JPH0652241B2 - 紫外線螢光分析計 - Google Patents
紫外線螢光分析計Info
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- JPH0652241B2 JPH0652241B2 JP5725087A JP5725087A JPH0652241B2 JP H0652241 B2 JPH0652241 B2 JP H0652241B2 JP 5725087 A JP5725087 A JP 5725087A JP 5725087 A JP5725087 A JP 5725087A JP H0652241 B2 JPH0652241 B2 JP H0652241B2
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- Japan
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- fluorescence
- light
- detector
- fluorescent
- ultraviolet
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- Expired - Lifetime
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- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 3
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Landscapes
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば大気中のSO2（硫黄酸化物）の濃度を
測定するために用いられる紫外線螢光分析法による紫外
線螢光分析計の改良技術に関するものである。
測定するために用いられる紫外線螢光分析法による紫外
線螢光分析計の改良技術に関するものである。
上記の紫外線螢光分析法による紫外線螢光分析計とし
て、螢光室を挟んで互いに相対応する位置のセル内部
に、紫外線螢照射光源と該光源の光量をモニターするた
めの光源光量検出器とを配置すると共に、更に、前記光
源から光源光量検出器に至る光路に直交する方向で且つ
前記螢光室を挟んで互いに相対応する位置に、螢光検出
器と迷光減衰用の凹入部とを設けて成るものがある。
て、螢光室を挟んで互いに相対応する位置のセル内部
に、紫外線螢照射光源と該光源の光量をモニターするた
めの光源光量検出器とを配置すると共に、更に、前記光
源から光源光量検出器に至る光路に直交する方向で且つ
前記螢光室を挟んで互いに相対応する位置に、螢光検出
器と迷光減衰用の凹入部とを設けて成るものがある。
かかる紫外線螢光分析計において、前記セル内部の螢光
室に試料ガスを導入すると共に、例えば215nm付近の波
長の紫外線を前記螢光室に照射させるように前記紫外線
照射光源を点灯させると、前記試料ガス中のSO2分子が
励起されると共に、該励起されたSO2分子が紫外線螢光
を放出して基底状態に戻ることを繰り返す。
室に試料ガスを導入すると共に、例えば215nm付近の波
長の紫外線を前記螢光室に照射させるように前記紫外線
照射光源を点灯させると、前記試料ガス中のSO2分子が
励起されると共に、該励起されたSO2分子が紫外線螢光
を放出して基底状態に戻ることを繰り返す。
このとき放出される紫外線螢光の強度は、励起したSO2
分子の数、即ち螢光室内に存在するSO2の濃度に比例す
ることから、前記螢光検出器による紫外線螢光の検出結
果を基にして試料ガス中のSO2濃度を測定することがで
きるのである。
分子の数、即ち螢光室内に存在するSO2の濃度に比例す
ることから、前記螢光検出器による紫外線螢光の検出結
果を基にして試料ガス中のSO2濃度を測定することがで
きるのである。
ところで、上記の紫外線螢光は、螢光室の全方位にわた
って発生されるにもかかわらず、従来の紫外線螢光分析
計においては、この内の極く一部の紫外線螢光を螢光検
