(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
前記光源から放出される光を単色光にする励起光側分光器と、
前記分光器から放出された光をサンプルに照射しサンプルから放出された光を分光する蛍光側分光器と、前記蛍光側分光器からの信号を検出する検知器と、
前記検知器からの信号を処理する処理装置と、
前記処理装置で処理されたデータを表示する表示装置と、
蛍光量子収率を演算する演算装置を備え、
前記表示装置は、サンプルを設置しないで得られた信号であって、フィルタにより散乱光の高次光が除去されたスペクトル及びサンプルを設置して得られた信号であって、フィルタにより散乱光の高次光が除去されたスペクトルとに基づいて得られた前記サンプルの散乱光スペクトルと蛍光スペクトルを表示し、前記散乱光スペクトルと前記蛍光スペクトルの表示範囲を独立に変更可能であり、
前記演算装置は、前記表示画面上で指定された前記散乱光スペクトルの波長範囲と前記蛍光スペクトルの波長範囲とに基づいて蛍光量子収率を算出すること
を特徴とする分光蛍光光度計。
【請求項２】
請求項１の分光光度計において、
前記励起光側分光器により、異なる単色光をサンプルに照射し、各単色光の照射により得られたスペクトルを用いて３次元蛍光スペクトルを取得することを特徴とする分光蛍光光度計。
【請求項３】
請求項２記載の分光蛍光光度計において、
前記３次元蛍光スペクトルから任意の励起波長の蛍光スペクトルを切り出し、蛍光量子収率演算が可能な分光蛍光光度計。
【請求項４】
請求項１記載の分光蛍光光度計において、
前記試料から放出される光を積分球を用いて測定し、前記積分球の波長特性を補正することを特徴とする分光蛍光光度計。
【請求項５】
請求項１記載の分光蛍光光度計において、
サンプルに照射する光の各波長における蛍光量子収率を２次元表示することを特徴とする分光蛍光光度計。
【請求項６】
請求項１記載の分光蛍光光度計において、
検出した蛍光スペクトルのピーク波長に基づき、吸収領域および蛍光領域の波長範囲を決定する決定手段を有することを特徴とする分光蛍光光度計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分光蛍光光度計に関するものである。特に、蛍光量子収率演算結果を取得するための測定と演算を容易にかつ効率的に行う機能を持った分光蛍光光度計に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
蛍光量子収率の演算は、演算に必要なスペクトルを、波長をスキャンさせて測定することによって取得し、そのデータから特定波長での正規化，四則演算，特定波長範囲における面積計算などを行い、吸収量と蛍光量の比率から量子収率を演算していたが、これらのデータ処理を一つずつ行い、最終的には表計算ソフトを用いて算出していた。
【０００３】
また、各計算波長範囲は、人がスペクトルの形状から判断して特定し計算するため、スペクトルを適切なスケールで表示してデータをトレースするなどの操作が必要であった。
【０００４】
以上に関連する従来技術として、例えば、特許文献１がある。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−６５９５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来技術では、蛍光量子収率を演算するプロセスとして、最大９個のスペクトルから正規化処理，補正係数算出処理，散乱光データにおける波長範囲指定処理，散乱光データの面積計算処理，蛍光強度データにおける波長範囲指定処理，蛍光強度データの面積計算処理など、多くの計算手順を行って蛍光量子収率を算出しなければならないため、計算に非常に手間がかかるという課題がある。
【０００７】
また、蛍光量子収率演算を行うための散乱光データにおける波長範囲指定処理，蛍光強度データにおける波長範囲指定処理において、散乱光データと、サンプル自身の蛍光強度データのエネルギーレベルが大きく異なるため、散乱光のピークにスケールを合わせると、蛍光ピークが非常に小さく表示されるために判別困難になってしまい、各演算に使用する波長範囲を、正確に指定することが困難であるという課題がある。
【０００８】
