(57)【要約】  穀物試料の分光分析用の装置（１）は、赤外線分析用の第１のモジュール（２００）、蛍光分析用の第２のモジュール（３００）、比重分析用の第３のモジュール（４００）、および処理モジュール（５００）を備えている。第１および第２のモジュールのそれぞれは、試料の少なくとも一部を受け取るための測定チャンバと、試料の少なくとも一部の方向に電磁放射の少なくとも１つの発生を放出するための励起サブモジュールと、試料の少なくとも１つの電磁スペクトルを取得するための測定サブモジュールと、試料を第３のモジュールに案内するための排出システムと、を含む。第３の分析モジュールは、試料を受け取るための容器と、試料の比重を測定するための測定サブモジュールとを含む。処理モジュールは、通信ネットワーク（６００）によって送信されたデータを受信するためのメモリ（５１０）であって、データが、取得された電磁スペクトルおよび測定された比重を含むメモリと、メモリで受信されたデータを結合し、結合されたデータから試料の品質指標を確立するためのプロセッサ（５２０）とを含む。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
穀物試料を分光分析するための装置（１）であって、前記装置は、第１の赤外線分析モジュール（２００）、第２の蛍光分析モジュール（３００）、第３の比重分析モジュール（４００）、および処理モジュール（５００）を備え、前記第１のモジュール（２００）および第２のモジュール（３００）のそれぞれは、
・前記試料の少なくとも一部を受け入れるように構成された測定チャンバ（２１０、３１０）と、
・前記試料の少なくとも一部に向けて少なくとも１つの電磁放射を放出するように構成された励起サブモジュール（２２０、３２０）と、
・前記試料の少なくとも１つの電磁スペクトルを取得するように構成された測定サブモジュール（２３０、３３０）と、
・前記試料を前記第３のモジュール（４００）に向けて案内するように構成された排出システム（２１３、３１３）と、
を備え、
前記第３の分析モジュール（４００）は、
・前記試料を受け取るように構成された容器（４１０）と、
・前記試料の比重を測定するように構成された測定サブモジュール（４３０）と、
を備え、
前記処理モジュール（５００）は、通信ネットワーク（６００）によって各分析モジュール（２００、３００、４００）に接続され、
・前記通信ネットワーク（６００）によって送信されたデータを受信するように構成されたメモリ（５１０）であって、前記データが、前記第１のモジュール（２００）および前記第２のモジュール（３００）によって取得された電磁スペクトルと、前記第３の分析モジュール（４００）によって測定された比重と、を含む、メモリと、
・前記メモリで受信されたデータを編成および結合し、結合されたデータから前記試料の品質指標を決定するように構成されたプロセッサ（５２０）と、
を備えることを特徴とする、装置。
【請求項２】
前記第１の赤外線分析モジュール（２００）の励起サブモジュール（２２０）は、６００〜２５００ナノメートルの波長の少なくとも１つの電磁放射を放出するように構成され、前記第１の赤外線分析モジュール（２００）の測定サブモジュール（２３０）は、少なくとも１つの吸光度および／または透過率スペクトルを取得するように構成された分光計を備える、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記第２の蛍光分析モジュール（３００）の励起サブモジュール（３２０）は、２００〜８００ナノメートルの波長の少なくとも１つの電磁放射を放出するように構成され、前記第２の蛍光分析モジュール（３００）のサブモジュール（３３０）は、前記試料の表面に対して３０°〜６０°の角度で取得される正面モードの蛍光スペクトル、すなわち直角に取得された従来の蛍光スペクトル、波長が２００ナノメートル〜８００ナノメートルの蛍光スペクトルの中から選択される少なくとも１つのスペクトルを取得するように構成された分光計を備える、請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
前記装置は、前記試料の少なくとも一部を前記第１のモジュール（２００）および前記第２のモジュール（３００）に向けて案内するように構成された漏斗（１００）をさらに備えている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
前記試料の品質の前記指標は、Ｈａｇｂｅｒｇ  ｆａｌｌｉｎｇ  ｎｕｍｂｅｒ、マイコトキシン汚染率、アクリルアミド汚染率、湿度率、タンパク質率、糖度、硬度、粒径、または比重の中から選択される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
前記装置（１）の高さは７５センチメートル未満、好ましくは６０センチメートル未満であり、前記装置（１）の幅は７０センチメートル未満、好ましくは５５センチメートル未満であり、前記装置（１）の深さは５５センチメートル未満、好ましくは５０センチメートル未満である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分光分析の分野に関する。特に、本発明は、蛍光分光法および赤外分光法によって試料の特性を測定するための装置に関する。
【０００２】
本発明は、特に、製薬産業、環境産業、または食品産業にも適用され得るが、それらに限定されない。食品産業では、産業手順において、分析された試料の技術的、栄養的、および／または毒物学的特性に関する正確な知識が必要である。この枠組みでは、分光技術による試料の分析により、物理化学的情報量の多い試料からパラメータを抽出することができる。
【背景技術】
【０００３】
これらのパラメータを正確に、業界標準に準拠して測定するために、さまざまな方法に頼る分光装置が知られている。特に、穀物試料の場合、蛍光分光法と赤外分光法により、これらの試料の様々なパラメータを別々に測定することができる。
【０００４】
ただし、既知の装置の欠点は、サイロや工場の実験室などの小さなスペースで、分析時間が大幅に短縮されて、つまり、試料あたり約１〜３分のみ機能するように設計されていることである。その上、一方では蛍光分光装置を使用し、もう一方では赤外線分光装置を使用して、測定を２回行う必要がある。したがって、このような個別の装置には、時間の増加、スペースの増加、取得コストの増加、各機器が異なる処理手段とソフトウェアによって制御されるため、より複雑なデータの管理、装置およびより困難な測定箇所のロジスティクスの監視が含まれる。さらに、これらの測定は異なる試料で行われるため、別々の装置を使用して行われる測定の信頼性と一貫性は大幅に低下する。
【０００５】
さらに、別の欠点は、既知の装置が、いくつかの異なる分光技術から得られた測定値の結合処理を著しく複雑にすることである。したがって、既知の装置は、試料のパラメータを個別に決定することに限定されることが多く、たとえば紫外線域での蛍光分光測定と赤外分光測定との結合処理を介して、それらを組み合わせて測定するようには適合されていない。
【０００６】
既知の装置では、これら２種類の分光法から得られるデータの測定および処理は、結合されていない別々の装置内で実行されるため、データ分析における共用、したがってそれにより得られる相乗効果が大幅に制限される。２つの取得モードの間に技術的な収斂がないことも、タスクをより困難かつ複雑にする。
【発明の概要】
【０００７】
本発明は、上記の欠点のうちの少なくとも１つを克服することを目的とする。
【０００８】
この目的のために、本発明は、１つの同じ試料について、蛍光スペクトル、赤外線スペクトル、および比重の測定を行うことができる単一の装置を提案する。
【０００９】