出器によって検出しているに過ぎず、このため、前記螢
光検出器に入射される螢光信号量が小さくて、SO2濃度
の測定精度面で問題があった。
って発生されるにもかかわらず、従来の紫外線螢光分析
計においては、この内の極く一部の紫外線螢光を螢光検
出器によって検出しているに過ぎず、このため、前記螢
光検出器に入射される螢光信号量が小さくて、SO2濃度
の測定精度面で問題があった。
また、単純にミラー等で集光しても、感度の増大よりも
迷光の増大の方が桁違いに大きいため、実用化されてい
なかった。
迷光の増大の方が桁違いに大きいため、実用化されてい
なかった。
本発明は、簡単な構造の付加によって螢光検出器に対す
る螢光信号の入射量を増大させ、SO2濃度を高感度で測
定できるようにすることを目的としている。
る螢光信号の入射量を増大させ、SO2濃度を高感度で測
定できるようにすることを目的としている。
上記の目的を達成するために本発明は、冒頭に記載した
紫外線螢光法による紫外線螢光分析計において、前記螢
光室で発する螢光を螢光検出器に向けて反射する凹面鏡
を前記凹入部に設けた点に特徴がある。
紫外線螢光法による紫外線螢光分析計において、前記螢
光室で発する螢光を螢光検出器に向けて反射する凹面鏡
を前記凹入部に設けた点に特徴がある。
上記の特徴構成によれば、全方位にわたって発生される
紫外線螢光のうち、螢光検出器とは反対側の迷光減衰用
の凹入部に向かう螢光が前記螢光検出器に向けて反射さ
れ、螢光検出器に入射される螢光信号量が増大する。
紫外線螢光のうち、螢光検出器とは反対側の迷光減衰用
の凹入部に向かう螢光が前記螢光検出器に向けて反射さ
れ、螢光検出器に入射される螢光信号量が増大する。
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明すると、第
１図は紫外線螢光分析計の断面を示し、図において、１
は電着塗装の手段で内面が黒色に塗装されたアルミニウ
ム製の鋳造セルであって、両端にフランジ2a,2bが連設
されたストレートの筒状部２に、軸心P2が前記筒状部２
の軸心P1に直交する互いに同芯状の第１及び第２筒体
３，４を一体連設して、量軸心P1,P2の交点Ｐの周部に
螢光室５を形成すると共に、前記交点Ｐの近くに焦点を
位置させる集光レンズ６のホルダー７を、前記筒状部２
の一端側で且つ前記螢光室５の近傍に連設してある。
１図は紫外線螢光分析計の断面を示し、図において、１
は電着塗装の手段で内面が黒色に塗装されたアルミニウ
ム製の鋳造セルであって、両端にフランジ2a,2bが連設
されたストレートの筒状部２に、軸心P2が前記筒状部２
の軸心P1に直交する互いに同芯状の第１及び第２筒体
３，４を一体連設して、量軸心P1,P2の交点Ｐの周部に
螢光室５を形成すると共に、前記交点Ｐの近くに焦点を
位置させる集光レンズ６のホルダー７を、前記筒状部２
の一端側で且つ前記螢光室５の近傍に連設してある。
８は例えば215nm付近の波長の紫外線を照射する紫外線
照射光源で、該光源８を保持するホルダー９を前記筒状
部２の一端側のフランジ2aに取り付けると共に、該ホル
ダー９にシンクロナスモータＭで回転されるチョッパー
10を保持させてあり、而して、前記チョッパー10の回転
によって、前記紫外線照射光源８より発せられる215nm
付近の波長の紫外線を前記螢光室５に導入された試料ガ
スに断続的に照射させることで、検出器からの出力を交
流化し、検出器のバックグラウンド補正を行い得るよう
になっている。
照射光源で、該光源８を保持するホルダー９を前記筒状
部２の一端側のフランジ2aに取り付けると共に、該ホル
ダー９にシンクロナスモータＭで回転されるチョッパー
10を保持させてあり、而して、前記チョッパー10の回転
によって、前記紫外線照射光源８より発せられる215nm
付近の波長の紫外線を前記螢光室５に導入された試料ガ
スに断続的に照射させることで、検出器からの出力を交
流化し、検出器のバックグラウンド補正を行い得るよう
になっている。
11は前記光源８の光量をモニターするためのフォトダイ
オードまたは光電管から成る光源光量検出器で、該光源
