
【０００６】
ここで、入射光が無偏光であれば、どの波長においてもｓ偏光強度とｐ偏光強度が同じになる。そうすると、例えば、モニターした反射光の強度検出値を、図８（Ｂ）に示す各エネルギー反射率Ｒｓ，Ｒｐで按分することにより、反射光に含まれる各偏光の強度を得ることができる。これらの値と各エネルギー透過率とを用いれば、透過光の強度値を正確に算出することができる。よって、反射光の強度検出値の変動から、透過光の強度変動を正確に捕捉することができる。
【０００７】
しかし、入射光が偏光を示す回折光の場合、しかも、その偏光状態が波長に依存する場合、つまり、図８（Ａ）に示したように回折格子の溝方向に平行（//）である偏光成分と、溝方向に垂直（⊥）である偏光成分との偏光強度比（ρ⊥／ρ//）が波長に応じて変化する。図９に示したように、回折格子２の平行溝２ａの方向をＹ軸に平行にして、回折格子２からの回折光の進行方向をＸ軸とする。この場合、回折光の一部はハーフミラー７で反射してＺ軸方向への反射光Ｃとなり、残りはハーフミラーを透過して透過光Ｄになる。ハーフミラー７の反射・透過面９の法線方向Ｂは、Ｚ軸方向のベクトルをＹ軸中心に４５度回転させた方向と同じになっている。回折光の入射角ｉ１は４５度となり、回折光の垂直（⊥）の偏光成分は、ハーフミラー７に対するｐ偏光となり、回折光の平行（//）の偏光成分は、ハーフミラー７に対するｓ偏光となっている。
【０００８】
前述のように、回折光の偏光強度比（ρ⊥／ρ//）に波長依存性があるため、入射光のｐ偏光とｓ偏光の光強度比にも波長依存性が生じる。そうすると、単純にモニターする反射光Ｃの強度検出値をその入射角（ｉ１＝４５度）に応じたエネルギー反射率Ｒｓ，Ｒｐで按分するだけでは、波長依存性を考慮していないことになる。反射光Ｃの強度検出値の変動から、透過光Ｄの強度変動を正確に捕捉するためには、波長に応じて変化する回折光の垂直（⊥）の偏光成分と水平（//）の偏光成分の偏光強度比（ρ⊥／ρ//）を、何らかの手段を使って測定する、つまり、波長ごとのｐ偏光とｓ偏光の偏光強度比（ρＰ／ρＳ）を知る必要がある。しかし、回折光の光学系を複雑にしたくないなどの制約があって、回折光の偏光強度比（ρＰ／ρＳ）を正確に把握するのは非常に困難であった。
【０００９】
このような問題があったため、従来の蛍光分光光度計では、ハーフミラー７への入射角として、各偏光のエネルギー反射率Ｒｓ，Ｒｐがほぼ一致し、かつ、各偏光のエネルギー透過率がほぼ一致しているとみなせるｉ１＝５〜１０度程度の角度を採用していた。つまり、回折光に含まれるｓ偏光とｐ偏光の偏光強度比（ρＰ／ρＳ）が、反射光および透過光の両方においても維持されるので、このような入射角であれば、反射光の強度検出値に基づいて透過光の強度変動をほぼ正確に捕捉することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０００−６５７４３号公報（図１）
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】工藤恵栄著、「分光の基礎と方法」、第1版、株式会社オーム社、昭和60年7月、p. 161, 386
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、回折光の入射角がｉ１＝５〜１０度程度と小さいことによって、幾つかの問題が生じた。第１に、入射角が小さいため、モニター用の反射光を回折光から物理的に分離するのに必要な反射光の光路長が長くなり、装置全体が大きくなってしまうという問題があった。第２に、ハーフミラーに入射する回折光の立体角が大きい場合には、ハーフミラーでの分割後の反射光を物理的に取り出すことが非常に困難になる。回折光の立体角が大きい場合には、入射角をｉ１＝４５度程度まで大きくして、反射光を入射光に対してほぼ直角方向に取り出さなければならないが、回折光の偏光の影響を受けて透過光の変動値を正確に捕捉できなくなる。
