JPH083483B2

JPH083483B2 - アレイ型分光光度計検出器

Info

Publication number: JPH083483B2
Application number: JP62031829A
Authority: JP
Inventors: 光夫北岡
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1987-02-14
Filing date: 1987-02-14
Publication date: 1996-01-17
Anticipated expiration: 2011-01-17
Also published as: JPS63198867A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は液体クロマトグラフや臨床自動分析装置の検
出器として用いられる分光光度計検出器に関し、特に分
光器をポリクロメータとし、分光器出口にアレイ型受光
素子を備えたアレイ型分光光度計検出器に関するもので
ある。

（従来の技術）液体クロマトグラフのアレイ型分光光度計検出器の例
を第５図に示す。

２は液体クロマトグラフのフローセルであり、筒状の
光路が形成されており、カラムからの流出液が流され
る。筒状光路の一方の端面が光入射面、他方の端面が光
透過面となっている。４は光源、６はレンズであり、光
源４からの光はレンズ６で集められてフローセル２に入
射する。フローセル２の手前にはスプリッタ８が設けら
れており、光源４からの光は一部がスプリッタ８で反射
してフォトセル10に入射する。

12は分光器の凹面回折格子であり、フローセル２を通
過した光はスリット14を経て回折格子12に入射する。回
折格子12の分光器の出口面上にはアレイ型受光素子とし
てフォトダイオードアレイ素子16が設けられている。こ
の分光器は複数波長の光を同時に検出するポリクロメー
タを構成している。

フローセル２を通過した光によるスリット14の像は回
折格子12によってフォトダイオードアレイ素子16上に形
成される。フォトダイオードアレイ素子16上ではフロー
セル２を通過した光が回折格子12によって分光されて集
光され、スペクトルが形成される。

フォトセル10の検出信号はフォトダイオードアレイ素
子16で検出されるサンプル信号に対するレファレンス信
号として、光源４の光量の変動などをキャンセルするた
めに用いられる。

第６図にモノクロメータを用いた分光光度計検出器を
示す。

フローセル2aは分光器の後に設置される。入口スリッ
ト14、回折格子12及び出口スリット20によって分光器を
構成しており、この場合、出口スリット20からは回折格
子12を回転させることによって波長が走査されて取り出
されていく。フローセル2aを透過した光は受光素子であ
るシリコンフォトセル26で受光されて検出される。

フローセル2aはその光入射面が平凸レンズ22で構成さ
れている。この図では光透過面も平凸レンズ24で構成さ
れている。このように光入射面に平凸レンズ22を用いて
いるのは、フローセル2aを流れる溶液の屈折率が変化し
た場合でも入射光をフローセル2aの内壁にあてないで全
て受光素子26に入射させるためである（特開昭61−1054
45号公報参照）。

（発明が解決しようとする問題点）第５図に示されるようなポリクロメータを用いたアレ
イ型分光光度計検出器で移動相の組成を変化させるグラ
ジエント分析を行なった場合、フローセル２内を通過す
る溶液の屈折率が変化して受光素子16に入射する光量が
変化する。そのため、グラジエントカーブが乱れたり、
大きなソルベントフロントが現われたりする。これは、
第５図のアレイ型分光光度計検出器では、ポリクロメー
タの入口スリット14がフローセル２の直後に設置されて
おり、絞りの役目をしているため、フローセル２に入射
した光の一部しか受光素子16に到達せず、その光量がフ
ローセル２を流れる溶液の屈折率の変化とともに変化す
るためである。

フローセル２を第６図に示されるフローセル2aと置き
換えたとしても、屈折率の変化によって受光素子16に到
達する光量が変化する問題は依然として解決しない。フ
ローセル2aを使用すればフローセル2aに入射した光をフ
ローセル2aの内壁にあてないで全て光透過面から透過さ
せることはできるが、スリット14上の光スポットが微妙
に変化してスリット14を通過する光量は変化するからで
ある。

本発明は、アレイ型分光光度計検出器において、グラ
ジエントカーブの乱れや歪みをなくし、ソルベントフロ
ントピークもなくすことを目的とするものである。

（問題点を解決するための手段）本発明は光軸に沿って延びる長尺円筒状の光路を有す
るフローセルを透過した光を分光器に入射させて分光
し、分光器出口に設けられたアレイ型受光素子によって
検出するアレイ型分光光度計検出器において、フローセ
ルの光入射面に集光レンズを設け、かつ、分光器の入口
スリットをフローセルの光入射側に設置する。

（作用）ポリクロメータの入口スリットをフローセルの入射面
側に設置することによって、フローセルを流れる溶液の
屈折率が変化して光軸が変化したとしても、フローセル
の入射面よりも前に設置されている入口スリットを通過
する光量には何らの影響はない。そして、フローセルに
設けられた手段によって、入口スリットを通過してフロ
ーセルに入射した光が全て受光素子に入射する。