更に、散乱光の高次光カットのためのフィルタを使用した場合の蛍光強度データにおける波長範囲指定用のスペクトルは、フィルタ係数が掛かっているためにフィルタでカットされたデータ（＝０）で除算されたデータが含まれる。通常０で除算されたデータはオーバーフローした値となるため、スケール上限が１００００等の通常蛍光強度としてあり得ない大きなスケール上にスペクトルが表示されるため、通常のオートスケールでスペクトルを描画した場合、範囲指定したい蛍光強度データのピークスペクトルが非常に小さくなってしまい、蛍光強度データの波長範囲を正確に指定することが困難であるという課題がある。
【０００９】
また、蛍光量子収率演算は、通常、特定の励起波長に着目した２次元蛍光スペクトルから算出するが、合成した新規蛍光体においては、最適な励起波長が分からず、励起波長の変化に伴う蛍光量子収率を得る必要があるが、個々の励起波長におけるサンプルを使用しない場合、およびサンプルを使用した場合の積分球補正スペクトル，サンプルを使用しない場合、およびサンプルを使用した場合の試料の蛍光スペクトルが必要であり、励起波長を変えて各スペクトルを測定することは大変な手間と時間がかかるという課題がある。
【００１０】
蛍光量子収率計算に用いる散乱光データにおける波長範囲，蛍光強度データにおける波長範囲の指定は、毎回、目視によって指定しているが、蛍光量子収率を演算するデータが増えることによって、これらの計算範囲を指定する作業が大変な手間となってくるという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一つの特徴は、蛍光量子収率の演算に必要な補正データとサンプルのデータを読み込み、蛍光量子収率演算画面で散乱光データの波長範囲と蛍光強度データの波長範囲を指定するだけで、蛍光量子収率の演算結果を得ることができる機能（または手段）を分光蛍光光度計に設けることにより、蛍光量子収率演算に必要なデータを一つずつ計算して行っていた作業を行わなくても波長範囲の指定を行った後に計算ボタンを実行することで、蛍光量子収率を計算できるようにすることである。
【００１２】
また、蛍光量子収率の演算に使用するデータの内、拡散素子測定データ，サンプルをセットせず積分球を使用して測定したデータ，サンプルをセットし積分球を使用して測定したデータは、装置の特性を示すデータであり、また、ベースライン測定データ，フィルタ測定データは、フィルタの特性を示すデータであり、毎回測定しなおす必要がないため、一度、読み込んだこれらのデータは保持することができる機能を設けた。蛍光量子収率演算を行う画面には、蛍光量子収率を求めたいサンプルを次々に選択することが容易な機能を設けた。
【００１３】
また、この蛍光量子収率演算画面では、演算範囲の指定が容易となるように、散乱光データの範囲指定用のスペクトルと、蛍光強度データの範囲指定用のスペクトルを別々のグラフに描画し、それぞれスケールを変更できる画面構成とすることによって、散乱光データと蛍光強度データのレベルが異なるスペクトルを、それぞれ最適な縦軸を設定して表示することができるようになり、適切な演算範囲の設定ができる。
【００１４】
次に、散乱光の高次光カットのためのフィルタを用いたスペクトルのフィルタ補正処理後の蛍光強度データの波長範囲指定用のグラフでは、散乱光の高次光カットのためのフィルタを用いたサンプルを使用した生のスペクトルデータのオートスケール値を使用して表示するようにすることによって、フィルタ補正処理後のスペクトルのオートスケールでは見ることができなかった着目すべき蛍光強度ピークデータを最適なスケールで表示することができ、適切な蛍光強度データの波長範囲の指定ができる。
【００１５】
また、サンプルを使用せず積分球を使用して測定したデータ、およびサンプルを使用し積分球を使用して測定したデータから演算した積分球補正スペクトル，サンプルを使用せず測定したデータ、およびサンプルを使用して測定したデータを３次元測定を用いて一気に取得し、各励起波長における蛍光量子収率を取得し、Ｘ軸：励起波長，Ｙ軸：蛍光量子収率の２次元グラフに描画することによって、最適な励起波長を見つけることが可能になる。
【００１６】
次に、蛍光量子収率計算に用いる散乱光の波長範囲の指定については、散乱光が励起波長ＥｘＷＬと同じ蛍光波長に励起側スリットＥｘＳｌｉｔ、蛍光側スリットＥｍＳｌｉｔの大きい方のスリット幅ＭａｘＳｌｉｔの２倍の波長範囲で検出される特性からＥｘＷＬ±（ＭａｘＳｌｉｔ×２）を散乱光の波長範囲に指定することが可能となり、蛍光強度データの波長範囲の指定については、散乱光の波長範囲の長波長ＥｘＷＬ＋（ＭａｘＳｌｉｔ×２）から終了波長までの波長範囲を指定する、または、検出ピークの開始波長から終了波長までの波長範囲を指定する、特定ピークの開始波長と終了波長を予め特定しておくことによって、画面上で波長範囲を設定する操作を行わなくても良くなる。
