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JPS605897B2 - 分光螢光光度計 - Google Patents
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JPS605897B2 - 分光螢光光度計 - Google Patents

分光螢光光度計

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Publication number
JPS605897B2
JPS605897B2 JP51033666A JP3366676A JPS605897B2 JP S605897 B2 JPS605897 B2 JP S605897B2 JP 51033666 A JP51033666 A JP 51033666A JP 3366676 A JP3366676 A JP 3366676A JP S605897 B2 JPS605897 B2 JP S605897B2
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JP
Japan
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light
wavelength
spectrometer
spectrum
excitation
Prior art date
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Expired
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JP51033666A
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JPS52117689A (en
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正行 仙石
護郎 馬場
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64Fluorescence; Phosphorescence

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は光源の光を励起分光器で選択し、その光を試料
に照射したときに発する蜜光を蟹光分光器で分光側光す
る分光鞍光光度計に関する。
従釆の分光蟹光光度計を第1図に示す。光源1はXeラ
ンプのように広波長範囲に連続した波長光を発するもの
で、その光は励起分光器2で分光選択される。励起分光
器2で選択された短波長の光を試料8に照射すると試料
はその成分特有の蟹光を発する。その蜜光は蟹光分光器
9に入り分光され検知器10で頚』光される。検知器よ
りの電気信号は第1図では省略してあるが電気系によっ
て処理されて指示計11に分光姿光量として表示される
。上記指示計とともに記録計が用いられることもある。
上記分光蟹光分光光度計によって未知試料の分析を行な
うときは、まづ、蟹光分光器9の波長を試料の蜜光が表
われると予測される波長に固定し、励起分光器2の短波
長側を走査していわゆる励起スペクトル曲線を記録させ
る。
これによって蛍光を励起し易い励起光の波長が知れる。
次に励起分光器2の波長を蜜光を強く発生させる波長に
固定し、蟹光分光器9の波長を走査して鞍光スペクトル
曲線を記録させる。上記スペクトル曲線から試料中の蟹
光を発する成分物質が判明し、その含有量の概略が知れ
る。第2図は上記励起スペクトル曲線と蟹光スペクトル
曲線を示す綾図であり、縦軸は蟹光の強さを1で示し、
機軸は波長を入で表わしている。
aは励起スペクトル曲線であり、bは蟹光スペクトル曲
線である。両曲線が接近する波長^sは物質によって定
まる波長で、曲線a,bは入sを境にして鏡像の関係(
ミラーシンメトリー)にある。上記の鏡像の関係はすべ
ての蟹光物質に明確に存在する訳ではないが、例えばベ
ンゼン等は第2図に類似した線図を画きその入sは約2
7仇mである。一般の鞍光物質は曲線aの長波長側と曲
線bの短波長側が重なったりまたは全然分離て画かれる
ので、この場合には曲aの長波長端と曲線bの短波長端
を2つの特定波長入s,,^s2と想定しても良い。上
記のごとくして試料中の蟹光物質が判明した後、あるい
は既知の蟹光物質を定量する場合には、なるべく多くの
励起スペクトル光で試料を励起し蟹光スペクトル曲線b
の範囲の全蛍光量を測定すれば高感度に蟹光成分を定量
することができる。
本発明はこのようにして測定できる分光蟹光光度計に関
するものである。従釆の例としてはXeランプのような
紫外〜可視波長城に強力な光を発する光源の光を直接試
料に照射する場合がある。このときは試料の姿光と共に
照射光の散乱光(広波長範囲光)も一緒に迷光となって
検知器に入ってくるので測定精度は低い。また、水銀ラ
ンプの光をフィルターを通して不必要な波長光をカット
