大下浩司

論文
論文

光ファイバー分光蛍光光度計による三次元蛍光スペクトルの最適な測定条件
大下 浩司 1,2

文化財に彩色された色材の三次元蛍光スペクトルを非破壊で測定するために、分光蛍光光度計
文化財に彩色された色材の三次元蛍光スペクトルを非破壊で測定するための光ファイバー分光
F-2700（日立ハイテクサイエンス製）の試料室を改良し、色材に励起光を照射しその蛍光を受光蛍光光度計を開発した。色材に励起光を照射しその蛍光を受光するための光ファイバーを取り付するための光ファイバーを取り付けた光ファイバー分光蛍光光度計を日立ハイテクサイエンスにけられるように、分光蛍光光度計 F-2700（日立ハイテクサイエンス製）の試料室を改造した。本
特注した。本研究は、この装置を用いて三次元蛍光スペクトルを測定するための最適条件を検討
装置を用いて三次元蛍光スペクトルを測定するための最適条件を検討した。1) 励起側スリットとした。分析試料には、植物染料の中でも蛍光強度が比較的強い紅花を用い、1)蛍光側スリット、2) ホトマル電圧、3) 光ファイバー先端部と測定点の間隔、4) 励起側スリット
スキャンスピーと蛍光側スリット、2)
ホトマル電圧、3) 光ファイバー先端部と測定点の間隔、4)スキャンスドの各条件を検討した。この結果、励起側スリット/蛍光側スリットは10 nm/5 nm、ホトマル電ピードの各測定条件を検討した。この結果、励起側スリット/ 蛍光側スリットは10nm/5nm、ホト圧は 700 V、光ファイバー先端部と測定点の間隔は 3 mm、スキャンスピードは3000nm/min が、マル電圧は700V、光ファイバー先端部と測定点の間隔は 3mm、スキャンスピードは 3000nm/min が、再現性良く高感度に三次元蛍光スペクトルを測定できる最適な条件であった。
再現性良く高感度に三次元蛍光スペクトルを測定できる最適な条件であった。