【００１３】
従って、本発明の目的は、分散型分光器からの出射光束の一部を取り出して光強度をモニターする際、出射光束に偏光があったり、その偏光状態が波長に応じて変化したりする場合であっても、取り出したモニター用の光束の強度検出値の変動から、出射光束の強度変動を正確に捕捉することができ、また、出射光束の一部のモニターを行なっても光学系の配置スペースが大きくならずに済み、さらに、出射光束の立体角が大きい場合であっても、出射光束の一部を確実に取り出してモニターをすることができる分光器出射光束の強度モニター装置、および、分光器出射光束の強度モニター装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
すなわち、本発明に係る分光器出射光束の強度モニター方法は、
分散型分光器からの出射光束の光路上にハーフミラーを配置して、前記ハーフミラーの反射光の強度を光検出器で検出し、前記光検出器の検出値に基づいて前記ハーフミラーの透過光の強度をモニターする方法であって、
前記出射光束に含まれる直交する２つの偏光成分に強度差がある場合に、前記ハーフミラーの法線方向が所定の仮想面上となるように、前記ハーフミラーを配置し、
前記仮想面として、前記一方の偏光成分の振動面と４５度で交わり、かつ、前記出射光束の光軸方向を通る面を設定し、
前記仮想面上において前記出射光束の光軸方向およびこの光軸方向に直交する方向の２つの方向以外となるように前記ハーフミラーの法線方向を定めることを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る分光器出射光束の強度モニター装置は、
入射光束から所定波長域の光束を選択して出射する分散型分光器と、
前記分散型分光器からの出射光束の光路上に配置されたハーフミラーと、
前記ハーフミラーの反射光の強度を検出する光検出器と、
を備え、前記光検出器の検出値に基づいて前記ハーフミラーの透過光強度をモニターする強度モニター装置であって、
前記ハーフミラーは、その法線方向が所定の仮想面上となるように配置され、
前記仮想面は、前記出射光束中の光強度差のある２つの直交偏光成分のうちの一方の偏光成分の振動面と４５度で交わり、かつ、前記出射光束の光軸方向を通る面であり、
前記ハーフミラーの法線方向は、前記仮想面上において前記出射光束の光軸方向およびこの光軸方向に直交する方向の２つの方向以外に定められていることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の強度モニター装置では、前記２つの直交偏光成分のうちの一方の偏光成分が、前記分散型分光器を構成する回折格子の平行溝の溝方向を振動方向とする偏光成分であることを特徴とする。
【００１７】
さらに、本発明の強度モニター装置は、前記ハーフミラーの透過光の励起によって試料から放出された蛍光の強度を検出する蛍光検出器と、
モニター用の前記光検出器の検出値に基づいて前記蛍光検出器からの蛍光強度信号の変動補正を実行する信号処理手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の分光器出射光束の強度モニター方法および装置の効果を図１に基づいて説明する。図１は、例えば、分散型分光器からの出射光束が回折格子１２の回折光である場合を示す。この場合、出射光束に含まれる２つの偏光成分とは、回折格子１２の平行溝１２ａに垂直（⊥）な振動面を有する偏光成分と、平行溝１２ａに平行（//）な振動面を有する偏光成分である。２つの偏光成分のうちの平行（//）の偏光成分の振動面と４５度で交わり、かつ、回折光の光軸方向であるＸ軸を通る面、つまり、図中のＡを仮想面に定める。そして、ハーフミラー１４の反射・透過面１４ａの法線方向Ｂが仮想面Ａ上となるような姿勢で、ハーフミラー１４をＸ軸上に配置する。このようにハーフミラー１４を配置すれば、仮想面Ａはハーフミラー１４への回折光の入射面となり、ハーフミラー１４の反射光Ｃの方向も仮想面Ａ上になる。同図では、特にハーフミラー１４に対する入射光と反射光が９０度で交わるように、ハーフミラー１４の法線方向Ｂを定めた場合を示すが、本発明においては、法線方向Ｂが少なくとも仮想面Ａ上になっていればよい。ハーフミラーの反射・透過面１４ａは図１の紙面に対して直角になる。
