(57)【要約】【課題】本発明の目的は、高速の不可逆反応を測定できる方法を提供することにある。【解決手段】被測定試料はその不可逆反応及び測定が複数の部位に分けられて行われ、フーリエ変換分光光度計の移動鏡を測定データ点に静止させた状態で測定光路上に位置する分割部位に摂動を与えて不可逆反応を起こさせる摂動印加工程（Ｓ１４）と、該摂動印加より所定時間ごとに該光路上の分割部位よりのインターフェログラムを検出する検出工程（Ｓ１６）と、該光路上の分割部位の反応が終点に達した後に該移動鏡を次のデータ測定点に移動する測定データ点設定工程（Ｓ１０）と、該移動鏡を次のデータ測定点に移動するごとに該光路上の分割部位を次の分割部位に変える試料設定工程（Ｓ１２）と、該各工程を繰り返して得られたインターフェログラムデータに基づき該被測定試料の不可逆反応を解析するデータ処理工程（Ｓ２０）とを備えたことを特徴とする不可逆反応測定方法。【選択図】図２
2008151579.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フーリエ変換分光光度計のステップスキャン測定機能を用いて、被測定試料の不可逆反応を測定する不可逆反応測定方法であって、
前記被測定試料は、その不可逆反応及び測定が所望の測定データ点数に応じた複数の部位に分けられて行われ、該各分割部位が同様の摂動を受けると同様の不可逆反応を起こし、且つ該各分割部位に対する不可逆反応の測定が同様に行われるものを対象としており、
前記移動鏡をデータ測定点に静止させた状態で、前記フーリエ変換分光光度計の測定光路上に位置する分割部位に摂動を与えて不可逆反応を起こさせる摂動印加工程と、
前記摂動の印加より所定時間ごとに、前記測定光路上に位置する分割部位からのインターフェログラムデータを検出する検出工程と、
前記測定光路上に位置する分割部位の反応が終点に達した後に、前記移動鏡を次のデータ測定点に移動し静止する測定データ点設定工程と、
前記移動鏡を次のデータ測定点に移動するごとに、前記測定光路上に位置する分割部位を、次の分割部位に変える試料設定工程と、
前記各工程を繰り返して得られたインターフェログラムデータに基づいて、前記被測定試料の不可逆反応を解析するデータ処理工程と、
を備えたことを特徴とする不可逆反応測定方法。
【請求項２】
請求項１記載の不可逆反応測定方法において、
前記被測定試料は、ステージに載置され、ステージ移動により前記測定光路上の分割部位の位置が動かされるものを対象としており、
前記摂動印加工程は、前記移動鏡をデータ測定点に静止させた状態で、前記ステージに載置された被測定試料の複数ある分割部位のうちの測定光路上に位置する分割部位に摂動を与えて不可逆反応を起こさせ、
前記試料設定工程は、前記移動鏡を次のデータ測定点に移動するごとに、前記ステージ移動により、前記測定光路上に位置する分割部位を、次の分割部位に動かし、
前記測定光路上に位置する分割部位の反応が終点に達した後、前記移動鏡を次のデータ測定点に動かし静止し、前記ステージ移動により該測定光路上に位置する分割部位を次の分割部位に動かし、該分割部位に同様の摂動を与えて同様の不可逆反応を起こさせて該分割部位よりのインターフェログラムデータを同様に検出し、これを繰り返すことにより、被測定試料の不可逆反応を測定することを特徴とする不可逆反応測定方法。
【請求項３】
請求項１記載の不可逆反応測定方法において、
前記被測定試料は、ストップトフロー装置を用いて、反応セル内で混合されると、不可逆反応を起こす複数種流体を対象としており、
前記分割部位は、前記ストップトフロー装置を用いて、前記複数種流体の全量を所定量ずつに分けて前記反応セル内で混合される分割流体であり、
前記摂動印加工程は、前記移動鏡を次の測定データ点に移動するごとに、前記ストップトフロー装置を用いて、所定量の分割流体を前記反応セル内で混合することにより、該反応セル内の分割流体に摂動を印加し、
前記検出工程は、前記移動鏡を次の測定データ点に移動するごとに、前記フーリエ変換分光光度計を用いて、前記反応セル内の分割流体よりのインターフェログラムデータを検出し、
前記試料設定工程は、前記移動鏡を次の測定データ点に移動するごとに、前記ストップトフロー装置を用いて、前記反応セル内の分割流体を交換しており、
前記移動鏡を測定データ点に静止させた状態で、前記ストップトフロー装置を用いて、所定量の分割流体を反応セル内で混合することにより該分割流体に不可逆反応を起こさせて該分割流体よりのインターフェログラムデータを検出し、該分割部位の反応が終点に達した後、移動鏡を次の測定データ点に動かし静止し、ストップトフロー装置を用いて該反応セル内の分割流体を次の分割流体に交換し、該分割流体に同様の不可逆反応を起こさせて該分割流体よりのインターフェログラムデータを同様に検出し、これを繰り返すことにより、被測定試料の不可逆反応を測定することを特徴とする不可逆反応測定方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の不可逆反応測定方法において、
