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発明の名称 線形被検体透過率測定装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平6−11444
公開日 平成6年(1994)1月21日
出願番号 特願平4−168756
出願日 平成4年(1992)6月26日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】小川 勝男
発明者 村越 武雄
要約 目的
細く長い被検体の透過率(吸光度)を被検体の外径誤差があっても、光軸調整を行なうことなく測定するようにする。

構成
集光系8と絞り9と入射側サンプルホールダユニット10、及び出射側サンプルホールダユニット12,集光系13からなり、入射側サンプルホールダユニット10に微小径のマスクを有し、被検体11とピースをナットで締め付け光軸のセンターに調整することなくセットできる。
特許請求の範囲
【請求項1】分光光度計で細くて長い被検体の透過率を測定する装置において、被検体のホールダ前方に集光系と絞り機構を有し、被検体の出射側に集光系と検出器を有することを特徴とした線形被検体透過率測定装置。
【請求項2】請求項1において、被検体ホールダに絞りを有し被検体ホールダ内に被検体サポータを取付け可能としたことを特徴とした線形被検体透過率測定装置。
【請求項3】請求項1において、被検体ホールダの出射側に絞りなしとしたことを特徴とした線形被検体透過率測定装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、外径1.0mmφ 〜2mmφ、長さ1m〜10mの線状被検体の透過率を波長240nm〜2500nmの広範囲で透過率を測定する線状被検体透過率測定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の装置は、被検体毎に図9に示すようにサンプルホールダ30に3本のねじ33で入射光の位置に被検体の入射部を調節し合わせ、レーザ光線で特定の波長のみについて測定する方法、及びシングルビームで測定する方法が知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、計測する毎に被検体の測定部を調整する必要があった。シングルビームのため安定性が悪いなどの欠点があった。
【0004】本発明の目的は、被検体の寸法のバラツキがあってもワンタッチで被検体をセットでき、長時間の測定にも安定した正確な透過率を測定できるようにしたことにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するためには、被検体取付ホールダの設置部前方に集光系と絞り系を設置し、集光系で光を可能な範囲で集光し、不足分を絞り機構で絞り被検体の入射部外径より小さいビーム径とする。
【0006】被検体取付ホールダは、機械公差によって高さを決めてあるL金具にねじ込む。光学系をダブルビーム測光にし安定にする。
【0007】又、被検体測定前に行なうベースライン補正時は、光束が検出器の受光部よりあふれないように被検体出射側の後方に集光系を設置する。勿論、ベースライン補正時は被検体出射側サンプルホールダは取外しておく必要があるためL金具にガイド穴,ベース側にガイドピンが設置されているようにする。
【0008】また、被検体の入射側サンプルホールダは、前方の絞りを通過した光束は、途中で切られないよう筒内径を大きくし、細い被検体を取り付けるときは、割り溝の入ったピースでサポートしながら設置することによって線形状の被検体の透過率を正確に再現よく測定することができる。
【0009】
【作用】分光光度計で分光された単色光は、集光系で集光され、さらに被検体の入射側にできるだけ接近して取り付けた絞り機構で、被検体入射側の光受光部の面より小さい光に集光し被検体に照射される。又、被検体は、割り溝の入ったピースによってサポートされるので、サンプルホールダに中心が正確にセットできる。したがって、被検体の外径が多少寸法が異なっても必ず被検体の中心に光が照射される。被検体の外径が変化したときは、割り溝の入ったピースの内径を被検体の径に合わせることによって、サンプルホールダの取付け位置を調整することなしにセットすることができる。
【0010】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図1〜図8により説明する。
【0011】図1は本発明の全体の構成を示す図で、被検体11の透過率を測定する状態を示し、図2は被検体11を測定する前にベースライン補正を行なうときの全体的な構成を示す。図1において1は光源で、2は光源1からの自然光を単色光に分光する分光器で、3は分光した単色光を対照光と試料光に分割するセクターミラユニットである。