【００１７】
また、この方法で散乱光データ、および蛍光強度データの波長範囲が自動的に指定されることにより計算ボタンを実行する操作だけで、蛍光量子収率を取得することができる。
【発明の効果】
【００１８】
蛍光量子収率演算において、装置の特性を示すスペクトルを１回読み込んだ状態を保持する機能を組み込んだことによって、蛍光量子収率を求めたいサンプルのデータのみを読み込み、散乱光データの波長範囲と蛍光強度データの波長範囲を指定するだけで、蛍光量子収率を算出することができ、計算の作業効率が飛躍的に向上する。
【００１９】
また、散乱光データの波長範囲と蛍光強度データの波長範囲を指定するスペクトルが、それぞれ最適なスケールで表示されていることから、波長の範囲指定が適切に行える。
【００２０】
また、散乱光の高次光カットのためのフィルタを使用した場合の蛍光強度データにおける波長範囲指定用のスペクトルは、通常のオートスケールでスペクトルを描画した場合、波長の範囲を指定したい蛍光強度データのピークスペクトルが非常に小さくなってしまい、蛍光強度データの波長範囲を正確に指定することが困難であったが、フィルタ補正係数で補正する前の生のスペクトルのオートスケール値を使用することによって、蛍光強度データのピークスペクトルにスケールが最適化され、蛍光強度データにおける波長の範囲指定が適切に行うことができる。
【００２１】
また、３次元測定を活用することで、サンプルをセットせず積分球を使用して測定したデータ、およびサンプルをセットし積分球を使用して測定したデータ，サンプルを使用しないで測定したデータ、およびサンプルを使用して測定したデータを、励起波長を変えながら測定する手間が減り、励起・蛍光波長全域における積分球補正スペクトルを保持することにより、サンプル無およびサンプル有の試料の３次元蛍光スペクトルを測定するだけで、各励起波長における蛍光量子収率演算結果を取得でき、これを２次元グラフ表示することによって、励起波長に対する蛍光量子収率特性を見ることができる。
【００２２】
また、蛍光量子収率計算に用いる散乱光データ、及び蛍光強度データの波長範囲の指定が、手動での指定ではなく、自動設定となることによって、３次元測定で大量に取得したデータについて、蛍光量子収率を波長範囲指定操作なしで自動的に取得することができ、大量データ取得後の計算に効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面を用いて、本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【００２４】
まず、図２０を参照して、本実施例の分光蛍光光度計の基本構成について説明する。
【００２５】
図２０において、光源２００１から放射される光線は、励起光側分光器２００２に入射する。励起光側分光器２００２の設定波長は、パルスモータ２００３によって制御される。パルスモータ２００３の動作は、データ処理装置（演算制御手段）２００４からインターフェース２００５を介してパルスモータ２００３に指示が出されることによって制御され、データ処理装置２００４からの指示は、データ処理装置２００４中のメモリに記憶されたプログラムによって出される。
【００２６】
励起光側分光器２００２によって取り出された単色光は、ビームスプリッタ２０１３を介して試料セル７内の測定試料２００８を照射し、測定試料２００８から放射された蛍光は蛍光側分光器２００９に入射する。
【００２７】
蛍光側分光器２００９は、パルスモータ２０１０によって駆動されるが、その動作はパルスモータ２００３と同様に、データ処理装置２００４により制御される。蛍光側分光器２００９により選択された波長の蛍光は、検知器２０１１に入射し、電気信号に変換される。
【００２８】
なお、励起光側分光器２００２及び蛍光側分光器２００９の動作の設定は、ＣＲＴや液晶等の表示装置をもつ操作パネル２００６を介して分析者によって設定される。また、励起光側分光器２００２及び蛍光側分光器２００９は、それぞれ光の入射位置及び出射位置にさまざまな幅を持つ複数のスリットを備えている（図示せず）。スリット幅は、測定に応じて任意に変更される。
【００２９】
検知器２０１１により変換されたその電気信号は、アナログ−デジタル変換器２０１２によってデジタル信号に変換される。
【００３０】
