(57)【要約】【課題】硫酸アンモニウムの結晶の付着に起因する光源装置の光量低下を防止する。【解決手段】光源装置１は、放射波長に紫外線を含んで周辺雰囲気の酸素からオゾンを発生させるランプ３と、ランプ３が配置されるランプ配置空間１３，１５で発生したオゾンを空間１３，１５から除去するために空間１３，１５内に風を送るためのファン１１を備えている。光源装置１は、さらに、ランプ３を支持し、かつランプ３に電源を供給するためのソケット５と、ランプ３に対向して配置されたガラス部材７と、ソケット５及びガラス部材７を支持するための支持部材９を備えている。ガラス部材７のランプ３側の面はランプ配置空間１５と接している。ファン１１は、ガラス部材７のランプ３とは反対側の面にも風を送る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射波長に紫外線を含んで周辺雰囲気の酸素からオゾンを発生させるランプを備えた光源装置において、
前記ランプが配置されるランプ配置空間で発生したオゾンを前記ランプ配置空間から除去するために前記ランプ配置空間内に風を送るためのファンを備えたことを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記ランプを支持し、かつ前記ランプに電源を供給するためのソケットと、
前記ランプに対向して配置されたガラス部材と、
前記ソケット及び前記ガラス部材を支持するための支持部材と、をさらに備え、
前記ランプ配置空間は前記支持部材内に形成されており、
前記ガラス部材の前記ランプ側の面は前記ランプ配置空間と接しており、
前記ファンは、前記ガラス部材の前記ランプとは反対側の面にも風を送る請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記ランプはキセノンフラッシュランプ又は低圧水銀ランプである請求項１又は２に記載の光源装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の光源装置と、
前記光源装置から放射された光の光路上に液体試料を配置するための試料配置部と、
前記液体試料に入射する光、又は前記液体試料を透過した光を分光するための分光器と、
前記液体試料を透過した光の光強度を検出するための光検出器と、を備えた分光光度計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源装置及びそれを用いた分光光度計に関し、特に、放射波長に紫外線を含んで周辺雰囲気の酸素からオゾンを発生させるランプを備えた光源装置及びそれを用いた分光光度計に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体試料中の目的の成分濃度を定量する装置として紫外可視分光光度計や紫外可視近赤外分光光度計がある。このような分光光度計には、分光した光を液体試料に照射する前分光方式のもの（例えば特許文献１を参照。）と、液体試料を透過した光を分光する後分光方式のもの（例えば特許文献２を参照。）がある。
【０００３】
紫外可視分光光度計や紫外可視近赤外分光光度計において、光源として、例えばキセノンフラッシュランプや、キセノンランプ、水銀キセノンランプ、低圧水銀ランプ、重水素ランプ及びタングステンランプなどが用いられる。これらのランプは、点灯時に紫外線（ＵＶ）を放射するので、周辺雰囲気の酸素からオゾンを発生させる。
【０００４】
紫外可視分光光度計や紫外可視近赤外分光光度計など、オゾンを発生させるランプを光源として使用する装置において、ランプ周辺で発生するオゾンと、装置設置環境下の周辺雰囲気に含まれるアンモニア（ＮＨ3）や二酸化硫黄（ＳＯ2）、窒素酸化物（ＮＯｘ）などの化学物質が反応することによって、硫酸アンモニウム（（ＮＨ4）2ＳＯ4）が生成することがある。
【０００５】
硫酸アンモニウムの生成過程における化学反応を以下に示す。
ＳＯ2＋ＵＶ光（オゾン）→ＳＯ2*
ＳＯ2*＋Ｏ2→ＳＯ3
ＳＯ3＋Ｈ2Ｏ→Ｈ2ＳＯ4
ＮＨ3＋Ｈ2Ｏ→ＮＨ4ＯＨ
Ｈ2ＳＯ4＋２ＮＨ4ＯＨ→（ＮＨ4）2ＳＯ4＋２Ｈ2Ｏ
（*はラジカル状態を表す。）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−５１７６７号公報
【特許文献２】特開２００８−０７０２７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ランプの周辺で硫酸アンモニウムが発生すると、ランプのガラス表面やランプ周辺に配置されたレンズ等に硫酸アンモニウムの結晶が付着して光源装置の光量が低下することがあった。