したがって、本発明の一態様は、穀物試料を分光分析するための装置に関し、装置は、第１の赤外線分析モジュール、第２の蛍光分析モジュール、第３の比重分析モジュール、および処理モジュールを備え、第１のモジュールおよび第２のモジュールのそれぞれは、
・試料の少なくとも一部を受け入れるように構成された測定チャンバと、
・試料の少なくとも一部に向けて少なくとも１つの電磁放射を放出するように構成された励起サブモジュールと、
・試料の少なくとも１つの電磁スペクトルを取得するように構成された測定サブモジュールと、
・試料を第３のモジュールに向けて案内するように構成された排出システムと、
を備え、
第３の分析モジュールは、
・試料を受け取るように構成された容器と、
・試料の比重を測定するように構成された測定サブモジュールと、
を備え、
処理モジュールは、通信ネットワークによって各分析モジュールに接続され、
・通信ネットワークによって送信されたデータを受信するように構成されたメモリであって、データが、取得された電磁スペクトルと、測定された比重とを含む、メモリと、
・メモリで受信されたデータを編成および結合し、結合されたデータから試料の品質指標を決定するように構成されたプロセッサと、
を備えることを特徴とする。
【００１０】
共に又は別々に採用することができる装置の種々の追加的特徴によれば、
−第１の赤外線分析モジュールの励起サブモジュールは、６００〜２５００ナノメートルの範囲に含まれる波長の少なくとも１つの電磁放射を放出するように構成され、第１の赤外線分析モジュールの測定サブモジュールは、少なくとも１つの吸光度および／または透過率スペクトルを取得するように構成された分光計を備え、
−第２の蛍光分析モジュールの励起サブモジュールは、２００〜８００ナノメートルの範囲に含まれる波長の少なくとも１つの電磁放射を放出するように構成され、第２の蛍光分析モジュールのサブモジュールは、試料の表面に対して３０°〜６０°の範囲に含まれる角度で取得される、正面モードの蛍光スペクトル、すなわち直角で取得された従来の蛍光スペクトルであり、波長が２００ナノメートル〜８００ナノメートルの範囲に含まれる蛍光スペクトルの中から選択される少なくとも１つのスペクトルを取得するように構成された分光計を備え、
−装置は、試料の少なくとも一部を第１のモジュールおよび第２のモジュールに向けて案内するように構成された漏斗をさらに備え、
−試料の品質指標は、Ｈａｇｂｅｒｇ  ｆａｌｌｉｎｇ  ｎｕｍｂｅｒ、マイコトキシン汚染率、アクリルアミド汚染率、湿度率、タンパク質率、糖度、硬度、ベーキング強度もしくは小麦粉に特有の他の特性、粒径、または比重の中から選択され、
−装置の高さは７５センチメートル未満、好ましくは６０センチメートル未満であり、装置の幅は７０センチメートル未満、好ましくは５５センチメートル未満であり、装置の深さは５５センチメートル未満、好ましくは５０センチメートル未満である。
【００１１】
有利なことに、この装置は、試料のスペクトルデータおよび比重データの連続的および／または同時測定を可能にし、このことは、通常、赤外線技術または蛍光技術の一方のみによって測定される品質指標予測の性能を改善する情報相乗効果をもたらす。
【００１２】
有利なことに、試料の比重を測定するように構成された測定サブモジュールの存在は、例えばこれらの穀物の価格およびその後の使用を決定する観点から、穀物の品質の主要な基準を決定することを可能にする計量手段を提供する。
【００１３】
有利なことに、この装置はさらに、より広いスペクトルにわたって均一なスペクトル品質を保証することを可能にし、これにより、融合中に後で利用するためのスペクトルのプールが容易になる。
【００１４】
有利なことに、装置は、小型化され得、低体積及び低重量で、複数の分析モジュールを備えるシステムに物理的に統合され得る。
【００１５】
有利なことに、この装置は、大量の試料を処理することができ、これは、穀物が非常に不均一である場合に特に有利であり、較正および予測の品質に対するサンプリングの影響を低減する。
【００１６】
有利なことに、１回の分析で２つのスペクトル流出が生成されるため、較正前の分析時間が２分の１に短縮される。
【００１７】
有利なことに、装置のコストが削減され、それにより、赤外分光測定、蛍光分光測定、および比重測定を別々に実施する、２つまたは３つの別々の装置に対して、装置の販売価格を非常に大幅に下げることが可能になる。
【００１８】
以下の説明では、試料の比重は、この試料の単位体積あたりの重量であり、例えば、穀物の場合、ヘクトリットルあたりのキログラムで測定されることが理解されよう。比重の定義は全穀物の測定に固有であり、有効な基準を満たしている、つまり比重は、流体や固体などの試料の密度と正確に等しくはないことに注意されたい。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
本発明の他の特徴および利点は、それらの実施形態の例を説明する添付の図面を参照して、限定的な特徴なしに、以下に行われる説明から明らかになるであろう。
【００２０】
【図１ａ−１ｂ】それぞれ本発明の一実施形態による装置の分配漏斗の側面図及び上面図を表す。
【図２ａ−２ｃ】それぞれ本発明の一実施形態による装置の第１の分析モジュールの斜視図、側面図及び上面図を表す。
【図３ａ−３ｂ】それぞれ本発明の一実施形態による装置の第２の分析モジュールの斜視図及び上面図を表す。
【図４ａ−４ｃ】それぞれ本発明の一実施形態による装置の第３の分析モジュールの斜視図、側面図及び上面図を表す。
【図５】本発明の一実施形態による装置の斜視図を表す。
【図６】本発明の一実施形態による装置の側面図を表す。
【図７】本発明の実施形態による分析方法のステップをフローチャート形式で表す。
【００２１】
当然、特定のニーズを満たすために、当業者は、以下の説明に修正を適用することができる。異なる実施形態に言及しているが、本発明はこれらの特定の実施形態に限定されず、本発明の適用分野に固有の任意の修正は、対応する技術の当業者にとって明らかであると見なすことができる。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１ａおよび図１ｂは、本発明による装置１の分配漏斗１００の側面図および上面図を示す。試料、例えば穀物試料は、漏斗１００の上に注がれ、漏斗１００は、その後、以下に説明するように、試料を装置１の他の要素に向けて案内する。
【００２３】
非限定的な態様で、以下の説明では、漏斗１００に注がれた試料は穀物試料であると見なされる。一般に、この試料は、任意の穀物、小麦粉および／またはセモリナタイプ、例えば、大麦、小麦、麦芽、トウモロコシ、ライ麦、菜種、オート麦、ライ小麦、大豆、ヒマワリ、ソバ、スペルト小麦、エンドウ豆、ファバ豆、レンズ豆、ベッチおよび／またはヘンプシードも含み得る。
【００２４】
本発明の一実施形態によれば、漏斗１００は、漏斗の形状、例えば、４つの面１０１、１０２、１０３および１０４を備える長方形の漏斗を有する。これらの４つの面は、重力の影響下で、注がれた試料を漏斗１００の下部に向けて案内するように傾斜および適合されている。面１０１、１０２、１０３および１０４のそれぞれは、第１の流出部１２０および第２の流出部１３０のうちの少なくとも１つの流出部に接続されており、これらの２つの流出部のそれぞれは、漏斗１００の下部に位置する。
【００２５】
本発明の一実施形態によれば、漏斗１００の２つの流出部１２０および１３０は、少なくとも１つの壁１１０、例えば、２つの面１１２および１１４を含む垂直壁によって互いに分離されている。２つの面１１２および１１４は、漏斗１００に流入する試料を２つの体積で分離および分配するように配置されており、第１の体積は、第１の流出部１２０を介して漏斗１００の外側に案内され、第２の体積は、第２の流出部１３０を介して漏斗１００の外側に案内される。一般的に、第１の体積と第２の体積とは異なる。
【００２６】