【００１９】
このため、ハーフミラー１４への入射光に含まれる平行（//）の偏光成分の振動面も、垂直（⊥）の偏光成分の振動面も、入射面（仮想面Ａ）と４５度で交わる。そのため、平行（//）の偏光成分の半分がハーフミラー１４へのｐ偏光となり、残りの半分がｓ偏光となる。同様に、垂直（⊥）の偏光成分の半分がｐ偏光となり、残りの半分がｓ偏光となる。ｐ偏光およびｓ偏光の偏光強度ρＰ，ρＳを数式で表わすと次式になる。
ρＰ＝ρ⊥×ｃｏｓ４５°＋ρ//×ｃｏｓ４５°
＝（ρ⊥＋ρ//）×ｃｏｓ４５°                …（１）
ρＳ＝ρ⊥×ｓｉｎ４５°＋ρ//×ｓｉｎ４５°
＝（ρ⊥＋ρ//）×ｓｉｎ４５°                …（２）
【００２０】
すなわち、回折光に偏光があっても、ハーフミラー１４へのｐ偏光とｓ偏光の偏光強度は実質的に等しくなる。従って、回折光に偏光がある場合や、その偏光状態に波長依存性がある場合であっても、ハーフミラー１４への入射光が無偏光状態である場合と同じように、回折光のモニターをすることができる。従って、分散型分光器の出射光束（回折光）の一部を取り出して光強度をモニターする際、回折光に含まれる平行（//）の偏光と垂直（⊥）の偏光との偏光強度比（ρ⊥／ρ//）などを検出する必要もなく、モニター用の反射光の強度検出値の変動から、回折光の強度変動を正確に捕捉することができる。また、装置の光学系の配置スペースが大きくならずに済む。さらに、回折光の立体角が大きい場合であっても、回折光の一部を確実に取り出してモニターをすることができる。
【００２１】
なお、図１では説明を簡単にするため、回折格子１２の回折光が直接的にハーフミラー１４に入射する場合を説明したが、このようなケースは稀であり、実際には、回折格子１２とハーフミラー１４の間に１以上の光学素子（ミラーなど）が配置され、回折光の進行方向が複雑に変化するケースが多い。しかし、このような回折光の光学系であっても本発明のようなハーフミラーの配置を用いれば、前述と同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る分光器出射光束の強度モニター装置の回折格子とハーフミラーの位置関係を説明するための図である。
【図２】一実施形態に係る強度モニター装置の光学配置を示す斜視図である。
【図３】図２の光学配置をＹ軸方向から見た図である。
【図４】図２の光学配置をＸ軸方向から見た図である。
【図５】第一実施例に係る蛍光分光光度計の概略構成図である。
【図６】第二実施例に係る分離分析装置用の吸光度検出装置の概略構成図である。
【図７】従来の蛍光分光光度計の概略構成図。
【図８】（Ａ）は、回折格子からの回折光の偏光強度比を示すグラフであり、（Ｂ）は、ハーフミラーのエネルギー反射率および透過率を示すグラフである。
【図９】従来の強度モニター装置の回折格子とハーフミラーの位置関係の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面に基づき本発明の好適な実施形態について説明する。図２は本発明の一実施形態にかかる強度モニター装置１０の光学配置を示す。この強度モニター装置１０は、分散型分光器からの出射光束（回折光）の一部を取り出してその光強度をモニターするためのものであり、図示しない分散型分光器１６と、分散型分光器からの回折光の光路を変更するための各種ミラー１８ａ，１８ｂと、モニター用のハーフミラー１４と、ハーフミラーの反射光Ｃの光路を変更するためのミラー２０と、反射光Ｃの強度を検出する光検出器２２とを備える。