(57)【要約】本発明は、ＡＴＲクリスタル（７６）であって、その一面が収納容器（６）の内部表面の部分を形成するＡＴＲクリスタル（７６）と、ＡＴＲクリスタル（７６）の入力領域に光学的に接続されて、ビーム又は放射（２５）を発生する放射源（２３）と、ＡＴＲクリスタル（７６）の出力領域に光学的に接続されて、放射ビームを記録する検出器（１８）とを備える、ＡＴＲクリスタルシステムを含む。本発明は又、収納容器（６）に組み込まれたＡＴＲクリスタル（７６）を使用するサンプル分析方法であって、その中にＡＴＲクリスタル（７６）が組み込まれた収納容器（６）を提供するステップと、単色光ビームを発生するステップと、ビームをＡＴＲクリスタル（７６）の入力に伝送するステップと、ビームをＡＴＲクリスタル（７６）の出力から検出器（１８）に伝送するステップと、検出器（１８）からの信号を記録するステップとを含む方法を含む。【選択図】図１ａ
2004530123.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
その一面が収納容器の内部表面の一部を形成するＡＴＲクリスタルと、
ＡＴＲクリスタルの入力に光学的に接続されて放射ビームを発生する放射源と、
ＡＴＲクリスタルの出力に光学的に接続されて放射ビームを記録する検出器と
を備えたＡＴＲクリスタルシステム。
【請求項２】
放出可能な量の治療に役立つ即効性試薬を含む薬局剤型の溶解曲線を測定する装置であって、剤型が容器に収納された溶解媒体中に浸漬される装置において、
薬局剤型を溶解媒体中に浸漬させるための容器と、
ＡＴＲクリスタルを含む細長いプローブであってＡＴＲクリスタルが溶解媒体に浸漬されるように容器内に配置された細長いプローブと、
ＡＴＲクリスタルの入力に光学的に接続されて放射ビームを発生する放射源と、
ＡＴＲクリスタルの出力に光学的に接続されて放射ビームを記録する検出器と、
検出器に接続されたプロセッサであって溶解媒体内での剤型の溶解が進行するにつれて検出器からの情報を受け取り、その情報を解析し剤型の溶解曲線を生成するプロセッサとを備えた装置。
【請求項３】
ＡＴＲクリスタルが細長い円筒として成形されている請求項２記載のＡＴＲクリスタルシステム。
【請求項４】
収納容器が、その中に形成された開口を有し、その開口上にＡＴＲが固定されている請求項１記載のＡＴＲクリスタルシステム。
【請求項５】
ＡＴＲクリスタルが不活性材料を介して収納容器に固定されている請求項４記載の組込みＡＴＲクリスタルシステム。
【請求項６】
放射源が、ＱＴＨランプ、重水素ランプ、発光ダイオード、レーザ、キセノンランプ、水銀キセノンランプ、キセノン・フラッシュ・ランプ、メタル・ハライド・ランプ、ＧａＡｓ赤外ＬＥＤ、ＧａＡｌＡ赤外ＬＥＤ、ＧａＡｌＡ赤外ＬＥＤ及びＧａＡＡｓ赤外ＬＥＤからなる群から選択される請求項１記載のＡＴＲシステム。
【請求項７】
放射源が、ＱＴＨランプ、重水素ランプ、発光ダイオード、レーザ、キセノンランプ、水銀キセノンランプ、キセノン・フラッシュ・ランプ、メタル・ハライド・ランプ、ＧａＡｓ赤外ＬＥＤ、ＧａＡｌＡ赤外ＬＥＤ、ＧａＡｌＡ赤外ＬＥＤ及びＧａＡＡｓ赤外ＬＥＤからなる群から選択される請求項２記載のＡＴＲシステム。
【請求項８】
ＡＴＲクリスタルが、ＺｎＳｅ、Ｇｅ、ＳｅＡｓ、Ｃｄｓ、ＣｄＴｅ、ＣｓＩ、ＩｎＳｂ、Ｓｉ、サファイア（Ａｌ２Ｏ３）、焼き鈍しガラス、ホウケイ酸クラウンガラス、ＢＫ７焼き鈍しガラス、ＵＢＫ７焼き鈍しガラス、ＬａＳＦＮ９焼き鈍しガラス、ＢａＫ１焼き鈍しガラス、ＳＦ１１焼き鈍しガラス、ＳＫ１１焼き鈍しガラス、ＳＦ５焼き鈍しガラス、フリントガラス、Ｆ２ガラス、光学クラウンガラス、低膨張ホウケイ酸ガラス（ＬＥＢＧ）、パイレックス、合成溶融石英（アモルファス二酸化ケイ素）、光学品質合成溶融石英、ＵＶグレード合成溶融石英、ＺＥＲＯＤＵＲ、ＡｇＢｒ、ＡｇＣｌ、ＫＲＳ−５（ＴｌＢｒとＴｌＣｌ化合物）、ＫＲＳ−６（ＴｌＢｒとＴｌＣｌ化合物）、ＺｎＳ、ＺｒＯ２、ＡＭＴＩＲ、溶融石英及びダイアモンドからなる群から選択される請求項１記載のＡＴＲシステム。
【請求項９】
ＡＴＲクリスタルが、ＺｎＳｅ、Ｇｅ、ＳｅＡｓ、Ｃｄｓ、ＣｄＴｅ、ＣｓＩ、ＩｎＳｂ、Ｓｉ、サファイア（Ａｌ２Ｏ３）、焼き鈍しガラス、ホウケイ酸クラウンガラス、ＢＫ７焼き鈍しガラス、ＵＢＫ７焼き鈍しガラス、ＬａＳＦＮ９焼き鈍しガラス、ＢａＫ１焼き鈍しガラス、ＳＦ１１焼き鈍しガラス、ＳＫ１１焼き鈍しガラス、ＳＦ５焼き鈍しガラス、フリントガラス、Ｆ２ガラス、光学クラウンガラス、低膨張ホウケイ酸ガラス（ＬＥＢＧ）、パイレックス、合成溶融石英（アモルファス二酸化ケイ素）、光学品質合成溶融石英、ＵＶグレード合成溶融石英、ＺＥＲＯＤＵＲ、ＡｇＢｒ、ＡｇＣｌ、ＫＲＳ−５（ＴｌＢｒとＴｌＣｌ化合物）、ＫＲＳ−６（ＴｌＢｒとＴｌＣｌ化合物）、ＺｎＳ、ＺｒＯ２、ＡＭＴＩＲ、溶融石英及びダイアモンドから選択される請求項２記載のＡＴＲシステム。
【請求項１０】
ＡＴＲクリスタルが、金属被膜、誘電体被膜、裸アルミニウム、保護膜付きアルミニウム、強化アルミニウム、ＵＶ強化アルミニウム、内部銀、保護膜付き銀、裸金、保護膜付き金、MAXBRIte、Extended MAXBRIte、Diode Laser MAXBRIte、UV MAXBRIte、及びLaser Line MAX-Rからなる群から選択される材質で被覆された請求項１記載のＡＴＲシステム。
【請求項１１】
ＡＴＲクリスタルが、金属被膜、誘電体被膜、裸アルミニウム、保護膜付きアルミニウム、強化アルミニウム、ＵＶ強化アルミニウム、内部銀、保護膜付き銀、裸金、保護膜付き金、MAXBRIte、Extended MAXBRIte、Diode Laser MAXBRIte、UV MAXBRIte、及びLaser Line MAX-Rからなる群から選択される材質で被覆された請求項２記載のＡＴＲシステム。
【請求項１２】
収納容器の内部表面と対向するＡＴＲクリスタルの側面が、金属被膜、誘電体被膜、裸アルミニウム、保護膜付きアルミニウム、強化アルミニウム、ＵＶ強化アルミニウム、内部銀、保護膜付き銀、裸金、保護膜付き金、MAXBRIte、Extended MAXBRIte、Diode Laser MAXBRIte、UV MAXBRIte、及びLaser Line MAX-Rからなる群から選択される材質で被覆された請求項１記載のＡＴＲシステム。
【請求項１３】
ＡＴＲクリスタルがシングル・バウンス・クリスタルである請求項１記載のＡＴＲシステム。
【請求項１４】
ＡＴＲクリスタルがシングル・バウンス・クリスタルである請求項２記載のＡＴＲシステム。
【請求項１５】
ＡＴＲクリスタルがマルチプル・バウンス・クリスタルである請求項１記載のＡＴＲシステム。
【請求項１６】
ＡＴＲクリスタルがマルチプル・バウンス・クリスタルである請求項２記載のＡＴＲシステム。
【請求項１７】
ＡＴＲクリスタルが球形である請求項１記載のＡＴＲシステム。
【請求項１８】
ＡＴＲクリスタルが球形である請求項２記載のＡＴＲシステム。
【請求項１９】
ＡＴＲクリスタルが半球形である請求項１記載のＡＴＲシステム。
【請求項２０】
ＡＴＲクリスタルが半球形である請求項２記載のＡＴＲシステム。
【請求項２１】
ＡＴＲクリスタルが円筒形である請求項１記載のＡＴＲシステム。
【請求項２２】
ＡＴＲクリスタルが円筒形である請求項２記載のＡＴＲシステム。
【請求項２３】
ＡＴＲクリスタルが台形である請求項１記載のＡＴＲシステム。
【請求項２４】
ＡＴＲクリスタルが台形である請求項２記載のＡＴＲシステム。
【請求項２５】
ＡＴＲクリスタルが長方形である請求項１記載のＡＴＲシステム。
【請求項２６】
ＡＴＲクリスタルが長方形である請求項２記載のＡＴＲシステム。
【請求項２７】
検出器が、Ｇｅ検出器、Ｓｉ検出器、及びＰｂＳ検出器からなる群から選択される、請求項１記載のＡＴＲシステム。
【請求項２８】
検出器が、Ｇｅ検出器、Ｓｉ検出器、及びＰｂＳ検出器からなる群から選択される、請求項２記載のＡＴＲシステム。
【請求項２９】
検出器が、ＰｂＳｉ光導電光子検出器、ＰｂＳｅ光子検出器、ＩｎＡｓ光子検出器、光学半導体、及びＩｎＧａＡｓ光子検出器からなる群から選択される請求項１記載のＡＴＲシステム。
【請求項３０】
検出器が、ＰｂＳｉ光導電光子検出器、ＰｂＳｅ光子検出器、ＩｎＡｓ光子検出器、光学半導体、ＩｎＧａＡｓ光子検出器からなる群から選択される請求項２記載のＡＴＲシステム。
【請求項３１】
検出器が光導電光子検出器である請求項１記載のＡＴＲシステム。
【請求項３２】
検出器が光導電光子検出器である請求項２記載のＡＴＲシステム。
【請求項３３】
検出器が、光起電力光子検出器、ＩｎＳｂ光子検出器、フォトダイオード、光導電性セル、ＣｄＳ光導電性セル、光半導体、ＨｇＣｄＴｅ光導電性検出器、光電子倍増管、Ｇａ検出器及びＧａＡｓ検出器からなる群から選択される請求項１記載のＡＴＲシステム。
【請求項３４】
検出器が、光起電力光子検出器、ＩｎＳｂ光子検出器、フォトダイオード、光導電性セル、ＣｄＳ光導電性セル、光半導体、ＨｇＣｄＴｅ光導電性検出器、光電子倍増管、Ｇａ検出器及びＧａＡｓ検出器からなる群から選択される請求項２記載のＡＴＲシステム。
【請求項３５】
プローブが、放射をＡＴＲクリスタルの入力中に導く第１のカルコゲナイド・ファイバと、ＡＴＲクリスタルの出力からビーム放射を受け取る第２のカルコゲナイド・ファイバを含む請求項２記載のＡＴＲクリスタルシステム。
【請求項３６】
プローブが、プローブよりも小さな屈折率を有するガラスで被覆されている、請求項２記載のＡＴＲクリスタル・システム。
【請求項３７】
収納容器が、不活性材料である請求項１記載のＡＴＲクリスタル・システム。
【請求項３８】
収納容器がテフロン（商標名）で被覆されている請求項１記載のＡＴＲクリスタルシステム。
【請求項３９】