光量検出器11のホルダー12が前記筒状部２の他端側のフ
ランジ2bに取り付けられている。
オードまたは光電管から成る光源光量検出器で、該光源
光量検出器11のホルダー12が前記筒状部２の他端側のフ
ランジ2bに取り付けられている。
13は螢光検出器で、そのホルダー14が前記第１筒体３の
フランジ3aに取り付けられ、かつ、前記螢光室５から該
螢光検出器13に至る径路の途中には、Ｏリング15によっ
て保持された色ガラスフィルター16と集光レンズ17とが
設けられており、前記螢光室５において、SO2分子から
放出された紫外線螢光の光量を検出して、その検出螢光
量を基にして前記試料ガス中のSO2濃度を測定する。
フランジ3aに取り付けられ、かつ、前記螢光室５から該
螢光検出器13に至る径路の途中には、Ｏリング15によっ
て保持された色ガラスフィルター16と集光レンズ17とが
設けられており、前記螢光室５において、SO2分子から
放出された紫外線螢光の光量を検出して、その検出螢光
量を基にして前記試料ガス中のSO2濃度を測定する。
18は前記第２筒体４の開口を閉じる蓋体であって、該蓋
体13と第２筒体４とで迷光減衰用の凹入部Ａが形成され
ており、かつ、該蓋体18には凹面鏡19が付設されてい
て、前記螢光室５において全方位にわたって発生される
螢光のうち、前記螢光検出器13とは反対側の迷光減衰用
の凹入部Ａに向かう螢光を前記螢光検出器13に向けて反
射させ、該螢光検出器に入射される螢光信号量を増大さ
せるように図られている。
体13と第２筒体４とで迷光減衰用の凹入部Ａが形成され
ており、かつ、該蓋体18には凹面鏡19が付設されてい
て、前記螢光室５において全方位にわたって発生される
螢光のうち、前記螢光検出器13とは反対側の迷光減衰用
の凹入部Ａに向かう螢光を前記螢光検出器13に向けて反
射させ、該螢光検出器に入射される螢光信号量を増大さ
せるように図られている。
20は前記螢光検出器13への迷光の侵入を防止するための
遮光体で、その遊端が前記紫外線照射光源８から照射さ
れて集光レンズ６を透過した光束を遮らないように、前
記螢光室５の螢光検出器13に対する螢光の入口部ｂに連
設してある。
遮光体で、その遊端が前記紫外線照射光源８から照射さ
れて集光レンズ６を透過した光束を遮らないように、前
記螢光室５の螢光検出器13に対する螢光の入口部ｂに連
設してある。
21は前記螢光室５を加熱するヒーター、22は試料ガス導
入孔、23は試料ガスの導出孔である。
入孔、23は試料ガスの導出孔である。
尚、前記集光レンズ６と光源光量検出器11及び色ガラス
フィルター16と凹面鏡19を除き、前記各種ホルダー９，
12，14や蓋体18、遮光体20など、試料ガスの接する分析
計構成部品の全てを、前記セル１と同様に電着塗装の手
段などによって黒色に塗装されている。
フィルター16と凹面鏡19を除き、前記各種ホルダー９，
12，14や蓋体18、遮光体20など、試料ガスの接する分析
計構成部品の全てを、前記セル１と同様に電着塗装の手
段などによって黒色に塗装されている。
上記構成の紫外線螢光分析計によれば、光源スリットａ
を通して前記紫外線照射光源８から紫外線が螢光室５に
向けて照射されると共に、その光源８の光量が前記検出
器11でモニターされて光源光量が校正される。
を通して前記紫外線照射光源８から紫外線が螢光室５に
向けて照射されると共に、その光源８の光量が前記検出
器11でモニターされて光源光量が校正される。
そして、前記紫外線の照射によって励起された試料ガス
中のSO2分子が基底状態に戻り、この際SO2分子から螢光
が発せられ、その螢光の一部が直接的に前記螢光検出器
13に入射されると共に、前記迷光減衰用の凹入部Ａに向
かう螢光が凹面鏡19によって螢光検出器13側に反射さ
れ、即ち、螢光信号量が増大されて螢光検出器13に入射
されるもので、当該螢光検出器13において高感度でSO2
濃度が測定される。
中のSO2分子が基底状態に戻り、この際SO2分子から螢光
が発せられ、その螢光の一部が直接的に前記螢光検出器
13に入射されると共に、前記迷光減衰用の凹入部Ａに向
かう螢光が凹面鏡19によって螢光検出器13側に反射さ