このような回折光の強度モニター装置１０は、後述する各実施例に示すように、回折光で試料を励起した際に生じる蛍光を測定する場合や、回折光を使って試料の吸光度を測定する場合に、回折光の強度変動を把握するために使用される。そして、必要に応じてモニターした強度検出値が、試料の透過光や蛍光の強度信号の変動補正に使用される。従って、図２に示すハーフミラーの透過光Ｄは試料の照射光に利用される。
【００２４】
図２〜４を用いて、回折光の光路について詳しく説明する。図示しない分散型分光器１６からの回折光は、Ｙ軸に平行な光路Ｌ１に沿って、第１円形ミラー１８ａに入射する。第１円形ミラー１８ａは、回折光を反射して、光路をＺ軸に平行な光路Ｌ２に変える。光路Ｌ２に沿った回折光は、さらに平板ミラー１８ｂに入射する。平板ミラー１８ｂは、回折光を反射して、光路をＸ軸に平行な光路Ｌ３に変える。光路Ｌ３に沿った回折光は、ハーフミラー１４に入射する。ハーフミラーは入射光の５％程度を反射し、残りを透過させる。モニターする光束は、ハーフミラーに入射する回折光全体の５％程度で十分であるが、目的に応じてこの割合は変更されるものである。ハーフミラー１４の透過光Ｄは、そのままＸ軸に沿って進み、図示しない試料などを照射する。
【００２５】
ハーフミラーの反射光Ｃは、図２に示すＸＹＺ軸の直交座標系においてＺ＝−Ｙで表わされる直線方向に平行な光路Ｌ４に沿って進み、第２円形ミラー２０に入射する。第２円形ミラー２０は、反射光Ｃをさらに反射して、光路をＸ軸に平行な光路Ｌ５に変える。こうして、第２円形ミラー２０からの反射光Ｃは、光路Ｌ５上に配置されたモニター用の光検出器２２に入射する。第２円形ミラー２０は単結晶基板上にアルミニウムの被膜を形成したアルミニウム平面鏡であり、ハーフミラー１４の反射光Ｃの偏光状態を変えずに、反射光Ｃを反射することができる。
【００２６】
光路Ｌ１を進む回折光は、分散型分光器１６に設けられた回折格子１２からの光束であり、偏光を有する。本実施例での回折格子１２は一般的なものであり、この回折格子１２からの回折光は図８（Ａ）に示した偏光強度比（ρ⊥／ρ//）の波長依存性を有する。つまり、回折光は、回折格子１２の平行溝１２ａに平行（//）である偏光成分と、平行溝１２ａに垂直（⊥）である偏光成分とで、特定波長を除いて、偏光強度が異なっている。回折光は、第１円形ミラー１８ａや平板ミラー１８ｂで光路が変更されるが、ハーフミラー１４前の光路Ｌ３においても、依然として偏光強度比（ρ⊥／ρ//）の波長依存性を有する。図３は、図２の配置をＹ軸方向から見たものであり、同図に示すように、光路Ｌ３での回折光に含まれる平行（//）の偏光成分の振動方向はＺ軸に平行で、垂直（⊥）の偏光成分の振動方向はＹ軸に平行になっている。
【００２７】
本発明で特徴的なことは、このような回折光の偏光状態の影響を受けることなく、正確に回折光の強度をモニターするために、ハーフミラー１４の配置方法を工夫したことである。
すなわち、ハーフミラーの法線方向Ｂが所定の仮想面Ａ上となるように、ハーフミラー１４の姿勢を設定している。その仮想面Ａは、光路Ｌ３における回折光の平行（//）の偏光成分の振動面（Ｚ軸）と４５度で交わり、かつ、光路Ｌ３での回折光の光路Ｌ３を通る面である。ここで、図４は、図２の配置をＸ軸方向から見たものであるが、同図で光路Ｌ４を通る紙面に垂直な面が、仮想面Ａを表わす。この仮想面Ａ上にハーフミラーの法線方向Ｂがある。よって、仮想面Ａは、光路Ｌ４の方向と、ハーフミラー１４の法線方向Ｂとで決まる面であり、ハーフミラー１４に対する回折光の入射面になっている。なお、仮想面Ａ上であっても、光路Ｌ３に沿った方向（Ｘ軸に平行）と、この光路Ｌ３方向に直交する方向の２つの方向には、ハーフミラー１４の法線方向Ｂを合わせないようにする。この２つの方向に法線方向Ｂを合わせると、ハーフミラーの反射・透過面１４ａが光路Ｌ３上の回折光と平行または直交することになってしまい、光路Ｌ３の回折光から必要なモニター光を分離できないからである。