前記検出工程は、フーリエ変換分光光度計の検出器であるマルチチャンネル検出器により、前記測定光路上に位置する分割部位よりのインターフェログラムデータを検出しており、
前記移動鏡をデータ測定点に静止させた状態で、該測定光路上に位置する分割部位への摂動の印加より一定時間ごとに該マルチチャンネル検出器の各素子を順次に走査することにより、前記データ測定点において、前記摂動の印加より各時間のインターフェログラムデータを検出することを特徴とする不可逆反応測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は不可逆反応測定方法、特にその高速化手法の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば液晶等の被測定試料に対して光の照射あるいは電圧の印加等の摂動を与え、その摂動から復帰する過程における該被測定試料の物性変化が測定されている。
【０００３】
ところで、被測定試料の反応に伴う物性変化に関しては、高速の測定が求められており、再現性のある可逆反応を測定する場合には、フーリエ変換分光光度計におけるステップスキャン法が一般的に用いられている。フーリエ変換分光光度計におけるステップスキャン法を用いれば、高速の可逆反応も測定することができる（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
一方、再現性のない単発現象である不可逆反応を測定する場合には、連続スキャン法が一般的に用いられている。しかしながら、連続スキャン法では、装置の機構上、１０ミリ秒程度が限界であり、高速の不可逆反応は測定が困難であった。
そこで、従来においては、より高速の装置を用いることも考えられるが、このような装置は未だ開発されておらず、また、このような装置が開発されたとしても、非常に高価であるため、前記課題解決手段として採用するに至らなかった。
【特許文献１】特開昭６１−１７６８２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明者らによれば、不可逆反応の測定に関しても、ステップスキャン法を用いることが極めて有効であることがわかった。
しかしながら、一般的なステップスキャン法では、原理上、可逆反応の測定に限定されてしまい、不可逆反応の測定に関しては、その適用が困難であった。
このため、従来より、この種の分野においては、より高速の不可逆反応を測定したいとの要望があったものの、従来は、これを解決することのできる適切な技術が存在せず、不可逆反応の測定には未だ連続スキャン法を用いるのが一般的であり、測定可能な不可逆反応も比較的遅いものに限られていたのが現状である。
本発明は前記従来技術の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、より高速の不可逆反応を測定することのできる不可逆反応測定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らが不可逆反応の測定について検討を進めたところ、被測定試料の全体を一度に不可逆反応を起こさせるのでなく、被測定試料を複数の部位に分けて、各分割部位ごとに同様の不可逆反応を行わせ、各分割部位を測定して得られたデータを再構築することにより、高速不可逆反応の測定を行うことができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち、前記目的を達成するために、本発明にかかる不可逆反応測定方法は、フーリエ変換分光光度計のステップスキャン測定機能を用いて、被測定試料の不可逆反応を測定する不可逆反応測定方法であって、
前記被測定試料は、その不可逆反応及び測定が所望の測定データ点数に応じた複数の部位に分けられて行われ、該各分割部位が同様の摂動を受けると同様の不可逆反応を起こし、かつ該各分割部位に対する不可逆反応の測定が同様に行われるものを対象としており、
摂動印加工程と、検出工程と、測定データ点設定工程と、試料設定工程と、データ処理工程と、を備えることを特徴とする。
ここで、前記摂動印加工程は、前記移動鏡をデータ測定点に静止させた状態で、前記フーリエ変換分光光度計の測定光路上に位置する分割部位に摂動を与えて不可逆反応を起こさせる。
また、前記検出工程は、前記摂動の印加より所定時間ごとに、前記測定光路上に位置する分割部位からのインターフェログラムデータを検出する。
前記測定データ点設定工程は、前記測定光路上に位置する分割部位の反応が終点に達した後に、前記移動鏡を次のデータ測定点に移動し静止する。
前記試料設定工程は、前記移動鏡を次のデータ測定点に移動するごとに、前記測定光路上に位置する分割部位を、次の分割部位に変える。
前記データ処理工程は、前記各工程を繰り返して得られたインターフェログラムデータに基づいて、前記被測定試料の不可逆反応を解析する。
【０００８】
ここにいう不可逆反応とは、再現性のない単発現象をいう。
また、本発明の解析としては、各工程を繰り返して得られたインターフェログラムデータに基づいて、例えば時間分解スペクトルデータの時間変化を求めたり、特定波数における光強度の時間変化を求めたりして、不可逆反応の情報を得ることが挙げられる。