収納容器がフッ素プラスチックである請求項１記載のＡＴＲクリスタルシステム。
【請求項４０】
収納容器がＰＴＦＥである請求項１記載のＡＴＲクリスタルシステム。
【請求項４１】
収納容器がナルゲン（ＮＡＬＧＥＮＥ、商標名）である請求項１記載のＡＴＲクリスタルシステム。
【請求項４２】
収納容器がテフロン（商標名）・フッ素ポリマー樹脂である請求項１記載のＡＴＲクリスタルシステム。
【請求項４３】
収納容器が鋼である請求項１記載のＡＴＲクリスタルシステム。
【請求項４４】
収納容器が鉛である請求項１記載のＡＴＲクリスタル・システム。
【請求項４５】
収納容器が不活性材料である請求項２記載のＡＴＲクリスタル・システム。
【請求項４６】
収納容器がテフロン（商標名）で被覆されている請求項２記載のＡＴＲクリスタル・システム。
【請求項４７】
収納容器がフッ素プラスチックである請求項２記載のＡＴＲクリスタル・システム。
【請求項４８】
収納容器がＰＴＦＥである請求項２記載のＡＴＲクリスタル・システム。
【請求項４９】
収納容器がナルゲン（ＮＡＬＧＥＮＥ、商標名）である請求項２記載のＡＴＲクリスタル・システム。
【請求項５０】
収納容器がテフロン（商標名）・フッ素ポリマー樹脂である請求項２に記載のＡＴＲクリスタル・システム。
【請求項５１】
収納容器が鋼である請求項２記載のＡＴＲクリスタルシステム。
【請求項５２】
収納容器が鉛である請求項２に記載のＡＴＲクリスタルシステム。
【請求項５３】
プローブが不活性材料である請求項２記載のＡＴＲクリスタルシステム。
【請求項５４】
プローブがテフロン（商標名）で被覆されている請求項２記載のＡＴＲクリスタルシステム。
【請求項５５】
プローブがフッ素プラスチックである請求項２記載のＡＴＲクリスタルシステム。
【請求項５６】
プローブがＰＴＦＥである請求項２記載のＡＴＲクリスタルシステム。
【請求項５７】
プローブがナルゲン（ＮＡＬＧＥＮＥ、商標名）である請求項２記載のＡＴＲクリスタルシステム。
【請求項５８】
プローブがテフロン（商標名）・フッ素ポリマー樹脂である請求項２記載のＡＴＲクリスタル・システム。
【請求項５９】
放射源がＵＶ光源である請求項１記載のＡＴＲシステム。
【請求項６０】
放射源がＵＶ光源である請求項２記載のＡＴＲシステム。
【請求項６１】
放射源から検出器に光を伝送するための第１の接続デバイスを更に備える請求項１記載のＡＴＲクリスタルシステム。
【請求項６２】
ＡＴＲクリスタルから放射源に光を伝送するための第２の接続デバイスを更に備える請求項１記載のＡＴＲクリスタル・システム。
【請求項６３】
放射源からＡＴＲクリスタルに光を伝送するための第１の接続デバイスを更に備える請求項２記載のＡＴＲクリスタル・システム。
【請求項６４】
ＡＴＲクリスタルから検出器に光を伝送するための第２の接続デバイスを更に備える請求項２記載のＡＴＲクリスタル・システム。
【請求項６５】
第１の接続デバイスがプローブ内に組み込まれている請求項６３記載のＡＴＲシステム。
【請求項６６】
第２の接続デバイスがプローブ内に組み込まれている請求項６４記載のＡＴＲシステム。
【請求項６７】
第１の接続デバイスが剛体導波管である請求項６１記載のＡＴＲシステム。
【請求項６８】
第１の接続デバイスが剛体導波管である請求項６３記載のＡＴＲシステム。
【請求項６９】
第２の接続デバイスが剛体導波管である請求項６２記載のＡＴＲシステム。
【請求項７０】
第２の接続デバイスが剛体導波管である請求項６４記載のＡＴＲシステム。
【請求項７１】
第１の接続デバイスが光ファイバ・ケーブルである請求項６１記載のＡＴＲシステム。
【請求項７２】
第１の接続デバイスが光ファイバ・ケーブルである請求項６３記載のＡＴＲシステム。
【請求項７３】
第２の接続デバイスが光ファイバ・ケーブルである請求項６２記載のＡＴＲシステム。
【請求項７４】
第２の接続デバイスが光ファイバ・ケーブルである請求項６４記載のＡＴＲシステム。
【請求項７５】
第１の接続デバイスが、光学ガラス、溶融石英ファイバ、低ＯＨ溶融石英ファイバ、フッ化物、及びカルコゲナイド・ファイバからなる群から選択される材料で構成された請求項６１記載のＡＴＲシステム。
【請求項７６】
第１の接続デバイスが、光学ガラス、溶融石英ファイバ、低ＯＨ溶融石英ファイバ、フッ化物、及びカルコゲナイド・ファイバからなる群から選択される材料で構成された請求項６３記載のＡＴＲシステム。
【請求項７７】
第２の接続デバイスが、光学ガラス、溶融石英ファイバ、低ＯＨ溶融石英ファイバ、フッ化物、及びカルコゲナイド・ファイバからなる群から選択される材料で構成された請求項６２記載のＡＴＲシステム。
【請求項７８】
第２の接続デバイスが、光学ガラス、溶融石英ファイバ、低ＯＨ溶融石英ファイバ、フッ化物、及びカルコゲナイド・ファイバからなる群から選択される材料で構成された請求項６４記載のＡＴＲシステム。
【請求項７９】
放射源からＡＴＲクリスタルにビームを導びき更にＡＴＲクリスタルから検出器にビームを導く複数のミラーを更に備える請求項１記載のＡＴＲシステム。
【請求項８０】
放射源からプローブにビームを導びき更にプローブから検出器にビームを導く複数のミラーを更に備える請求項２記載のＡＴＲシステム。
【請求項８１】
放射源がＦＴデバイスである請求項１記載のＡＴＲシステム。
【請求項８２】
放射源がＦＴデバイスである請求項２記載のＡＴＲシステム。
【請求項８３】
第１の内部接続デバイスと第２の内部接続デバイスとを更に備え、第１の内部接続デバイスがＡＴＲクリスタルの入力とプローブの入力とに接触し、第２の内部接続デバイスが、ＡＴＲの出力とプローブの出力とに接触するように配設されている請求項２記載のＡＴＲクリスタルシステム。
【請求項８４】
放射源とＡＴＲクリスタルの間に位置して多色光を単色光に変えるフィルタを更に備える請求項１記載のＡＴＲシステム。
【請求項８５】
放射源とＡＴＲクリスタルの間に位置して多色光を単色光に変えるフィルタを更に備える請求項２記載のＡＴＲシステム。
【請求項８６】
ＡＴＲクリスタルと検出器の間に位置して多色光を単色光に変えるフィルタを更に備える請求項１記載のＡＴＲシステム。
【請求項８７】
ＡＴＲクリスタルと検出器の間に位置して多色光を単色光に変えるフィルタを更に備える請求項２記載のＡＴＲシステム。
【請求項８８】
フィルタが、線形可変フィルタ、スペクトルグラフ、モノクロメータ、傾斜フィルタ・ホイール、干渉フィルタ、バンドパス・フィルタ、エンコーダ・ホイール内に装着された干渉フィルタ、予分散モノクロメータ方式計器、及びＴｅＯ２クリスタルを使用する音響光学可変フィルタからなる群から選択される請求項８４記載のＡＴＲクリスタルシステム。
【請求項８９】
フィルタが、線形可変フィルタ、スペクトルグラフ、モノクロメータ、傾斜フィルタ・ホイール、干渉フィルタ、バンドパス・フィルタ、エンコーダ・ホイール内に装着された干渉フィルタ、予分散モノクロメータ方式計器、及びＴｅＯ２クリスタルを使用する音響光学可変フィルタからなる群から選択される請求項８５記載のＡＴＲクリスタルシステム。
【請求項９０】
フィルタが、線形可変フィルタ、スペクトルグラフ、モノクロメータ、傾斜フィルタ・ホイール、干渉フィルタ、バンドパス・フィルタ、エンコーダ・ホイール内に装着された干渉フィルタ、予分散モノクロメータ方式計器、及びＴｅＯ２クリスタルを使用する音響光学可変フィルタからなる群から選択される請求項８６記載のＡＴＲクリスタルシステム。
【請求項９１】
フィルタが、線形可変フィルタ、スペクトルグラフ、モノクロメータ、傾斜フィルタ・ホイール、干渉フィルタ、バンドパス・フィルタ、エンコーダ・ホイール内に装着された干渉フィルタ、予分散モノクロメータ方式計器、及びＴｅＯ２クリスタルを使用する音響光学可変フィルタからなる群から選択される請求項８７記載のＡＴＲクリスタルシステム。
【請求項９２】
プローブの移動を防止する固定デバイスを更に備える請求項２記載のＡＴＲクリスタルシステム。
【請求項９３】
固定デバイスがネジである請求項９３記載のＡＴＲクリスタルシステム。
【請求項９４】
容器内の開放部を覆うように成形されたカバーを更に備える請求項１記載のＡＴＲクリスタル・システム。
【請求項９５】
処理デバイスを更に備える請求項１記載のＡＴＲクリスタル・システム。
【請求項９６】
処理デバイスを更に備える請求項２記載のＡＴＲクリスタル・システム。
【請求項９７】
容器内部に混和を更に備える請求項１記載のＡＴＲクリスタル・システム。
【請求項９８】
収納容器内のＡＴＲクリスタルを利用するサンプル分析の方法であって、
ＡＴＲクリスタルを有する収納容器を提供するステップであって、ＡＴＲクリスタルが容器の内部表面の一部を形成するステップと、
単色の光ビームを発生するステップと、
光ビームをＡＴＲクリスタルの入力に伝送するステップと、
光ビームをＡＴＲクリスタルの出力から検出器に伝送するステップと、
検出器からの信号を記録するステップとを含む方法。
【請求項９９】
放出可能な量の治療に役立つ即効性試薬を含む薬局剤型の溶解曲線を測定する装置であって、剤型が容器に収納された溶解媒体中に浸漬される装置において、薬局剤型を溶解媒体中に浸漬するための容器であってＡＴＲクリスタルを有しＡＴＲクリスタルの一面が容器の内部表面の部分を形成する容器と、
ＡＴＲクリスタル入力に光学的に接続されて、放射ビームを発生する放射源と、
ＡＴＲクリスタルの出力に光学的に接続されて放射ビームを記録する検出器と、検出器に接続されたプロセッサであって、溶解媒体内での剤型の溶解が進行するにつれてＡＴＲクリスタルからの情報を受け取り、その情報を解析し剤型の溶解曲線を生成するプロセッサとを備える装置。
【請求項１００】
プロセッサが、剤型の溶解媒体中への溶解が進行するにつれてＡＴＲクリスタルからの情報を連続的に受け取り、剤型の溶解媒体中への溶解が進行するにつれてプロセッサがその情報を解析し、剤型の溶解曲線を連続的に生成する請求項９９記載の装置。
