(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から放射された光を光学系を介して分光器に入れ、分光された光を光学系を介して試料測定室の光入出口の端面まで送り、試料、又は、リファレンスミラーを前記端面にセットして、その反射光を前記端面で捉え、光学系を介し検出器に入力して分析を行なう分光光度計において、アームの先端部にバネ材を介して取り付けられたミラーホルダの内部に設けられたリファレンスミラーと、前記アームに取りつけられ前記アームの他端を中心として前記アームを回転させる引寄手段と、前記アームの回転を定位置で停止させるブロックと、を備え、前記試料測定室の光出入口の端面を、前記アームが回転する面に対して平行に設け、参照光測定時に前記引寄手段により前記アームを回転させて前記試料測定室の光出入口の端面の縁に前記ミラーホルダを当接させ、さらに、前記試料測定室の光出入口の端面に対する前記ミラーホルダの角度を変えつつ前記アームを前記ブロックまで引寄せ、前記バネ材による定力で前記ミラーホルダを前記端面に押し当て、前記ミラーホルダの内部のリファレンスミラーが前記試料測定室の光出入口の端面から一定の距離を保って平行にセットするミラー移動機構を備えることを特徴とする分光光度計。
【請求項２】
請求項１に記載の分光光度計において、前記ミラーホルダは前記試料測定室の光出入口の端面と当接する部分に切欠部を有することを特徴とする分光光度計。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、反射型光測定装置に係わり、特に、光源を用い反射鏡を定位置に移動させて分光分析を行う分光光度計に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光を試料に照射し試料からの光を分光してスペクトルを測定し、定性、定量分析を行なう分析装置に、紫外及び可視分光光度計、近赤外又は赤外分光光度計、蛍光光度分析装置などがある。光が物質を通過するとき、光のエネルギーによって物質の電子状態に変化を起こし、そのエネルギーの一部を失う。光が失うエネルギーはその物質の電子状態に対応している。そこでどのような光によって変化が起きているかを調べるため、光の波長を連続的に変えながら試料に照射し、光が試料に入る前と、試料から出た後の光の強さを比較して透過パーセントで表わし、照射した光の波長との関係曲線を求めたものが吸収スペクトルである。この吸収スペクトルは、分子の電子状態に関する情報を与えてくれることから、その化合物の構造を知る上での重要な手がかりとなる。
【０００３】
図４に従来の反射型の分光光度計のブロック系統図を示す。光源１５からの光が、光学系１６の凹面反射鏡で収束され、スリットを通って凹面反射鏡で平行な光にされて、分光器１７の回折格子で分光され、光学系１８の凹面鏡を介して、入力ファイバ２０の光ファイバ端面に入力される。光ファイバ１に入力された光はサンプラ部１９の光ファイバ１の端面から射出する。測光時には、試料が気体もしくは液体の場合は、試料セル（図示せず）に試料が入れられ、試料が固体の場合は、フイルム状やペースト状に処理されてもしくはＡＴＲ法で、前記の光ファイバ１の端面にセットされる。試料にあてられた光が試料を透過反射し、再び、光ファイバ１の端面に戻り、出力ファイバ２１を介してその他端に導かれる。出力ファイバ２１の端面からの光は、光学系２２の凹面反射鏡で収束され、検出器２３で検出される。また、試料がない状態の参照光を測定する時には、全反射平面鏡のリファレンスミラー１３を前記光ファイバ１の端面にセットして、リファレンスミラー１３で反射した光が、出力ファイバ２１を介してその他端に導かれる。出力ファイバ２１の端面からの光は、光学系２２の凹面反射鏡で収束され、検出器２３で検出される。そして、そのアナログ信号が増幅処理されＡ／Ｄ変換器でデジタル信号に変換され、デジタル処理部で演算処理される。これを各波長について行ない吸収スペクトルを得る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の分光光度計は、以上のように構成されており、試料がない状態の参照光を測定する時には、全反射平面鏡のリファレンスミラー１３が光ファイバ１の端面にセットされて、リファレンスミラー１３で反射した光が、出力ファイバ２１を介してその他端に導かれていたが、リファレンスミラー１３を光ファイバ１の端面にセットするとき位置再現性が無いために、測定結果の再現性が得られないという問題があった。また、アーム先端にリファレンスミラー１３を取付け、他端を支点にして当て面まで手動で移動させても、当て面に押し当てる圧力が変わると、リファレンスミラー１３の位置再現性がないという問題がある。