れ、即ち、螢光信号量が増大されて螢光検出器13に入射
されるもので、当該螢光検出器13において高感度でSO2
濃度が測定される。
ところで、上述のように、前記凹面鏡９によって螢光の
一部を螢光検出器13側に反射させると螢光信号量が増大
する一方、螢光検出器13への迷光の侵入量も増大する。
一部を螢光検出器13側に反射させると螢光信号量が増大
する一方、螢光検出器13への迷光の侵入量も増大する。
しかし、前記凹面鏡19の焦点距離と直径、更には、前記
集光レンズ６の光軸までの前記凹面鏡19からの距離等を
最適に設定して、前記迷光の増大比よりも大きな比で螢
光信号量を増大させるようにすることで、SO2濃度を高
精度で測定することができる。
集光レンズ６の光軸までの前記凹面鏡19からの距離等を
最適に設定して、前記迷光の増大比よりも大きな比で螢
光信号量を増大させるようにすることで、SO2濃度を高
精度で測定することができる。
因に、焦点距離が25mmで直径がΦ60mmの凹面鏡19を前記
迷光減衰用の凹入部Ａに付設して、SO2濃度を測定した
とこ、第２図に示す結果が得られたのである。
迷光減衰用の凹入部Ａに付設して、SO2濃度を測定した
とこ、第２図に示す結果が得られたのである。
ここで、ｌは前記集光レンズ６に光軸から凹面鏡19まで
の寸法であって、実験では10mm単位でｌ寸法を変更して
いる。また、Ｚはセル１にゼロガスを導入したときの迷
光（バックグランド）を基にした螢光検出器13からの出
力であり、ＳはSO2成分を含む試料ガスを前記セル１に
導入したときの入射光を基にした螢光検出器13からの出
力であって、この実験に用いた紫外線螢光分析計におい
ては、前記凹面鏡19を集光レンズ６の光軸から40mm離す
ことが測定面で好ましい状態であることが判る。
の寸法であって、実験では10mm単位でｌ寸法を変更して
いる。また、Ｚはセル１にゼロガスを導入したときの迷
光（バックグランド）を基にした螢光検出器13からの出
力であり、ＳはSO2成分を含む試料ガスを前記セル１に
導入したときの入射光を基にした螢光検出器13からの出
力であって、この実験に用いた紫外線螢光分析計におい
ては、前記凹面鏡19を集光レンズ６の光軸から40mm離す
ことが測定面で好ましい状態であることが判る。
ところで、この実験に用いた紫外線螢光分析計から前記
凹面鏡19を取り外して上記の実験と同一の条件下で行っ
たSO2濃度の測定結果を、上記凹面鏡19を付設したとき
の実験結果と比較してみると、凹面鏡19を付設しないと
きの前記ＺとＳ−Ｚ及び（Ｓ−Ｚ）／Ｚの夫々を1.00と
すると、前記凹面鏡19を付設したときのそれは、Ｚが0.
88、Ｓ−Ｚが2.49、そして、（Ｓ−Ｚ）／Ｚが2.83であ
り、凹面鏡19を付設することが如何に測定面で優れてい
るかが良く判る。
凹面鏡19を取り外して上記の実験と同一の条件下で行っ
たSO2濃度の測定結果を、上記凹面鏡19を付設したとき
の実験結果と比較してみると、凹面鏡19を付設しないと
きの前記ＺとＳ−Ｚ及び（Ｓ−Ｚ）／Ｚの夫々を1.00と
すると、前記凹面鏡19を付設したときのそれは、Ｚが0.
88、Ｓ−Ｚが2.49、そして、（Ｓ−Ｚ）／Ｚが2.83であ
り、凹面鏡19を付設することが如何に測定面で優れてい
るかが良く判る。
尚、前記Ｚが0.88と言う結果から見て、凹面鏡19を付設
することが迷光の入射量の減少に繋がっているかのよう
であるが、これは、前記紫外線照射光源８からの光が直
接的に迷光として螢光検出器13に侵入することを防止す
るために、従来は、前記螢光検出器13への螢光の入口部
で且つ螢光室５に対して光源８側にＬ字板状の遮光体を
設けていたのに対して、本発明の構成において、これを
筒状の遮光体20として前記螢光検出器13への螢光入口部
ｂに設けたことに起因するものである。
することが迷光の入射量の減少に繋がっているかのよう
であるが、これは、前記紫外線照射光源８からの光が直
接的に迷光として螢光検出器13に侵入することを防止す
るために、従来は、前記螢光検出器13への螢光の入口部
で且つ螢光室５に対して光源８側にＬ字板状の遮光体を
