(57)【要約】    【課題】    光源のメーカーの設定する保証期間の内外に関わらず、その光源がどの程度使用可能であるかを確認することができる分光分析装置を提供する    【解決手段】    信号解析部１６はフォトダイオードアレイ１０からのデータをもとに処理を行なう処理部２２と、基準値を含むデータを記憶しておく記憶部１８と、フォトダイオードアレイ１０で検出されたスペクトルデータと記憶部１８に記憶されている基準値とを比較し、Ｄ２ランプの寿命の判定を行なう比較・判定部２０とから構成される。ランプ寿命の判定に関しては、比較・判定部２０は、記憶部１８に記憶されている基準値とフォトダイオードアレイ１０からのデータを比較し、その結果に基づいて判定を行なう。    【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源ランプからの光が分光光学系により分光された測定光を、フォトダイオードアレイにより検出して信号処理を行い、測定を行なう分光分析装置において、
スペクトル強度の基準値を記憶しておく基準値記憶部と、前記フォトダイオードアレイで検出したスペクトル強度と前記基準値記憶部に記憶されている基準値を比較して前記光源ランプの寿命を判断する手段とを備えたことを特徴とする分光分析装置。
【請求項２】
前記基準値は、光源ランプが交換されたときに測定されたその光源ランプのスペクトル強度を基にして作成されたものである請求項１に記載の分光分析装置。
【請求項３】
前記フォトダイオードアレイにより検出したスペクトル強度が一定の強度以上になるように、フォトダイオードアレイの信号検出の蓄積時間を長くする機能を備えた請求項１又は２記載の分光分析装置。
【請求項４】
光源ランプからの光が分光光学系により分光された測定光を、フォトダイオードアレイにより検出して信号処理を行い、測定を行なう分光分析装置において、
光源の累積発光時間から前記フォトダイオードアレイで検出する信号強度の減衰量を外挿し、検出される信号強度が基準値以下になるまでの時間を算出する手段を備えたことを特徴とする分光分析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源ランプからの光が分光光学系により分光された測定光を、フォトダイオードアレイにより検出して信号処理を行い、測定を行なう分光分析装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、液体クロマトグラフで分離した溶液中の試料成分を分析する方法として、光源からその溶液に光を照射し、その透過光を分光してフォトダイオードアレイで検出することにより、溶液中に含まれる試料成分特有の吸光度を測定する方法がある。その際、光源としてＤ２ランプやＷ（タングステン）ランプが使用されるが、これらのランプは使用した時間によって発光強度が減衰してしまう。そのため、ランプはメーカーによってその発光強度の保証期間が設定されている。ランプ使用者はこの保証期間に従い、そのランプの発光強度に関わらず保証期間を越えたものに対しては交換を行なっていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
光源の発光強度の減衰には個体差がある。そのため、メーカーが設定する保証期間を経過しても保証期間内の発光強度を保っているものも存在する。従来では、まだ使用可能な光源であっても保証期間を経過すれば交換を行なっていた。また、逆に保証期間を経過していないのに発光強度が使用できないほど減衰してしまう場合もある。この場合、測定を開始してからでないと光源の交換の必要性に気付かないことがあり、二度手間である。
【０００４】
そこで本発明は、光源のメーカーが設定する保証期間の内外に関わらず、その光源がどの程度使用可能であるかを確認することができる機能を備えた分光分析装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、光源ランプからの光が分光光学系により分光された測定光を、フォトダイオードアレイにより検出して信号処理を行い、測定を行なう分光分析装置であって、スペクトル強度の基準値を記憶しておく基準値記憶部と、前記フォトダイオードアレイで検出したスペクトル強度と前記基準値記憶部に記憶されている基準値を比較して前記光源ランプの寿命を判断する手段とを備えたことを特徴とするものである。
【０００６】
この際、基準値記憶部に記憶される基準値は、光源ランプが交換されたときに測定されたその光源ランプのスペクトル強度を基にして作成されたものとすることができる。
また、フォトダイオードアレイにより検出したスペクトル強度を一定の強度以上になるように、フォトダイオードアレイの信号検出の蓄積時間を長くする機能を備えさせてもよい。
【０００７】
分光分析装置に、光源の累積発光時間から前記フォトダイオードアレイで検出する信号強度の減衰量を外挿し、検出される信号強度が基準値以下になるまでの時間を算出する手段を備えたものとすることもできる。
【発明の効果】
【０００８】