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、試料がない状態の参照光を測定する時、全反射平面鏡のリファレンスミラー１３を光ファイバ１の端面に再現性良く位置させることが出来る機構を備えた分光光度計を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため本発明の分光光度計は、光源から放射された光を光学系を介して分光器に入れ、分光された光を光学系を介して試料測定室の光入出口の端面まで送り、試料、又は、リファレンスミラーを前記端面にセットして、その反射光を前記端面で捉え、光学系を介し検出器に入力して分析を行なう分光光度計において、アームの先端部にバネ材を介して取り付けられたミラーホルダの内部に設けられたリファレンスミラーと、前記アームに取りつけられ前記アームの他端を中心として、前記アームを回転させる引寄手段と、前記アームの回転を定位置で停止させるブロックと、を備え、前記試料測定室の光出入口の端面を、前記アームが回転する面に対して平行に設け、参照光測定時に前記引寄手段により前記アームを回転させて前記試料測定室の光出入口の端面の縁に前記ミラーホルダを当接させ、さらに、前記試料測定室の光出入口の端面に対する前記ミラーホルダの角度を変えつつ前記アームを前記ブロックまで引寄せ、前記バネ材による定力で前記ミラーホルダを前記端面に押し当て、前記ミラーホルダの内部のリファレンスミラーが前記試料測定室の光出入口の端面から一定の距離を保って平行にセットするミラー移動機構を備えるものである。
【０００７】
本発明の分光光度計は上記のように構成されており、リファレンスミラーの移動機構が、回転するアーム、回転するアームを定位置に止める当て面、アームを回転させ一定の力で当て面に押し当てるための引きバネ、アーム先端に板バネを介して取りつけられたミラーホルダ、ミラーホルダ内に取り付けられたリファレンスミラーで構成され、先端にリファレンスミラーが設けられたアームを引きバネによって当て面まで回転させ一定の圧力で保持して、リファレンスミラーを光入出口端面の定位置まで移動させ、同時に、アーム先端に設けられた板バネによりミラーホルダが定力で光入出口端面に押し当てられ、光入出口端面から一定の距離はなれた状態にリファレンスミラーが設定される。そのため再現性のあるリファレンスミラーの位置を保持することができ、信頼性のある測定を行なうことが出来る。そして、参照光の測定が終了すれば、アームを元の位置に戻し、ストッパなどで停止させることが出来る。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の分光光度計の一実施例を図１を参照しながら説明する。図１は本発明の分光光度計のミラー移動機構を示す図である。このミラー移動機構は、ベース３にファイバホルダ２を介して取りつけられた測定用の光ファイバ１と、ベース３にベアリング６を介して取りつけられた回転軸５と、その回転軸５に取りつけられたアーム４と、アーム４の先端に取りつけられたＵ型板バネ１１と、そのＵ型板バネ１１を介して取りつけられたミラーホルダ１２と、そのミラーホルダ１２内に設けられた測定光を反射させる参照光測定用のリファレンスミラー１３と、そのリファレンスミラー１３を参照光測定時に光ファイバ１の端面上に引き寄せ移動させるために、アーム４のバネ支持ピン９ａとバネ支持ピン９に掛けられた引きバネ８と、アーム４が回転しリファレンスミラー１３が所定の位置になるように設けられた当てブロック７と、ミラーホルダ１２が光ファイバ１の端面に移動する時、端面に傷をつけないように設けられたミラーホルダ１２の切欠部１４と、参照光測定終了後リファレンスミラー１３を元の位置に戻して停止させるための抜差可能ストッパ１０とから構成されている。
【０００９】
回転軸５は精度ある回転をするためにベース３の上下にベアリング６が用いられ、引きバネ８はコイル状のスプリングバネが用いられ、一定の圧力でアーム４を当てブロック７の当て面に押しつけている。Ｕ型板バネ１１は、図２に示すように、（ａ）アーム４の回転方向にＵ型をし、（ｂ）光ファイバ１の端面にミラーホルダ１２がすべり込むようにしている。そして、（ｃ）所定の圧力でミラーホルダ１２を光ファイバ１の端面に押さえつける。そのため、光ファイバ１の端面からリファレンスミラー１３までの距離は常に所定の間隔になる。このミラーホルダ１２が光ファイバ１の端面に移動する時、光ファイバ１の端面に傷が付くことがないように、図１に示すように、ミラーホルダ１２に切欠部１４が設けられている。そして参照光測定が終了すれば、手動でアーム４を元の位置に戻して、抜差可能ストッパ１０をベース３に挿入して停止させる。この作業は手動で行なったがモータや電磁石で自動で行なうようにしても良い。