本発明のフーリエ変換分光光度計のステップスキャン測定機能としては、光源と、ビームスプリッタと、固定鏡と、移動鏡と、検出器と、を備えたフーリエ変換分光光度計において、移動鏡を所定量ずつステップ状に移動し静止させ、移動鏡の各停止位置（各測定データ点）ごとに、分割部位よりのインターフェログラムデータを、検出器により検出するものが挙げられる。
【０００９】
なお、本発明においては、前記被測定試料は、ステージに載置され、ステージ移動により、前記測定光路上の分割部位の位置が動かされるものを対象としており、
前記摂動印加工程は、前記移動鏡をデータ測定点に静止させた状態で、前記ステージに載置された被測定試料の複数ある分割部位のうちの、前記測定光路上に位置する分割部位に摂動を与えて不可逆反応を起こさせ、
前記試料設定工程は、前記移動鏡を次のデータ測定点に移動するごとに、前記ステージ移動により、前記測定光路上に位置する分割部位を次の分割部位に動かし、
前記測定光路上に位置する分割部位の反応が終点に達した後、前記移動鏡を次のデータ測定点に動かし静止し、前記ステージ移動により該測定光路上に位置する分割部位を次の分割部位に動かし、該分割部位に同様の摂動を与えて同様の不可逆反応を起こさせて該分割部位よりのインターフェログラムデータを同様に検出し、これを繰り返すことにより、被測定試料の不可逆反応を測定することが好適である。
【００１０】
また、本発明において、前記被測定試料は、ストップトフロー装置を用いて、反応セル内で混合されると、不可逆反応を起こす複数種流体を対象としており、
前記分割部位は、前記ストップトフロー装置を用いて、前記複数種流体の全量を所定量ずつに分けて、前記反応セル内で混合される分割流体であり、
前記摂動印加工程は、前記移動鏡を次の測定データ点に移動するごとに、前記ストップトフロー装置を用いて、所定量の分割流体を混合することにより、該分割流体に摂動を印加し、
前記検出工程は、前記移動鏡を次の測定データ点に移動するごとに、前記フーリエ変換分光光度計を用いて、前記測定光路上に位置する反応セル内の分割流体よりのインターフェログラムデータを検出し、
前記試料設定工程は、前記移動鏡を次の測定データ点に移動するごとに、前記ストップトフロー装置を用いて、前記反応セル内の分割流体を交換しており、
前記移動鏡を測定データ点に静止させた状態で、前記ストップトフロー装置を用いて所定量の分割流体を混合することにより該分割流体に反応を起こさせて該分割流体よりのインターフェログラムを検出し、該分割流体の反応が終点に達した後、該移動鏡を次の測定データ点に動かし静止し、該ストップトフロー装置を用いて該反応セル内の分割流体を次の分割流体に交換し、該分割流体に同様の反応を起こさせて該分割流体よりのインターフェログラムデータの検出を同様に行い、これを繰り返すことにより、被測定試料の不可逆反応を測定することが好適である。
【００１１】
また、本発明において、前記検出工程は、フーリエ変換分光光度計の検出器であるマルチチャンネル検出器により、前記測定光路上に位置する分割部位よりのインターフェログラムデータを検出しており、
前記移動鏡をデータ測定点に静止させた状態で、該分割部位への摂動の印加より一定時間ごとに該マルチチャンネル検出器の各素子を順次に走査することにより、前記データ測定点において、前記摂動の印加より各時間のインターフェログラムデータを検出することが好適である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明にかかる不可逆反応測定方法によれば、前記各工程を備えることとしたので、従来極めて困難であった、高速不可逆反応測定を行うことができる。
本発明においては、前記ステージ移動とステップスキャン法との組み合せにより、前記高速不可逆反応測定を行うことができる。
本発明においては、前記ストップトフロー装置とステップスキャン法との組み合せにより、前記高速不可逆反応測定を行うことができる。
本発明においては、フーリエ変換分光光度計のマルチチャンネル検出器を用いて、摂動の印加より各時間のインターフェログラムデータを検出することにより、前記高速不可逆反応測定を、極めて短時間に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面に基づき本発明の好適な一実施形態について説明する。
第一実施形態
図１には本発明の第一実施形態にかかる不可逆反応測定方法を行うための不可逆反応測定装置の概略構成が示されている。
【００１４】
同図に示す不可逆反応測定装置１０は、摂動印加手段１２と、検出手段としてのフーリエ変換赤外分光光度計（フーリエ変換分光光度計）１４と、測定データ点設定手段１６と、試料設定手段１８と、繰返手段としてのコントローラ２０と、データ処理手段２２とを備える。
ここで、摂動印加手段１２は、本発明の摂動印加工程を行う。
また、フーリエ変換赤外分光光度計１４は、本発明の検出工程を行う。
測定データ点設定手段１６は、本発明の測定データ点設定工程を行う。