一方、励起光側分光器２００２から取り出された単色光の一部は、光源光量をモニタするため、ビームスプリッタ２０１３を介して、モニタ検知器２０１４に入射し、電気信号に変換される。モニタ検知器２０１４により変換された電気信号も、アナログ−デジタル変換器２０１２によってデジタル信号に変換される。
【００３１】
検知器２０１１からのデジタル信号（Ｓ）と、モニタ検知器２０１４からのデジタル信号（Ｍ）とは、データ処理装置２００４に送られ、お互いの比（Ｓ／Ｍ）が算出され、この比が各波長における蛍光強度として、データ処理装置２００４の内部メモリに記憶される。なお、モニタ検知器２０１４を省略し、励起光側分光器２００２から直接デジタル信号として光量のデータをデータ処理装置２００４に送ることも可能である。
【００３２】
次に、データ処理装置２００４における処理について説明する。
【００３３】
上記装置によって得られる測定データは、励起光波長，蛍光波長，蛍光強度の３パラメータから成る３次元のマトリクスデータである。測定時は、まず任意の励起光波長において、蛍光側分光器２００９を所定のサンプリング間隔で駆動することで蛍光波長を走査して蛍光強度を検出することで蛍光スペクトルを得る。そして、励起光側分光器２をサンプリング間隔分だけ駆動して次の波長に設定し、同様に、蛍光側分光器２００９を駆動することで蛍光スペクトルを得る。これを繰り返すことによって３次元の測定データを得ることが出来る。
【００３４】
データ処理装置２００４では、測定を繰り返すごとにその測定結果（３次元測定データ配列）及び測定条件（励起光側分光器，蛍光側分光器のそれぞれのスリット幅，サンプリング間隔等）を記憶し、分析者の要求によって出力されるようにしておく。
【００３５】
図１に、本実施例の分光蛍光光度計のシステム全体を示す。
【００３６】
分光蛍光光度計システムは、本体分析部１０１と操作・データ処理用ＧＵＩ部１０２で構成される。本体分析部１０１は、操作・データ処理用ＧＵＩ部１０２から分析手順１０３に応じた命令を通信部１０４を介して受信し、受信内容に従って制御部１０５に実行要求を発行する。制御部１０５には、各実行要求に対応するシーケンスがプログラミングされており、光度計条件設定１０６や、２次元スペクトルデータ測定１０７，３次元スペクトラムデータ測定１０８などを実行する。測定結果は、操作・データ処理用ＧＵＩ部１０２に取得・表示・保存１０９される。蛍光量子収率演算１１０は、操作・データ処理用ＧＵＩ部に組み込まれ、取得・表示・保存１０９された測定結果データを読み込んで、蛍光量子収率の演算が行われる。また、本体分析部１０１には、測定したいサンプルを入れる試料室１１１が装備され、角セルや積分球を使用した測定が可能である。また本体分析部１０１を構成している主な光学系１１２として光源・励起波長・蛍光波長・励起側スリット・蛍光側スリットがある。
【００３７】
図２に蛍光量子収率演算を行う画面例を示す。
【００３８】
蛍光量子収率演算画面２０１は、サンプルを使用しないで測定したスペクトルデータの読み出し機能２０２，サンプルを使用して測定したスペクトルの読み出し機能２０３を持ち、ここで読み込まれたスペクトルデータは、図３ａの計算式に従って補正計算され、散乱光データの波長範囲指定用のスペクトル表示部２０４と、蛍光強度データの波長範囲指定用のスペクトル表示部２０５に表示される。ここで重要なのは、スペクトル表示部２０４，２０５には、それぞれに同じスペクトルを表示するが、スケールは独立して変更できるため、散乱光２０６と蛍光強度２０７のレベルが異なる２つの波長領域において、それぞれ最適な波長軸（Ｘ軸），蛍光強度軸（Ｙ軸）のスケール設定が可能になっており、スペクトルの形状に合わせて波長範囲と縦軸を適切に設定することができることである（図２の例は、既にスケールを最適にしたグラフを例として記載している。）。次に、散乱光データの波長範囲指定機能２０８を使用して散乱光データの波長範囲をカーソル２１６で指定し、また、蛍光強度データの波長範囲指定機能２０９を使用して蛍光強度の波長範囲をカーソル２１７で指定し、計算する波長範囲を確定し、計算ボタン２１１を実行すると、図３ｃの計算式に従って、蛍光量子収率演算が実行され、蛍光量子収率演算結果２１２が表示される。
【００３９】
計算に必要な補正係数は、補正係数の設定機能２１０（積分球補正スペクトルの設定，フィルタ補正係数の設定が可能）で設定する。また、本機能で設定した内容は、データの読み出し２０２，２０３とは、独立して保持されるため、スペクトルを読み込み直しても、補正係数を再度読み込む手間はない。
【００４０】