漏斗１００の面は、例えば、金属、ステンレス鋼、またはプラスチックを含む、単一のタイプの材料または異なるタイプの材料で作ることができ、流体の流れが、連続的になり、かつ漏斗の上部から２つの流出部１２０および１３０のうちの１つに向かって注がれた試料の損失がないように設計されている。
【００２７】
漏斗１００の２つの流出部１２０および１３０は、試料を少なくとも１つの分析モジュールに向けて案内するように構成された輸送ガイド、例えばパイプ、スライダまたはコンベヤによって少なくとも１つの分析モジュールに接続される。試料の案内を改善するために、漏斗の流出と輸送ガイドとの間に分割ホイール１４０および１５０を配置して、漏斗から輸送ガイドに向かって穀物を循環させることができる。
【００２８】
本発明の一実施形態によれば、第１の流出部１２０および第２の流出部１３０は分配ホイールである。好ましくは、第１の流出部１２０は、第１の分析モジュール２００に接続されており、第２の流出部１３０は、第２の分析モジュール３００に接続されている。変形例では、第１の流出部１２０および第２の流出部１３０はさらに、第３の分析モジュール４００に接続されている。
【００２９】
本発明の他の表されていない実施形態によれば、漏斗１００は、円形漏斗の形状を有する。非限定的な態様で、漏斗１００は、任意の数の面を含み、面は、様々な形状を有することができ、テーパ、円筒形、または正方形の漏斗を形成する。２つの流出部１１０および１２０、ならびに壁１３０は、これらの異なる例に適合させることができる。
【００３０】
図１ｂを参照すると、漏斗１００の上に注がれた穀物試料は、面１０２に沿ってまたは面１０３の一部に沿って流れるときは第１の流出部１２０に向かって案内され、面１０４に沿って、面１０３の一部に沿って、または面１０１の一部に沿って流れるときは第２の流出部１３０に向かって案内される。別の表されていない例によれば、漏斗１００の上に注がれた穀物試料は、漏斗の面１０２および面１０３に沿って流れるときは第１の流出部１２０に向かって案内され、面１０４および面１０１に沿って流れるときは第２の流出部１３０に向かって案内される。
【００３１】
本発明の一実施形態によれば、壁１１０は、試料が２つの体積に分離される態様を変更することを考慮して移動および／または配向することができ、したがって、第１の流出部１２０を介して漏斗１００の外側に案内される第１の体積、および第２の流出部１３０を介して漏斗１００の外側に案内される第２の体積の特定の値を規定することができる。例えば、壁１１０は、第１の流出部１２０および第２の流出部１３０の配置または相対的なサイズを変更するために、制御装置によって移動および／または配向することができる。
【００３２】
図２ａ、図２ｂおよび図２ｃは、本発明の一実施形態による、装置１の第１の分析モジュール２００の斜視図、側面図、および上面図を示す。
【００３３】
特に、第１の分析モジュール２００は、試料からの近赤外線の１つまたは複数のスペクトル、例えば、１つまたは複数の吸光度および／または透過率スペクトルを取得するように構成された赤外線分析モジュールである。赤外線分析モジュールはまた、１つまたは複数の反射スペクトルを取得するように構成することができる。
【００３４】
赤外分光法の原理の枠組みでは、試料の赤外または近赤外スペクトルは、６００〜２５００ナノメートルの波長の電磁ビームをこの試料に通過させることによって確立される。本発明の一実施形態によれば、電磁ビームは、連続的な広帯域光源によって放出される。変形例では、他のタイプの光源、例えば、１つまたは複数の単色光源を使用することができる。
【００３５】
次に、１つまたは複数の赤外線波長源にさらされた試料は、電磁放射スペクトルを放出する。これらの電磁放射および対応するエネルギー量の分析により、試料からの吸光度および／または透過率スペクトルを推定し、続いて、試料の、湿度率、タンパク質率、糖度、硬度または粒径などのパラメータを測定することができる。
【００３６】
第１の分析モジュール２００は、試料を受け取り、収容するように構成された第１の測定チャンバ２１０を備えている。本発明の一実施形態によれば、第１のチャンバ２１０は、この試料、特に漏斗１００の外側に案内される試料の第１の体積を受け入れるための流入部２１１を備えている。好ましくは、流入部２１１は、試料を第１のチャンバ２１０の内側に向けて案内し、手動または自動で損失なく試料を充填するように適合された漏斗を備える。
【００３７】
本発明の一実施形態によれば、第１のチャンバ２１０は、第１のチャンバ２１０に試料が存在するかどうか、好ましくはこの試料の体積がどれほどを決定および示すように構成された検出要素、例えば光学的、機械的または電子的検出器を備える。これらの検出要素は、例えば、赤外線エミッタとフォトダイオードとを組み合わせて、第１のチャンバ２１０内の試料の存在の検出を可能にし、且つ、試料が完全に満たされている、部分的に満たされている、またはまったく満たされていないかを推定することを可能にする検出センサを備える。
【００３８】
本発明の一実施形態によれば、第１のチャンバ２１０は、第１の端部に第１の壁２１４を備え、第２の端部に第２の壁２１６を備える。
【００３９】
本発明の一実施形態によれば、壁２１４および壁２１６の一部は、透明な窓、例えば、ガラスまたはプラスチックの窓を備える。２つの壁２１４および２１６のうちの少なくとも１つは、電磁放射を部分的にまたは完全に通過させる。好ましくは、壁２１６の窓は、赤外線電磁放射を部分的にまたは完全に通過させるようにつや消しされている。有利なことに、このようにつや消しされた少なくとも１つの窓の使用は、試料の測定可能なスペクトルの品質を改善し、これらと、試料の非存在下で測定された参照スペクトルとの間のダイナミックレンジを制限する。
【００４０】
図２ａ、図２ｂおよび図２ｃでは、壁２１６は、第１の励起サブモジュール２２０の側に配置されており、壁２１４は、測定サブモジュール２３０の側に配置されている。同様に、第１の励起サブモジュール２２０は、照明サブモジュールである。
【００４１】
第１のチャンバ２１０は、試料をその外側および第１の分析モジュール２００の外側に排出し、装置１の別の要素に向かって、または装置１の外側に案内するための第３の流出部２１２を備えている。例えば、第３の流出部２１２は、試料を第２の分析モジュール３００または第３の分析モジュール４００の流入部に向けて案内することができる。開位置または閉位置のいずれかにあり得る第３の流出部２１２は、手動または自動で制御される。
【００４２】
本発明の一実施形態によれば、第１の分析モジュール２００の第３の流出部２１２の制御は、第１の排出システム２１３によって実行され、この第１の排出システム２１３は、例えば、第３の流出部２１２を自動的に開閉するように制御できるモータを備えている。
【００４３】
本発明の一実施形態によれば、第１の壁２１４は可動壁であり、第２の壁２１６は固定壁である。特に、壁２１４は、モータ２４０によって、第１の分析モジュール２００の主軸に沿って移動可能である。壁２１６に対して第１の壁２１４が変位することにより、第１のチャンバ２１０のサイズを増加または減少させることができ、したがって、第１のチャンバ２１０に含まれ得る試料の厚さまたは最大体積を変更することができる。自動化することができる壁２１６に対する第１の壁２１４の変位により、数秒で０．０５ミリメートル未満の精度で壁２１４を配置することができる。
【００４４】
例えば、この試料を構成する穀物のサイズなど、本装置によって分析することができる試料が非常に多様性に富むことにより、第１のチャンバ２１０に含まれる試料の体積密度、およびこの試料の光拡散特性は、それぞれの場合で大きく異なる可能性がある。たとえば、小麦、トウモロコシ、大麦の試料のスペクトル拡散、吸収、増幅特性は大きく異なる可能性がある。有利なことに、本試料による第１のチャンバ２１０のサイズの調整は、第１の分析モジュール２００が試料の赤外線または近赤外線の１つまたは複数の吸収または透過スペクトルを取得するように構成された赤外線分析モジュールである場合、第１の分析モジュール２００によって行われる測定の質を最適化することを可能にする。