試料設定手段１８は、本発明の試料設定工程を行う。
コントローラ２０は、所望の測定が終わるまで、本発明の各工程の繰り返しを行わせる。
データ処理手段２２は、本発明のデータ処理工程を行う。
【００１５】
本発明においては、被測定試料として、再現性のない単発現象である不可逆反応を起こすものを対象としている。このために本実施形態においては、被測定試料として、その不可逆反応及び測定が、所望の測定データ点数に応じた複数の部位に分けられて行われるものを対象としている。つまり、本実施形態の被測定試料は、各分割部位が同様の摂動を受けると同様の不可逆反応を起こし、かつ、該各分割部位に対する不可逆反応の測定が同様に行われるものを対象としている。
【００１６】
本実施形態では、フーリエ変換赤外分光光度計の移動鏡を、次の測定データ点に移動するごとに、ステージ移動により、フーリエ変換赤外分光光度計の測定光路上に位置する分割部位を次の分割部位に動かしながら、被測定試料の不可逆反応を測定する。
【００１７】
以下に、前記各手段について具体的に説明する。
＜摂動印加手段＞
摂動印加手段１２は、例えば短パルス等の摂動３０を射出するパルスレーザ等の摂動光源３２と、摂動光源３２を駆動する摂動駆動手段３４と、を備える。
そして、本実施形態においては、コントローラ２０により、摂動駆動手段３４による摂動光源３２の駆動を制御している。
【００１８】
＜検出手段＞
本実施形態において、検出手段としてのフーリエ変換赤外分光光度計１４は、赤外光源３６と、干渉計３８と、マルチチャンネル検出器４０と、データ処理手段２２とを備える。
ここで、赤外光源３６は、赤外光４２を放射する。
また、干渉計３８は、ビームスプリッタ４４と、移動鏡４６と、固定鏡４８とを含む。そして、干渉計３８は、赤外光源３６よりの赤外光４２の干渉光５０を生成し、被測定試料Ｃの複数ある分割部位Ｃ１〜Ｃｍのうちの測定光路５４上に位置する分割部位Ｃｉに照射する。
本実施形態においては、移動鏡４６を測定データ点に静止させた状態で、検出器駆動手段５２により、分割部位Ｃｉへの摂動３０の印加より所定時間ごとに、マルチチャンネル検出器４０の各素子の走査が順次に開始され、摂動３０の印加より各時間のインターフェログラムデータの検出が行われるようにしている。
データ処理手段２２は、マルチチャンネル検出器４０よりのインターフェログラムデータをフーリエ変換し、スペクトルデータを得ている。
そして、本実施形態においては、コントローラ２０により、フーリエ変換赤外分光光度計１４のステップスキャン測定機能を制御している。
【００１９】
＜測定データ点設定手段＞
測定データ点設定手段１６は、例えば移動鏡４６と、移動鏡駆動手段５６とを備える。  そして、本実施形態においては、コントローラ２０により、フーリエ変換赤外分光光度計１４の測定光路上に位置する分割部位Ｃｉの反応が終点に達した後、移動鏡４６を次のデータ測定点に移動し静止するように、移動鏡駆動手段５６の動作を制御している。
【００２０】
＜試料設定手段＞
試料設定手段１８は、ステージ５８と、ステージ駆動手段６０とを備える。
ここで、ステージ５８は、被測定試料Ｃが載置され、その被測定面に平行なＸＹ方向に被測定試料Ｃを移動自在とする。
また、ステージ駆動手段６０は、ステージ５８をＸＹ方向に駆動する。
そして、本実施形態においては、コントローラ２０により、移動鏡４６を次の測定データ点に移動するごとに、ステージ５８上の被測定試料Ｃの分割部位Ｃｉを、次の分割部位Ｃｉ＋１に動かすように、ステージ駆動手段６０の動作を制御している。
【００２１】
＜繰返手段＞
コントローラ２０は、摂動印加手段１２の動作、フーリエ変換赤外分光光度計１４の動作、測定データ点設定手段１６の動作、及び試料設定手段１８の動作を制御し、所望の測定が終わるまで、前記各工程の繰り返しを行わせる。
【００２２】
＜データ処理手段＞
データ処理手段２２は、例えばコンピュータよりなる。そして、データ処理手段２２は、本実施形態の各工程を繰り返して得られた各分割部位Ｃ１〜Ｃｍよりのインターフェログラムデータに基づき、被測定試料Ｃの不可逆反応を解析する。
【００２３】
本実施形態にかかる不可逆反応測定方法を行うための不可逆反応測定装置１０は概略以上のように構成され、以下にその作用について説明する。
本発明において特徴的なことは、従来、極めて困難であった、高速不可逆反応の測定を実現したことである。本発明においては、被測定試料Ｃの全体を一度に不可逆反応を起こさせてしまうのでなく、被測定試料Ｃが同様の不可逆反応を起こす複数の部位Ｃ１〜Ｃｍに分けられて、不可逆反応及びその測定の際に用いられる。
【００２４】
すなわち、本実施形態においては、被測定試料Ｃがステージ５８に載置されており、フーリエ変換赤外分光光度計１４の移動鏡４６を次のデータ測定点に移動するごとに、ステージ移動により、フーリエ変換赤外分光光度計１４の測定光路上に位置する分割部位Ｃｉの位置を変えながら、各分割部位Ｃ１〜Ｃｍの不可逆反応、及びその測定が同様に行われている。
【００２５】