【請求項１０１】
容器内部に配置された回転混和シャフトを更に備える請求項９９記載の装置。
【請求項１０２】
放出可能な量の治療に役立つ即効性試薬を含む薬局剤型の溶解曲線を測定する方法であって剤型が容器に収納された溶解媒体中に浸漬される方法において、
溶解媒体に剤型を浸漬するステップであって、剤型及び溶解媒体は容器内に収容されＡＴＲクリスタルの一面が容器の内部表面の部分を形成するステップと、
溶解媒体内での剤型の溶解が進行するにつれてＡＴＲクリスタルに光学的に接続された検出器からの情報を受け取るステップと、
情報を解析して剤型の溶解曲線を生成するステップとを含む方法。
【請求項１０３】
活性用剤の溶解曲線を、放出された活性用剤の割合対時間としてディスプレイデバイス上に表示するステップを更に含む請求項１０２記載の方法。
【請求項１０４】
容器が攪拌デバイスを収容する請求項９９記載の装置。
【請求項１０５】
攪拌デバイスがシャフトに取り付けられたパドルを備える請求項１０４記載の装置。
【請求項１０６】
攪拌デバイスがシャフトに取り付けられた回転バスケットを備える請求項１０４記載の装置。
【請求項１０７】
薬局剤型の溶解曲線の測定が、米国薬局方溶解モノグラフを含む請求項９９記載の装置。
【請求項１０８】
薬局剤型の溶解曲線の測定が、米国薬局方薬物放出試験を含む請求項９９記載の装置。
【請求項１０９】
受領ステップが、剤型の溶解媒体中への溶解が進行するにつれて、ＡＴＲクリスタルからの情報を連続的に受領するステップを含み、解析及び生成のステップが、剤型の溶解媒体中への溶解が進行するにつれて、情報を解析して、剤型の溶解曲線を連続的に生成するステップを含む請求項１０２記載の方法。
【請求項１１０】
ＡＴＲクリスタルが収納容器の開口に適合するように成形されている請求項９０記載の装置。
【請求項１１１】
細長い円筒状ＡＴＲクリスタルの部分をカバーするためのカバーを更に備える請求項３記載のＡＴＲクリスタルシステム。
【請求項１１２】
カバーが不活性材料で構成されている請求項１１１記載のＡＴＲクリスタルシステム。
【請求項１１３】
溶解容器と、
その一面が溶解容器の内表面の部分を形成するＡＴＲクリスタルとを備える溶解容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スペクトル検出装置の分野に関する。
本出願は、米国特許法３５ＵＳＣ§１１９（ｅ）の下に、２００１年３月２７日付で申請され共に係属中の先願、米国特許仮出願第６０／２７９，１８７の利益を主張するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＡＴＲ（Attenuated Total Reflectance）分光は、光ビームが異なる媒体を通過するときの分子振動と屈曲とに基づく技術である。ＡＴＲスペクトルは、ＩＲ（約０．１×１０−５〜約７．５×１０−５ｃｍ）、ＶＩＳ（約７．０×１０−５〜約４．０×１０−５ｃｍ）、又はＵＶ（約４．０×１０−５〜約２．２×１０−５ｃｍ）などからなる放射を、サンプルと接触させた光学クリスタルの中を伝播させ、ある特定の波長において、入射した放射がサンプルによりどれだけ吸収されるかを測定することによって生成される。ＡＴＲ分光は、臨床分析、医療診断及び実験室試験に広く使用されている。ＡＴＲ分光におけるエバネセント波（evanescent wave）の滲み出し深さが浅いので、フレネル反射の入射角は小さい。従って、暗い、半固形の、濁った、光学的に濃い溶液の確実なスペクトル分析が、ＡＴＲ分光によって可能である。
【０００３】
光が１つの媒体から他の媒体に進行するとき、光を屈曲させるような速度変化が生ずる。光ビームが第１の媒体から第２の媒体に通過するときに屈曲する量は、真空中の光の速度とある媒体中の光の速度の比（ｎ＝ｃ／ｖ）として定義される両方の媒体の屈折率を計算し、且つ、スネルの法則を適用することによって求めることができる。スネルの法則：ｎ１ｓｉｎθ１＝ｎ２ｓｉｎθ２（ここで、ｎ１は第１の媒体の屈折率、ｎ２は第２の媒体の屈折率、ｓｉｎθ１は第１の媒体の法線方向に対する光の角度、またｓｉｎθ２は、第２の媒体の法線方向に対する光の屈折角である）で、第１の媒体から第２の媒体へ進む光ビームの屈曲の大きさを計算する。スネルの法則に従って、光ビームが、ｓｉｎｃｒｉｔ＝ｓｉｎ−１ｎ２／ｎ１で定義される臨界角或いは該臨界角より大きい角度で、第１と第２の媒体の間の界面に当たると、屈折する光ビームはなく即ち入射光は全て内部で反射されて、エバネセント波が生成される。
【０００４】
ＡＴＲ分光においては、光ビームをプローブ上に装着可能な光学クリスタルを通過させてサンプルの計測が行われる。光ビームは、例えば、ＵＶ、ＩＲ又はＶＩＳであり、光学クリスタル上に、全入射光が全て内部反射されるような入射角で向けられる。光ビームが内部全反射されるときに、Ｎ．Ｊ．Ｈａｒｒｉｃｋ（１９６５）がエバネセント波として記述している電磁放射場が、クリスタルの表面を超えてクリスタルに隣接するサンプル中に広がる。エバネセント波の滲み出し深さは、一般にきわめて浅く、クリスタル材料の屈折率、サンプル材料の屈折率、ビームの入射角、及び光の波長の関数である。サンプルがエネルギーを吸収するスペクトル領域においては、エバネセント波は減衰され、減衰されたエネルギーが、光ビームに戻される。次いで光ビームは、光学クリスタルを出て、検出器に当たる。検出器は、減衰ビームを記録し、この減衰ビームを変換してスペクトル、例えば吸収スペクトルを生成することができる。
【０００５】
分光において使用される検出器は一般に２種類に分かれ、それは、その中で放射が未露光の写真フィルムに当たる写真検出器と、その中で放射が検出器に当たり電気信号に変換される電子検出器である。電子検出器は、速度及び精度が増大する利点があると共に、スペクトル・データを、表示、処理、及び／又は記憶することができる電子フォーマットに変換する能力がある。電子検出器の例としては、光電子倍増管や光検出器がある。光電子倍増管は、非常に高感度であるが、比較的大型で高価である。光検出器は、小型で低コストという利点がある。光検出器の例としては、ピン・ダイオード検出器、電荷結合素子検出器、及び電荷注入素子検出器がある。
【０００６】
ランベルト・ベールの法則によると、スペクトルとサンプルの濃度の間には直線関係がある。数学的には、Ａ＝εｂｃとなり、ここでＡは特定の波長におけるサンプルの吸光度値、ｂはサンプルを通過する経路長、ｃは濃度、εはその特定波長における材質の吸光係数である。スペクトルと濃度の関係を測定するために、ある計器で一式の標準サンプルを計測し、これらのサンプルは、未知のサンプルの濃度をできる限り忠実に反映すると共に、未知サンプルの濃度と成分の予期される範囲を含む。次いで、標準サンプルの計測を、トレーニング・セットからの計測データと共に用いて、一組の較正方程式が生成される。然しながら、これらの方程式を未知のサンプルに適用するためには、吸光係数の定数を知ることが必要である。ある特定の化合物に対して、選択された波長における吸光係数は一定であるので、最小二乗回帰法、古典的最小二乗回帰法、又は逆最小二乗法を使用して式を解くことができる。一旦、較正方程式が解かれると、未知のサンプルの量又は特性の計算が可能となる。然しながら、これらの量及び特性を正確に予測するためには、未知のサンプルを同一条件で測定しなくてはならない。分光計は、理想的な計測装置である。その理由は、それぞれの較正用の未知のサンプルに対して一点の計測値が得られる他の方法とは異なり、サンプルのスペクトルは多くのデータ・ポイントを含んでいるからである。更に、スペクトル内の各応答値は、そのサンプルを構成する特性又は成分と何らかの関係がある。
【０００７】
製品が所望の治療効果を発揮するために薬物の吸収が必要となるような、全ての固形経口薬局剤型（solid oral pharmaceutical dosage form）に対して、溶解試験が必要となる。ある物質の媒体内での溶解量を計算する１つの方法は、対象となる構成成分の量を正確に予測する較正方程式を生成してそれを解くことである。
【０００８】
米国薬局方（U.S.Pharmacopoeia）は、周知の標準情報源の一つであり、そのような剤型（dosage form）について、多数のモノグラフで溶解及び薬物放出試験を提供している。例外としては、溶液の完全性又は溶解性薬物若しくは放射同位元素標識薬物の迅速分解（１０〜１５分）に対する要件を満たす錠剤がある。この装置及び処理手順は、例えば、米国薬局方２３版７１１章（溶解）１７９１〜１７９３頁にある要件及び規格に準拠する。溶解試験は、品質管理、安定性及び均一性の尺度として、また、生体内と生体外の薬物放出特性を関連づける手段となる。現行の米国薬局方溶解方法で最も一般的に利用されるのは、約３７℃に維持された、温度プログラムが可能な水浴であり、この中にサンプル容器が浸漬される。これらの容器は、所定の量の溶解媒体と、容器の内容物を攪拌する機構とを含む。これは、シャフトに取り付けた回転バスケット又はシャフトに取り付けたパドルを用いて達成することができ、これらの両者について、米国薬局方２３版７１１章（溶解）１７９１〜１７９３頁に概要が記載されている。固形剤型は、時間ゼロにおいて媒体充填容器に配置され、媒体内の剤型の溶解を経時的に監視しながら、特定の容器温度及び混合速度が維持される。
【０００９】
現在、いくつかのシステムが、剤型の溶解試験を実施するのに使用されている。例えば、容器から溶解媒体を除去し、それを分析用の分光計に供給するポンプ・システムを使用することが知られている。然しながら、このシステムは、溶解中に溶解媒体を容器から除去し、これによって溶解状態を変化させるという欠点がある。溶解を監視するために、溶解媒体内に配置された光ファイバ・フロー・セル・プローブを使用することも知られている。しかし、このようなプローブには開口（aperture）があり、これが目詰まりを起こして、溶解計測に影響を与える可能性がある。