【0012】5は平面ミラー、4,6、及び7はトロイドミラーでセクターミラーユニットで分割した試料光、及び試料光を積分球14及び集光系であるレンズ8,絞り9を介して被検体11の入射受光部に導かれる。
【0013】集光レンズ8は、図2の構成で絞り9より出射した光線が、入射側サンプルホールダ10内部で遮光されなく、かつ出射側集光レンズ13を介し、試料光側光束が積分球14に照射できるように焦点距離を設定する。
【0014】絞り9は、被検体の入射径が1mmφ〜3mmφに対しては0.5mmφ の大きさにし、被検体の入射口にできるだけ接近させて設定する。
【0015】10は小径で長い被検体をサポートする入射側サンプルホールダで、詳細は図4〜図6を用い詳しく説明する。
【0016】12は被検体11の出射側をサポートする出射側サンプルホールダで詳細は図7で説明する。13は集光レンズで被検体からの出射光を積分球14に入射すると共に、ベースライン補正時は広がった光束を集光し、積分球14に入射させる働きをしている。
【0017】積分球14は、白板15で拡散光とし、さらに内壁で複数回反射を繰返し一部を受光し電気信号に変化させる検出器で、ホトマルやPbsなどが用いられている。図3は入射側サンプルホールダユニット部の詳細を示した図で、16はHの公差を1/100に押さえた入射側サンプルホールダ17を固定するL金具、入射側サンプルホールダ17は、L金具16に取り付けるためのねじと、被検体11をサポートするピース19をナット18で締め付けるためのねじを有する。又、入射側の絞り機構も兼ね動いている。内径は絞り機構でカットされた光が、ベースライン補正するとき内壁にてカットされないよう太くしてある。
【0018】ピース19は、図4に詳細を示すように内径は被検体の外径に合わせた寸法とし、外径は前述した入射側サンプルホールダの内径に合わせてあり、ナット18によって被検体11を締め付けできるよう90°間隔で割り溝を付けてある。被検体の外径が誤差0.2mm 位あっても正確に締め付けることができる。図5は、図3より被検体11とピース19を取り外した状態を示し、集光レンズ8で集光された光束がさらに入射側サンプルホールダ17の絞りによって絞られた光束が、内壁に接触することなく通過する状態を示した図である。
【0019】図8は、全体のブロックダイヤグラムを示したもので、23は分光した単色光をセクタミラーで分割し、トロイドミラー4,集光レンズ8,被検体11,集光レンズ13、そして積分球14を含む被検体測定部、24は積分球内に接地されたpbs、ホトマル等の検知器で電気信号に変換された信号を増幅する増幅器、25はアナログ信号をデジタル信号に変換するA/D変換器、26はベースラインで記憶した係数を計測した信号を補正する等の演算を行なう演算装置、27は、演算結果を画面に表示するディスプレイであり、必要に応じてプロッタ28に記録することができる。
【0020】このような構成になっているので、図2の状態入射側サンプルホールダユニット部10を図3のようにピース19及び被検体11を外し、また、出射側サンプルホールダユニット12を外した状態でベースライン補正を行なう。なお、このとき対照側にある可変絞りは、試料側光量とのバランスをとるために入れてあり、ベースライン補正前に調節しておく。
【0021】次に図2のように被検体11をセット、このとき入射側サンプルホールダユニット10は、図3に示すように被検体11にピース19を取付け、入射側サンプルホールダ17に取り付け、ナット18で正確に光束の中心にセットし、単色光を被検体に入射できる。入射した光は、被検体中を透過し出射側に伝達される。被検体の出射側は、図6に示すように出射側サンプルホールダユニット12によって固定される出射側サンプルホールダ20は、絞り部が被検体の出口より十分大きくなっているので出射光を切ることはない。しかし一定の開口角(約60°)で広がるため集光レンズ13で集光し、積分球14に入射させる。したがって、積分球14の検知器には被検体11を透過した光のみが検出され、電気信号に変換される。電気信号に変換された信号は、増幅器24によって増幅され、A/D変換器25でアナログ信号をデジタル信号に変換、演算装置26でベースライン補正を記憶されたチャンネル1で補正係数を掛け、ディスプレイ27に測定結果を表示される。必要に応じプロッタ28に記録することも可能となる。
【0022】このように、細く長い被検体の測定も透過率の絶対値として正確に測定できる。
【0023】
【発明の効果】本発明によれば、外径3mmφから外径1mmφ、長さ10mのように細く長い被検体の透過率の測定を正確にできる。
【0024】被検体の外径のバラツキがあっても20%くらいの公差内であれば、光軸センターに調整することなく簡単に設置できる。
【0025】被検体の出射光が広がっても検知部に正確に導入できる。




 

 


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