このために本実施形態においては、図２に示されるような測定データ点設定工程（Ｓ１０）と、試料設定工程（Ｓ１２）と、摂動印加工程（Ｓ１４）と、検出工程（Ｓ１６）と、繰返工程（Ｓ１８）と、データ処理工程（Ｓ２０）とを備える。
【００２６】
測定データ点設定工程（Ｓ１０）では、移動鏡を、所定のデータ測定点に動かし静止している。
試料設定工程（Ｓ１２）では、ステージ移動により、測定光路上に位置する分割部位を、所定の分割部位に位置決めしている。
摂動印加工程（Ｓ１４）では、移動鏡をデータ測定点に静止させた状態で、ステージに載置された被測定試料における測定光路上に位置する分割部位に、短パルス等の摂動を与えて不可逆反応を起こさせている。
検出工程（Ｓ１６）では、フーリエ変換赤外分光光度計を用いて、摂動の印加より所定時間ごとに、測定光路上に位置する分割部位からのインターフェログラムデータを検出する。
【００２７】
繰返工程（Ｓ１８）では、所望の測定が終わるまで、前記測定データ点設定工程（Ｓ１０）、試料設定工程（Ｓ１２）、摂動印加工程（Ｓ１４）、及び検出工程（Ｓ１６）の繰返しを行わせる。
すなわち、測定データ点設定工程（Ｓ１４）では、測定光路上に位置する分割部位の反応が終点に達した後、移動鏡を次のデータ測定点に移動し静止する。
試料設定工程（Ｓ１６）では、移動鏡を次のデータ測定点に移動するごとに、ステージ移動により、測定光路上に位置する分割部位を、次の分割部位に動かし位置決めする。
そして、本実施形態においては、摂動印加工程（Ｓ１４）、検出工程（Ｓ１６）を順に行っている。
【００２８】
一方、繰返工程（Ｓ１８）では、所望の測定が終了したと判断された場合、後段のデータ処理工程（Ｓ１８）を行わせる。
すなわち、データ処理工程（Ｓ１８）では、前記各工程を繰り返して得られたインターフェログラムデータに基づき、被測定試料の不可逆反応を解析する。
【００２９】
このように本実施形態においては、被測定試料Ｃに摂動３０を印加した際の不可逆反応に伴う物性変化を測定するため、図３に示されるように、被測定試料Ｃは複数の部位Ｃ１〜Ｃｍに分けられて同様の不可逆反応及び測定が行われており、このためにステージ移動手段とステップスキャン法との組み合せを用いている。
なお、同図（Ａ）は測定データ点（ｘ１）における各工程の説明図、同図（Ｂ）は測定データ点（ｘ２）における各工程の説明図、同図（Ｃ）は測定データ点（ｘ３）における各工程の説明図である。
【００３０】
同図（Ａ）に示されるように、移動鏡４６が、データ測定点（ｘ１）に停止している状態では、測定光路上に位置する分割部位（ｃ１）に対して、摂動印加工程（Ｓ１４）、検出工程（Ｓ１６）が行われている。検出工程（Ｓ１６）では、分割部位（ｃ１）への摂動の印加より一定時間ごとに、マルチチャンネル検出器４０の各素子を一定時間間隔で順に走査することにより、データ測定点（ｘ１）における、摂動の印加より各時間（ｔ１，ｔ２，…ｔｎ）のインターフェログラムデータ（Ｉ１１，Ｉ１２，…Ｉ１ｎ）を検出することができる。
【００３１】
そして、本実施形態においては、分割部位（ｃ１）の反応が終点に達した後、同図（Ｂ）に示されるように移動鏡４６を次のデータ測定点（ｘ２）に動かし静止した後、ステージ移動により、測定光路上に位置する分割部位を次の分割部位（ｃ２）に動かし静止し、分割部位（ｃ２）に対して同様の摂動印加工程（Ｓ１４）、検出工程（Ｓ１６）を行う。
これを所望の測定が終わるまで、例えば同図（Ｃ）に示されるようなデータ測定点（ｘｍ）でのインターフェログラムデータが得られるまで、繰り返して行う。
【００３２】
このようにして得られた各データ測定点でのインターフェログラムデータに基づき、被測定試料Ｃのインターフェログラムデータを得ることにより、高速不可逆反応の測定を実現している。
例えば、分割部位（ｃ１）より得られたデータ測定点（ｘ１）における各遅延時間ｔ１〜ｔｎのインターフェログラムデータ（Ｉ１１，Ｉ１２，…，Ｉ１ｎ）、分割部位（ｃ２）より得られた次のデータ測定点（ｘ２）における各遅延時間ｔ１〜ｔｎのインターフェログラムデータ（Ｉ２１，Ｉ２１，…，Ｉ２１）、…、分割部位（ｃｍ）より得られたデータ測定点（ｘｍ）における各遅延時間ｔ１〜ｔｎのインターフェログラムデータ（Ｉｍ１，Ｉｍ２，…，Ｉｍｎ）に基づき、被測定試料Ｃのインターフェログラムデータを得ている。
このようにして得られた被測定試料Ｃのインターフェログラムデータに基づき、時間分解スペクトルの時間変化を求めることにより、被測定試料Ｃの高速不可逆反応を解析することができる。さらに、該時間分解スペクトルの時間変化に基づく注目波数での光強度の時間変化を求めることにより、被測定試料Ｃの高速不可逆反応を、より詳しく解析することができる。
【００３３】
また、本実施形態においては、フーリエ変換赤外分光光度計１４の検出器として、マルチチャンネル検出器４０を用いることにより、測定時間の短縮が図られる。
すなわち、移動鏡４６を測定データ点に停止させた状態で、測定光路上に位置する分割部位Ｃｉへの摂動の印加３０より一定時間ごとに、マルチチャンネル検出器４０の各素子を一定時間間隔で順に走査することにより、摂動３０の印加より各時間のインターフェログラムデータを検出することができる。このため、本実施形態においては、シングル検出器を用いて、摂動の印加後、ある特定時間のインターフェログラムデータを検出していくものに比較し、測定時間の短縮化が図られる。