【００１０】
【非特許文献１】
Ｕ.Ｓ.Ｐｈａｒｍａｃｏｐｏｅｉａ(米国薬局方)、２３版、７１１章「溶解」、１７９１〜１７９３頁
【特許文献１】
ＰＣＴ  ＵＳ００／２３８００
【非特許文献２】
Ｗ．Ｍ．Ｄｏｙｌｅ、Ｎ．Ａ．Ｊｅｎｎｉｎｇｓ、「ｌｉｇｈｔ−ｐｉｐｅ」、Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ、５（１）、３４−３８、１９９０年
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
現行のＡＴＲ装置は、フレネル反射の高い入射角を有するサンプルからのスペクトル・データを検出することができる。然しながら、その結果は、プローブをサンプル媒体内に配置するときに（特にサンプルが水溶性であるときに）発生する一般流体力学破壊（general hydrodynamic disruption）のために、不正確であることが多い。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の第１の実施形態によれば、ＡＴＲクリスタル、収納容器、放射源、及び検出器を含むＡＴＲクリスタル・システムが提供される。ＡＴＲクリスタルの一面は、収納容器の内部表面の一部を形成する。放射源は放射ビームを発生し、ＡＴＲクリスタルの入力に光学的に接続されている。検出器は、ＡＴＲクリスタルの出力に光学的に接続されて放射を記録する。
【００１３】
本発明の第２の実施形態によれば、上記ＡＴＲクリスタル・システムが、放出可能な量の治療に役立つ即効性試薬（a therapeutically active agent）を含む薬局剤型（a pharmaceutical dosage form）の溶解曲線を測定する装置及び方法に組み込まれる。この実施形態によれば、容器には、溶解媒体内に浸漬された剤型が含まれ、検出器にはプロセッサが結合されている。このプロセッサは、剤型の溶解媒体中への溶解が進行するにつれて、ＡＴＲクリスタルからの情報を受け取り、その情報を解析して、剤型の溶解曲線を生成する。
【００１４】
本発明の第３の実施形態によれば、収納容器中のＡＴＲクリスタルを利用するサンプル分析方法であって、ＡＴＲクリスタルを有する収納容器を提供するステップであって、ＡＴＲクリスタルが容器の内部表面の部分を形成するステップと、単色の光ビームを発生するステップと、この光ビームをＡＴＲクリスタルの入力に伝送するステップと、光ビームをＡＴＲクリスタルの出力から検出器に伝送するステップと、検出器からの信号を記録するステップとを含む方法が提供される。
【００１５】
本発明の第４の実施形態によれば、放出可能な量の治療に役立つ即効性試薬を含む、薬局剤型の溶解曲線を測定するための装置及び方法が提供される。薬局剤型を溶解媒体中に浸漬する容器が、ＡＴＲクリスタルを含む細長いプローブと共に提供される。この細長いプローブは、ＡＴＲクリスタルが溶解媒体中に浸漬されるように、容器中に配置される。放射ビームを発生するための放射源は、ＡＴＲクリスタルの入力に光学的に接続され、検出器がＡＴＲクリスタルの出力に光学的に接続されて放射を記録する。プロセッサが検出器に結合されており、これが、剤型の溶解媒体中への溶解が進行するにつれて、検出器からの情報を受け取り、この情報を分析して、剤型の溶解曲線を生成する。
【００１６】
本発明の第５の実施形態によれば、溶解容器とＡＴＲクリスタルを含み、ＡＴＲクリスタルの一面が、溶解容器の内部表面の部分を形成する、装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の第１の実施形態によれば、組み込みＡＴＲクリスタル・システムが提供される。このシステムはＡＴＲクリスタルを含む。ＡＴＲクリスタルの一面が、収納容器の内部表面の部分を形成すると共に、収納容器の開口（aperture）に適合するように成形されている。ＡＴＲクリスタルの入力に放射源が光学的に接続され、ＡＴＲクリスタルの出力に検出器が光学的に接続されている。収納容器は、又、サンプルと溶解媒体を受け入れるための第２の開口を含む。使用に際しては、サンプルが、溶解媒体を含む収納容器に配置される。次いで、放射源が、光ビームを発生し、この光ビームがクリスタルに入る。光ビームはクリスタル中で向きを変えられて、クリスタルから出る前に少なくとも一度、クリスタルと収納容器内の溶解媒体との間に位置する界面に当たるようにされる。光が、クリスタルと組成物の間の界面に、臨界角、又はそれより大きな入射角で当たるかぎりは、エバネセント波が生成される。組成物は、エバネセント波を減衰させ、エバネセント波からの減衰したエネルギーがビームに戻る。クリスタルから出るときに、ビームは検出器と交差し、検出器はビームを記録し、次いで、検出されたビームが吸収スペクトルに変換される。
【００１８】
本発明の第２の実施形態によれば、放出可能な量の治療に役立つ即効性試薬を含む薬局剤型の溶解曲線を測定するための装置であって、この剤型が、容器内に収納された溶解媒体中に浸漬される装置が提供される。この装置は、薬局剤型を溶解媒体中に浸漬するための容器を含む。この容器はＡＴＲクリスタルを有し、ＡＴＲクリスタルの一面が、容器の内部表面の部分を形成すると共に、収納容器の側面にある開口に適合するように成形されている。放射ビームを発生する放射源は、ＡＴＲクリスタルの入力に光学的に接続されている。放射ビームを記録する検出器は、ＡＴＲクリスタルの出力に光学的に接続されている。検出器にはプロセッサが結合されており、このプロセッサが、剤型の溶解媒体中への溶解が進行するにつれて、ＡＴＲクリスタルから情報を受け取り、この情報を分析し、剤型の溶解曲線を生成する。最も好ましくは、プロセッサは、溶解媒体中での溶解が進行するにつれて、溶解曲線を受け取り、分析し、そして表示する。このような機能を提供するソフトウエアが、例えば「In Situ Methods for Measuring the Release of a Substance from a Dosage Form」という名称のＰＣＴ  ＵＳ００／２３８００に記載されており、その全開示を参照として本願に組み入れる。
【００１９】
この装置の使用に際しては、ベースライン・スペクトルを得るために、オペレータが、容器中に存在するサンプルなしに計測を行うことによってベースライン補正を実施するのが好ましい。その後に、オペレータは、収納容器内に溶解媒体とサンプル物質を配置する。次いでこの装置を使用して、溶解媒体からスペクトル・データが生成される。次いで、ベースライン・スペクトルがスペクトル・データから減算されて、溶解媒体のスペクトルが得られる。
【００２０】
上記の第１及び第２の実施形態において、収納容器の壁にクリスタルを配置することによって、流体力学破壊が低減されて、スペクトル・データの計測がより正確になる。更に、ＡＴＲクリスタルを再調整する必要なしに、複数の計測を行うことができる。更に、ＡＴＲクリスタルの位置が固定されているので、標準サンプル及び未知サンプルを計測するための同等条件が容易に得られる。好ましくは、ＡＴＲクリスタルは、収納容器の壁に固定する。
【００２１】
本発明の第３の実施形態では、ＡＴＲクリスタルが細長いプローブ内に設けられる。この細長いプローブは、放射ビームをＡＴＲクリスタルに向けるように構成されて、溶解容器内部に配置される。放射は、ＡＴＲクリスタルの入力に光学的に接続されており、検出器はＡＴＲクリスタルの出力に光学的に接続されている。使用に際しては、溶解容器は、溶解媒体を含み、剤型が溶解媒体中に沈められる。放射源は、光ビームを発生し、この光ビームが、プローブを介してＡＴＲクリスタルに向けられる。プローブは、カルコゲニド・ファイバ又は溶融石英ファイバで構成することができる。好ましくは、プローブ内に２つの内部接続装置を組み込み、これらを第１及び第２の接続装置に取り付け、第１及び第２の接続装置は、それぞれ放射源及び検出器に結合する。プローブよりも低い屈折率のガラスで、プローブの外表面を被覆してもよい。これによって、プローブは、最少の干渉で光をクリスタルに向けたり、クリスタルから誘導したりする。一旦、クリスタルに入ると、光ビームは向きを変えられて、少なくとも１回クリスタルから出る前にクリスタルと収納容器内の組成物の界面に光が当たるようにされる。クリスタルと組成物の間の界面に、臨界角、又はそれより大きな入射角でビームが当たる限り、エバネセント波が生成される。組成物は、エバネセント波を減衰させ、エバネセント波からの減衰したエネルギーがビームに戻る。クリスタルを出るときに、ビームは検出器と交差し、検出器はビームを記録する。次いで、検出されたビームを使用して、スペクトルが生成され、このスペクトルが処理されて溶解媒体中の剤型の溶解曲線が得られる。
【００２２】
好ましくは、プローブは、カルコゲニド・ファイバ、例えば砒素、セレン、及びテレンからなるガラス（ＡｓＳｅＴｅガラス）で構成される。カルコゲニド・ファイバは、中赤外域で有効であり、中赤外領域、即ち９００〜５０００ｎｍの大部分にわたって透過する。プローブは、屈折率のより小さなガラスで被覆して、ファイバからの放射の逸失、或いは「漏洩」を防止することもでき、これによってより正確なスペクトルの測定値が得られる。ＵＶ／Ｖｉｓ領域では、溶融石英ファイバがＡＴＲクリスタルとして使用される。
【００２３】
プローブは、プローブの外部表面と収納容器の開放部（opening）（又は収納容器カバーの開放部）の間のシールを形成するように構成して、流出又は蒸発による収納容器内の物質の損失を最小化することができる。固定装置、例えばネジを使用して、収納容器に対するプローブの位置を固定しもよい。