1

はじめに油彩画、日本画、染織品などの文化財を修復・復元する際には、文化財に使用された顔料や染1 はじめに料などの色材を同定することがある。文化財に彩色された色材の同定は非破壊が望ましく、顔料油彩画、日本画、染織品などの文化財を修復・復元する際には、文化財に使用された顔料やは蛍光 X 線分析法、染料は三次元蛍光スペクトル分析法により行われることが多い。蛍光 X 線染料などの色材を同定することがある。文化財に彩色された色材の同定は非破壊が望ましく、分析法による顔料の同定は、顔料に含まれる元素を検出し、検出された元素と顔料の色相をもと顔料は蛍光 X 線分析法、染料は三次元蛍光スペクトル分析法により行われることが多い。蛍光 Xに行なう。三次元蛍光スペクトル分析法による染料の同定では、標準試料と実試料の三次元蛍光線分析法による顔料の同定は、顔料に含まれる元素を検出し、検出された元素と顔料の色相をスペクトルの蛍光ピーク位置を照合する。
もとに行なう。三次元蛍光スペクトル分析法による染料の同定では、標準試料と実試料の三次三次元蛍光スペクトルによる染料の同定は、1992 年に分光蛍光光度計 F-4010（日立製）1)、元蛍光スペクトルの蛍光ピーク位置を照合する。
1994 年には分光蛍光光度計 F-4500（日立製）2) を用いて行なわた。固体試料ホルダーを用いて三次元蛍光スペクトルによる染料の同定は、1992 年に分光蛍光光度計 F-4010（日立製）1)、1994装置の試料室内に染料試料をセットし、三次元蛍光スペクトルを測定している。更に、装置の試
年には分光蛍光光度計 F-4500（日立製）2)を用いて行なわた。固体試料ホルダーを用いて装置の料室に入らない文化財に使われた染料の三次元蛍光スペクトルを測定するために、光ファイバー試料室内に染料試料をセットし、三次元蛍光スペクトルを測定している。更に、装置の試料室を取り付けられるよう F-4500 の試料室を改造した光ファイバー分光蛍光光度計が開発された 3)。に入らない文化財に使われた染料の三次元蛍光スペクトルを測定するために、光ファイバーを本装置を用いて、染織品や浮世絵に使用された天然染料の非破壊分析に成功している 4),5),6)。そ取り付けられるよう F-4500 の試料室を改造した光ファイバー分光蛍光光度計が開発された 3)。の後も日立から F-2500 や F-7000 が市販されると、これらをベースにした光ファイバー分光蛍本装置を用いて、染織品や浮世絵に使用された天然染料の非破壊分析に成功している 4),5),6)。そ光光度計が開発され実用されている。の後も日立から F-2500 や F-7000 が市販されると、これらをベースにした光ファイバー分光蛍
三次元蛍光スペクトルは、紫外から可視光領域の光を試料に順次照射し、励起波長に対する蛍光光度計が開発され実用されている。
光波長と蛍光強度を測定して、三次元グラフ（たとえば X 軸に蛍光波長、Y 軸に励起波長、Z 軸
三次元蛍光スペクトルは、紫外から可視光領域の光を試料に順次照射し、励起波長に対するに蛍光強度のグラフ）に測定値をプロットし得られる。三次元グラフの Z 軸方向から XY 面を俯蛍光波長と蛍光強度を測定して、三次元グラフ（たとえば X 軸に蛍光波長、Y 軸に励起波長、Z 軸瞰した蛍光強度の等高線図を蛍光指紋という。三次元蛍光スペクトルや蛍光指紋による分析法は、に蛍光強度のグラフ）に測定値をプロットし得られる。三次元グラフの Z 軸方向から XY 面を俯瞰
文化財に彩色された染料の同定のみならず、食品や農作物などの原材料の種類や混合割合、産地した蛍光強度の等高線図を蛍光指紋という。三次元蛍光スペクトルや蛍光指紋による分析法
は、文化財に彩色された染料の同定のみならず、食品や農作物などの原材料の種類や混合割合、産地や汚染濃度などの推定へも応用されるようになった 7)～11)。