（実施例）第１図は一実施例を表わす。

４は光源、６は光源４からの光を集めるレンズであ
る。12はポリクロメータの分散素子である凹面回折格
子、14はそのポリクロメータの入口スリットである。2a
はフローセルであり、スリット14と回折格子12との間で
光入射面22がスリット14と接近するように設けられてい
る。ポリクロメータの出口の位置にはアレイ型受光素子
としてフォトダイオードアレイ検出素子16が配置されて
いる。

レンズ６とスリット14の間の光路にはスプリッタ８が
設けられて光が一部取り出され、フォトセル10によって
検出される。

18は信号処理回路であり、フォトダイオードアレイ検
出素子16の検出信号と、レファレンス信号としてのフォ
トセル10の検出信号とから各波長での吸光度を算出す
る。

フローセル2aの部分を第２図に拡大して示す。

フローセル2aはステンレス製のブロックに口径1mmの
長尺円筒状の光路30が形成されており、光路30には試料
流入管26と試料流出管28が接続されている。光路30の長
さは例えば1cmである。

フローセル2aの光入射面側には厚さが0.2mmのポリ四
フッ化エチレン製ガスケット32を介して凸面が外側で平
面が内側となるように石英製の平凸レンズ22が装着さ
れ、光路30の光透過面側にも平凸レンズ24がポリ四フッ
化エチレン製ガスケット34を介して凸面が外側で平面が
内側となるように装着されている。平凸レンズ22の曲率
半径は焦点距離が光路30の光路長とほぼ同一となるよう
に調整されている。

フローセル2aの材質や形状は図に示されたものに限定
されるものではなく、既知のものを用いることができ
る。平凸レンズ22,24の材質は測定光の種類に応じて石
英ガラスやソーダガラスなど種々のものを選択すること
ができる。

光透過面側の平凸レンズ24は必ずしも必要ではない。
しかし、実施例のように光透過面にも平凸レンズ24を設
けた場合には、透過光が不必要に分散せずに透過側に設
定されるフォトダイオードアレイ検出素子16の所定位置
に集光される。

本実施例において、光源４から出た光はレンズ６で集
光され又は平行光束となって、スリット14を通りフロー
セル2aに入る。スリット14の像は回折格子12を含むポリ
クロメータによってフォトダイオードアレイ検出素子16
上に形成される。スリット14のスリット幅はポリクロメ
ータの分解能を決定する。

フローセル2aを流れる溶液の屈折率が、例えばグラジ
エント分析において変化したとしても、光入射面の平凸
レンズ22によってフローセル2aに入射した光はセルの内
壁にあたらずに光透過面から出射する。このように、フ
ローセル2aの溶液の屈折率が変化しても出射する光量は
変化せず、フローセル2aから出射した光は全て凹面回折
格子12に到達し、集光、分光されてホトダイオードアレ
イ検出器16上にスペクトルを作る。

第３図は他の実施例におけるフローセルを表わしたも
のである。

このフローセル2bでは光路が入射面から透過面に向っ
て口径がテーパ状に広がっている。このような形状の光
路をもつフローセルでは、溶液の屈折率が変化して光軸
が変動した場合でも、入射面に入射した光を全て受光素
子に入射させることができる（特開昭54−33871号公報
参照）。

第４図は更に他の実施例におけるフローセルを表わし
たものである。

このフローセル2cではセルの光路は円筒状で、かつ、
段差があり、入射光側の小さい穴径が絞りの役目を果た
しており、セルの内壁に光を当てないようにしている。

（発明の効果）本発明のアレイ型分光光度計検出器では、分光器の入
口スリットをフローセルの光入射側に設置し、かつ、フ
ローセルには入射光を内壁に接触させない手段を備えた
ので、フローセルの入射面に入射した光はフローセルを
通る溶液の屈折率の変化に拘らず全てアレイ型受光素子
上に集光される。そのため、アレイ型受光素子の信号の
変化は試料による光の吸収にだけ対応することになる。
その結果、グラジエントカーブの乱れや歪みがなくな
り、ソルベントフロントがなくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一実施例を示す概略図、第２図は同実施例にお
けるフローセル部分を示す拡大断面図、第３図及び第４
図はそれぞれ他の実施例におけるフローセル部分を示す
断面図、第５図は従来のアレイ型分光光度計検出器を示
す概略図、第６図は従来の分光光度計検出器を示す概略
図である。 2a……フローセル、12……凹面回折格子、14……入口ス
リット、16……ホトダイオードアレイ検出器、22……平
凸レンズ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光軸に沿って延びる長尺円筒状の光路を有
するフローセルを透過した光を分光器に入射させて分光
し、分光器出口に設けられたアレイ型受光素子によって
検出するアレイ型分光光度計検出器において、前記フローセルはその光入射面には集光レンズを備えて
おり、かつ、前記分光器の入口スリットを前記フローセルの光入射側
に設置したことを特徴とするアレイ型アレイ型分光光度
計検出器。