【０００８】
図６は、硫酸アンモニウムの結晶の付着に起因する、従来の光源装置の光量の経時変化を示す図である。縦軸は光強度（任意単位）、横軸は時間（単位は時間）を示す。ランプはキセノンフラッシュランプである。２４３ｎｍ、２５４ｎｍ、２６５ｎｍ、２７５ｎｍ、２９０ｎｍの５波長について光量の経時変化を調べた。
各波長について、硫酸アンモニウムの結晶の付着によって、時間経過とともに光強度が大幅に低下したのが分かる。
【０００９】
本発明は、硫酸アンモニウムの結晶の付着に起因する光源装置の光量低下を防止することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明にかかる光源装置は、放射波長に紫外線を含んで周辺雰囲気の酸素からオゾンを発生させるランプを備えた光源装置であって、上記ランプが配置されるランプ配置空間で発生したオゾンを上記ランプ配置空間から除去するために上記ランプ配置空間内に風を送るためのファンを備えているものである。
ファンは、ランプ配置空間に風を送ることによって、ランプの点灯時にランプ配置空間で発生したオゾンをランプ配置空間から除去する。
【００１１】
従来、光源装置として、ランプを支持し、かつランプに電源を供給するためのソケットと、ランプに対向して配置されたガラス部材と、ソケット及びガラス部材を支持するための支持部材と、を備え、ランプ配置空間は支持部材内に形成されており、ガラス部材のランプ側の面はランプ配置空間と接している構成がある。このような構成をもつ従来の光源装置において、ガラス部材の表面にも硫酸アンモニウムの結晶が付着することがあった。
【００１２】
そこで、本発明の光源装置がこの構成をもつ場合、ランプ配置空間内に風を送るためのファンは、ガラス部材のランプとは反対側の面にも風を送るようにしてもよい。
ここで、ガラス部材は、レンズ機能をもつものであってもよいし、レンズ機能をもたないものであってもよい。
ファンは、ランプに対向して配置されたガラス部材のランプとは反対側の面にも風を送ることによって、ランプの点灯時にガラス部材のランプとは反対側の面で発生したオゾンをガラス部材周辺から除去する。
【００１３】
上記ランプの例はキセノンフラッシュランプ又は低圧水銀ランプである。ただし、本発明の光源装置において、ランプはキセノンフラッシュランプ及び低圧水銀ランプに限定されない。ランプの他の例は、キセノンランプ、水銀キセノンランプ、低圧水銀ランプ、重水素ランプなどである。
【００１４】
本発明にかかる分光光度計は、本発明の光源装置と、上記光源装置から放射された光の光路上に液体試料を配置するための試料配置部と、上記液体試料に入射する光、又は上記液体試料を透過した光を分光するための分光器と、上記液体試料を透過した光の光強度を検出するための光検出器と、を備えている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の光源装置では、放射波長に紫外線を含んで周辺雰囲気の酸素からオゾンを発生させるランプが配置されるランプ配置空間内に風を送るためのファンを備えているようにした。ランプ配置空間内に風が送られることによって、ランプの点灯時にランプ配置空間内で発生したオゾンはランプ配置空間から除去される。
上述したように、硫酸アンモニウムの生成には、二酸化硫黄、水、オゾン（活性酸素）、アンモニアが必要である。
本発明の光源装置では、ランプの点灯時にランプ配置空間内で発生したオゾンはランプ配置空間から除去されるので、ランプ配置空間内で硫酸アンモニウムの生成反応が進まず、ランプのガラス表面への硫酸アンモニウムの結晶の付着が防止される。これにより、本発明は、硫酸アンモニウムの結晶の付着に起因する光源装置の光量低下を防止することができる。
【００１６】
本発明の光源装置が、ランプを支持し、かつランプに電源を供給するためのソケットと、ランプに対向して配置されたガラス部材と、ソケット及びガラス部材を支持するための支持部材と、を備え、ランプ配置空間は支持部材内に形成されており、ガラス部材のランプ側の面はランプ配置空間と接している構成をもつ場合、ランプ配置空間内に風を送るためのファンは、ガラス部材のランプとは反対側の面にも風を送るようにしてもよい。