摂動の印加より各時間ごとの状態が刻々と変化し、これを測定する必要のある本実施形態においては、フーリエ変換赤外分光光度計１４の検出器として、マルチチャンネル検出器４０の使用は、特に好ましい。
【００３４】
第二実施形態
なお、前記実施形態では、高速不可逆反応を測定するため、前記ステージ移動とステップスキャン法との組み合せを用いた例について説明したが、本発明は、これに限定されるものでなく、下記のストップトフロー装置とステップスキャン法との組み合せを用いることも好ましい。
【００３５】
図４には本発明の第二実施形態にかかる不可逆反応測定方法を行うための装置の概略構成が示されている。前記第一実施形態と対応する部分には符号１００を加えて示し説明を省略する。
【００３６】
本実施形態では、被測定試料Ｃとして複数種液体を混合したものを想定し、移動鏡１４６を次の測定データ点に移動するごとに、ストップトフロー装置１７０を用いて反応セル１７２内の分割混合液（分割部位，分割流体）Ｃｉを交換し、反応セル１７２内の分割混合液Ｃｉの不可逆反応を測定する。
すなわち、本実施形態においては、摂動印加工程（Ｓ１１４）として、ストップトフロー装置１７０を用いて、所定量の分割試料液Ａｉ，Ｂｉを反応セル１７２内で混合することにより、該分割試料液Ａｉ，Ｂｉを混合した分割混合液Ｃｉに、摂動を印加している。
また、本実施形態においては、検出工程（Ｓ１１６）として、フーリエ変換赤外分光光度計１１４を用いて、反応セル１７２内の分割混合液Ｃｉよりのインターフェログラムデータを検出している。
本実施形態においては、試料設定工程（Ｓ１１２）として、移動鏡１４６を次の測定データ点に移動するごとに、ストップトフロー装置１７０を用いて、反応セル１７２内の分割混合液Ｃｉを交換している。
【００３７】
このために本実施形態においては、フーリエ変換赤外分光光度計１１４の試料室にストップトフロー装置１７０をセットしている。
ストップトフロー装置１７０は、供給シリンジ１７４ａ，１７４ｂと、供給バルブ１７６ａ，１７６ｂと、反応セル１７２と、排出シリンジ１７８と、排出バルブ１８０と、供給シリンジ駆動手段１８２と、供給バルブ駆動手段１８４と、排出シリンジ駆動手段１８６と、排出バルブ駆動手段１８８とを備える。
【００３８】
ここで、供給シリンジ１７４ａ，１７４ｂは、反応セル１７２の上流に設けられ、試料液Ａ，Ｂが入れられている。供給シリンジ１７４ａ，１７４ｂは、供給シリンジ駆動手段１８２により駆動され、試料液Ａ，Ｂを、所定量の分割試料液Ａｉ，Ｂｉずつに分けて、下流の反応セル１７２に送る。
また、供給バルブ１７６ａ，１７６ｂは、供給シリンジ１７４ａ，１７４ｂと反応セル１７２との間に設けられている。供給バルブ１７６ａ，１７６ｂは、供給バルブ駆動手段１８４により弁の開閉が行われる。
【００３９】
反応セル１７２は、フーリエ変換赤外分光光度計１１４の測定光路上に設けられており、分割試料液Ａｉ，Ｂｉが混合され、該分割試料液Ａｉ，Ｂｉの混合による分割混合液Ｃｉの不可逆反応が行われる場である。
【００４０】
排出シリンジ１７８は、反応セル１７２の下流に設けられ、反応セル１７２内の分割混合液Ｃｉを排出する。
排出バルブ１８０は、反応セル１７２と排出シリンジ１７８との間に設けられている。排出バルブ１８０は、排出バルブ駆動手段１８６により弁の開閉が行われる。
【００４１】
そして、コントローラ１２０は、反応セル１７２内に分割混合液Ｃｉを供給する際、反応セル１７２内の分割混合液Ｃｉよりインターフェログラムデータを検出する際、反応セル１７２内の分割混合液Ｃｉを排出する際に応じて、供給シリンジ駆動手段１８２、供給バルブ駆動手段１８４、排出シリンジ駆動手段１８６、排出バルブ駆動手段１８８の駆動を制御する。
【００４２】
本実施形態にかかる不可逆反応測定方法を行うための不可逆反応測定装置１１０は概略以上のように構成され、以下にその作用について説明する。
本実施形態においては、分割試料液Ａｉ，Ｂｉを混合した分割混合液Ｃｉの不可逆反応に伴う物性変化を、ストップトフロー装置１７０とステップスキャン法との組み合せを用いて測定している。
このために本実施形態においては、被測定試料として、ストップトフロー装置１７０を用いて、反応セル１７２内で混合されると不可逆反応を起こす二種の試料液Ａ，Ｂを混合した混合液Ｃを対象としており、ストップトフロー装置１７０を用いて、試料液Ａ，Ｂの全量を所定量ずつに分けて反応セル１７２内で混合するようにしている。
【００４３】
すなわち、本実施形態においては、図５に示されるような摂動印加工程（Ｓ１１４）として、移動鏡１４６を次の停止位置に移動するごとに、ストップトフロー装置１７０を用いて、分割試料液Ａｉ，Ｂｉを反応セル１７２内で混合し分割混合液Ｃｉを得ることにより、反応セル１７２内の分割混合液Ｃｉに摂動を印加している。