スペクトル強度の基準値を記憶しておく基準値記憶部と、フォトダイオードアレイで検出したスペクトル強度と基準値記憶部に記憶されている基準値を比較して光源ランプの寿命を判断する手段とを備えれば、光源ランプを適切な時期に交換することができる。
信号強度で光源ランプの劣化を管理するので、光源ランプを信頼性高く使用することができ、なおかつ、光源ランプをメーカーの保障期間よりも長寿命に使用することが期待できるので光源ランプの交換頻度を低下させ、ランニングコストを低下させることができる。
【０００９】
基準値記憶部に記憶される基準値を、光源ランプが交換されたときに測定されたその光源ランプのスペクトル強度を基にして作成されたものとすれば、交換時期の基準となるスペクトル強度の基準値の信頼性を高めることができる。
【００１０】
フォトダイオードアレイにより検出したスペクトル強度が一定の強度以上になるように、フォトダイオードアレイの信号検出の蓄積時間を長くする機能を備えれば、光源ランプが時間とともに劣化し、その照射能力が低下した場合であっても、検出信号をもとに行なった処理データの感度を向上させることができる。
【００１１】
光源の累積発光時間からフォトダイオードアレイで検出する信号強度の減衰量を外挿し、検出される信号強度が基準値以下になるまでの時間を算出する手段を備えた場合には、光源ランプの交換時期を予め把握することが可能となり、前もって準備しておくことができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
［実施例１］
一実施例の分光分析装置は、光源としてＤ２ランプを使用し、Ｄ２ランプの照射強度の減衰量を測定し交換時期を判断する機能を備えたものである。
【００１３】
以下に一実施例を図１を参照しながら説明する。
図１は液体クロマトグラフの試料セル６を流れる溶出液を分析する検出器として一実施例の分光分析装置を使用した場合の概略構成図である。
この分光分析装置は、光学系として、光源としてのＤ２ランプ２と、Ｄ２ランプ２と試料セル６との間に配置され、Ｄ２ランプ２から発光される光を断続するシャッター４と、分光器９と、試料セル６を透過した光を集光して分光器９に入射させる集光ミラー８とを備えている。分光器９は、入口スリット１２と、入口スリット１２からの光をフォトダイオード１０上に結像して分光する凹面回析格子１４とから構成され、Ｄ２ランプ２から発せられた光を回折格子１４によって波長ごとに分光し、フォトダイオードアレイ１０で検出する。
試料セル６は集光ミラー８とシャッター４との間に配置され、試料セル６中を液体クロマトグラフからの溶出液が流れる。この分光分析装置は、さらにフォトダイオードアレイ１０からのデータに基づいて信号処理を行なう信号解析部１６と、表示部２４とを備えている。
【００１４】
Ｄ２ランプ２から発せられた光は、試料セル６を透過した後、集光ミラー８によって集光され、入口スリット１２を介して回折格子１４に照射される。回折格子１４に照射された光は分光されてフォトダイオードアレイ１０により検出される。
フォトダイオードアレイ１０は複数のフォトダイオードが直線状に配置されており、分光された光の強度を測定することで、試料成分の吸光度を測定することができる。
【００１５】
信号解析部１６はフォトダイオードアレイ１０からのデータをもとに処理を行なう処理部２２と、基準値を含むデータを記憶しておく記憶部１８と、フォトダイオードアレイ１０で検出されたスペクトルデータと記憶部１８に記憶されている基準値とを比較し、Ｄ２ランプの寿命の判定を行なう比較・判定部２０とから構成される。
記憶部１８は、基準値のほか、フォトダイオードアレイ１０で検出する光の信号強度のデータと、光源であるＤ２ランプ２の累積発光時間とを記憶することができる。
ランプ寿命の判定に関しては、比較・判定部２０は、記憶部１８に記憶されている基準値とフォトダイオードアレイ１０からのデータを比較し、その結果に基づいて判定をする。
一実施例の表示部２４は２段階の表示形式（図示していない）であり、ランプが使用可能（正常）であることを示す青色ランプ、ランプが使用不可能（交換が必要）となっていることを示す赤色ランプの２種類のランプ点灯により各段階を表示する。
【００１６】
図２は、基準値の設定を示すフローチャート図である。
基準値の設定を行なうのは、光源となるＤ２ランプを交換した直後である。基準値設定の際には、試料セル６内にブランク液を流し、その測定条件を記録しておく。
使用者は、光源であるＤ２ランプ２を交換した後（ステップＳ１）、そのＤ２ランプ２から光を照射してフォトダイオードアレイ１０で検出し、スペクトル強度を測定する（ステップＳ２）。測定したスペクトル強度を初期値データとして信号解析部１６の記憶部１８が記憶する（ステップＳ３）。信号解析部１６の処理部２２は、フォトダイオードアレイ１０から送信されたデータに基づいて信号処理を行ない図３に示されるような波形を描く。光源の交換の基準値は、図３における波形の最も強度の大きい波長を基準波長として、基準波長の検出強度が初期の強度から例えば５０％減衰したときを光源の交換が必要な基準値とする（ステップＳ４）。このようにして設定された基準値を記憶部１８が記憶しておく。この基準値は、後述するＤ２ランプ２の寿命判定時の基準値となるものである。