【００２８】
ハーフミラー１４をこのように配置することによって、ハーフミラー１４への入射光に含まれる平行（//）の偏光成分の振動面も、垂直（⊥）の偏光成分の振動面も、仮想面Ａと４５度で交わることになる。そのため、平行（//）の偏光成分のうち、仮想面Ａに平行なｐ偏光成分に含まれる割合と、仮想面Ａに垂直なｓ偏光成分に含まれる割合とが同じになる。同様に、垂直（⊥）の偏光成分についても、仮想面Ａに平行なｐ偏光成分に含まれる割合と、仮想面Ａに垂直なｓ偏光成分に含まれる割合とが同じになる。従って、式（１）、式（２）に示したように、回折光に偏光があっても、ハーフミラー１４へのｐ偏光とｓ偏光の偏光強度は実質的に等しくなる。
【００２９】
従って、回折光に偏光がある場合や、その偏光状態に波長依存性がある場合であっても、ハーフミラー１４への入射光が無偏光状態である場合と同じように、回折光のモニターをすることができる。
例えば、どの波長においてもｓ偏光強度とｐ偏光強度が同じになるので、モニターした反射光Ｃの強度検出値を、同図に示す各エネルギー反射率Ｒｓ，Ｒｐで按分することにより、反射光Ｃに含まれる各偏光の強度を得ることもできる。これらの値と各エネルギー透過率とを用いれば、透過光Ｄに含まれるｓ偏光、ｐ偏光の各強度値を正確に算出することもできる。
また、ｓ偏光、ｐ偏光の各強度値を取得しなくても、モニターした反射光Ｃの強度検出値に基づいて、透過光Ｄの強度変動を正確に捕捉することもできる。
【００３０】
従って、分散型分光器の出射光束（回折光）の一部を取り出して光強度をモニターする際、回折光に含まれる平行（//）の偏光と垂直（⊥）の偏光との偏光強度比（ρ⊥／ρ//）などを検出する必要もなく、モニター用の反射光Ｃの強度検出値の変動から、回折光の強度変動を正確に捕捉することができる。また、新たな検出器などを追加しなくてもよいので、装置の光学系の配置スペースが大きくならずに済む。さらに、図２に示すハーフミラー１４の姿勢であれば、回折光の入射角が４５度になるので、回折光の立体角が大きい場合であっても、回折光の一部を確実に取り出してモニターをすることができる。
【００３１】
また、ハーフミラー自体は、図８（Ｂ）に示した一般的なエネルギー反射率Ｒｓ，Ｒｐを持ったものを使用できる。例えば、ＵＶ光に対しては石英板製など、可視光に対してはＢＫ７製やガラス製など、より長い波長域光まで扱う場合はフッ化カルシウム製など、公知のハーフミラーを採用するとよい。
【実施例】
【００３２】
実施例１
以下、実施例に基づき本発明をさらに説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。図５は、本発明の強度モニター装置を蛍光分光光度計３０に適用し、蛍光強度信号に対する変動補正を正確に実行できるようにしたものである。
【００３３】
蛍光分光光度計３０の全体構成については図７に示した構成と基本的に同じである。励起側分光器の回折格子３２から出射される励起光（回折光）は、試料セル３４内の試料を励起する。試料から生じる蛍光は、蛍光側分光器３６で波長選択される。そして、選択波長域の蛍光の強度が蛍光検出器３８で検出される。
【００３４】
ここで、励起光の一部は、回折格子３２と試料セル３４間の光路上に設けられたハーフミラー４０により取り出され、モニター用の光検出器４２によって励起光の光強度が検出される。信号処理部４４（本発明の信号処理手段に相当し、ＣＰＵなどの演算素子から構成されている。）は、モニター用光検出器４２にて検出した励起光の強度信号を参照信号とし、蛍光検出器３８にて検出した蛍光の強度信号との比を求め、ベースライン調整用の係数を加えるなどの補正を行なって、蛍光強度信号の光量変動補正を実行する。