また、本実施形態においては、検出工程（Ｓ１１６）として、移動鏡１４６を次の測定データ点に移動するごとに、フーリエ変換赤外分光光度計１１４を用いて、反応セル１７２内の分割混合液Ｃｉよりのインターフェログラムデータを検出している。
本実施形態においては、試料設定工程（Ｓ１１２）として、移動鏡１４６を次の測定データ点に移動するごとに、ストップトフロー装置１７０を用いて、反応セル１７２内の分割混合液Ｃｉを交換している。このために実施形態においては、試料設定工程（Ｓ１１２）が、供給工程（Ｓ１２２）と、排出工程（Ｓ１２４）とを含む。
ここで、供給工程（Ｓ１２２）は、反応セル１７２内に分割試料液Ａｉ，Ｂｉを供給しており、これにより分割混合液Ｃｉを得ている。
また、排出工程（Ｓ１２４）は、反応セル１７２内の分割混合液Ｃｉを排出する。このようにして本実施形態においては、ストップトフロー装置１７０を用いて、反応セル１７２内への分割混合液Ｃｉの供給及び該分割混合液Ｃｉの反応セル１７２内よりの排出を行い、次の分割混合液Ｃｉ＋１の反応セル１７２内への供給及び該分割混合液Ｃｉ＋１の反応セル１７２内よりの排出を行うことにより、反応セル１７２内の分割混合液の交換を行っている。
【００４４】
本実施形態においては、試料液Ａ，Ｂの全量を一度に混合して不可逆反応を起こさせるのでなく、測定データ点数に応じた所定量ずつに分けて使っており、移動鏡１４６を次の測定データ点に移動するごとに、ストップトフロー装置１７０を用いて反応セル１７２内の分割混合液を交換しながら、分割混合液の不可逆反応を測定する。
データ処理手段１２２は、このようにして得られた各分割混合液よりのインターフェログラムデータに基づき、前記第一実施形態と同様にして、混合液のインターフェログラムデータを再構築する。得られた混合液のインターフェログラムデータに基づき、混合液の不可逆反応を解析する。
【００４５】
以下に、前記工程について、より具体的に説明する。
すなわち、本実施形態においては、図６に示されるように、試料液Ａ，Ｂの全量を一度に混合して使うのでなく、例えば同図（Ａ）に示されるように、試料液Ａを、所定量の分割試料液Ａ１，Ａ２，…Ａｉ…，Ａｍに分けて使っている。また、試料液Ｂを、所定量の分割試料液Ｂ１，Ｂ２，…Ｂｉ…，Ｂｍに分けて使っている。この結果、反応セル１７２内の混合液も一度に得られるのでなく、分割混合液Ｃｉとして所定量ずつ得られる。
【００４６】
＜供給＞
そして、同図（Ｂ）に示されるように、移動鏡１４６を測定データ点（ｘ１）に静止させた状態で、ストップトフロー装置１７０を用いて、供給シリンジ１７４ａ，１７４ｂ内の分割試料液Ａ１，Ｂ１の反応セル１７２内への流れを急速に開始する。このとき、供給バルブ１７６ａ，１７６ｂは開の状態、排出バルブ１８０は閉の状態としている。
供給シリンジ１７４ａ，１７４ｂからの分割試料液Ａ１，Ｂ１を反応セル１７２内で混合すると、同図（Ｃ）に示されるように液の流れを停止する。このとき、供給バルブ１７６ａ，１７６ｂ、及び排出バルブ１８０は閉の状態とする。
【００４７】
＜摂動印加＞
このようにして供給シリンジ１７４ａ，１７４ｂからの分割試料液Ａ１，Ｂ１を反応セル１７２内で混合すると、反応セル１７２内の分割混合液Ｃ１に不可逆反応が起きるので、反応セル１７２内で進行する分割混合液Ｃ１の反応に伴うインターフェログラムデータを検出する。
【００４８】
＜排出＞
反応セル１７２内の分割混合液Ｃ１の不可逆反応が終点に達した後、同図（Ｄ）に示されるように、ストップトフロー装置１７０を用いて、反応セル１７２内の分割混合液Ｃ１を排出する。このとき、供給バルブ１７６ａ，１７６ｂは開の状態、排出バルブ１８０は開の状態としている。
【００４９】
次に、同図（Ｅ）に示されるように、移動鏡１４６を次の測定データ点（ｘ２）に動かし静止した後、ストップトフロー装置１７０を用いて、反応セル１７２内を次の分割混合液Ｃ２に交換することにより、同図（Ｆ）に示されるように、反応セル１７２内の分割混合液Ｃ２に前記分割混合液Ｃ１と同様の反応を起こさせている。また、分割混合液Ｃ２よりのインターフェログラムデータの検出を前記分割混合液Ｃ１の場合と同様に行っている。
【００５０】
これを、分割混合液Ｃｍのインターフェログラムデータが得られるまで繰り返し行うことにより、混合液Ｃの高速不可逆反応を測定することができる。
【００５１】
このように本実施形態においては、移動鏡１４６を次の測定データ点に移動し静止するごとに、ストップトフロー装置１７０を用いて反応セル１７２内の分割混合液の交換を行っている。このため、ステップスキャン法を用いて、混合液の高速不可逆反応を測定することができる。すなわち、移動鏡１４６を次の測定データ点に静止させ、ストップトフロー装置１７０を用いて所定量の分割試料液Ａｉ，Ｂｉを混合することにより反応セル１７２内の分割混合液Ｃｉに不可逆反応を起こさせ、分割混合液Ｃｉよりのインターフェログラムの検出を行い、分割混合液Ｃｉの反応が終点に達した後、移動鏡１４６を次の測定データ点に動かし静止し、ストップトフロー装置１７０を用いて、反応セル１７２内の分割混合液Ｃｉを次の分割混合液Ｃｉ＋１に交換することにより、反応セル１７２内の混合液Ｃｉ＋１に、他の分割混合液と同様の反応を起こさせ、インターフェログラムデータの検出を同様に行う。これを繰り返し行うことにより、混合液Ｃの高速不可逆反応を測定することができる。