また、検出強度が基準値以下であっても測定できることが判明した場合などのために、基準値を、例えば初期の強度の５０％から４０％に変更するなど、基準値変更の機能を追加してもよい。
【００１７】
ランプの寿命判定について図４を参照しながら説明する。
図４は寿命判定の流れを示すフローチャート図である。
Ｄ２ランプ２の寿命判定は、一日の測定を開始する前というように、吸光度測定の前に定期的に行なうのがよい。また、ランプ寿命の確認時は、基準値を設定したときと同様の測定条件で行なう。
試料セル６にブランク液を流し、Ｄ２ランプ２から光を照射する。照射された光をフォトダイオードアレイ１０で検出し、そのスペクトル強度を測定する（ステップＳ１１）。測定したスペクトル強度と記憶部１８に記憶されている基準値とを比較・判定部２０が比較し（ステップＳ１２、Ｓ１３）、測定強度が基準値を上回って（正常）いれば青色のランプを表示部に点灯させる（ステップＳ１４）。また、測定強度が基準値以下である場合には、赤色のランプを表示部に点灯させ（ステップＳ１５）、Ｄ２ランプ２の交換を使用者に促す。
【００１８】
寿命判定を行ない、検出した信号強度が基準値を上回っている場合であっても、Ｄ２ランプが発光時間の経過によって劣化し、その照射能力の絶対値が低下している場合には、理想的な信号強度になるようにフォトダイオードアレイの信号検出の蓄積時間を増加させて見かけの感度を上げる機能を設けてもよい。その際、Ｓ／Ｎ比を測定してノイズの確認を行ない、信頼性を確かめるようにしてもよい。
表示部２４の表示形式は２段階でも３段階以上であってもよく、特に限定されない。
【００１９】
［実施例２］
他の実施例は、実施例１の分光分析装置に光源ランプの残りの寿命を算出し表示して、使用者に光源ランプの交換時期の目安となるものを示す機能を備えたものである。
【００２０】
分光分析装置に、使用中のＤ２ランプの残り寿命を表示する機能を付加すれば、より便利である。この場合、記憶部１８に記憶される光源の累積発光時間データとそのときの信号強度をもとに算出される“信号強度が基準値以下になるまでの発光時間”がそれである。
【００２１】
図５はＤ２ランプ２の残り寿命を表示する実施例の動作を示すフローチャート図である。
ランプを交換してから所定回数以上のスペクトル強度測定を行ない、記憶部１８に所定回数分の光源の累積発光時間データとそれぞれの信号強度データが蓄積されている状態で、寿命判定を行なう。この動作は、処理部２２が記憶部１８に蓄積された累積発光時間と信号強度のデータを読み出し（ステップＳ２１）、これらのデータをもとに光源ランプからの信号強度の減衰量を外挿し（ステップＳ２２）、そのときに測定したスペクトル強度から基準値以下となるまでにかかる時間を算出し、使用ランプの寿命を推定し（ステップＳ２３）、表示部２４に表示する（ステップＳ２４）。
【００２２】
基準値の決定方法としては、スペクトル強度を求める基準波長を予め決めておく方法の代わりに、所定波長範囲の平均検出強度に基づいて基準値を決定してもよい。また、基準値設定時の初期強度に対する基準値の割合は、測定に最低限必要な強度又は信頼性を高めるためにそれより幾らか高めに設定した値である。
実施例はＤ２ランプを例にして説明しているが、Ｗランプその他についても同様に適応することができる。
基準値の設定を初期値に基づくものでなくランプの種類ごとに共通の値を基準値として設定してもよい。
表示ランプの形態は特に制限はなく、「正常」・「交換」等の文字が点灯するようなものでもよい。
信号検出の蓄積時間の増加、信号増幅処理は、検出強度が基準値以下の場合であっても行なうことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】液体クロマトグラフの試料セルを流れる溶出液を分析する検出器として一実施例の分光分析装置を使用した場合の概略構成図である。
【図２】同実施例における基準値の設定を示すフローチャート図である。
【図３】信号処理により示されたスペクトルの波形を示す図である。
【図４】同実施例における寿命判定動作を示すフローチャート図である。
【図５】Ｄ２ランプの残り寿命を表示する動作を示すフローチャート図である。
【符号の説明】
【００２４】
２      Ｄ２ランプ
４      シャッター
６      試料セル
８      集光ミラー
９      分光器
１０      フォトダイオードアレイ
１２      入口スリット
１４      回折格子
１６      信号解析部
１８      記憶部
２０      比較・判定部
２２      処理部
２４      表示部
【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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