また、散乱光の高次光カットのためにフィルタを使用して測定したデータを使って蛍光量子収率を演算する場合は、フィルタを装着した状態でサンプルを使用しないで測定したデータの読み出し機能２１４，フィルタを装着した状態でサンプルを使用して測定したデータの読み出し機能２１５を用いてデータを読み込む。ここで読み込まれたスペクトルデータは、図３ｂの計算式に従って補正計算され、蛍光強度データの波長範囲指定用のスペクトル表示部２０５に表示され、フィルタを使用しない場合と同様に、計算する波長範囲を確定し、計算ボタン２１１を実行すると、図３ｄの計算式に従って、蛍光量子収率演算が実行され、蛍光量子収率演算結果２１２が表示される。
【００４１】
また、レポート印刷ボタン２１３を実行することにより計算結果や使用したデータをレポート出力する機能も持っている。
【００４２】
次に、図３に、蛍光量子収率の演算の流れについて示す。
【００４３】
蛍光量子収率の演算には、サンプルを使用しないで測定したスペクトルから取得したＡ：励起光量３０１、同じく、サンプルを使用しないで測定したスペクトルから取得したＢ：蛍光量のバックグラウンド３０２、サンプルを使用して測定したスペクトルから取得したＣ：反射光量３０３、同じく、サンプルを使用して測定したスペクトルから取得したＤ：蛍光量３０４を必要とする。
【００４４】
上記Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを取得するスペクトルは、試料室を含めた装置全体の補正を行う必要があるため、図３ａ，図３ｂに示すような補正計算を行う必要がある。
【００４５】
図３ａには、サンプルを使用しないで測定したスペクトル（λ）３０５に、サンプルを使用しない場合の積分球補正係数（λ）３０６を乗算して、補正スペクトル（λ）３０７を算出し、また、サンプルを使用して測定したスペクトル（λ）３０８に、サンプルを使用した場合の積分球補正係数（λ）３０９を乗算して、補正スペクトル（λ）３１０を算出する流れを示す。サンプルを使用しない場合の積分球補正係数（λ）３０６とサンプルを使用した場合の積分球補正係数（λ）３０９は、それぞれ拡散素子・基準反射物・標準反射物・積分球を使用して測定したスペクトルから算出し、任意の波長のデータで正規化して算出される。この積分球補正係数（λ）３０６および３０９は、図２の補正係数の設定２１０において設定し保持される。ここで、計算式自体は様々な方式が用いられることが考えられるが、ここで重要なのは、従来は、このような計算をオペレータが手動で計算していたことであり、図２の補正係数の設定２１０のプログラムによって計算され保持されることが重要である。
【００４６】
次に図３ｂには、散乱光の高次光カットのためにフィルタを使用して測定したデータを使って蛍光量子収率を演算する場合の補正計算について示す。フィルタをセットしてサンプルを使用しないで測定したスペクトル（λ）３１２に、サンプルを使用しない場合の積分球補正係数（λ）３０７とフィルタ補正係数（λ）３１３を乗算して、補正スペクトル（λ）３１４を算出し、また、フィルタをセットしてサンプルを使用して測定したスペクトル（λ）３１５に、サンプルを使用した場合の積分球補正係数（λ）３１０とフィルタ補正係数（λ）３１３を乗算して、補正スペクトル（λ）３１６を算出する流れを示す。
積分球補正係数（λ）３０７，３１０は、図３ａに示しているものと同じである。フィルタ補正係数（λ）３１３は、フィルタをセットしない状態をベースラインとして、フィルタをセットして測定したスペクトルとの比を正規化したスペクトルである。このフィルタ補正係数（λ）３１３も、図２の補正係数の設定２１０において設定し保持される。フィルタ補正係数に関しても、計算式自体は様々な方式が用いられることが考えられるが、ここで重要なのは、従来は、フィルタ補正係数に関しても、このような計算をオペレータが手動で計算していたことであり、図２の補正係数の設定２１０のプログラムによって計算され保持されることが重要である。
【００４７】
次に図３ｃには、蛍光量子収率を算出するために必要な図３におけるＡ：励起光量３０１，Ｂ：蛍光量のバックグラウンド３０２，Ｃ：反射光量３０３，Ｄ：蛍光量３０４を算出する方法を示す。
【００４８】