【００２４】
ＡＴＲクリスタルにおけるフレネル反射の入射角が小さいために、暗く、濁った、半固形の物質の分析が可能である。更に、ペーストやその他の粘性のある混合物のような、より高いモル減光率（molar extinction coefficient）を有する液体サンプルからスペクトルを得ることができる。
【００２５】
放射源は、それに限定はされないが、ＱＴＨランプ、重水素ランプ、発光ダイオード、又はレーザとすることができる。放射源はまた、キセノンランプ、水銀キセノンランプ、キセノン・フラッシュ・ランプ、メタル・ハライド・ランプ、ＧａＡｓ赤外ＬＥＤ、ＧａＡｌＡ赤外ＬＥＤ、ＧａＡｌＡ赤外ＬＥＤ、又はＧａＡＡｓ赤外ＬＥＤ（Hamamatsu Corporation製）とすることができる。異なる供給源によって、赤外域と同様に、紫外線及び可視光域でのスペクトル解析が可能となり、従って、染料や、その他の吸収の大きな水溶性物質の分析が容易になる。
【００２６】
光源が単色光源でない実施形態においては、フィルタ、例えばモノクロメータ、分光写真器、線形可変フィルタ、バンドパス・フィルタ、又は干渉フィルタが、放射源とＡＴＲクリスタルの間か、又はＡＴＲクリスタルと検出器の間の、いずれかに設けられる。フィルタは、モノクロメータ・フィルタ型デバイス、回転傾斜フィルタ・ホイール、回転フィルタ・ホイール、ＡＯＴＦ（音響光学可変フィルタ）、事前分散格子（pre-dispersive grating）モノクロメータ、又は事後分散格子（post-dispersive grating）モノクロメータとすることもできる。フィルタは、単色光ビームを、多色光ビームから分離すること、即ちスペクトル分析を可能にする。
【００２７】
１又は２以上の接続装置は、放射源からＡＴＲクリスタル若しくはプローブへ、又はＡＴＲクリスタル若しくはプローブから検出器へ光ビームを伝送することができる。１又は２以上のミラーによって、光ビームを放射源からＡＴＲクリスタル若しくはプローブへ、またＡＲＴクリスタルからプローブ若しくは検出器に伝送することができる。第１及び第２の接続装置は、剛体導波管（rigid wave tube）又は光ファイバ・ケーブルとすることができる。剛体導波管及び光ファイブ・ケーブルの両方とも、光ビームを供給源から目的箇所に誘導するが、光ファイバ・ケーブルは、より柔軟性が高く、損傷を受け難い。また、光ファイバ・ケーブルは、プローブの内部に組み込むことができる。ミラーは、一般に導波管又は光ファイバ・ガイドよりも高価であり、導波管又は光ファイバ・ガイドに対して導電性でない環境において使用できる。Hamamatsu Corporation製のＵＶ点光源は、放射源として使用して、クリスタルに接続することもできる。
【００２８】
プローブは、不活性材料、例えば、テフロン（商標名）、フッ素プラスチック、ＰＴＦＥ、ナルゲン（ＮＡＬＧＥＮＥ、商標名）、又はテフロン（商標名）・フッ素ポリマー樹脂で構成するか又は被覆することができると共に、１又は２以上の内部接続デバイスを含み、このデバイスは第１及び第２の接続デバイス、並びにＡＴＲクリスタルに接続することができる。放射性又は高度に腐食性の物質を分析するためには、プローブは鉛又は鋼で構成かつ／又は被覆することもできる。内部接続デバイスを使用する代わりに、第１及び第２の接続デバイスをプローブ内に組み込むこともできる。従って、プローブの外部表面は、腐食性の組成物から接続デバイスを保護する。
【００２９】
収納容器は、不活性材料、例えば、テフロン（商標名）、フッ素プラスチック、ＰＴＦＥ、ナルゲン（ＮＡＬＧＥＮＥ、商標名）、又はテフロン（商標名）・フッ素ポリマー樹脂で構成するか、又はそれで被覆して、腐食性の材料を分析できるようにするのが好ましい。好ましくは、組成物の損失を防止するために、容器の開放部をカバーで覆い、かつカバーでシールを形成する。放射性又は高度に腐食性の物質を分析するために、収納容器を鉛又は鋼で構成かつ／又は被覆することもできる。収納容器は、ガラス、ＰＹＲＥＸ、プラスチック、又は一般に非腐食性物質を保持するのに使用される他の材質で構成することもできる。
【００３０】
組み込みＡＴＲは、ＺｎＳｅ、Ｇｅ、ＳｅＡｓ、Ｃｄｓ、ＣｄＴｅ、ＣｓＩ、Ｃ、ＩｎＳｂ、Ｓｉ、サファイア（Ａｌ２Ｏ３）、焼き鈍しガラス、ホウケイ酸クラウンガラス、ＢＫ７焼き鈍しガラス、ＵＢＫ７焼き鈍しガラス、ＬａＳＦＮ９焼き鈍しガラス、ＢａＫ１焼き鈍しガラス、ＳＦ１１焼き鈍しガラス、ＳＫ１１焼き鈍しガラス、ＳＦ５焼き鈍しガラス、フリントガラス、Ｆ２ガラス、光学クラウンガラス、低膨張ホウケイ酸ガラス（ＬＥＢＧ）、パイレックス、合成溶融石英（アモルファス二酸化ケイ素）、光学品質合成溶融石英、ＵＶグレード合成溶融石英、ＺＥＲＯＤＵＲ、ＡｇＢｒ、ＡｇＣｌ、ＫＲＳ−５（ＴｌＢｒとＴｌＣｌ化合物）、ＫＲＳ−６（ＴｌＢｒとＴｌＣｌ化合物）、ＺｎＳ、ＺｒＯ２、ＡＭＴＩＲ又はダイアモンドである。
【００３１】
ＡＴＲクリスタル全体又はその部分を、金属被膜、誘電体被膜、裸アルミニウム、保護膜付きアルミニウム、強化アルミニウム、ＵＶ強化アルミニウム、内部銀、保護膜付き銀、裸金、保護膜付き金、MAXBRIte、Extended MAXBRIte、Diode Laser MAXBRIte、UV MAXBRIte、又はLaser Line MAX-Rで被覆してもよい。被膜は反射される光量を増加させ、これによってデータの精度を改善する。また、被膜は、特定の波長の光だけを反射する材質とすることもできる。
【００３２】
ＡＴＲクリスタルは、それに限定はされないが、台形、円筒形（例えば、ペン形）、半球、球形、及び長方形を含む、さまざまな形状にすることができる。異なる形状にすると、屈折率が異なり、これは異なるサンプルを分析するのに有用である。球形ＡＴＲクリスタルは、ビーム径を２分の１に低減し、これによってビームをより小さなスポット寸法に集中させる。その結果、ビームはサンプルにより大きな圧力を及ぼし、小さなサンプルの分析が改善される。
【００３３】
ＡＴＲクリスタルは、光ビームがクリスタルに進入し、界面から反射して、クリスタルから出るように構成することができる。このようなクリスタルは、シングル・バウンス・クリスタルと呼ばれている。シングル・バウンス・クリスタルは、ビームの短い経路長のせいでフレネル反射損失を低減する。フレネル反射損失が低減されることによって、シングル・バウンスＡＴＲは、例えば、水性溶液、有機液、ペースト、及び粉末状固体などの強力吸収サンプルの定性的及び定量的分析の両方を改善する。
【００３４】
マルチプル・バウンスＡＴＲクリスタルも使用することができる。これらは、ビームを複数回減衰させるという利点があり、これによって低いサンプル濃度又はサンプル中の成分の割合に対する感度を高くする。ある実施形態においては、ＡＴＲクリスタルを被覆することによって、経路長を制限すること（例えば、サンプルに当たるバウンス回数を低減すること）ができる。
【００３５】
検出器としては、それに限定はされないが、シリコン検出器（ＰＤＡ、ＣＣＤ検出器、個別フォトダイオード）、光電子倍増管、Ｇａ検出器、ＩｎＳｂ検出器、ＧａＡｓ検出器、Ｇｅ検出器、ＰｂＳ検出器、ＰｂＳｉ光導電光子検出器、ＰｂＳｅ光子検出器、ＩｎＡｓ光子検出器、ＩｎＧａＡｓ光子検出器、光導電光子検出器、光起電力光子検出器、ＩｎＳｂ光子検出器、フォトダイオード、光導電性セル、ＣｄＳ光導電性セル、光半導体又はＨｇＣｄＴｅ光導電性検出器がある。単一の検出器又は検出器の配列を使用することができる。好ましくは、検出器は処理ユニットに接続し、処理ユニットが干渉写真信号（interferogram signal）をスペクトルに変換することができる。
【００３６】
ＦＴ（フーリエ変換）スペクトロメータ、ＦＴＩＲ（フーリエ変換赤外）スペクトロメータ、又は２重ビーム・スペクトロメータを、ＡＴＲクリスタルと共に使用することもできる。これらのデバイスは、サンプルに当たる光ビームの代わりに、光ビームがサンプルと接触するＡＴＲクリスタルに当たることを除いて、従来方式で構成されている。
【００３７】
図１（ａ）は、本発明の好ましい実施形態の概略側面図を示し、この実施形態は、ＡＴＲクリスタル７６、第１の接続デバイス２６、及び第２の接続デバイス３を含む。第１の接続デバイス２６は、放射源２３によって発生される光ビーム２５を、収納容器６の側にあるＡＴＲクリスタル７６に伝送する。ＡＴＲクリスタル７６に移動中に、ビームはフィルタ３０に当たり、このフィルタはビーム２５を多色光から単色光に変化させる。ビーム２５は、ＡＴＲクリスタル７６に進入し、ＡＴＲクリスタル７６を通過中に、ＡＴＲクリスタル７６と物質４の間にある界面１５に少なくとも１回、当たる。ビーム２５が界面１５と、臨界角４４（図４、５を参照）又はそれより大きな角度で接触するたびに、エバネセント波１６が生成される。このエバネセント波１６は、物質４を透過して、物質４がエネルギーを吸収するスペクトル領域において減衰される。それぞれのエバネセント波１６の減衰したエネルギーは、ビーム２５に戻される。次いで、ビーム２５は、ＡＴＲクリスタル７６を出て、第２の接続デバイス３によって、検出器１８に導かれる。検出器１８は、処理デバイス１９に接続することが可能であり、減衰されたビーム２５を記録する。次いで、検出されたビームを、処理デバイス１９によって処理して、溶解媒体の吸収スペクトルを生成することができる。本発明のある実施形態においては、処理デバイス１９は、サンプル・スペクトル（現在の物質がある状態で、本発明を使用して得られたデータ）から、ベースライン・スペクトル（本発明を使用して現在の物質なしで得られたデータ）を減算して、ベースライン補正吸収スペクトルを得ることができる。
【００３８】