【００４５】
第１の分析モジュール２００は、第１の励起サブモジュール２２０および第２の測定サブモジュール２３０をさらに備える。本発明の一実施形態によれば、第１の赤外線分析モジュール２００が１つまたは複数の透過率スペクトルを取得するように構成される場合、これらの２つのサブモジュールのそれぞれは、第１のチャンバ２１０のそれぞれの側に配置される。変形例では、これらの２つのサブモジュールは、例えば、反射スペクトルの取得を可能にするために、第１のチャンバ２１０の１つの同じ側に配置することができる。
【００４６】
第１の励起サブモジュール２２０は、電磁放射、特に波長が赤外線である電磁放射を放出するように構成されている。この放射は、第１の励起サブモジュール２２０によって、第１のチャンバ２１０および第２の測定サブモジュール２３０の方向に放出される。第１のサブモジュール２２０、第１のチャンバ２１０および第２のサブモジュール２３０は、第１の励起サブモジュール２２０によって放出され、次に第１のチャンバ２１０を通過し、第２の測定サブモジュール２３０によって受け取られる放射の経路を実質的に規定する軸に沿って整列される。
【００４７】
本発明の一実施形態によれば、第１の励起サブモジュール２２０は、連続広帯域光源を備え、光源は、その波長が６００〜２５００ナノメートルの間で構成される電磁放射を発するように構成されている。
【００４８】
例えば、励起サブモジュール２２０は、加熱されたタングステンフィラメントから光放射を放出する石英タングステンハロゲン（ＱＴＨ）ランプを備える。好ましくは、石英タングステンハロゲンランプは、２５ワット〜５０ワットの間の電力が供給され、２４０〜２７００ナノメートルの間の波長範囲の放射を放出するように構成される。
【００４９】
第１の励起サブモジュール２２０は、好ましくは、放射が試料の方向に放出されるように配置される。次に、これらの放射は、以下に詳述するように、試料によって吸収されるか、または試料によって拡散され、第２の測定サブモジュール２３０によって検出される。第２の測定サブモジュール２３０は、常に、取得された測定値を処理モジュールに送信するように構成される。
【００５０】
吸収分光法は、入射放射、たとえば赤外線にさらされた材料が、これらの放射の一部を反射するか、これらの放射の一部を吸収するか、またはこれらの放射の一部を透過することができるという原理に基づいている。特に、試料によって放射を吸収すると、試料は１つまたは複数の吸収および／または透過スペクトルを生成する。
【００５１】
第２の測定サブモジュール２３０は、第１の励起サブモジュール２２０によって放出される電磁放射、ならびに第１のチャンバ２１０からおよび／またはこの第１のチャンバ２１０に含まれる試料から来る電磁放射を受け取るように配置および構成される。本発明の一実施形態によれば、第２の測定サブモジュール２３０は、例えば近赤外線の１つまたは複数のスペクトルを取得するように構成された高感度分光計を備えている。
【００５２】
本発明の一実施形態によれば、第２の測定サブモジュール２３０の分光計は、ＣＭＯＳ技術、例えば、シリコンオンインシュレータ（ＳＯＩ）ウェーハ上に統合されている。本発明の別の実施形態によれば、第２の測定サブモジュール２３０の分光計は、ＣＣＤタイプのセンサ、例えば、約２００マイクロメートルのスロットを備えたＢＩ−ＣＣＤ検出ストリップを備えている。有利なことに、そのような分光計は、特に８５０〜１１００ナノメートルの間に含まれる波長の範囲における、広範囲の試料によって放出される赤外線電磁放射に敏感である。
【００５３】
分光計のダイナミックレンジは、この分光計で測定可能な最大信号の強度と最小信号の強度との比率に対応する検出範囲を規定する。特に、第２の測定サブモジュール２３０の分光計は、信号がない場合に行われた測定に対応する最小レベルの信号を測定し、この分光計によって測定可能な信号の最大レベルを最小レベルで割った値に等しいダイナミックレンジによって特徴付けられる。一般に、信号がない場合に行われる測定は、信号がない場合のスペクトルの１つまたは複数の取得、たとえば２５〜５０回の取得を使用し、これらの取得の平均、実効値、および／または２次値を計算して分光計のダイナミックレンジを規定することによって実施できる。
【００５４】
本発明の一実施形態によれば、第１の分析モジュール２００の要素は、第１の壁２１４が固定されている場合、第１の壁２１４を除いた光学部品のいかなる動きも回避するように固定された方法で配置される。さらに、第２の測定サブモジュール２３０の分光計は、１つまたは複数の機械的支持体によって第２の測定サブモジュール２３０に固定することができる。有利なことに、そのような構成は、特に近赤外において、透過率スペクトルの安定した正確な取得を可能にする光学チェーンを提供する。
【００５５】
本発明の一実施形態によれば、第１のチャンバ２１０は、拡散要素２１６を備える。これらの拡散要素２１６は、壁２１６および第１の励起サブモジュール２２０の近く、および／または第１の壁２１４および第２の測定サブモジュール２３０の近くの第１のチャンバ２１０の流入部に配置することができる。試料が第１のチャンバ２１０に存在する場合、第１の励起サブモジュール２２０によって放出された電磁放射の大部分は試料によって吸収され、この放射のより少ない部分が第２の測定サブモジュール２３０の方向に伝達される。一般に、赤外線で照射された試料は、この放射のかなりの部分を吸収し、これにより、分光計で測定される信号の強度が制限される。
【００５６】
有利なことに、第１のチャンバ２１０の流入部および／または流出部における拡散要素、特に赤外線要素の配置により、赤外線域および近赤外線域において第２の測定サブモジュール２３０によって測定される透過率スペクトルの品質を改善することができる。特に、拡散要素の配置により、ダイナミックレンジが減少し、スペクトルの取得に必要な時間（合計測定時間の１％程度）を大幅に変更することなく、少なくとも１桁を検出できる。
【００５７】
本発明の一実施形態によれば、拡散要素２１６は、シリコン、シリカ、サファイア、または赤外線および近赤外線の波長範囲の電磁放射の透過を増加させることを可能にする任意のタイプの材料から選択される１つまたは複数の材料で作られた拡散表面を備える。例えば、シリコン材料で作られた拡散要素は、好ましくは赤外線放射を透過するが、可視光放射は透過しない。有利なことに、拡散要素２１６の粒度は、いくつかを組み合わせて、ダイナミックレンジを低減することと測定される信号の損失を制限することとの間の最良の妥協点を得ることを考慮して変更および選択することができる。
【００５８】
信号および／または最小レベルのスペクトルを測定するために、第２の測定サブモジュール２３０の分光計は、シャッタ２３２、例えば、プレートまたは不透明要素を含み、シャッタ２３２は、シャッタを動かす回転要素２３４、例えば、モータに接続されている。シャッタ２３２は、分光計の流入部から離れた位置とこの分光計の流入部の前に配置された位置との間で手動または自動で移動可能である。シャッタ２３２が離れた位置にあるとき、分光計は隠されておらず、分光計に向かって放出されたすべての電磁放射を受け取る。シャッタ２３２が分光計の流入部の前にあるとき、分光計は隠されており、それによって電磁放射を測定することはできない。このメカニズムは、分光計が隠されていないときに第１のチャンバ２１０に含まれる試料から来るスペクトルを、および分光計が隠されているときに最小レベルのスペクトルまたはノイズを取得することを可能にする。
【００５９】