図３ａで算出したサンプルを使用しないで測定したスペクトルの補正スペクトル（λ）３０８から、散乱光データの波長範囲を指定３１７し、波長範囲内のデータを積算した面積値Ａ３１８を算出する。この面積Ａ３１８が、図３におけるＡ：励起光量３０１である。また、蛍光強度データの波長範囲を指定３１９し、波長範囲内のデータを積算した面積値Ｂ３２０を算出する。この面積Ｂ３１９が、図３におけるＢ：蛍光量のバックグラウンド３０２である。次に、図３ａで算出したサンプルを使用して測定したスペクトルの補正スペクトル（λ）３１１から、散乱光データの波長範囲を指定３１７し、波長範囲内のデータを積算した面積値Ｃ３２１を算出する。この面積Ｃ３２１が、図３におけるＣ：反射光量３０３である。また、蛍光強度データの波長範囲を指定３１９し、波長範囲内のデータを積算した面積値Ｄ３２２を算出する。この面積Ｄ３２２が、図３におけるＤ：蛍光量３０４である。ここで、散乱光データの波長範囲を指定する操作３１７は、図２における散乱光データの波長範囲指定機能２０８に相当し、また、蛍光強度データの波長範囲を指定する操作３１９は、図２における蛍光強度データの波長範囲指定機能２０９に相当する。
【００４９】
次に図３ｄには、散乱光の高次光カットのためにフィルタを使用して測定したデータを使って蛍光量子収率を演算する場合に必要な図３におけるＡ：励起光量３０１，Ｂ：蛍光量のバックグラウンド３０２，Ｃ：反射光量３０３，Ｄ：蛍光量３０４を算出する方法を示す。
【００５０】
図３ｂで算出したフィルタをセットしてサンプルを使用しないで測定したスペクトルの補正スペクトル（λ）３１４から、蛍光強度データの波長範囲を指定３１９し、波長範囲内のデータを積算した面積値Ｂ′３２４を算出する。この面積Ｂ′３２４が、図３におけるＢ：蛍光量のバックグラウンド３０２である。次に、図３ｂで算出したフィルタをセットしてサンプルを使用して測定したスペクトルの補正スペクトル（λ）３１６から、蛍光強度データの波長範囲を指定３１９し、波長範囲内のデータを積算した面積値Ｄ′３２５を算出する。この面積Ｄ′３２５が、図３におけるＤ：蛍光量３０４である。ここで、蛍光強度データの波長範囲を指定する操作３１９は、図２における蛍光強度データの波長範囲指定機能２０９に相当する。
【００５１】
以上のように、図３に示すＡ：励起光量３０１，Ｂ：蛍光量のバックグラウンド３０２，Ｃ：反射光量３０３，Ｄ：蛍光量３０４を取得し、図３ｃの蛍光量子収率の演算３２３、または、図３ｄの蛍光量子収率の演算３２６を行い、蛍光量子収率を計算することができる。ここで、蛍光量子収率の計算結果を取得する操作が、図２における計算２１１に相当する。
【００５２】
なお、フィルタを使用して測定したスペクトルを用いるかどうかの選択は、本実施例では、図２の補正係数の設定２１０の中で選択している。
【実施例２】
【００５３】
散乱光の高次光カットのためのフィルタを使用して蛍光量子収率を演算する場合、蛍光強度データの波長範囲を指定するスペクトルは、フィルタ補正係数で補正されているため、通常、図４のように、完全にフィルタリングされた波長の値＝０により０除算が発生し、オーバーフローしたような値となるため、このスペクトルでオートスケールした場合、蛍光強度データのピークスペクトルを判断することができない。
【００５４】
ここで、フィルタ補正係数で補正する前の生のスペクトルデータはフィルタリングされた生データであるため、図５のように、散乱光５０１はカットされ、蛍光強度スペクトル５０２のみが存在するスペクトルとなるため、このスペクトルのオートスケール値５０３を使用して、蛍光強度データの波長範囲を指定するスペクトル（図２における２０５）を表示すると、図６のように、蛍光強度データのピークに最適化されたスケール（オートスケール値５０３と同じスケール）で表示され、蛍光強度データの波長範囲を適切に指定することができる。なお、図６の左側にオーバーフローしている部分６０１が、フィルタ補正で０除算されたデータである。
【００５５】
図２においては、蛍光強度データの波長範囲指定用のスペクトル表示部２０５において、本実施例を採用して、フィルタ補正されたスペクトルも最適なスケールで表示できるようにしている。
【実施例３】
【００５６】
図７はサンプルを使用しないで測定した３次元スペクトルであり、縦軸７０１が励起波長、横軸７０２が蛍光波長であり、図２０において説明したように励起波長を固定して蛍光波長をスキャンさせて取得した蛍光スペクトルを、励起波長を変化させながら繰返し取得したスペクトルを同じ測定値のレベルで等高線表示したものである。
【００５７】
また、図９は、サンプルを使用して、同じようにして測定した３次元スペクトルである。図７の切り出し線７０３及び、図９の切り出し線９０１は任意の励起波長で蛍光スペクトルを切り出すことを示すもので、図８，図１０は、図７，図９のそれぞれから切り出した蛍光スペクトルを示す。図７に存在する縞模様７０４は散乱光を示し、切り出し線と重なっている部分７０５に相当するピークが、図８のピーク８０１である。