文化財情報学研究 第 14 号 9

論文や汚染濃度などの推定へも応用されるようになった 7) ～ 11)。
論文
本研究は、分光蛍光光度計 F-2700 をベースにした光ファイバー分光蛍光光度計を日立ハイテクサイエンスに特注し、これを用いて再現性良く高感度に三次元蛍光スペクトルを測定するための最適条件を検討した。
本研究は、分光蛍光光度計 F-2700（日立ハイテクサイエンス製）の試料室を改造して、この試2料室に光ファイバーを取り付けた光ファイバー分光蛍光光度計を開発した。更に、本装置を用い実験
2.1
分析機器と方法て再現性良く高感度に三次元蛍光スペクトルを測定するための最適条件を検討した。
分光蛍光光度計 F-2700（日立ハイテクサイエンス製）の試料室を改良し、これに二分岐光ファイバーを取り付けた光ファイバー分光蛍光光度計を日立ハイテクサイエンスに特注した（図1）。
2 実験
分光蛍光光度計の試料室に取り付ける二分岐光ファイバーは、光ファイバー
STU230D-S（三菱電2.1 分析機器と方法線工業製、コア径230 μ m、外径 250μ m、UV グレード）がランダムに束ねられ、入射側・出射光ファイバー分光蛍光光度計は、日立ハイテクサイエンス製の分光蛍光光度計
F-2700 をベース側ともに線芯数芯（バンドル径 2mm）を用いた。二分岐光ファイバーは、測定側 96 芯の光ファに開発した（図 481）。分光蛍光光度計の試料室に取り付ける二分岐光ファイバーは、光ファイバーイバーの束が、入射側48 芯と出射側48 芯の光ファイバーの束に分けられている。二分岐光ファ
STU230D-S（三菱電線工業製、コア径 230μm、外径 250μm、UV グレード）がランダムに束ねられ、イバー（以下、光ファイバー）の入射側へ光源の光（励起光）が入り、出射側から試料の蛍光が入射側・出射側ともに線芯数 48 芯（バンドル径 2 mm）を用いた。二分岐光ファイバーは、測定検出器へ送られるように試料室を改良し、光ファイバーを取り付けた。これにより、光源の光は、側 96 芯の光ファイバーの束が、入射側 48 芯と出射側 48 芯の光ファイバーの束に分けられている。
試料室から光ファイバーの入射側へ入り、光ファイバーを通じて測定側（試料に励起光を照射し二分岐光ファイバー（以下、光ファイバー）の入射側へ光源の光（励起光）が入り、出射側から蛍光を受光する光ファイバーの先端部）に送られ、励起光が試料に当たる。試料が発光した蛍光
試料の蛍光が検出器へ送られるように試料室を改良し、光ファイバーを取り付けた。これにより、は、光ファイバーの測定側から入り出射側へ送られ、試料室を通って検出器に入り、試料の蛍光光源の光は、試料室から光ファイバーの入射側へ入り、光ファイバーを通じて測定側（試料に励を測定する。光ファイバーの測定側（先端部）は、テラオカ設備に特注した冶具を用いて固定した。
起光を照射し蛍光を受光する光ファイバーの先端部）に送られ、励起光が試料に当たる。試料がこの固定冶具の側面には、光ファイバー先端部と測定点を目視するための開閉窓を付け、固定冶
発光した蛍光は、光ファイバーの測定側から入り出射側へ送られ、試料室を通って検出器に入り、具の上部には、光ファイバー先端部と測定点の間隔を調整するためのスライド調節機能を備えて試料の蛍光を測定する。光ファイバーの測定側（先端部）は、テラオカ設備に特注した冶具を用いる。三次元蛍光スペクトルの測定や解析には、USBケーブルでコンピュータ（NEC 製 VersaPro）いて固定した。この固定冶具の側面には、光ファイバー先端部と測定点を目視するための開閉窓を光ファイバー分光蛍光光度計に接続し、FL
Solutions 4.2 プログラム（日立ハイテクサイエンを付け、固定冶具の上部には、光ファイバー先端部と測定点の間隔を調整するためのスライド調ス製）を用いた。この光ファイバー分光蛍光光度計のスペクトル補正では、励起側
220 〜 （NEC600nm
節機能を備えている。三次元蛍光スペクトルの測定や解析には、USB ケーブルでコンピュータと蛍光側220 〜 600nm を補正し、更に蛍光側 500 〜 800nm と励起側
500〜プログラム（日立ハイ800nm の長波長域を補製 VersaPro）を光ファイバー分光蛍光光度計に接続し、FLSolutions
4.2
正した。測定は、光源（キセノンランプ）の電源を入れ30 分待ち安定させてから開始した。表テクサイエンス製）を用いた。測定は、光源（キセノンランプ）の電源を入れ30 分待ち安定させ1てから開始した。表に、検討した測定条件と最適な測定条件（下線）をまとめた。
1 に、検討した測定条件と最適な測定条件（下線）をまとめた。
2.2

分析試料

日本色彩大鑑 第一巻 古代の色（河出書房新社）に掲載されている紅（紅花）を分析試料に用いた。

3

結果と考察
光ファイバー分光蛍光光度計を用いて、再現性良く高感度に三次元蛍光スペクトルを測定するための最適な測定条件を検討した。測定条件は 1) 励起側スリットと蛍光側スリット、2) ホトマ
ル電圧、3) 光ファイバー先端部と測定点の間隔、4) スキャンスピードを検討した。各測定条件
で紅花の三次元蛍光スペクトルを測定し、紅花由来の 2 つの蛍光ピーク（① Ex/Em = 545 nm/605nm と② Ex/Em = 385 nm/605 nm）の蛍光強度や蛍光指紋を比較した。
10まず、励起側スリットと蛍光側スリットが蛍光強度に与える影響を調べた。励起側の各スリット幅（2.5 nm、5 nm、10 nm、20 nm）に対し、蛍光側のスリット幅を 2.5 nm、5 nm、10 nm、20 nmいた。