本発明の一実施形態によれば、第１の分析モジュール２００は、第１のチャンバ２１０の第２の測定サブモジュール２３０を分離および隔離するためのプレート２５０をさらに備えている。プレート２５０は、電磁放射を通過させる開口部を備えている。本発明の別の実施形態（図示せず）によれば、第２の測定サブモジュール２３０と第１のチャンバ２１０との間に分離プレートは存在しない。
【００６０】
図３ａおよび図３ｂは、本発明の一実施形態による、装置１の第２の分析モジュール３００の斜視図および上面図を示す。
【００６１】
特に、第２の分析モジュール３００は、試料の１つまたは複数の蛍光スペクトル、例えば、１つまたは複数の正面蛍光スペクトルを取得するように構成された蛍光分析モジュールである。
【００６２】
蛍光分光法の原理の枠組みでは、試料は、たとえば可視または紫外線域で、所定の波長の光放射によって励起される。蛍光スペクトルは、好ましくは、２００ナノメートル〜８００ナノメートルの間のスペクトル範囲に及ぶ。従来のまたは正面蛍光分光法の枠組みでこれらの波長を使用することにより、Ｈａｇｂｅｒｇ  ｆａｌｌｉｎｇ  ｎｕｍｂｅｒまたはマイコトキシン、アクリルアミド汚染率などのパラメータを測定することが可能になる。Ｈａｇｂｅｒｇ  ｆａｌｌｉｎｇ  ｎｕｍｂｅｒは、特に小麦粒に存在するα−アミラーゼ活性を測定すること、および／またはサイロに入る際に汚染または損傷した試料、もしくは品種の純度を迅速に検出することを可能にする。
【００６３】
この励起に応答して、試料は放射を放出し、この放射の特性は、この試料に含まれる成分に依存する。この発光放射の測定に基づいて、発光放射から対応する蛍光スペクトル／スペクトルを推定することが可能である。前処理、分解、および開発などのモデリングツールを使用して、好ましくは２００ナノメートル〜８００ナノメートルのスペクトル範囲で取得されるこれらの蛍光スペクトルの処理により、ある体積の試料に含まれる穀物の発芽の程度を特徴付ける他のパラメータのＨａｇｂｅｒｇ  ｆａｌｌｉｎｇ  ｎｕｍｂｅｒ、マイコトキシン汚染などの情報を抽出することができる。
【００６４】
第２の分析モジュール３００は、試料を受け取り、収容するように構成された第２の測定チャンバ３１０を備えている。本発明の一実施形態によれば、第２のチャンバ３１０は、この試料、例えば、漏斗１００の外側に案内される試料の第２の体積を受け入れるための流入部３１１を備えている。好ましくは、流入部３１１は、手動または自動で、試料を損失することなく第１のチャンバ３１０を充填するために、試料を第１のチャンバ３１０の内側に向けて案内するように適合された漏斗を備える。
【００６５】
第２のチャンバ３１０は、試料を排出し、装置１の別の要素に向かって、例えば第３の分析モジュール４００の流入部に向かって、第２の分析モジュール３００の外側に案内するための第４の流出部３１２を備えている。開位置または閉位置のいずれかになり得る第４の流出部３１２は、手動または自動で制御される。特に、第４の流出部３１２の開閉は、電動式であり得る第２の排出システム３１３によって手動または自動で実行することができる。
【００６６】
第２の分析モジュール３００は、装置１に接続されている。特に、第４の流出部３１２は、ガイドによって、少なくとも１つの分析モジュールに接続されている。好ましくは、第４の流出部３１２は、第３の分析モジュール４００に接続されている。
【００６７】
本発明の一実施形態によれば、第２のチャンバ３１０は、第２のチャンバ３１０に試料が存在するかどうか、好ましくはこの試料がどの程度の体積で存在するかを決定するための検出要素、例えば光学的、機械的または電子的検出器をさらに備えている。
【００６８】
第２の分析モジュール３００は、第３の励起サブモジュール３２０および第４の測定サブモジュール３３０をさらに備え、これらの２つのサブモジュールのそれぞれの構成は、好ましくは、これらが第２の測定チャンバ３１０の１つの同じ側に配置されて、正面蛍光スペクトルの測定が可能であるようになっている。
【００６９】
変形例では、従来のまたは正面蛍光スペクトルを取得することを可能にするために、他の構成を考慮することができる。例えば、正面蛍光スペクトルの取得のために設けられる構成の場合、第２のチャンバ３１０の開口部３１４は、第３の励起サブモジュール３２０および第４の測定サブモジュール３３０と同じ側に配置される。変形例では、第３の励起サブモジュール３２０および第４の測定サブモジュール３３０は、他の構成の場合、第２のチャンバ３１０の異なる側に配置することができる。
【００７０】
第３の励起サブモジュール３２０は、第２のチャンバ３１０の方向に、少なくとも１つの電磁放射、特に２００〜８００ナノメートルの間の波長の可視または紫外線電磁放射を生成および放出するように構成される。
【００７１】
第３の励起サブモジュール３２０は、第２の分析モジュール３００に安定して固定され、光学機械部品３２１を備えている。この光学機械部品３２１は、所定の照明波長を有する電磁放射を放出するように構成された１つまたは複数の光源を備える。好ましくは、光源または光源のそれぞれは、第２のチャンバ３２０に含まれる試料の方向に所定の波長を有する単色放射を放出する。光源の数に応じて、これらの電磁放射は、あるスペクトル範囲、たとえば可視および紫外線域をカバーするスペクトル範囲を、大まかに（数十波長）または細かく（数百波長）サンプリングすることができる。
【００７２】
非限定的な態様で、光学機械部品３２１の光源は、単色放射源または多色放射源を含む。例えば、これらの光源は、発光ダイオードまたはレーザ光源を含む。第３の励起サブモジュール３２０および／または光学機械部品３２１は、集束要素または拡散要素、例えばレンズなどの他の光学要素を備えることができる。例えば、光学機械部品３２１は、通過する電磁放射を集束または拡散するように構成されたレンズを備えている。
【００７３】
本発明の一実施形態によれば、光学機械部品３２１は、電磁放射、特に第２のチャンバ３１０に配置された試料によって放出される電磁放射を第４の測定サブモジュール３３０の方向に通過させるように構成された開口部を備えている。
【００７４】
本発明の一実施形態によれば、光学機械部品３２１は円形であり、所定の数の光源を含み、この数は１〜２０の間であり、好ましくは１〜１０の間である。
【００７５】
図３ａおよび図３ｂでは、第３の励起サブモジュール３２０は、円形光学機械部品３２１の円周に沿って配置された６つの発光ダイオードを備えている。６つの発光ダイオード３２２〜３２７は、２７５＋／−５ナノメートルに等しい中心波長の紫外線を放出するように構成された４つのダイオード３２２、３２３、３２４、および３２５と、３３８＋／−３ナノメートルに等しい中心波長の紫外線を放出するように構成されたダイオード３２６と、３８５＋／−３ナノメートルに等しい中心波長の紫外線放射を放出するように構成されたダイオード３２７とを備える。一般に、各ダイオードは、５ミリワット〜１ワットの間の電力を供給するように構成できる。第３の励起サブモジュール３２０はまた、４２０＋／−５ナノメートルに等しい中心波長の紫外線放射を放出するように構成された第７のダイオードを備えることができる。
【００７６】
光学機械部品３２１の光源の１つによって放出された電磁放射は、第２のチャンバ３２０に含まれる試料に到達すると、試料の励起を引き起こす。この試料が下方遷移されると、すべての方向、特に第４の測定サブモジュール３３０の方向に完全な蛍光スペクトルを放出する。
【００７７】
本発明の一実施形態によれば、第２のチャンバ３１０、第３の励起サブモジュール３２０、および第４の測定サブモジュール３３０は、第２のチャンバ３２０内の試料によって放出される電磁放射の経路の軸に対応する軸に沿って、第４の測定サブモジュール３３０の方向に配列される。第４の測定サブモジュール３３０は、この試料の励起後に第２のチャンバ３１０に含まれる試料から来る電磁放射を受け取ることができるように配置される。第４の測定サブモジュール３３０は、常に、取得された測定値を処理モジュールに送信するように構成される。