【００５８】
サンプルを使用しないで測定した３次元スペクトルから切り出した図８に示す２次元スペクトルと、サンプルを使用して測定した３次元スペクトルから切り出した図１０に示す２次元スペクトルを、図２の蛍光量子収率演算機能に読み込み、蛍光量子収率演算することができる。
【００５９】
図１１は、散乱光データの波長範囲指定を示しており、カーソル１１０１とカーソル１１０２で範囲を指定している。図２の散乱光波長範囲の指定２０８に相当する。図１２は、蛍光強度データの波長範囲指定を示しており、同じように、カーソル１２０１とカーソル１２０２で範囲を指定している。図２の蛍光波長範囲の指定２０９に相当する。
【００６０】
次に、図１３は、図２における補正係数の設定２１０で設定している積分球補正に相当するもので、３次元スペクトルを測定して３次元での積分球補正スペクトルを算出する方法を示す。図３ａのサンプルを使用しない場合の積分球補正係数（λ）３０７、サンプルを使用した場合の積分球補正係数（λ）３１０に相当する。
【００６１】
拡散素子の３次元スペクトル：Ａ（ｅｘ，ｅｍ）を任意の波長λ１での値Ａ（ｅｘ，λ
１）で正規化したスペクトル１３０１と、サンプルを使用しないで測定した積分球３次元
スペクトル：Ｂ（ｅｘ，ｅｍ）を任意の波長λ１での値Ｂ（ｅｘ，λ１）で正規化したス
ペクトル１３０２から、サンプルを使用しないで測定した積分球補正３次元スペクトル：
Ｆ１を算出１３０３し、拡散素子の３次元スペクトル：Ａ（ｅｘ，ｅｍ）を任意の波長λ
１での値Ａ（ｅｘ，λ１）で正規化したスペクトル１３０１と、サンプルを使用して測定
した積分球３次元スペクトル：Ｃ（ｅｘ，ｅｍ）を任意の波長λ１での値Ｃ（ｅｘ，λ１
）で正規化したスペクトル１３０３からサンプルを使用して測定した積分球補正３次元ス
ペクトル：Ｆ２を算出１３０４する。
【００６２】
次に、図１４のように、サンプルを使用しないで測定した３次元スペクトル１４０１（図７の３次元スペクトル）にサンプルを使用しないで測定した積分球補正３次元スペクトル：Ｆ１（図１３のサンプルを使用しない場合の積分球補正係数の３次元スペクトル１３０３）を乗算し、サンプルを使用しないで測定した補正３次元スペクトル１４０２（図３ａの２次元スペクトルに置き換えると図３ａのサンプルを使用しないで測定したスペクトルの補正スペクトル（λ）３０８に相当する。）を算出する。
【００６３】
また、図１５のように、サンプルを使用して測定した３次元スペクトル１５０１（図９の３次元スペクトル）にサンプルを使用して測定した積分球補正３次元スペクトル：Ｆ２（図１３のサンプルを使用した場合の積分球補正係数の３次元スペクトル１３０４）を乗算し、サンプルを使用して測定した補正３次元スペクトル１５０２（図３ａの２次元スペクトルに置き換えると図３ａのサンプルを使用して測定したスペクトルの補正スペクトル（λ）３１１に相当する。）を算出する。
【００６４】
サンプルを使用しないで測定した補正３次元スペクトル１４０２において、各励起波長Ｅｘｎで切り出した２次元スペクトルに対して、図１１のように波長範囲指定してＡ：励起光量１４０３を算出し、図１２のように範囲指定してＢ：蛍光量のバックグラウンド１４０４を算出し、また、サンプルを使用して測定した補正３次元スペクトル１５０２において、各励起波長Ｅｘｎで切り出した２次元スペクトルに対して、図１１のように波長範囲指定してＣ：反射光量１５０３を算出し、図１２のように範囲指定してＤ：蛍光量１５０４を算出し、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄより、蛍光量子収率ＱＹを算出し、図１６のようにＥｘｎに対する蛍光量子収率ＱＹを２次元表記し、サンプルの励起波長の変化に対する蛍光量子収率の大きさを取得することができる。
【実施例４】
【００６５】
図１７には、散乱光データの波長範囲を自動判定する方法として、励起波長１７０１±スリット幅１７０２（励起側スリット，蛍光側スリットの大きい方のスリット幅×２）ｎｍの波長範囲を散乱光データの波長範囲と判断する指定方法を示す。
【００６６】
また、図１８には、散乱光データの長波長１８０１から長波長側の波長範囲１８０２を
蛍光強度データの波長範囲と判断する指定方法を示す。
【００６７】