3

結果と考察
大下浩司
光ファイバー分光蛍光光度計を用いて、再現性良く高感度に三次元蛍光スペクトルを測定するための最適な測定条件を検討した。測定条件は 1) 励起側スリットと蛍光側スリット、2) ホトマ
ル電圧、3) 光ファイバー先端部と測定点の間隔、4) スキャンスピードを検討した。各測定条件
で紅花の三次元蛍光スペクトルを測定し、紅花由来の 2 つの蛍光ピーク（① Ex/Em = 545 nm/605
大下浩司
nm と② Ex/Em = 385 nm/605 nm）の蛍光強度や蛍光指紋を比較した。
まず、励起側スリットと蛍光側スリットが蛍光強度に与える影響を調べた。励起側の各スリット幅（2.5 nm、5 nm、10 nm、20 nm）に対し、蛍光側のスリット幅を 2.5 nm、5 nm、10 nm、20 nmに順次変え、紅花の三次元蛍光スペクトルを測定した。三次元蛍光スペクトルから前述の蛍光ピーク①と②の蛍光強度を求めグラフに示した（表 2 の 1)と図 2）。励起側スリットと蛍光側スリッ2
トの幅が狭ければ蛍光ピーク①と②の蛍光強度は小さくなり、広ければ蛍光強度は大きくなった。
両スリット幅が広すぎると、蛍光ピーク①と②の蛍光強度は測定レンジをオーバーしてしまった。
表 2 の 1)および図 2 から、励起側スリット/蛍光側スリットを 2.5 nm/20 nm、5 nm/10 nm、10 nm/5nm に調整すれば、測定レンジをオーバーすることなく十分な蛍光強度が得られるとわかった。蛍光強度は、蛍光ピーク①では 3000 以上、蛍光ピーク②では 1500 以上であった。
これら 3 条件のうち、なるべくシャープな蛍光スペクトルを得て、近接する蛍光ピークを分離できる測定条件は、蛍光側のスリット幅が最も狭い励起側スリット/蛍光側スリット＝10 nm/5 nmである。励起側のスリット幅を狭くすれば、特定波長の光を試料に当てやすくなるが蛍光強度は小さくなる。これを広くすれば、蛍光強度は大きくなるが特定波長以外の光も試料に当ててしまう。蛍光側のスリット幅を狭くすると、波長分解能は高くなり蛍光スペクトルはシャープになるが、蛍光強度は小さくなる。これを広くすると、波長分解能は低くなり蛍光スペクトルはブロードになるが、蛍光強度は大きくなる。本研究は、三次元蛍光スペクトルの蛍光ピーク位置（蛍光ピークの励起波長と蛍光波長）から物質を同定しようとしている。このため、なるべくシャープな蛍光スペクトルを得て、近接する蛍光ピークを分離できるほうが良い。このことから、蛍光側のスリット幅が最も狭い励起側スリット/蛍光側スリット＝10 nm/5 nm を最適条件とした。蛍光の弱い試料を測定する際には、各スリット幅を広くして測定するなど、目的に応じて各スリット幅を調節すると良い。
ホトマル電圧は検出感度に関係している。このホトマル電圧を 250、400、700 V に順次設定し、紅花の三次元蛍光スペクトルを測定した。紅花の蛍光ピーク①と②の蛍光強度を求めグラフに示した（表 2 の 2)と図 3 の 1)）。ホトマル電圧を低くすると検出感度も低くなり、250 V と 400 V
では蛍光ピーク①と②の蛍光強度は 100 にも満たなかった。ホトマル電圧を 700 V に設定すると、蛍光ピーク①と②の蛍光強度はそれぞれ 3000 以上、1500 以上であった。このため、ホトマル電圧は、十分な検出感度が得られる 700 V が最適と言える。
本装置は、固定冶具を用いて光ファイバーの先端部を測定点に向け測定する。光ファイバーの先端部を固定冶具の上方から挿入し、固定冶具側面の開閉窓を開け、光ファイバー先端部と測定点を目視してこの間隔を調整し、光ファイバー先端部を測定点に向け測定する。光ファイバー先端部と測定点の間隔を 1、2、3、4、5 mm に順次調節し、紅花の三次元蛍光スペクトルを測定した。
蛍光ピーク①と②の蛍光強度を求めグラフにまとめた（表 2 の 3)と図 3 の 2)）。光ファイバー先端部と測定点の間隔が近いほど、蛍光ピーク①と②の蛍光強度は大きかった。しかし、この間隔を 1～2 mm にすると近すぎるため、測定点が光ファイバー先端部に隠れ、測定点を直接目視できない。間隔を 3 mm にすれば測定点を目視でき、蛍光強度は蛍光ピーク①が 3650±60、②が 1900±20 であった。このように十分な感度が得られたため、光ファイバー先端部と測定点の間隔は 3 mmを適当とした。