ガラス部材のランプとは反対側の面にも風が送られることによって、ガラス部材のランプとは反対側の面の近傍で発生したオゾンは、ガラス部材のランプとは反対側の面の近傍から除去される。これにより、ガラス部材表面への硫酸アンモニウムの結晶の付着が防止される。そして、この態様の本発明は、ガラス部材表面への硫酸アンモニウムの結晶の付着に起因する、光源装置の光量低下を防止することができる。
なお、ファンからランプ配置空間内に風が送られることによって、ランプの点灯時にランプ配置空間内で発生したオゾンはランプ配置空間から除去されるので、ガラス部材のランプ側の面への硫酸アンモニウムの結晶の付着も防止される。
【００１７】
本発明の分光光度計は、硫酸アンモニウムの結晶の付着に起因する放射光量の低減を防止した本発明の光源装置を備えているようにしたので、硫酸アンモニウムに起因する光源装置の光量の低下、ひいては測定能力の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】光源装置の一実施例を示す概略的な上面図である。
【図２】同実施例の概略的な側面図である。
【図３】同実施例の概略的な正面図である。
【図４】同実施例の光量の経時変化を示す図である。
【図５】分光光度計の一実施例を示す概略的な構成図である。
【図６】従来の光源装置の光量の経時変化を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１から図３は、光源装置の一実施例を示す概略的な図である。図１は上面図である。図２は側面図である。図３は正面図である。図２では、ファンは仮想線（二点鎖線）で示されている。
光源装置１は、ランプ３、ソケット５、レンズ（ガラス部材）７、支持部材９及びファン１１を備えている。
【００２０】
ランプ３は例えばキセノンフラッシュランプである。ランプ３はソケット５に取り付けられている。ソケット５は、ランプ３を支持し、かつランプ３に電源を供給するものである。ソケット５は支持部材９に取り付けられている。
【００２１】
支持部材９は例えば直方体形状のアルミニウムからなる。支持部材９に、ランプ配置穴１３、光放射穴１５、レンズ配置穴１７、風取込穴１９及び風排出穴２１が形成されている。ランプ配置穴１３及び光放射穴１５は、ランプ配置空間を構成する。
【００２２】
ランプ配置穴１３は支持部材９の面９ａに設けられている。ソケット５は支持部材９の面９ａに取り付けられている。ランプ３はランプ配置穴１３内に配置されている。
光放射穴１５は、ランプ配置穴１３の底面から支持部材９の面９ｂへ向かって形成されている。
【００２３】
レンズ配置穴１７は支持部材９の面９ｂに設けられている。レンズ配置穴１７は光放射穴１５とつながっている。レンズ７は、ランプ３に対向してレンズ配置穴１７に配置されている。
風取込穴１９は支持部材９の面９ｃに設けられている。風取込穴１９はランプ配置穴１３の側面とつながっている。
風排出穴２１は支持部材９の面９ｄに設けられている。風排出穴２１は、風取込穴１９がランプ配置穴とつながっている位置とは異なる位置で、ランプ配置穴１３の側面とつながっている。
【００２４】
ファン１１は、図示しないファン支持部材を介して支持部材９に取り付けられている。ファン１１の吹出し口は支持部材９の面９ｃに対向して配置されている。ファン１１は、ファン１１の吹出し口から排出される風がレンズ７及び支持部材９の風取込穴１９に当たる位置に配置されている。
【００２５】
ファン１１はランプ３の点灯時に駆動される。ファン１１が駆動されることにより、風が風取込穴１９を介してランプ配置穴１３へ送られる。これに伴い、ランプ配置穴１３内の空気は風排出穴２１から排出される。また、風が風取込穴１９を介してランプ配置穴１３へ送られることにより、ランプ配置穴１３内及び光放射穴１５内の空気が動き、ランプ３のガラス表面、及び、レンズ７のランプ３側の面にも風が送られる。
【００２６】
ランプ３の点灯によってランプ配置穴１３内及び光放射穴１５内で発生したオゾンは風排出穴２１から排出される。ランプ３の点灯時には、ランプ配置穴１３内及び光放射穴１５内に存在する酸素からオゾンが順次生成する。しかし、生成したオゾンは風排出穴２１から排出されるので、ランプ配置穴１３内及び光放射穴１５内にオゾンは蓄積されない。これにより、ランプ配置穴１３内及び光放射穴１５内での硫酸アンモニウムの生成が低減される。
【００２７】