【００１０】
次に、本発明の分光光度計を用いての操作を図３を参照しながら説明する。本光度計は、従来の光度計とサンプラ部１９のリファレンスミラー１３のセッティング方法が異なり、その他は同じである。まず、光度計の電源を投入し、所定の準備がされて装置が安定したところで開始する。次に、準備した測定試料をサンプラ部１９の光ファイバ１の端面にセットする。そして、光源１からの光が、光学系１６の凹面反射鏡で収束され、スリットを通って凹面反射鏡で平行な光にされて、分光器１７の回折格子で分光され、光学系１８の凹面鏡を介して、入力ファイバ２０の光ファイバ端面に入力される。光ファイバ１に入力された光はサンプラ部１９の光ファイバ１の端面から射出する。試料にあてられた光が試料を透過反射し、再び、光ファイバ１の端面に戻り、出力ファイバ２１を介してその他端に導かれる。出力ファイバ２１の端面からの光は、光学系２２の凹面反射鏡で収束され、検出器２３で検出される。次に、試料がない状態の参照光を測定するために、サンプラ部１９の測定試料を取り除き、図１に示すミラー移動機構の抜差可能ストッパ１０をベース３から抜き、アーム４を引きバネ８で引かせて、当てブロック７に当てて一定の力で押さえさせ、同時に、ミラーホルダ１２をＵ型板バネ１１で光ファイバ１の端面に押さえ、その端面から所定の距離はなれて、リファレンスミラー１３がセットされる。リファレンスミラー１３で反射した光が、出力ファイバ２１を介してその他端に導かれる。出力ファイバ２１の端面からの光は、光学系２２の凹面反射鏡で収束され、検出器２３で検出される。そして、そのアナログ信号が増幅処理されＡ／Ｄ変換器でデジタル信号に変換され、デジタル処理部で演算処理される。これを各波長について行ない吸収スペクトルを得る。
【００１１】
上記の実施例では、アーム４を一定力で当てブロック７に当てる手段に、引きバネ８を用いたが、電磁石などによる他の方法でもよい。また、リファレンスミラー１３を端面から一定距離浮かす手段としてミラーホルダ１２にＵ型板バネ１１を用いたが、他のバネ機構でも行なうことが出来る。また、回転軸５の振れを上下のベアリング６で持たせたが、ベアリング６に限らず他の精度ある回転機構であれば良い。また、サンプラ部１９の光入出口の端面は光ファイバ１のファイバ方式でなくても同様の効果が得られる。
【００１２】
【発明の効果】
本発明の分光光度計は上記のように構成されており、試料のない状態の参照光を測定する時に、試料測定室の測定光の入出口端面に、リファレンスミラーを出し入れしても、常に、リファレンスミラーが一定の力でバネにより引き寄せられ当て面で所定の位置に保持され、さらに、リファレンスミラーのホルダに取りつけられたＵ型板バネでリファレンスミラーと測定光の入出力端面との距離が一定になる。そのため、位置再現性に優れ、測定結果の信頼性が高くなる。さらに、リファレンスミラーがセットされるときに、滑らかに滑って挿入され、ホルダに切欠部が設けられているので、測定光の入出力端面に傷をつけることがない。また、測定終了後はリファレンスミラーを元の位置に戻して、ストッパで回転を止めることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の分光光度計のミラー移動機構の一実施例を示す図である。
【図２】  本発明の分光光度計のリファレンスミラーのセッティングを示す図である。
【図３】  本発明の分光光度計の一実施例を示す図である。
【図４】  従来の分光光度計を示す図である。
【符号の説明】
１…光ファイバ                      ２…ファイバホルダ
３…ベース                          ４…アーム
５…回転軸                          ６…ベアリング
７…当てブロック                    ８…引きバネ
９…バネ支持ピン                    ９ａ…バネ支持ピン
１０…抜差可能ストッパ              １１…Ｕ型板バネ
１２…ミラーホルダ                  １３…リファレンスミラー
１４…切欠部                        １５…光源
１６…光学系                        １７…分光器
１８…光学系                        １９…サンプラ部
２０…入力ファイバ                  ２１…出力ファイバ
２２…光学系                        ２３…検出器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
0004126477.tif 000005