文化財情報学研究

第 14 号 11

次に、スキャンスピードを 1500 nm/min、3000 nm/min、12000 nm/min に順次変え、紅花の三次先端部を固定冶具の上方から挿入し、固定冶具側面の開閉窓を開け、光ファイバー先端部と測定点を目視してこの間隔を調整し、光ファイバー先端部を測定点に向け測定する。光ファイバー先端部と測定点の間隔を 1、2、3、4、5 mm に順次調節し、紅花の三次元蛍光スペクトルを測定した。
論文
蛍光ピーク①と②の蛍光強度を求めグラフにまとめた（表 2 の 3)と図 3 の 2)）。光ファイバー先端部と測定点の間隔が近いほど、蛍光ピーク①と②の蛍光強度は大きかった。しかし、この間隔
論文を 1～2 mm にすると近すぎるため、測定点が光ファイバー先端部に隠れ、測定点を直接目視できない。間隔を 3 mm にすれば測定点を目視でき、蛍光強度は蛍光ピーク①が 3650±60、②が 1900
論文±20 であった。このように十分な感度が得られたため、光ファイバー先端部と測定点の間隔は 3 mm
元蛍光スペクトルを測定した。紅花の蛍光ピーク①と②の蛍光強度を読み取りグラフにまとめたを適当とした。
（表 2 の 4)と図 3 の 3））。スキャンスピードによらず十分な感度が得られ、いずれも蛍光強度は次に、スキャンスピードを 1500 nm/min、3000 nm/min、12000 nm/min に順次変え、紅花の三次①3000 以上、②1500 以上であった。更に、紅花の三次元蛍光スペクトル（X 軸に蛍光波長、Y 軸元蛍光スペクトルを測定した。紅花の蛍光ピーク①と②の蛍光強度を読み取りグラフにまとめたに励起波長、Z 軸に蛍光強度のグラフ）を Z 軸方向から XY 面を俯瞰した蛍光指紋（蛍光強度の等（表 2 の 4)と図 3 の 3））。スキャンスピードによらず十分な感度が得られ、いずれも蛍光強度は高線図）についても比較した（図 4）。蛍光指紋の励起波長 500～550nm・蛍光波長 第600～700
文化財情報学研究14 号 nm
3
①3000 以上、②1500 以上であった。更に、紅花の三次元蛍光スペクトル（X 軸に蛍光波長、Y 軸の領域を拡大すると、スキャンスピード 1500 nm/min と 3000 nm/min では滑らかな等高線が得らに励起波長、Z 軸に蛍光強度のグラフ）を Z 軸方向から XY 面を俯瞰した蛍光指紋（蛍光強度の等れたのに対し、12000 nm/min の等高線は少し乱れていた（図 4 の 4)、5)、6)）。蛍光指紋は物質高線図）についても比較した（図 4）。蛍光指紋の励起波長 500～550 nm・蛍光波長 600～700 nmを同定するための重要な指標の一つであり、等高線は滑らかでノイズが小さい曲線が良い。スキの領域を拡大すると、スキャンスピード 1500 nm/min と 3000 nm/min では滑らかな等高線が得らャンスピードは速い方が測定時間も短く済むため、3000 nm/min を最適なスキャンスピードとしれたのに対し、12000 nm/min の等高線は少し乱れていた（図 4 の 4)、5)、6)）。蛍光指紋は物質た。
を同定するための重要な指標の一つであり、等高線は滑らかでノイズが小さい曲線が良い。スキャンスピードは速い方が測定時間も短く済むため、3000 nm/min を最適なスキャンスピードとし4おわりにた。
日立ハイテクサイエンス製 F-2700 をベースにして光ファイバー分光蛍光光度計を開発し、三次元蛍光スペクトルを測定するための最適な条件を検討した。この結果、励起側スリット/蛍光側ス4 おわりに