当業者であれば理解するように、ＡＴＲクリスタルによって生成されるスペクトルは、それに限定はされないが、サンプルが高濃度のときのサンプル内の近接する分子間の静電相互作用による吸光係数の偏差、サンプル中の粒子状物質による放射ビームの無規則散乱、サンプルの内在的蛍光又はリン光、サンプル中の濃度の関数として化学平衡の移動、及び迷光を含む、化学的及び計器的な因子による影響を受けて、ランベルト・ベールの法則の一般直線性からはずれる。然しながら、これらの問題は、従来技術を用いて回避又は補償することができる。
【００３９】
開口又は開放部が、収納容器の側面に形成されている。ＡＴＲクリスタル７６は、収納容器６の側面に固定されて、ＡＴＲクリスタルの一方の側面が、容器の内部表面の部分を形成するように、開口を覆っている。ＡＴＲクリスタルは、例えば、締結具、ガスケット、又は接着剤（シリコン接着剤など）を含む、任意の好適な方法で、収納容器に固定することができる。このようにして、ＡＴＲクリスタルは収納容器に組み込まれる。
【００４０】
カバー５を収納容器の上に配置して、例えば蒸発による物質４の損失を防止することができる。
【００４１】
方程式、Ｎ＝ＬｃｏｔＦ／２ｔ及びＤｐ＝ｗ／２πｎｃ［ｓｉｎ２Ｆ−（ｎｓ／ｎｃ）２］１／２（ここで、ＮはＡＴＲクリスタル７６内での反射回数、ＬはＡＴＲクリスタル７６の長さ、Ｆは入射角、ｔはＡＴＲクリスタル７６の厚さ、Ｄｐはエバネセント波１６の滲み出し深さ、ｎｃはＡＴＲクリスタル７６の屈折率、ｎｓは物質４の屈折率、ｗは光の波長）によって、ＡＴＲクリスタル７６内でのビーム２５の反射回数及びビーム２５のサンプル４中への滲み出し深さが求められる。次いで、ビーム２５の有効経路長を、Ｐ＝Ｎ×Ｄｐ（ここで、Ｎは反射回数、Ｄｐは滲み出し深さ）から求めることができる。有効経路長は、結果として得られるスペクトルの強度の測度となる。
【００４２】
フィルタ３０は、モノクロメータ、スペクトログラフ、線形可変フィルタ、バンドパス・フィルタ、又は干渉フィルタとすることができる。フィルタ３０はまた、モノクロメータ／フィルタ型デバイス、回転傾斜フィルタ・ホイール、回転フィルタ・ホイール、ＡＯＴＦ（音響光学可変フィルタ）、又は事前分散格子モノクロメータとすることもできる。
【００４３】
図１（ａ）において、フィルタ３０は、放射源２３とＡＴＲクリスタル７６の間に位置するが、図１（ｂ）に、類似構成要素に図１（ａ）と同一参照番号を付して示すように、フィルタ３０はＡＴＲクリスタル７６と検出器１８の間に配置することもできる。然しながら、フィルタ３０がＡＴＲクリスタル７６と検出器１８の間にある場合には、フィルタは、事前分散格子モノクロメータとすることはできないが、事後分散格子モノクロメータとすることはできる。
【００４４】
放射源２３は、ＱＴＨランプ、重水素ランプ、１組の発光ダイオード、又はレーザとすることができる。放射源２３はまた、キセノンランプ、水銀キセノンランプ、キセノン・フラッシュ・ランプ、メタル・ハライド・ランプ、ＧａＡｓ赤外ＬＥＤ、ＧａＡｌＡ赤外ＬＥＤ、ＧａＡｌＡ赤外ＬＥＤ、又はＧａＡＡｓ赤外ＬＥＤ（全てHamamatsu Corporation製）とすることができる。レーザ、ＬＥＤ、又はその他の単色光源を使用する場合には、ＡＴＲクリスタルの前後、いずれにもフィルタ３０は必要でない。
【００４５】
組み込みＡＴＲクリスタル７６は、ＺｎＳｅ、Ｇｅ、ＳｅＡｓ、Ｃｄｓ、ＣｄＴｅ、ＣｓＩ、ＩｎＳｂ、Ｓｉ、サファイア（Ａｌ２Ｏ３）、焼き鈍しガラス、ホウケイ酸クラウンガラス、ＢＫ７焼き鈍しガラス、ＵＢＫ７焼き鈍しガラス、ＬａＳＦＮ９焼き鈍しガラス、ＢａＫ１焼き鈍しガラス、ＳＦ１１焼き鈍しガラス、ＳＫ１１焼き鈍しガラス、ＳＦ５焼き鈍しガラス、フリントガラス、Ｆ２ガラス、光学クラウンガラス、低膨張ホウケイ酸ガラス（ＬＥＢＧ）、パイレックス、合成溶融石英（アモルファス二酸化ケイ素）、光学品質合成溶融石英、ＵＶグレード合成溶融石英、ＺＥＲＯＤＵＲ、ＡｇＢｒ、ＡｇＣｌ、ＫＲＳ−５（ＴｌＢｒとＴｌＣｌ化合物）、ＫＲＳ−６（ＴｌＢｒとＴｌＣｌ化合物）、ＺｎＳ、ＺｒＯ２、ＡＭＴＩＲ、又はダイアモンドである。ＵＶ／ＶＩＳ用途用のムーブメント、溶融石英などのその他のクリスタルも使用することができる。
【００４６】
毒性ではあるが、亜鉛セレン化物（ＺｎＳｅ）クリスタルは、透明で、粒子寸法が約７０μｍの多結晶格子を有し、本質的に外部不純物吸収がなく、従って、散乱によるバルク損失が極めて低い。更に、ＺｎＳｅクリスタルは、スペクトル域が約２０，０００〜５００ｃｍ−１と広く、約０．５μｍ〜約１．５μｍの範囲を透過し、屈折率が約２．４３である。
【００４７】
光学要素として、ＺｎＳクリスタルは、屈折率が約２．２５、スペクトル域が約５０，０００〜７７０ｃｍ−１であり、湿潤状態又は水性溶液中で機能するが、酸性溶液中では機能しない。
【００４８】
Ｓｉクリスタルは、ＫＲＳ−５及びＺｎＳｅクリスタルよりも屈折率が大きく、湿ったサンプル及び水溶液、酸及びアルカリをも含む用途に適しているが、ＨＦ及びＨＮＯ３はこのクリスタルを侵食する。スペクトル域は、約４０００〜１５００ｃｍ−１であり、遠赤外では約４００〜３０ｃｍ−１である。このクリスタルの屈折率は、３．４２である。
【００４９】
屈折率が約４．０１のゲルマニウム光学要素は、一般のＩＲ材質の最大の屈折率を有する。１．８〜１７μｍにわたる広い透過範囲、約５０００〜５５０ｃｍ−１のスペクトル域、及び可視範囲において不透明であるために、ゲルマニウムクリスタルは、硬質ポリマー及び炭素充填サンプルの分析に有用である。ゲルマニウム光学要素は、湿潤サンプル及び水溶液、酸及びアルカリにも適している。然しながら、ゲルマニウム光学要素は、高温の硫酸、王水によって侵食されると共に、熱衝撃を受けやすい。
【００５０】
ＫＲＳ−５は、多様な実験のための汎用クリスタルであるが、このクリスタルは湿潤サンプル又は水溶液を伴う用途には適さず、圧力によって変形する可能性がある。更に、ＫＲＳ−５クリスタルは、極めて強い毒性である。このクリスタルの屈折率は約２．３８であり、そのスペクトル域は約１７，０００〜２５０ｃｍ−１である。
【００５１】
ＡＭＴＩＲ（赤外放射を透過するアモルファス材料（Amorphous Material which Transmits Infrared Radiation））は、屈折率が約２．５のカルコゲナイド・ガラスである。ＡＭＴＩＲクリスタルは、スペクトル域が約４０００〜７２５ｃｍ−１であり、湿ったサンプル又は水溶液を含む、酸溶液に適しているが、このクリスタルは塩基によって侵食される。
【００５２】
ダイアモンド・クリスタルは、スペクトル域が約４０００〜４００ｃｍ−１であり、かつ２５００〜２０００ｃｍ−１に２Ａ型吸収帯を有し、ｐＨ１〜１４の水溶液を使用する用途に適している。更に、ダイアモンドの耐久性によって、接触効率（contact efficiencies）を１００％に近づけることができる。ダイアモンド・クリスタルの屈折率は、約２．３５である。ＺｎＳｅ又はＫＲＳ−５で製作された弾丸形の集束クリスタルは、ダイアモンド・クリスタルと光学接触させて配置して、入力及び出力放射用のインタフェース光学系に供することができる。
【００５３】
ＡＴＲクリスタル７６全体又はその一部、例えば光ビームを界面１５に反射する側面を、金属被膜、誘電体被膜、裸アルミニウム、保護膜付きアルミニウム、強化アルミニウム、ＵＶ強化アルミニウム、内部銀、保護膜付き銀、裸金、保護膜付き金、MAXBRIte、Extended MAXBRIte、Diode Laser MAXBRIte、UV MAXBRIte、又はLaser Line MAX-Rで被覆することができる。この被膜は反射される光量を増加させ、これによってデータの精度が改善される。また、被膜を特定の波長の光だけを反射する（又は透過させる）材質とすることもできる。このようにして、この被膜をＡＴＲクリスタル７６上に配設することによって、特定の波長の光だけがサンプルに到達するようにすることもできる。
【００５４】
ＡＴＲクリスタル７６は、台形、円筒形、半球形、球形、又は長方形とすることができる。形状が異なることによって、屈折率及びＡＴＲクリスタル７６内に滞留中のビーム２５の反射回数が影響を受ける。
【００５５】
シングル・バウンス・クリスタル、即ちビームがクリスタルに進入し界面から反射してクリスタルから出る、クリスタルは、ビーム２５の経路長が短いために、フレネル反射損失を低減する。フレネル反射損失は、障害物に当たって、実質的に一点から発生している球形波を伴う屈折によって生じる。フレネル反射損失が低減されることによって、シングル・バウンスＡＴＲは、例えば、水溶液、有機液、ペースト及び粉末状固体などの吸収の大きいサンプルの定性分析及び定量分析の両方を改善する。
【００５６】
球形クリスタルは、Nicolet Instrument Corp.の記載のように、ビーム２５の直径を２分の１に低減し、より小さなスポット寸法にエネルギーを集中させる。それによって、ビーム２５は物質４により大きな圧力を与え、少量のサンプルの分析を改善する。
【００５７】
第１及び第２の接続デバイス２６，３は、中空、剛直導波管とすることができる（参照：W. M. Doyle、N. A. Jennings,“light-pipe,”Spectroscopy 5 (1) 34-38 (1990)）。然しながら、管はかなり剛直であり、使用する反応容器の形状から要求される注意深い機構設計を必要とし、従って、反応容器寸法及び／又は形状が変わる可能性のある環境において反復使用するには向いていない。更に、剛直導波管は、精密に位置合わせされたミラーに依存して管内の湾曲部又は角部の回りに信号を伝送するために、剛直導波管は、振動に極めて敏感であり、このため導波管は通常の産業環境での使用には適さない。
【００５８】