また、ファン１１が駆動されることにより、レンズ７のランプ３とは反対側の面（外側面）にも風が送られる。ランプ３から放射された光は、光放射穴１５及びレンズ７を介して光源装置１外へ放射される。レンズ７の外側面の近傍で発生したオゾンは、ファン１１から送られる風によって、レンズ７の外側面の近傍から除去される。これにより、レンズ７の外側面の近傍での硫酸アンモニウムの生成が低減される。
【００２８】
ランプ配置穴１３内、光放射穴１５内、及びレンズ７の外側面の近傍での硫酸アンモニウムの生成が低減されることにより、ランプ３のガラス表面及びレンズ７の表面への硫酸アンモニウムの結晶の付着が防止される。
なお、オゾンは自然に分解されて酸素になるので、風排出穴２１から排出されたオゾン、及びレンズ７の外側面の近傍から除去されたオゾンは自然に分解されると考えられる。
【００２９】
図４は、本発明の光源装置１の光量の経時変化を示す図である。縦軸は光強度（任意単位）、横軸は時間（単位は時間）を示す。２４３ｎｍ、２５４ｎｍ、２６５ｎｍ、２７５ｎｍ、２９０ｎｍの５波長について光量の経時変化を調べた。
【００３０】
図４（本発明）と図６（従来技術）とを比較すると、本発明の光源装置１は、ランプ３のガラス表面及びレンズ７の表面への硫酸アンモニウムの結晶の付着が防止されるので、従来技術の光源装置に比べて光量の低下が遅いのが分かる。
【００３１】
図５は、分光光度計の一実施例を示す概略的な構成図である。
分光光度計２３は、光源装置１、試料配置部２５、グレーティング（分光器）２７及び光検出器２９を備えている。
【００３２】
光源装置１は図１から図３を参照して説明したものである。試料配置部２５は、光源装置１から放射された光の光路上に液体試料を配置するためのものである。グレーティング２７は試料配置部２５で液体試料を透過した光を分光するためのものである。光検出器２９は、液体試料を透過した光の光強度を検出するためのものである。この実施例では、光検出器２９は複数の受光素子が配列されたフォトダイオードアレイ型のものである。光検出器２９はグレーティング２７で分光された複数の波長の光強度をそれぞれ検出する。
【００３３】
分光光度計２３は、硫酸アンモニウムの結晶の付着に起因する放射光量の低減を防止した光源装置１を備えているので、硫酸アンモニウムの付着に起因する光源装置１の光量の低下、ひいては測定能力の低下を防止することができる。
【００３４】
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、形状、材料、配置、などは一例であり、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲内で種々の変更が可能である。
例えば、支持部材９は直方体形状のアルミニウムによって構成されているが、本発明の光源装置において、支持部材の形状及び材料はこれに限定されず、どのような形状及び材料であってもよい。
光源装置１において、レンズ７に替えて、レンズ機能をもたないガラス板を備えているようにしてもよい。また、光源装置１はレンズ７を備えていなくてもよい。
【００３５】
図５に示した分光光度計２３はフォトダイオードアレイ型の光検出器２９を備えているが、本発明の分光光度計は、これに限定されない。本発明の分光光度計は、１つ又は複数の光検出器と、分光器を回転駆動させる機能を備え、分光器を回転駆動させて光検出器に入射される光の波長を変化させて、複数の波長の光強度を検出するようにしてもよい。
図５に示した分光光度計２３は後分光方式のものであるが、本発明の分光光度計は前分光方式のものであってもよい。
【００３６】
光源装置１はランプ３としてキセノンフラッシュランプを備えているが、本発明の光源装置においてランプはキセノンフラッシュランプに限定されない。本発明の光源装置においてランプは、放射波長に紫外線を含んで周辺雰囲気の酸素からオゾンを発生させるランプであればどのようなランプであってもよい。
上記実施例では、本発明の光源装置は分光光度計に適用されているが、本発明の光源装置が適用される装置は分光光度計に限定されない。本発明の光源装置はどのような装置にも適用可能である。
【符号の説明】
【００３７】
１  光源装置
３  ランプ
５  ソケット
７  レンズ（ガラス部材）
９  支持部材
１１  ファン
１３，１５  ランプ配置空間
２３  分光光度計
２５  試料配置部
２７  グレーティング（分光器）
２９  光検出器
【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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