また、図１９には、散乱光データの長波長１９０１より長波長側１９０２においてピーク検出して検知されたピークの開始波長（ピーク波長から短波長側にあるバレー波長）から終了波長（ピーク波長から長波長側にあるバレー波長）までの波長範囲１９０３，１９０４を蛍光強度データの波長範囲と判断する指定方法を示す。この場合、全てのピークの積算値の合計が使用される。
【００６８】
これらの指定方法を図１４，図１５の３次元スペクトルに対して適用すれば、自動で蛍光量子収率を取得することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の実施例の分光蛍光光度計の一例を示す図。
【図２】本発明の実施例の蛍光量子収率演算画面の一例を示す図。
【図３】本発明の実施例の蛍光量子収率演算。
【図３ａ】本発明の実施例のフィルタを使用しない場合の補正スペクトル算出方法の一例を示す図。
【図３ｂ】本発明の実施例のフィルタを使用する場合の補正スペクトル算出方法の一例を示す図。
【図３ｃ】本発明の実施例のフィルタを使用しない場合の蛍光量子収率演算方法の一例を示す図。
【図３ｄ】本発明の実施例のフィルタを使用する場合の蛍光量子収率演算方法の一例を示す図。
【図４】本発明の実施例のフィルタをセットしてサンプルを使用して測定したスペクトルのフィルタ補正後のスペクトルをオートスケールしたグラフ表示の一例を示す図。
【図５】本発明の実施例のフィルタをセットしてサンプルを使用して測定した生のスペクトルの一例を示す図。
【図６】本発明の実施例のフィルタをセットしてサンプルを使用して測定した生のスペクトルのオートスケール値で、フィルタ補正後のスペクトルをオートスケールしたグラフ表示の一例を示す図。
【図７】本発明の実施例のサンプルを使用しない場合の３次元スペクトルの一例を示す図。
【図８】サンプルを使用しない場合の３次元スペクトルから特定の励起波長で切り出した２次元スペクトルの一例を示す図。
【図９】本発明の実施例のサンプルを使用した場合の３次元スペクトルの一例を示す図。
【図１０】サンプルを使用した場合の３次元スペクトルから特定の励起波長で切り出した２次元スペクトルの一例を示す図。
【図１１】本発明の実施例の２次元スペクトルからの散乱光データの波長範囲の指定の一例を示す図。
【図１２】本発明の実施例の２次元スペクトルからの蛍光強度データの波長範囲も指定する一例を示す図。
【図１３】本発明の実施例の３次元スペクトルを使用した積分球補正係数の算出方法の一例を示す図。
【図１４】本発明の実施例のサンプルを使用しないで測定した３次元スペクトルから特定の励起波長の２次元スペクトルを繰り返し切り出して、蛍光量子収率計算を行う説明図の一例を示す図。
【図１５】本発明の実施例のサンプルを使用して測定した３次元スペクトルから特定の励起波長の２次元スペクトルを繰り返し切り出して、蛍光量子収率計算を行う説明図の一例を示す図。
【図１６】図１４，図１５で求めた励起波長に対する蛍光量子収率を２次元表記した蛍光量子収率の励起波長特性グラフの一例を示す図。
【図１７】本発明の実施例の励起波長±（励起側スリット，蛍光側スリットの大きい方のスリット幅×２）ｎｍの波長範囲を散乱光データの波長範囲と判断する自動指定方法の一例を示す図。
【図１８】本発明の実施例の散乱光データの長波長より長波長側の波長範囲を蛍光強度データの波長範囲と判断する自動指定方法の一例を示す図。
【図１９】本発明の実施例の散乱光データの長波長より長波長側のピーク波長を蛍光強度データの波長範囲と判断する自動指定方法の一例を示す図。
【図２０】本発明が適用される分光蛍光光度計の一例の概略構成図である。
【符号の説明】
【００７０】
２００１  光源
２００２  励起光側分光器
２００３  パルスモータ
２００４  データ処理装置
２００５  インターフェース
【図１】
0005033531.tif 000002
【図２】
0005033531.tif 000003
【図３】
0005033531.tif 000004
【図３ａ】
0005033531.tif 000005
【図３ｂ】
0005033531.tif 000006
【図３ｃ】
0005033531.tif 000007
【図３ｄ】
0005033531.tif 000008
【図４】
0005033531.tif 000009
【図５】
0005033531.tif 000010
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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