【００５２】
また、本実施形態においては、前記第一実施形態と同様、フーリエ変換赤外分光光度計の検出器としてマルチチャンネル検出器１４０を用いて、反応セル１７２内の分割混合液Ｃｉよりのインターフェログラムデータの検出を行うことにより、測定時間の短縮化が図られる。
【００５３】
なお、本発明は前記各構成に限定されるものでなく、発明の要旨の範囲内であれば、種々の変形が可能である。
例えば、前記各構成では、測定領域を赤外領域とした例について説明したが、本発明はこれに限定されるものでなく、他の測定領域を用いることもできる。
【００５４】
また、各構成では、被測定試料の不可逆反応の解析に必要な情報を得るため、本実施形態の各工程を繰り返して得られたインターフェログラムデータに基づき、時間分解スペクトルの時間変化や、特定波数での光強度の時間変化等を得ることができる。
【００５５】
図７（Ａ）は本実施形態の各工程を繰り返して得られたインターフェログラムデータの説明図である。同図（Ｂ）は本実施形態の各工程を繰り返して得られたインターフェログラムデータに基づき得られる時間分解スペクトルの時間変化情報の説明図である。同図（Ｃ）は本実施形態の各工程を繰り返して得られたインターフェログラムデータに基づき得られる特定波数での光強度の時間変化情報の説明図である。
【００５６】
例えば、同図（Ａ）に示されるような摂動の印加後、遅延時間ｔ１におけるインターフェログラムデータ（Ｉ１１，Ｉ２１，…，Ｉｍ１）をフーリエ変換し、該遅延時間ｔ１におけるスペクトルデータを求める。摂動の印加後、遅延時間ｔ２におけるインターフェログラムデータ（Ｉ１２，Ｉ２２，…，Ｉｍ２）をフーリエ変換し、該遅延時間ｔ２におけるスペクトルデータを求める。このようにして摂動の印加後、遅延時間ｔｉにおけるインターフェログラムデータ（Ｉ１ｉ，Ｉ２ｉ，…，Ｉｍｉ）をフーリエ変換し、該遅延時間ｔｉにおけるスペクトルデータを求めることができる。この結果、同図（Ｂ）に示されるような時間分解スペクトルの時間変化情報を得ることができる。
【００５７】
また、同図（Ａ）に示した移動鏡位置（ｘｉ）でのインターフェログラムデータ（Ｉｉ１，Ｉｉ２，…，Ｉｉｎ）に基づき、同図（Ｃ）に示されるような移動鏡位置（ｘｉ）に対応する特定波数（σｉ）での光強度の時間変化情報を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の第一実施形態にかかる不可逆反応測定方法を行うための装置の概略構成の説明図である。
【図２】本発明の第一実施形態にかかる不可逆反応測定方法の処理手順を示すフローチャート図である。
【図３】本発明の第一実施形態にかかる不可逆反応測定方法において特徴的な各工程の具体的な説明図である。
【図４】本発明の第二実施形態にかかる不可逆反応測定方法を行うための装置の概略構成の説明図である。
【図５】本発明の第二実施形態にかかる不可逆反応測定方法の処理手順を示すフローチャート図である。
【図６Ａ】本発明の第二実施形態にかかる不可逆反応測定方法において特徴的な工程の具体的な説明図である。
【図６Ｂ】本発明の第二実施形態にかかる不可逆反応測定方法において特徴的な工程の具体的な説明図である。
【図６Ｃ】本発明の第二実施形態にかかる不可逆反応測定方法において特徴的な工程の具体的な説明図である。
【図６Ｄ】本発明の第二実施形態にかかる不可逆反応測定方法において特徴的な工程の具体的な説明図である。
【図６Ｅ】本発明の第二実施形態にかかる不可逆反応測定方法において特徴的な工程の具体的な説明図である。
【図６Ｆ】本発明の第二実施形態にかかる不可逆反応測定方法において特徴的な工程の具体的な説明図である。
【図７】本実施形態において特徴的なデータ処理工程の具体的な説明図である。
【符号の説明】
【００５９】
１０    不可逆反応測定装置
１２    摂動印加手段
１４    フーリエ変換赤外分光光度計（検出手段，フーリエ変換分光光度計）
１６    測定データ点設定手段
１８    試料設定手段
２０    コントローラ（繰返手段）
２２    データ処理手段
【図１】
2008151579.tif 000003
【図２】
2008151579.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
2008151579.tif 000008
【図６Ｂ】
2008151579.tif 000009
【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図６Ｅ】
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【図６Ｆ】
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【図７】
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