4おわりに

リットは10 nm/5 nm、ホトマル電圧は 700 V、光ファイバー先端部と測定点の間隔は3 mm、スキ
日立ハイテクサイエンスに特注した光ファイバー分光蛍光光度計（F-2700ベースの特注品）を日立ハイテクサイエンス製 F-2700 をベースにして光ファイバー分光蛍光光度計を開発し、三次ャンスピードは3000 nm/min が最適な測定条件であった。この測定条件であれば、三次元蛍光ス用いて、三次元蛍光スペクトルを測定するための最適な条件を検討した。この結果、植物染料の元蛍光スペクトルを測定するための最適な条件を検討した。この結果、励起側スリット/蛍光側スペクトルを再現性良く高感度に測定でき、ノイズが小さく滑らかな蛍光指紋（蛍光強度の等高線中では蛍光強度が比較的強い紅花の三次元蛍光スペクトルの測定では、励起側スリット / 蛍光側
リットは 10 nm/5 nm、ホトマル電圧は 700 V、光ファイバー先端部と測定点の間隔は 3 mm、スキ図）が得られた。
スリットは 10 nm/5 nm、ホトマル電圧は 700 V、光ファイバー先端部と測定点の間隔は 3 mm、ャンスピードは 3000 nm/min が最適な測定条件であった。この測定条件であれば、三次元蛍光ス
本研究は JSPS 科研費JP15K21544
スキャンスピードは3000nm/min の助成を受けたものです。本装置を開発するにあたり、デンが最適な条件であった。この測定条件であれば、三次元蛍光ペクトルを再現性良く高感度に測定でき、ノイズが小さく滑らかな蛍光指紋（蛍光強度の等高線
マテリアル色材科学研究所の下山進氏ならびに日立ハイテクサイエンスの堀込純氏にご指導とごスペクトルを再現性良く高感度に測定でき、ノイズが小さく滑らかな蛍光指紋（蛍光強度の等高図）が得られた。
協力を賜りました。関係の皆様に心より御礼申し上げます。
線図）が得られた。
本研究は JSPS 科研費 JP15K21544 の助成を受けたものです。本装置を開発するにあたり、デン本研究は JSPS 科研費 JP15K21544 の助成を受けたものです。本装置を導入するにあたり、デマテリアル色材科学研究所の下山進氏ならびに日立ハイテクサイエンスの堀込純氏にご指導とごンマテリアル色材科学研究所の下山進氏ならびに日立ハイテクサイエンスの堀込純氏にご指導と協力を賜りました。関係の皆様に心より御礼申し上げます。
ご協力を賜りました。関係の皆様に心より御礼申し上げます。