【００３５】
蛍光測定においては、試料自身に蛍光異方性がある場合が多く、励起光の偏光状態が、試料の異方性の方向に平行であるか、垂直であるかによって、発生する蛍光強度が異なるという性質がある。そのため、従来よりも正確な蛍光測定を実行する上では、励起光の偏光特性をも考慮したモニターが非常に重要になってきている。本実施例においてモニター用のハーフミラー４０の姿勢を、図１に示したように反射・透過面の法線方向Ｂが仮想面Ａ上になるように、調整することにより、励起光の強度変動を正確に捕捉できる。従って、励起光強度検出値に基づく変動補正により、励起光の変動やノイズなどの影響のない、従来よりも正確な蛍光スペクトルを取得することができる。
【００３６】
なお、本実施例に示す蛍光分光光度計３０の構成に限らず、本発明の構成を分光蛍光光度計にも、広い意味において分光光度計全般に有効に適用できる。例えば、励起光や測定光用のフィルタ素子などを本発明の構成におけるハーフミラーとみなして、本発明の構成を分光光度計に適用してもよい。また、専用のフローセルを用いることにより、液体クロマトグラフ（ＬＣ）用や、高速液体クロマトグラフ（ＨＰＬＣ）用といった分離分析用の蛍光検出装置や吸光度検出装置などとしても有効に適用できる。
【００３７】
実施例２
図６は、本発明の強度モニター装置を分光光度計や液体クロマトグラフ（ＬＣ）用の吸光度検出装置５０に適用し、吸光度検出信号に対する変動補正を正確に実行できるようにしたものである。
光源側分光器５２から出射される回折光は、フローセル５４内の試料を照射する。そして、試料を透過した回折光（測定光）の強度が測定光検出器５６で検出される。
【００３８】
ここで、フローセル５４を照射する前の回折光の一部は、参照光として、光源側分光器５２とフローセル５４間の光路上に設けられたハーフミラー５８により取り出され、参照光検出器６０により強度が検出される。信号処理部６２は、参照光検出器６０にて検出した強度信号を参照信号とし、測定光検出器５６にて検出した測定光の強度信号との比を求め、ベースライン調整用の係数を加えるなどの補正を行なって、測定光強度信号の光量変動補正を実行する。
【００３９】
本実施例においてモニター用のハーフミラー５８の姿勢を、図１に示したように反射・透過面の法線方向Ｂが仮想面Ａ上になるように、調整することにより、測定光の強度変動を正確に捕捉できる。従って、参照光強度検出値に基づく変動補正により、回折光の変動やノイズなどの影響のない、従来よりも正確な吸光度を取得することができる。
【００４０】
なお、本発明は、分光蛍光光度計、励起側が分光器の蛍光分光光度計、ハーフミラーを用いた分光光度計などに適用され、分光器から出射される光束の偏光状態に依存しない分割が可能となり、より正確な励起光モニターや参照光モニターが可能となる。
【符号の説明】
【００４１】
１０      強度モニター装置
１２      回折格子
１２ａ    平行溝
１４      ハーフミラー
１４ａ    ハーフミラーの反射・透過面
２２      光検出器
３０      蛍光分光光度計
３２      回折格子
３８      蛍光検出器
４０      ハーフミラー
４２      モニター用光検出器
４４      信号処理部
５０      吸光度検出装置
５２      光源側分光器
５６      測定光検出器
５８      ハーフミラー
６０      参照光検出器
６２      信号処理部
Ａ        仮想面
Ｂ        法線方向
Ｃ        反射光
Ｄ        透過光
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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