しこの光で試料を照射する場合もある。このときは励起
光が線スペクトルであるため蟹光分光器内の迷光は少な
いという利点はあるが、励起光量が少ないので励起され
る蜜光量が小さいという欠点がある。第1図の従釆の分
光蟹光光度計は分光された短波長光で試料を励起し、そ
の試料が発生する蟹光を分光側光しているので検知器に
達する光量は僅少となるのは当然で低感度でありSノN
比が低かった。本発明の目的は上記従来の欠点を除き、
検知される光量が多く高精度で測定可能な分光蟹光光度
計を提供するにある。
本発明の要点は、第2図に示したごと〈励起スペクトル
曲線と蟹光スペクトル曲線が特定波長入sを境にして鏡
像関係にあることに立脚して、特定波長入sよりも短か
し、波長の励起スペクトル光を広波長範囲に選択できる
励起分光器を使用することである。
これによって従来よりも強力な励起光が得られるので試
料が発する蜜光量は増加する。しかも、上記励起光りも
長波長の光で試料を照射していないのでその散乱光には
試料の蜜光とダブル長波長光が含まれることはないので
純粋な蟹光測定が可能となるのである。また第2の発明
の要点は、上記励起分光器と組合わせて特定波長入sよ
りも長波長側の広範囲波長光を選択できる蜜光分光器を
使用したことである。この蟹光分光器によって試料が発
生した広範囲波長の全蟹光が検知されるが、この検知光
中には試料より散乱する短波長光(励起光)は含まれる
ことがないのでその測定精度は向上するのである。第3
図は本発明の1実施例である分光蜜光光度計の説明図で
ある。
励起分光器の分散素子として本実施例では凹面回折格子
を使用した例を示しているが、他の分散素子例えば、プ
リズムまたは平面回折格子と凹面鏡を組合せ使用しても
良い。第3図において、広範囲波長光を発する光源1か
ら出た光は励起分光器2の入射スリット3を通過した後
、凹面回折格子4で回折されてローランド円12上にス
ペクトルを生ずる。こおスペクトルの上記特定波長^s
よりも短波長光だけを波長範囲選択ミラー5で選択して
出射スリット6より出射させる。この光を集光ミラー7
で集光し試料8に入射させると試料は蟹光を発する。試
料を照射した光は^sよりも長波長光を含んでいないの
で試料が散乱する光には蟹光と同じ波長範囲の光は含ん
でいない。また試料が散乱する短波長の励起光は試料の
後光と共に蛍光分光器9に入ってくるが、分光されて除
去され長波長の蟹光だけしか出射しない。従って、純粋
な蟹光の分光された光だけが検知器101こ達しその光
量は表示器11に表示されて定量分析される。上記励起
分光器2の出射スリット6上に凹面回折格子4の像を生
じさせているので、出射光量を多くするためにスリット
中は広げてある。
特定波長光^sを異なる波長に変化させる場合には、凹
面回折格子4を回転させれば波長範囲選択ミラー5で反
射されるスペクトル波長範囲が変化するのでその目的を
達することができる。本実施例は特定波長入sよりも長
波長の光を試料に照射しないので、その散乱光が蟹光分
光器に入って蛍光と重なることはないので測定精度を妨
害することはない。
また、試料を照射する^sよりも短波長光の光量が大き
いので試料の発する姿光量が従来のものに比べて大きく
かつその励起光の波長範囲を選択できるという効果があ
る。第4図は本発明の他の実施例である。第3図と異な
る所は「波長範囲選択ミラー5に相当する凹図鏡13が
大型に作ってあり、その反射面に近くローランド円12
に添って波長範囲選択板14が可動に設置されているこ
と、および凹面回折格子4は回転する必要がないことで
ある。特定波長^sの波長位置を変化するには波長範囲
選択板14を移動させる。本実施例は凹面回折格子を固
定設置し、波長範囲選択板を移動させる機構だけを必要
とする簡単な励起分光器で同一効果が得られる利点があ
る。
分光鞍光光度計に関する第2の発明は「上記第1の発明
の励起分光器と組合せて上記特定波長よりも長波長の光
だけを出射する蜜光分光器を使用したことである。以下
図によって説明する。第5図は第2の発明の1実施例で
る分光蜜光光度計の説明図である。励起分光器2および
試料8までは第3図の例と同じであるので説明を省略す
る。鞍光分光器9の入射光は回転可能な凹面回折格子4
によって回折したローランド円12上にスペクトルを生
ずる。そのスペクトルの入射スリット側は短波長側で他
端は長波長側である。波長範囲選択ミラー5で反射させ
られる入射スリット側スペクトルの波長を入s2とする
と、この波長は第2図で説明した特定波長である。第2
図は特定波長が励起スペクトル曲線aと蟹光スペクトル
曲線bに対して共通の波長であったが、本実施例はすべ
ての蟹光物質に適用できるように励起分光器2の特定波
長を入s,、蟹光分光器の特定波長を入S2と定めるこ
とができる。このようにすれば励起分光器2によって蜜
光物質を励起するのに必要な入s.より短波長の光だけ
で試料を励起し、姿光分光器9によって蟹光スペクトル
の短波長側端である^s2より長波長の範囲に存在する
全蟹光が検出できるのである。もし試料が交換されて異