表 1 光ファイバー分光蛍光光度計を用いた三次元蛍光スペクトルの測定条件
検討条件 a項目
測定モード

検討条件 a

項目

3 次元

励起波長

250～750 nm

表 1データモード
光ファイバー分光蛍光光度計を用いた三次元蛍光スペクトルの測定条件
蛍光励起側サンプリング間隔
5 nm
項目
スキャンスピード
測定モード
ホトマル電圧a
検討条件
1500, 3000,12000 nm/min
3250,
次元400, 700 V

項目
励起側スリット
励起波長
蛍光波長

2.5, 検討条件
5, 10, 20 nm
250～750300～800 nm
nm

データモードレスポンス
スキャンスピード
スペクトル補正蛍光自動
1500,3000, 12000 nm/min
On

励起側サンプリング間隔
蛍光側サンプリング間隔
励起側スリット
蛍光側スリット

55 nm
nm
2.5,2.5, 5,5, 10,10, 2020 nmnm

ホトマル電圧
250, 400, 700 V
光ファイバー先端部と測定点の間隔レスポンス
自動a
最適条件に下線を付した。
スペクトル補正On
光ファイバー先端部と測定点の間隔12a最適条件に下線を付した。

4

1, 2, 3, 4, 5 蛍光波長mm
蛍光側サンプリング間隔
蛍光側スリット
1, 2, 3, 4, 5 mma

300～800 nm
5 nm
2.5, 5, 10, 20 nm

大下浩司
大下浩司

表 2 光ファイバー分光蛍光光度計で測定した紅花の蛍光強度 a
測定条件

蛍光強度（平均値±標準偏差）

測定条件

蛍光強度（平均値±標準偏差）

1) 励起側スリット（Ex スリット）と蛍光側スリット（Em スリット）a) Ex 2.5 nm
Em 2.5 nm①49±6Em 10 nm① 980± 60

Em 2.5 nm① 204±Em 10 nm②24±2Em 5 nm

① 240± 20② 118±5② 490± 20

Em 20 nm

①3400±400②1600±2008② 106±4Em 5 nm

① 980± 30② 510± 20①4120± 20②2150±5Em 20 nm

①オーバー

②7530

± 60

Em 2.5 nm① 728±② 375±2Em 5 nm

①3400

②1760± 60

Em 10 nm

①オーバー

②7600±400

Em 20 nm

①オーバー

②オーバー

Em 2.5 nm①2469②1149± 25

Em 5 nm

①オーバー

②5600

Em 10 nm

①オーバー

Em 20 nm

①オーバー

②オーバー

400 V①b) Ex 5 nmc) Ex 10 nm
3±100d) Ex 20 nm± 70②オーバー±1002) ホトマル電圧
250 V①1.6±700 V①35300.1 ②± 100.8±②18300.153±4②27±3± 303) 光ファイバー先端部と測定点の間隔
1 mm①3700±100②1970± 902 mm①3750± 30②1960± 403 mm①3650± 60②1900± 204 mm①3480± 50②1820± 605 mm①3120± 80②1600± 90

1500 nm/min ①3200±100②1610± 80

3000 nm/min ①3300±300②1700±20012000 nm/min ①3200±200②1600±1004) スキャンスピードa

蛍光強度（平均値±標準偏差）は 3 回の測定から計算した。①は Ex/Em = 545 nm/605 nm、②は Ex/Em = 385 nm/605nm の蛍光ピークを示した。測定は表 1 の条件で検討した。ただし、1)はスキャンスピード 12000 nm/min、ホトマル電圧 700 V、光ファイバー先端部と測定点の間隔 3 mm、2)はスキャンスピード 12000 nm/min、励起側スリット 10 nm、蛍光側スリット 5 nm、光ファイバー先端部と測定点の間隔 3 mm、3)はスキャンスピード 12000 nm/min、ホトマル電圧 700 V、励起側スリット 10 nm、蛍光側スリット 5 nm、4)はホトマル電圧 700 V、励起側スリット10 nm、蛍光側スリット 5 nm、光ファイバー先端部と測定点の間隔 3 mm の条件で検討した。