第１及び第２の接続デバイス２６，３は、フレキシブル光ファイバ・ケーブルとすることもでき、これには電磁スペクトルの適当な部分で放射を透過する１又は２以上の光ファイバを含めることができる。光ファイバ・ケーブルは、その耐久性と展延性のゆえに広範な環境において使用が可能である。例えば、可視スペクトル領域で使用するケーブルは、石英ガラスのファイバを使用して製作することができる。
【００５９】
第１及び第２の接続デバイス２６，３は、それに限定はされないが、光学ガラス、溶融石英ファイバ、低ＯＨ溶融石英ファイバ、フッ化物、又はカルコゲナイド・ファイバで構成することができる。高品質光学ガラスは、約４００ｎｍから約９００ｎｍまでの波長を透過する。然しながら、ＵＶ領域の透過は非常に低く、約３５０ｎｍより短い波長は透過しない。その用途がＵＶ光を必要とする場合には、より高価な石英ファイバを使用することができる。約１．４ミクロンにおいて、ＩＲ透過専用に設計されたものを除く全てのファイバは、ガラス中における吸収のために透過率が大きく低下する。近赤外（ＮＩＲ）専用に設計された低ＯＨ溶融石英ファイバは、約１．４ミクロンにおいて透過率低が低下せず、約０．４ミクロンから約２．５ミクロンまでの間でよく透過する。フッ化物ファイバ及びカルコゲナイド・ファイバは、約１ミクロンから約１０ミクロンの範囲で有効である。
【００６０】
収納容器６は、不活性材料、例えばテフロン（商標名）、フッ素プラスチック、ＰＴＦＥ、ナルゲン（ＮＡＬＧＥＮＥ、商標名）、鉛、ステンレス鋼、又はテフロン（商標名）・フッ素ポリマー樹脂で構成することができる。或いは、容器６は、ガラス、ＰＹＲＥＸ、クラウン、溶融石英ホウケイ酸ガラス又はフリントで製作することができる。
【００６１】
多様な検出器１８が使用可能であり、限定はされないが、シリコン検出器（ＰＤＡ、ＣＣＤ検出器、個別フォトダイオード）、光電子倍増管、Ｇａ検出器、ＩｎＳｂ検出器、ＧａＡｓ検出器、Ｇｅ検出器、ＰｂＳ検出器、ＰｂＳｉ光導電光子検出器、ＰｂＳｅ光子検出器、ＩｎＡｓ光子検出器、ＩｎＧａＡｓ光子検出器、光導電光子検出器、光起電力光子検出器、ＩｎＳｂ光子検出器、フォトダイオード、光導電性セル、ＣｄＳ光導電性セル、光半導体、又はＨｇＣｄＴｅ光導電性検出器などがある。検出器１８は、単一の要素（即ち、１つの検出器ユニット）で構成することも、配列に組織された複数の要素で構成することもできる。
【００６２】
図２は、第１の接続デバイス２６及び第２の接続デバイス３（図１）の代わりに、第１のミラー７７及び第２のミラー７８を有する、本発明の概略側面図を示す。第１のミラー７７は、放射源２３で発生される光ビーム２５を、ＡＴＲクリスタル７６の方向に反射する。ＡＴＲクリスタル７６への経路で、ビームはフィルタ３０に当たり、このフィルタは光ビームを多色光から単色光に変化させる。ビーム２５は、ＡＴＲクリスタル７６に進入し、ＡＴＲクリスタル７６中を進行する間に、ＡＴＲクリスタル７６と物質４の間にある界面１５に少なくとも１回、当たる。ビーム２５が、臨界角４４（図３、４を参照）又はそれより大きな角度で界面１５と接触するたびに、エバネセント波１６が生成される。このエバネセント波１６は、物質４中に滲み出して、物質４がエネルギーを吸収するスペクトル領域において減衰される。それぞれのエバネセント波１６の減衰したエネルギーは、ビーム２５に戻される。次いで、ビーム２５は、ＡＴＲクリスタル７６を出て、第２のミラー７８によって、検出器１８に導かれる。検出器１８は、処理デバイス１９に接続することが可能であり、減衰されたビーム２５を記録し、次いで検出されたビームは上述した方法で処理されて溶解媒体のスペクトルを生成する。或いは、フィルタ３０を、ＡＴＲクリスタル７６と放射源２３の間の代わりに、ＡＴＲクリスタル７６と検出器１８との間に配置することもできる。
【００６３】
図３（ａ）は、本発明の代替実施形態である、プローブ１００上に装着されたＡＴＲクリスタル７６を示す。構成要素１８、１９、３０、７７、７８及び２３（図示せず）は、図１及び２を参照して上述したのと同じ方法で構成することができる。プローブ１００は、開口を介して収納容器６に挿入される。望まれる場合には、プローブ１００は、収納容器６にシールを形成して、蒸発による物質４の損失を防止するように、成形することができる。放射源（図示せず）は、光ビームを発生する。光ビームは、フィルタ（図示せず）を通過して、第１の接続デバイス２６に進入する。次いで、第１の接続デバイス２６は、ビーム２５をプローブ１００に伝送する。プローブ１００は、ビームをＡＴＲクリスタル７６に伝送する。ビーム２５は次いで、ＡＴＲクリスタル７６に進入し、ＡＴＲクリスタル７６中を進行する。ＡＴＲクリスタル７６内を進行中に、ビーム２５は、ＡＴＲクリスタル７６と物質４との界面１５に少なくとも１回当たり、そのときに少なくとも１つのエバネセント波を生成する。このエバネセント波は、物質４に滲み込み、物質４がエネルギーを吸収するスペクトル域において減衰される。エバネセント波の減衰したエネルギーは、ビーム２５に戻されて、次いで、このビームがＡＴＲクリスタル７６を出て、再びプローブ１００に進入する。プローブ１００は、ビーム２５を第２の接続デバイス３に伝送する。この第２の接続デバイス３は、次いで、ビームを検出器（図示せず）に導く。検出器は、処理デバイス（図示せず）に接続可能であり、減衰された光ビームを記録し、次いで検出されたビームが処理されて溶解媒体のスペクトル・レポートが生成される。
【００６４】
図３（ｂ）は、プローブ１００の側面図である。プローブ・カバー１０１も示してある。プローブ・カバー１０１で、ＡＴＲクリスタル７６の外表面を選択的に覆い、その結果、物質４との吸収接触が低減されるようにすることができる。
【００６５】
ＡＴＲクリスタル７６から出るビーム２５の部分と、ＡＴＲクリスタル７６に入るビーム２５の部分との干渉を防止するために、パーティション５０００をプローブ１００の中央に設置してもよい。更に、第１及び第２の接続デバイス２６，３も、（或いは代替的に）、第１の接続デバイス２６の出力とＡＴＲクリスタル７６の入力を直接接続し、かつＡＴＲクリスタル７６の出力と第２の接続デバイス３の入力を直接接続するように、プローブ１００に接続することもできる。
【００６６】
プローブ１００は、カルコゲナイド・ファイバ、例えば砒素、セレン、及びテルルからなるガラス（ＡｓＳｅＴｅガラス）で構成することができる。カルコゲナイド・ファイバは、中赤外域で有効であり、中赤外域即ち９００〜５０００ｃｍの実質的部分にわたって送信する。プローブ１００は、より屈折率の低いガラスで被覆して、ファイバからの放射の逸失又は「漏洩」を防止することもできる。
【００６７】
代替手法として、プローブ１００を不活性材料、例えばテフロン（商標名）、フッ素樹脂、ＰＴＦＥ、ナルゲン（ＮＡＬＧＥＮＥ、商標名）、又はテフロン（商標名）・フッ素ポリマー樹脂で構成すると共に、図３（ｂ）に示すように、複数の内部接続デバイス１０５、例えば光ファイバ・ケーブルを含んでもよい。第１の接続デバイス２６からＡＴＲクリスタル７６に光を転送するために、第１の組の内部接続デバイス１０５を、第１の接続デバイス２６の出力及びＡＴＲクリスタル７６の入力に取り付ける。ＡＴＲクリスタル７６の出力から第２の接続デバイス３の出力に光を転送するために、第２の組の内部接続デバイス１０５を、第２の接続デバイス３の入力と、ＡＴＲクリスタル７６の出力とに取り付ける。好ましくは、内部接続デバイス１０５を、第１及び第２の接続デバイス２６，３とＡＴＲクリスタル７６とに接続し、光ビーム２５をＡＴＲクリスタル７６に、またそこから伝送するようにする。
【００６８】
内部接続デバイス１０５の代わりに、第１及び第２の接続デバイス２６，３をプローブ１００内部に組み込み、第１の接続デバイス２６の出力をＡＴＲクリスタル７６の入力に接続し、第２の接続デバイス３の入力をＡＴＲクリスタル７６の出力に接続することができる。
【００６９】
図４は、ＡＴＲクリスタル７６のマルチプル・バウンス実施形態を示す。光ビーム２５は、入射角４２でＡＴＲクリスタル７６に進入し、ＡＴＲクリスタル７６と物質４の界面１５から反射する。次いで、ビームは、反射率を向上させる材質で被覆することのできる、ＡＴＲクリスタル７６の反対側４９から反射して、界面１５に２回目に戻る。ビームが界面１５から反射するたびに、ビームは、入射角４２で反射する。入射角４２が臨界角４４に等しいか、それよりも大きい場合には、入射光は内部全反射されて、エバネセント波１６が生成される。スネルの法則によって、臨界角４４が次のように決まる。ｓｉｎｃｒｉｔ＝ｓｉｎ−１ｎ２／ｎ１（ここで、ｎ１はＡＴＲクリスタル７６の屈折率、ｎ２は物質４の屈折率である）。物質４がエネルギーを吸収するスペクトル領域においては、エバネセント波１６が減衰し、減衰されたエネルギーがビーム２５に戻される。界面１５に２回目に当たった後に、ビーム２５は、ＡＴＲクリスタル７６から出る。空の容器によって生成されたスペクトル・データから検出器１８のスペクトル・データを減算することによって、界面１５から得られる任意のスペクトル・データをマスキングで求めることができる。代替手法として、クリスタル中を伝播した光の波長域内の放射を吸収しない、材質を反対側の界面４９に設置することができる。
【００７０】
ＡＴＲクリスタル７６の屈折率、物質４の屈折率、入射角４２が滲み出し深さに影響を与える。例えば、入射角４２を減少させるか又は屈折率の小さいクリスタルを使用すると、エバネセント波１６の滲み出し深さが増大するが、エバネセント波１６は一般に、浅い滲み出し深さにおいて、より確実な結果を提供する。
【００７１】