【００７８】
本発明の一実施形態によれば、第４の測定サブモジュール３３０は、１つまたは複数の蛍光スペクトル、例えば、紫外線および可視の正面蛍光スペクトルを測定するように構成され、２００〜８００ナノメートルを含む波長に対応する分光計を備える。第４の測定サブモジュール３３０の分光計は、正面蛍光スペクトルを取得することを可能にするために、第３の励起サブモジュール３２０と略同じ側に配置されている。他のタイプの蛍光スペクトルと比較して、正面蛍光スペクトルの取得により、試料、その準備、または温度や圧力などの外部条件に関連する非常に多くの大きな分析エラーの生成を回避できる。したがって、得られた結果は正確であり、より迅速に決定される。
【００７９】
第２の測定サブモジュール２３０の分光計の場合と同様に、第４の測定サブモジュール３３０の分光計は、信号および／または最小レベルスペクトルをさらに取得するように構成される。この取得は、第３の励起サブモジュール３２０の光源がオフのときに測定を行うことにより、シャッタを必要とせずに実施することができる。
【００８０】
本発明の一実施形態によれば、第４の測定サブモジュール３３０の分光計は、約５００マイクロメートルのスロットおよび約１０ナノメートルの分解能を有するＣＣＤタイプのセンサを備えている。
【００８１】
示されていない他の実施形態によれば、第３の励起サブモジュール３２０は、第２の分析モジュール３００において異なる位置および向きに配置することができる。例えば、第３の励起サブモジュール３２０は、直角蛍光スペクトルを取得するために、第２のチャンバ３１０を通過する別の軸に略垂直な軸に沿って、および第２の測定サブモジュール３３０のそばに配置することができる。
【００８２】
本発明の一実施形態によれば、第２のチャンバ３１０、第３の励起サブモジュール３２０、および第４の測定サブモジュール３３０は、１つまたは複数の機械的支持体によって第２の分析モジュール３３０に固定されている。この構成は、機械部品の動きを回避し、光学チェーンを提供して、蛍光スペクトル、特に正面蛍光スペクトルおよび／または他のタイプのスペクトルの安定した正確な取得を可能にする。有利なことに、第２の分析モジュール３００はコンパクトであり、可動光学部品を統合していない。このコンパクトさと安定性により、蛍光スペクトルの取得中の測定の感度と再現性が向上すると同時に、機器の標準化が容易になる。
【００８３】
本発明の一実施形態によれば、第２のチャンバ３１０の充填、励起サブモジュール３２０による試料の励起、および第２の測定サブモジュール３３０による蛍光スペクトルの取得は、機械的および電子的に自動化される。
【００８４】
本発明の一実施形態によれば、第２の分析モジュール３００の第４の流出部３１２の制御は、第２の排出システム３１３によって実行され、この第２の排出システム３１３は、例えば、第４の流出部３１２を開閉するように制御できるモータを備えている。
【００８５】
図４ａ、図４ｂおよび図４ｃは、本発明の一実施形態による、装置１の第３の分析モジュール４００の斜視図、側面図、および上面図を示す。本発明の一実施形態によれば、第３の分析モジュール４００は、試料の比重を測定するように構成された重量を測定するためのモジュールである。
【００８６】
第３の分析モジュール４００は、装置１の残りの部分に接続されている。本発明の一実施形態によれば、第３の分析モジュール４００は、第１の分析モジュール２００および第２の分析モジュール３００から来るものと同じ試料の比重を測定するために、第１のチャンバ２１０の第３の流出部２１２および第２のチャンバ３１０の第４の流出部３１２に接続される。変形例では、第３の分析モジュール４００は、漏斗１００の第１の流出部１２０および／または第２の流出部１３０に接続されている。
【００８７】
第３の分析モジュール４００は、試料の一部を受け取り、収容するように構成された容器４１０を備えている。容器４１０のベースは、それを安定させ、異なる寸法および形状を有することができるプラットフォーム４１６によって支持されている。
【００８８】
本発明の一実施形態によれば、容器４１０は、円筒形、平行六面体、またはテーパ形状を有する容器である。この容器は、１００ミリリットル〜１０００ミリリットルの間、好ましくは５００ミリリットルで構成される充填容量を含む。
【００８９】
本発明の一実施形態によれば、第３の分析モジュール４００は、容器４１０の下に配置された第５の測定サブモジュール４３０を備えている。第５の測定サブモジュール４３０は、容器４１０が空であるか、または試料で部分的または完全に満たされているときに、容器４１０の重量を測定するように構成された１つまたは複数の重量センサを備えている。
【００９０】
本発明の一実施形態によれば、第３の分析モジュール４００は、容器４１０に試料が存在するかどうか、好ましくはこの試料がどの程度の体積で存在するかを決定するための検出要素、例えば光学的または機械的検出器を備える。
【００９１】
本発明の一実施形態によれば、第３の測定モジュール４００は、容器４１０に含まれる試料を変更するために、容器４１０の上に、またはこの容器４１０内で移動するように構成されたレベリング要素４１５、例えば、レベリングストリップまたはレベリングスプリングを備えている。
【００９２】
レベリング要素４１５の変位は自動化されており、容器４１０に含まれる試料の重量の優れた再現性を有する測定を保証する。
【００９３】
本発明の実施形態（図示せず）によれば、レベリング要素４１５は、洗浄要素および／またはリセット要素を備える。
【００９４】
第５の測定サブモジュール４３０は、常に、取得された測定値を処理モジュールに送信し、この試料の測定された重量および測定された体積から容器４１０に含まれる任意の試料の比重を計算するように構成される。有利なことに、第３の分析モジュール４００は、穀物サイロの外側または内側の場所で再現できるように、穀物試料の比重を高精度で測定するためのコンパクトで正確な手段を提供する。
【００９５】
容器４１０は、試料を容器４１０の外側および第３の分析モジュール４００の外側、例えば装置１の外側に向かって排出および誘導するための第５の流出部４１２を備えている。開位置または閉位置のいずれかにあることができる第５の流出部４１２は、手動または自動で制御することができる。本発明の一実施形態によれば、第３の分析モジュール４００の第５の流出部４１２の制御は、第３の排出システム４１３によって実行され、この第３の排出システム４１３は、例えば、第５の流出部４１２を開閉するように制御することができるモータを備えている。
【００９６】
本発明の一実施形態（図示せず）によれば、第３の分析モジュール４００は、容器４１０の外側への試料の排出の前または後に、プラットフォーム４１６および／または容器４１０の内側を洗浄するように構成される洗浄システムを備えている。
【００９７】
したがって、第３の分析モジュール４００により、容器内の試料の重量の測定から得られる、容器４１０に含まれる試料の比重の正確な測定が可能になる。第３の分析モジュール４００は、さらに、風袋重量、すなわち、容器が空であるときの容器の重量の測定を可能にする。したがって、試料の存在下で得られた重量から測定された風袋重量を差し引き、較正式を使用することにより、試料の比重を正確に決定することが可能である。
【００９８】
図５および図６は、それぞれ、本発明による装置１の斜視図および側面図を示し、装置１は、上述した漏斗１００、第１の分析モジュール２００、第２の分析モジュール３００、および第３の分析モジュール４００を備えている。
【００９９】
本発明の一実施形態によれば、分配漏斗１００および第３の分析モジュール４００は、重力の影響下で、分配漏斗１００から第１の分析モジュール２００および第２の分析モジュール３００に向けて、次いで第１および第２の分析モジュール２００および３００のそれぞれから第３の分析モジュール４００に向けて、試料を案内することを可能にするために、ガイドによってそれぞれ第１の分析モジュール２００および第２の分析モジュール３００に接続されている。次に、試料は、第３の分析モジュール４００の下に排出される。