文化財情報学研究1414号号 135
文化財情報学研究第第論文
論文

分光蛍光光度計

光ファイバースタンド制御ＰＣ

光ファイバー（二分岐光ファイバー）光ファイバーの先端部(測定部) と 固定冶具

図 1 光ファイバー分光蛍光光度計a)励起側スリット 2.5nmb)励起側スリット 5nm

蛍光強度10000
8000
6000
4000
20000c)励起側スリット 10nm

10000
8000
6000
4000
2000010000
8000
6000
4000
2000
00 5 10 15 20d)励起側スリット 20nm

0 5 10 15 2010000
8000
6000
4000
2000
00 5 10 15 200 5 10 15 20

蛍光側スリット / nm

図 2 蛍光強度に対する励起側スリット(Ex スリット)と蛍光側スリット(Em スリット)の影響 a
表 2 の 1)の測定条件と蛍光強度。●は Ex/Em = 545nm/605nm、■は Ex/Em = 385nm/605nm の蛍光ピーク。

3) スキャンスピード

4000

4000

4000

3000

3000

3000

2000
1000
02000
1000
0200 400 600 800
ホトマル電圧/V

図 32) 光ファイバー先端部と測定点の間隔

蛍光強度

蛍光強度1) ホトマル電圧

蛍光強度a

2000
1000
00 1 2 3 4 5
光ファイバー先端部と測定点の間隔/mm

010000

スキャンスピード/nm･min-1

蛍光強度に対するホトマル電圧、光ファイバー先端部と測定点の間隔、スキャンスピードの影響 aa

表 2 の 2)～4)の測定条件と蛍光強度。●は Ex/Em= 545nm/605nm、■は Ex/Em = 385nm/605nm の蛍光ピーク。

614大下浩司
大下浩司

2) 3000 nm/min a3) 12000 nm/min a

700

700

600

600

600

500

Ex / nm700
Ex / nm

500

500

400

400

400300300

300

300 400 500 600 700 800

300 400 500 600 700 800

300 400 500 600 700 800

Em / nmEm / nmEm / nm4) 1500 nm/min（拡大図）b5) 3000 nm/min（拡大図）b550

550

Ex / nmEx / nm5506) 12000 nm/min（拡大図）b
Ex / nmEx / nm1) 1500 nm/min a

500
600

650

700

500
600

Em / nm

650700500
600

Em / nm

650

700

Em / nm

図 4 蛍光指紋に対するスキャンスピードの影響 ca等高線間隔 300。b 等高線間隔 100。c 表 2 の 4)の測定条件。

文献1) 下山進, 野田裕子: 分析化学, 41, pp.243-250 (1992).
2) 下山進, 野田裕子: 分析化学, 43, pp.475-480 (1994).
3) 下山進, 野田裕子: 分析化学, 46, pp.571-578 (1997).
4) 下山進, 野田裕子: 分析化学, 46, pp.791-799 (1997).
5) 下山進, 野田裕子: 分析化学, 47, pp.295-301 (1998).
6) 下山進, 野田裕子, 勝原伸也: 分析化学, 47, pp.93-100 (1998).
7) 杉山純一, 蔦瑞樹: 日本食品科学工学会誌, 60, pp.457-465 (2013).
8) 蔦瑞樹, 杉山純一: 化学と生物, 53, pp.285-292 (2015).
9) 杉山純一: 食品と容器, 54, pp.308-315 (2013).
10) 杉山武裕, 藤田かおり, 蔦瑞樹, 杉山純一, 柴田真理朗, 粉川美踏, 荒木徹也, 鍋谷浩志, 相良泰行:
日本食品科学工学会誌, 57, pp.238-242 (2010).
11) 堀込純, 上妻道成, 白崎俊浩: 日立評論, 98, pp.72-76 (2016).

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