なる特定波長を示すときは、その特定波長に合わせて励
起分光器2の凹面回折格子4を回転して入s,の波長を
調節し、蟹光分光器9の凹面回折格子4を回転して入s
2の波長を調節する。本実施例は試料励起光の波長範囲
と蟹光分光器より出射する光の波長範囲を選択すること
ができるので、防筈光を含まない純粋な全餐光だけを高
精度に測定し得るという効果がある。第6図は第2の発
明の他の実施例で、両分光器とも第4図の励起分光器と
同じ型式の分光器を使用している。
即ち、波長範囲選択板14の位置がローランド円12に
添って可変であるので選択する波長範囲を伸縮させるこ
とが可能である。そして励起分光器2からは特定波長入
s,より長波長光を出射しないし、蟹光分光器9からは
特定波長^s2よりも短波長の光を出射しないことは上
記第5図の場合と同じである。本実施例の場合には両分
光器の凹面回折格子4は固定設置しておいても良い。本
実施例の効果は上記第5図の実施例と同様に純粋な状態
で試料の全蟹光を高精度で測定できることである。
以上の各実施例で使用した分光器はすべて凹面回折格子
を用いたものとしたが、他の型式のプリズム分光器や平
面回折格子と凹面鏡を用いた分光器のような分光スペク
トルを生成する分光器には適用できるものである。
上記2つの発明は、蟹光物質の励起スペクトルと蜜光ス
ペクトルの波長位置が異なるという特性を利用して、試
料の後光を能率良く知しS/N比の高い高精度な蟹光測
定を可能にするという顕著な効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の分光蜜光光度計の説明図、第2図は励起
スペクトルと蟹光スペクトルの関係を示す線図、第3図
は本発明の1実施例である分光蜜光光度計の説明図、第
4図は本発明の他の実施例である分光蟹光光度計の説明
図、第5図は第2の発明の1実施例である分光蟹光光度
計の説明図、第6図は第2の発明の他の実施例である分
光蜜光光度計の説明図である。 符号の説明、1・・・・・・光源、2・・・・・・励起
分光器、3・・・・・・入射スリット、4・・・・・・
凹面回折格子、5・・・・・・波長範囲選択ミラー、6
・…・・出射スリット「 7…・・・集光ミラーし 8
肌…試料「 9・・・・・・蟹光分光器、10……検知
器、11・…・・表示器、12・・…・ローランド円、
13・・・・・・凹面鏡、14・・…・波長範囲選択板
。 髪l図 2図 多ク図 髪4図 多ク図 多5図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 広範囲波長光を発生する光源と、その光源の発する
    光を分光して出射光の波長を選択する励起分光器と、そ
    の励起分光器の出射光の照射により試料から発生する螢
    光を分光して出射光の波長を選択する螢光分光器と、そ
    の螢光分光器の出射光を検知する検知器と、その検知器
    からの電気的信号を処理し上記試料が発する螢光量を表
    示する表示器とを具えた分光螢光光度計において、上記
    励起分光器は、その入射スリツトから入射した光を分光
    しそのスペクトルを結像させる回転可能に設置された分
    散素子と、上記スペクトル結像位置に設置され特定波長
    より短波長側のスペクトルのみを集光して出射スリツト
    より出射させる集光素子とから構成したことを特徴とす
    る分光螢光光度計。 2 広範囲波長光を発生する光源と、その光源の発する
    光を分光して出射光の波長を選択する励起分光器と、そ
    の励起分光器の出射光の照射により試料から発生する螢
    光を分光して出射光の波長を選択する螢光分光器と、そ
    の螢光分光器の出射光を検知する検知器と、その検知器
    からの電気的信号を処理し上記試料が発する螢光量を表
    示する表示器とを具えた分光螢光光度計において、上記
    励起分光器は、その入射スリツトから入射した光を分光
    しそのスペクトルを結像させる回転可能に設置された分
    散素子と、上記スペクトル結像位置に設置され特定波長
    より短波長側のスペクトルのみを集光して出射スリツト
    より出射させる集光素子とから構成され、上記螢光分光
    器は、その入射スリツトから入射した光を分光しそのス
    ペクトルを結像させる回転可能に設置された分散素子と
    、上記スペクトル結像位置に設置し上記特定波長よりも
    長波長例のスペクトルのみを集光してその出射スリツト
    より出射させる集光素子とから構成されたことを特徴と
    する分光螢光光度計。
JP51033666A 1976-03-29 1976-03-29 分光螢光光度計 Expired JPS605897B2 (ja)

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JPS52117689A JPS52117689A (en) 1977-10-03
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