【０１００】
装置１は、処理モジュール５００をさらに備えている。図５および図６では、処理モジュール５００はラップトップとして表されているが、これはまた、任意のタイプの電子的またはコンピュータ化された処理手段、例えば、プロセッサ、デスクトップコンピュータ、スマートフォン、または制御画面、ＵＳＢスティック、モバイルメモリカード、もしくはその他の同様の類似したテクノロジーを備えた端末に類似する任意の装置であり得る。好ましくは、処理モジュール５００は、組み込みＰＣである。
【０１０１】
処理モジュール５００は、通信ネットワーク６００によって、装置１、特に装置１の１つまたは複数の分析モジュールに接続されている。通信ネットワーク６００は、処理モジュール５００を分析モジュール２００、３００および４００に接続することを可能にする。例えば、通信ネットワーク６００は、有線ネットワーク、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）ネットワーク、Ｗｉ−ｆｉネットワーク、またはＥｔｈｅｒｎｅｔネットワークなどのローカルネットワークである。いずれの場合も、通信ネットワーク６００は、処理モジュール５００と装置１の各分析モジュールとの間で情報を送信するように構成される。
【０１０２】
本発明の一実施形態によれば、処理モジュール５００は、例えば、分析モジュール２００、３００および４００ならびに／または漏斗１００の流入部および流出部の制御を介して、装置１の異なる要素における試料の循環を制御するように構成される。有利なことに、処理モジュール５００は、図７に関して以下に説明するような方法ステップに従うことによって、装置１によって行われた測定を手動または自動のいずれかで管理することを可能にする。
【０１０３】
処理モジュール５００は、通信ネットワーク６００によって送信されたデータを受信するように構成されたメモリ５１０を備えている。このデータは、分析モジュールのいずれかで試料によって放出された放射の波長、これらの放射の測定された強度、対応する電磁スペクトル、または第３の分析モジュール４００によって測定された風袋重量および比重など、分析モジュールによって測定された任意のタイプの情報を含むことができる。
【０１０４】
図５および図６において、破線の矢印は、第１の要素から第２の要素への、通信ネットワーク６００によるデータ送信の方向を表す。例えば、通信ネットワーク６００、第１の分析モジュール２００によって取得された赤外線スペクトルの処理モジュール５００への送信、第２の分析モジュール３００によって取得された蛍光スペクトルの処理モジュール５００への送信、または第３の分析モジュール４００によって測定された比重の処理モジュール５００への送信。
【０１０５】
処理モジュール５００は、メモリ５１０に含まれるデータに対して動作を実行するように構成されたプロセッサ５２０をさらに備えている。プロセッサ５２０にインストールされた様々なソフトウェアを使用して、これらの操作を実行することができる。特に、プロセッサ５２０は、スペクトルの結合（合成）、例えば、第１の分析モジュール２００から来る赤外線スペクトルと第２の分析モジュール３００から来る蛍光スペクトルとの結合を実行して、混合スペクトルを生成するように構成される。さらに、処理モジュール５００のプロセッサ５２０は、このデータまたはこれらのスペクトルから試料の品質の少なくとも１つの指標を決定するように構成される。
【０１０６】
プロセッサ５２０は、データおよびスペクトル、特に、分析モジュール２００、３００および４００によって取得された蛍光スペクトル、赤外線スペクトル、および比重のデジタルでコンピュータ化された処理を実行するために、データおよびスペクトルを編成するように構成される。例えば、プロセッサ５２０は、蛍光データを３次元数表に編成し、これらの３次元は、使用される励起電磁放射の波長、この励起に応答して分光計により測定された試料の放出放射の波長、およびこの放出放射の強度にそれぞれ対応する。プロセッサ５２０は、赤外線データを、例えば２次元または３次元などの別個の数表に編成する。
【０１０７】
プロセッサ５２０は、データとスペクトル、より具体的には、数表に編成されたデータの結合を実行するように構成される。たとえば、第１の手法は、蛍光データと赤外線データの数表を１つの同じ数表に連結することから成る。有利なことに、この第１の手法は、取得されたスペクトルの波長の全範囲にわたって、このデータに対応するスペクトルを並置するために戻る。第２の手法は、蛍光スペクトルと赤外線スペクトルとの組み合わせから試料のスペクトル画像を作成することである。有利なことに、この組み合わせは、関連する蛍光データの数表の三次元構造を保存する三次元画像を取得することを可能にする。第３の手法は、第１の手法と第２の手法の組み合わせから生じる２次元スペクトル画像を構築することからなる。
【０１０８】
分光データの結合を実行し、Ｈａｇｂｅｒｇ  ｆａｌｌｉｎｇ  ｎｕｍｂｅｒ、マイコトキシン汚染率、アクリルアミド汚染率、湿度率、タンパク質率、糖度、硬度、ベーキング強度、小麦粉に典型的な特性、粒径、または比重などの品質指標を決定するために、赤外スペクトルからのデータの場合、Ｄ．ＢｅｒｔｒａｎｄおよびＥ．Ｄｕｆｏｕｒによる参考資料、「Ｌａ  ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｉｅ  ｉｎｆｒａｒｏｕｇｅ  ｅｔ  ｓｅｓ  ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ  ａｎａｌｙｔｉｑｕｅｓ」（「赤外分光法およびその分析アプリケーション」）（２００６）を参照でき、蛍光スペクトルからのデータの場合は、Ｊ．ＳａｄｅｃｋａおよびＪ．Ｔｏｔｈｏｖａによるジャーナル、「Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ  ａｎｄ  Ｃｈｅｍｏｍｅｔｒｉｃｓ  ｉｎ  ｔｈｅ  Ｆｏｏｄ  Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ−Ａ  Ｒｅｖｉｅｗ（食品分類における蛍光分光法およびケモメトリックス−レビュー）」、Ｃｚｅｃｈ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｆｏｏｄ  Ｓｃｉｅｎｃｅｓ  ２５（４）：１５９−１７３（２００７）が参照され得る。データ融合については、ジャーナル「Ｄａｔａ  ｆｕｓｉｏｎ  ｍｅｔｈｏｄｏｌｏｇｉｅｓ  ｆｏｒ  ｆｏｏｄ  ａｎｄ  ｂｅｖｅｒａｇｅ  ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ  ａｎｄ  ｑｕａｌｉｔｙ  ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ−Ａ  ｒｅｖｉｅｗ（食品および飲料の認証と品質評価のためのデータ融合方法論−レビュー）」、Ａｎａｌｙｔｉｃａ  Ｃｈｉｍｉｃａ  Ａｃｔａ  ２０１５、８９１、１−１４で言及されているさまざまな方法を参照できる。
【０１０９】
次に、融合前後のデータの分析は、１つ以上の品質指標を予測する観点から、技術分野で知られている多変量またはマルチパス統計モデルを適用することによって実施される。第３の分析モジュール４００から得られる比重の測定は、ユーザまたは処理モジュール５００が、分析された試料のタイプに対応する統計モデルをより正確に選択することを可能にする。
【０１１０】