図５は、ＡＴＲクリスタル７６のシングル・バウンス実施形態を示す。光ビーム２５は、入射角４２でＡＴＲクリスタル７６に進入し、反射点７８で界面１５から反射する。ビームが界面１５と接触する入射角４２が、臨界角４４に等しいか又はそれよい大きい場合には、入射光は内部全反射され、エバネセント波１６が生成される。スネルの法則によって、臨界角４４が次のように決まる。ｓｉｎｃｒｉｔ＝ｓｉｎ−１ｎ２／ｎ１（ここで、ｎ１はＡＴＲクリスタル７６の屈折率、ｎ２は物質４に対する屈折率である）。物質４がエネルギーを吸収するスペクトル領域において、エバネセント波１６は減衰されて、減衰されたエネルギーがビーム２５に戻される。次いで、ビーム２５がＡＴＲクリスタル７６を出る。
【００７２】
図６は、単色性フィルタ型デバイスを示す。光ビームが、回転円形ディスク５０４に当たり、このディスクは複数の狭帯域光学フィルタ５０７を含む。ディスクは回転させて、光ビームがそれぞれの狭帯域光学フィルタ５０７を通過するようにできる。エンコーダ５１１が、どの光学フィルタ５０７をそのときに光源下におくかを制御する。光学フィルタ５０７が光ビームをフィルタリングし、それによって狭い選択された波長域のみが通過する。この単色フィルタ型デバイスは、図１〜３に記載したいずれのデバイスにおいても、ＡＴＲクリスタル７６の上流又は下流のフィルタ３０として使用することができる。
【００７３】
図７及び８は、傾斜フィルタ方式を利用するフィルタ型ＮＩＲデバイスの２つの基本形態を示す。
【００７４】
図７は、光遮断フラグ６０４を有する、ウエッジ干渉フィルタを利用する回転傾斜フィルタを示す。光は、フィルタ・ホイール６００を介して、干渉フィルタ・ウエッジ６０２を通過する光の入射角に依存するさまざまな波長と帯域で伝送される。この回転フィルタ・ホイールは、図１〜３に記載のデバイスのいずれにも、ＡＴＲクリスタル７６の上流又は下流のフィルタ３０として使用可能である。
【００７５】
図８は、スピニング・フィルタ・ホイールを示し、これにおいては、光は、複数の干渉フィルタ７０１を有する、エンコーダ・ホイール７００を通過する。スピニング・フィルタ・ホイールは、図７の傾斜フィルタと同じ基本原理を用いて作動するが、スピニング・フィルタ・ホイールの干渉フィルタ７０１は、位置精度（波長再現性）の向上と信頼性の向上のためにエンコーダ・ホイール７００内に装着される。スピニング・フィルタ・ホイールは、図１〜３の記載のデバイスのいずれにおいても、ＡＴＲクリスタル７６の上流又は下流のフィルタ３０として使用することができる。
【００７６】
図９は、一般的な事前分散型モノクロメータ式装置を示し、ここで光はサンプルに当たる前に分散される。光のビームは、入口スリット８００を通過して、格子８１０上に進む。格子８１０は、複数の異なる波長のビームに光を分離する。（不要な波長を除くための）オーダ・ソーティング（order sorting）８２０構成要素、及び（較正用の波長標準を提供するための）標準８３０構成要素を介して、伝送のための所望の波長帯が選択される。このデバイスは、ＡＴＲクリスタル７６の上流に配置する限り、図１（ｂ）、２、３に前述した本発明の実施形態のいずれにも、フィルタ３０としても使用可能である。
【００７７】
図１０は、一般的な事後分散型モノクロメータを示す。この種の装置は、サンプル上により多くのエネルギーを伝送することを可能にする利点がある。光ビームがＡＴＲクリスタル７６を出た後（図１〜５）に、光ビームが減衰されて、光は格子９１０（分散要素）に反射して戻される。格子９１０に当たると、光はさまざまな波長に分離される。（望ましくない波長を除去するための）オーダ・ソーティング９２０及び（較正のための波長標準を提供するための）標準９３０構成要素が、伝送用に選択された、所望の波長帯を提供する。図示されているように、このフィルタは、ＡＴＲクリスタル７６の下流にある限り、図１（ｂ）、２又は３に前述した本発明の実施形態のいずれにも、フィルタ３０として使用することができる。
【００７８】
図１１は、ＲＦ信号１２２９を利用して、ＴｅＯ２クリスタル１２３２内に音波を生成する、音響光学可変フィルタ分光計（Acousto Optic Tunable Filter spectrometer）を示す。光ビームは、クリスタル１２３２中を伝播し、クリスタル１２３２は、光ビームを３つのビームに分割する。それは、無変更の白色光１２３７の中央ビームと、単色光１２４０の、直交偏向された２つのビームである。単色光の波長は、ＲＦ周波数を変更することによって、対象とする波長帯にわたって増分させることができる。次いで、単色光１２４０の２つのビームの１つが、図１〜３に記載のデバイスの任意のものに移行する。
【００７９】
図１２は、フーリエ変換デバイスを示す。発光源１３００、例えばＩＲダイオードがビーム１３０２を発生する。ビーム１３０２は、ビーム・スプリッタ１３０４に当たり、このスプリッタがビーム１３０２を第１の半分１３０８と第２の半分１３０６に分割し、このときに、第１の半分１３０８及び第２の半分１３０６を直角に２つの方向に送り出す。第１の半分１３０８は、固定ミラー１３９０に続き、次いでビーム・スプリッタ１３０４に戻る。第２の半分１３０６は、移動ミラー１３１０に当たり、ビーム・スプリッタ１３０４に戻る。移動ミラー１３１０は、第１の半分１３０４及び第２の半分１３０６が再結合して、再結合ビーム１３１２を形成するときに、経路長の差が、建設的及び破壊的な干渉、即ち干渉写真を生成するように、第２の半分１３０６の全経路長を変更する。再結合ビーム１３１２は、図１〜３に記載のデバイスの任意のものに進入する。フーリエ変換は、図１〜３のデバイスの検出器１８から得られたデータを、強度対時間のスペクトルに変換するが、時間は周波数の逆数であるので、スペクトルは強度対周波数スペクトルに変換することができる。
【００８０】
図１３は、スパイラルＡＴＲクリスタル７６を含む、本発明の好ましい実施形態の側面図を概略的に示すものである。溶融石英で構成することのできる、ＡＴＲクリスタル７６は、２重螺旋構造内の、容器６の内表面に沿って配置される。２重螺旋構造は、螺旋状に降下して、容器６の底部に達し、次いで螺旋状に上昇する。この基本構造によって、多数のバウンスが可能となり、これが容器の内部表面中に分布する。
【００８１】
図１４は、剤型の溶解試験を実施するための本発明の好ましい実施形態の側面図を概略的に示す。処理デバイス１９、検出器１８、第１の接続デバイス２６、第２の接続デバイス３、フィルタ３０、ＡＴＲクリスタル７６、放射源２６、容器６、及び物質４が、図１（ｂ）に関して前述したのと同じ方法で構成されている。図１（ｂ）及び２に示す配設は、この実施形態と組み合わせて、同様に使用することができる。また図１４には、例えば米国薬局方２３版７１１章（溶解）１７９１〜１７９３頁で示されている要件及び規格に準拠する、混合シャフトとパドル１００００が示されている。図１４を参照すると、プロセッサ１９は、剤型の溶解媒体４内での溶解が進行するにつれて、検出器１８を介してＡＴＲクリスタル７６から情報を受け取り、この情報を解析して、剤型の溶解曲線を生成する。最も好ましくは、溶解媒体内の溶解が進行するにつれて、プロセッサが、溶解曲線を受け取り、分析して、表示をする。そのような機能を提供するソフトウエアが、例えば、「In Situ Methods for Measuring the Release of a Substance from a Dosage Form」という名称のＰＣＴ  ＵＳ００／２３８００に記載されており、この全開示を参照として本願に組み入れる。この装置を使用するに際して、オペレータは好ましくは、容器内にサンプルがない状態で計測を行うことでベースライン補正を実施して、ベースライン・スペクトルを得る。その後に、オペレータは溶解媒体及びサンプル材料を収納容器に配置する。次いで、この装置を用いて、溶解媒体からのスペクトル・データを生成する。次いで、スペクトル・データからベースライン・スペクトルを減算して、溶解媒体のスペクトルが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１ａ】ＡＴＲクリスタルが容器中に組み込まれ、かつ、放射源と検出器の間に第１の接続装置及び第２の接続デバイスをそれぞれ介して結合されている本発明の代替実施形態を示す図である。
【図１ｂ】ＡＴＲクリスタルが容器中に組み込まれ、かつ、放射源と検出器の間に第１の接続装置及び第２の接続デバイスをそれぞれ介して結合されている本発明の代替実施形態を示す図である。
【図２】第１の接続装置と第２の接続装置の代わりに第１のミラー及び第２のミラーを備える本発明を示す、概略側面図である。
【図３ａ】プローブ上に装着されたＡＴＲクリスタルを示す、本発明の別の実施形態の図である。
【図３ｂ】プローブ上に装着されたＡＴＲクリスタルを示す、本発明の別の実施形態の図である。
【図４】ＡＴＲクリスタルのマルチプル・バウンス実施形態を示す図である。
【図５】ＡＴＲクリスタルのシングル・バウンス実施形態を示す図である。
【図６】単色フィルタ型デバイスを示す図である。
【図７】光遮断フラグを有するウエッジ干渉フィルタを使用する回転傾斜フィルタ・ホイールを示す図である。
【図８】光がエンコーダ・ホイールを通過する、スピニング・フィルタ・システムを示す図である。
【図９】光がサンプルに衝突する以前に分散される、典型的な事前分散モノクロメータ式計測器を示す図である。
【図１０】ＡＴＲクリスタルを使用する、典型的な事後分散式モノクロメータを示す図である。
【図１１】ＲＦ信号を使用してＴｅＯ２クリスタル内に音響波を生成する、音響光学可変フィルタ分光器を示す図である。
【図１２】フーリエ変換デバイスを示す図である。
【図１３】ＡＴＲクリスタルが、容器の内表面に沿った２重螺旋内に配置された、本発明の別の実施形態を示す図である。
【図１４】溶解容器に組み込まれたＡＴＲクリスタルを含む、本発明の実施形態を示す図である。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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