さらに、プロセッサ５２０は、これらの技術のいずれかによって結合されたデータおよびスペクトルから、試料の品質の少なくとも１つの指標を決定するように構成される。本発明の一実施形態によれば、これらの品質指標は、Ｈａｇｂｅｒｇ  ｆａｌｌｉｎｇ  ｎｕｍｂｅｒ、マイコトキシン汚染率、アクリルアミド汚染率、タンパク質率、糖度、ベーキング強度もしくは小麦粉の他の特性、硬度、粒径または比重の中から選択される。
【０１１１】
有利なことに、別々に得られたデータではなく結合データから試料の品質指標を計算することにより、湿度率、タンパク質率、マイコトキシン汚染率、Ｈａｇｂｅｒｇ  ｆａｌｌｉｎｇ  ｎｕｍｂｅｒまたは比重の中から選択された品質指標の予測の精度を向上させることができる。第３の分析モジュール４００で測定された試料の比重の知識は、装置１によって分析された試料に適合された統計モデルの選択を介して、この予測の精度をさらに改善することを可能にする。
【０１１２】
本発明の一実施形態によれば、装置１の最大寸法は、高さ７５センチメートル、幅７０センチメートル、および深さ５５センチメートルである。例えば、装置１の寸法は、高さ約７１センチメートル、幅６５センチメートル、深さ４５センチメートルである。好ましくは、装置１の寸法は、高さ約６０センチメートル、幅５５センチメートル、深さ５０センチメートルである。
【０１１３】
本発明の一実施形態によれば、装置１および／またはその要素のいくつかは、例えば、ほこりの存在、温度の変動、または装置の輸送に関連する影響などの外部条件からそれらを隔離するために、密封されたケーシング内に入れられる。
【０１１４】
図７は、フローチャートの形で、本発明の一実施形態による試料を分析するための方法のステップを示している。本発明の一実施形態によれば、この方法は、装置１の漏斗１００に注がれた試料が分離され、第１の分析モジュール２００および第２の分析モジュール３００に向かって案内される第１の分離ステップＥ１００を含む。次に、第２の分析ステップＥ２００および第３の分析ステップＥ３００が、連続してまたは同時に実行される。
【０１１５】
本発明の一実施形態によれば、第１の分析モジュール２００によって実施される第２の分析ステップＥ２００は、試料の赤外線または近赤外線スペクトルを取得することを目的とし、以下のステップ：試料によって第１のチャンバ２１０を充填するサブステップＥ２１０、第１の分析モジュール２００の検出要素によって第１のチャンバ２１０の充填を検出するサブステップＥ２１０ｂ、第１の励起サブモジュール２２０によって試料を励起するサブステップＥ２２０、第１の測定モジュール２３０によって少なくとも１つの赤外線または近赤外線スペクトルを取得するサブステップＥ２３０、第１のチャンバ２１０の外側に、第１の排出システム２１３を介して第３の分析モジュール４００に向かって試料を排出するサブステップＥ２１３、第１のモジュール２３０の分光計がシャッタ２３２によって遮蔽されたときに第１のモジュール２３０によってブロックされた少なくとも１つのスペクトルを取得するサブステップＥ２４０、および処理モジュール５００に向けてステップＥ２００の間に取得されたスペクトルを送信するサブステップＥ２５０を含む。
【０１１６】
本発明の一実施形態によれば、参照スペクトルを取得するステップ、すなわち、空のソースのスペクトルステップは、充填サブステップＥ２１０に先行する。変形例では、参照スペクトルを取得するこのステップは、試料を排出するサブステップＥ２１３に直接続くことができる。
【０１１７】
変形例では、試料を排出するサブステップＥ２１３は、少なくとも１つのブロックスペクトルを取得するサブステップＥ２４０および送信サブステップＥ２５０のいずれかの後に実行することができる。別の変形例によれば、少なくとも１つのブロックスペクトルを取得するサブステップＥ２４０は、第１のチャンバ２１０を試料で満たすサブステップＥ２１０の前に実施することができる。充填サブステップＥ２１０は、第１の分析モジュール２００の検出要素によって第１のチャンバ２１０の充填を検出するサブステップＥ２１０ｂをさらに含むことができる。
【０１１８】
本発明の一実施形態によれば、第２の分析モジュール３００によって実施される第３の分析ステップＥ３００は、以下のサブステップを介して試料の少なくとも１つの蛍光スペクトルおよびブロックスペクトルを取得することを目的とする：試料により第２のチャンバ３１０を充填するサブステップＥ３１０、第３の励起サブモジュール３２０によって試料を励起するサブステップＥ３２０、少なくとも１つの蛍光スペクトルの第４の測定サブモジュール３３０による取得サブステップＥ３３０、第２の排出システム３１３を介して第２のチャンバ３１０の外側の試料を排出するサブステップＥ３１３、第３の励起サブモジュール３２０の光源がオフにされたときに第４の測定サブモジュール３３０によって少なくとも１つのブロックスペクトルを取得するサブステップＥ３４０、および第３のステップＥ３００の間に取得されたスペクトルを処理モジュール５００に向けて送信するサブステップＥ３５０。変形例では、試料を排出するサブステップＥ３１３は、少なくとも１つのブロックスペクトルを取得するサブステップＥ３４０および送信サブステップＥ３５０のいずれかの後に実施することができる。充填サブステップＥ３１０は、第２の分析モジュール３００の検出要素によって第２のチャンバ３１０の充填を検出するサブステップＥ３１０ｂをさらに含むことができる。
【０１１９】
本発明の一実施形態によれば、第３の分析モジュール４００によって実施される第４の分析ステップＥ４００は、以下のサブステップを介して試料の少なくとも１つの比重および風袋重量を測定することを目的とする：容器４１０の空の重量に対応する風袋重量を測定するサブステップＥ４０５、試料によって容器を充填するサブステップＥ４１０、レベリング要素４１５によって試料の表面のレベルを測定するサブステップＥ４１５、容器に含まれる試料の比重を測定するサブステップＥ４２０、第３の排出システム４１３によって容器４１０の外に試料を排出するサブステップＥ４４０、および比重および風袋の測定値を処理モジュール５００に送信するサブステップＥ４５０。充填サブステップＥ４１０は、第３の分析モジュール４００の検出要素を用いて、試料による容器４１０の充填を検出するサブステップＥ４１０ｂをさらに含むことができる。
【０１２０】
本発明の一実施形態によれば、処理モジュール５００によって実施される第５の処理ステップＥ５００は、以下のサブステップを介して試料の品質指標を決定することを目的とする：第１の分析モジュール２００、第２の分析モジュール３００および第３の分析モジュール４００から来るデータを受信するサブステップＥ５１０、このデータを結合するサブステップＥ５２０、少なくとも１つのマルチパス統計モデルを適用するサブステップＥ５３０、および前のサブステップに基づいて少なくとも１つの品質指標を予測するサブステップＥ５４０。第５の処理ステップＥ５００はさらに、サブステップＥ４５０の間に処理モジュール５００に送信された試料の比重の値に従って少なくとも１つのマルチパス統計モデルを決定することから成る、図７に表されていないサブステップＥ５２５を含むことができ、サブステップＥ５２５は、少なくとも１つのマルチパス統計モデルを適用するサブステップＥ５３０の前に実施される。
【０１２１】
当然、特定のニーズを満たすために、当業者は、前述の説明の修正を適用することができる。本発明は特定の実施形態を参照して上記に記載されているが、本発明は特定の実施形態に限定されず、本発明の適用分野に見られる修正は当業者にとって明らかであろう。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図４ｃ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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