設けていたのに対して、本発明の構成において、これを
筒状の遮光体20として前記螢光検出器13への螢光入口部
ｂに設けたことに起因するものである。
即ち、前記凹面鏡19を付設する前の階段において、従来
がＬ字状であった遮光体20を筒状のものに変更して、SO
2濃度の測定実験を行ったところ、前記Ｚの出力が減少
した結果を得ており、このときのＺの出力に比べて凹面
鏡19を付設したときのＺの出力の方が大きくなっている
ことから、上記の実験に用いる凹面鏡付のの紫外線螢光
分析計において、それの筒状遮光体20を従来通りのＬ字
板状の遮光体にすると、凹面鏡19を付設しない場合より
もＺの出力が1.00以上になるものと推測されるのであ
る。
がＬ字状であった遮光体20を筒状のものに変更して、SO
2濃度の測定実験を行ったところ、前記Ｚの出力が減少
した結果を得ており、このときのＺの出力に比べて凹面
鏡19を付設したときのＺの出力の方が大きくなっている
ことから、上記の実験に用いる凹面鏡付のの紫外線螢光
分析計において、それの筒状遮光体20を従来通りのＬ字
板状の遮光体にすると、凹面鏡19を付設しない場合より
もＺの出力が1.00以上になるものと推測されるのであ
る。
しかし、凹面鏡19を付設すると、迷光の増大比よりも大
きな比で螢光信号量が増大されるので、遮光体20を筒状
にするかＬ字板状にするかはともかくとして、付設すべ
き前記凹面鏡19の焦点距離や直径等を勘案して、前記
（Ｓ−Ｚ）／Ｚの出力値が最大になる付近に当該凹面鏡
19を設けることで、SO2濃度の測定精度を大幅に向上さ
せ得るのである。
きな比で螢光信号量が増大されるので、遮光体20を筒状
にするかＬ字板状にするかはともかくとして、付設すべ
き前記凹面鏡19の焦点距離や直径等を勘案して、前記
（Ｓ−Ｚ）／Ｚの出力値が最大になる付近に当該凹面鏡
19を設けることで、SO2濃度の測定精度を大幅に向上さ
せ得るのである。
以上説明したように本発明は、螢光室においてSO2分子
が発する螢光を螢光検出器に向けて反射する凹面鏡を、
前記螢光室を挟んで螢光検出器と相対応する位置にある
迷光減衰用の凹入部に設けたことで、全方位にわたって
発生される紫外線螢光のうち、従来は無駄であったとこ
ろの、螢光検出器とは反対側の迷光減衰用の凹入部に向
かう螢光をも前記螢光検出器に入射させることができる
ようになり、而して、該螢光検出器に入射される螢光信
号量が増大することによって、SO2濃度の測定を高精度
で行わせられるに至ったのである。
が発する螢光を螢光検出器に向けて反射する凹面鏡を、
前記螢光室を挟んで螢光検出器と相対応する位置にある
迷光減衰用の凹入部に設けたことで、全方位にわたって
発生される紫外線螢光のうち、従来は無駄であったとこ
ろの、螢光検出器とは反対側の迷光減衰用の凹入部に向
かう螢光をも前記螢光検出器に入射させることができる
ようになり、而して、該螢光検出器に入射される螢光信
号量が増大することによって、SO2濃度の測定を高精度
で行わせられるに至ったのである。
第１図は本発明の一実施例を示す紫外線螢光分析計の断
面図、第２図は実験結果のグラフである。 １…セル、５…螢光室、８…紫外線照射光源、11…光源
光量検出器、13…螢光検出器、19…凹面鏡、Ａ…迷光減
衰用の凹入部。
面図、第２図は実験結果のグラフである。 １…セル、５…螢光室、８…紫外線照射光源、11…光源
光量検出器、13…螢光検出器、19…凹面鏡、Ａ…迷光減
衰用の凹入部。
Claims (1)
- 【請求項１】螢光室を挟んで互いに相対応する位置のセ
ル内部に、紫外線照射光源と該光源の光量をモニターす
るための光源光量検出器とを配置すると共に、更に、前
記光源から光源光量検出器に至る光路に直交する方向で
且つ前記螢光室を挟んで互いに相対応する位置に、螢光
検出器と迷光減衰用の凹入部とを設けて成る紫外線螢光
分析計において、前記螢光室で発する螢光を螢光検出器
に向けて反射する凹面鏡を前記凹入部に設けてあること
を特徴とする紫外線螢光分析計。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5725087A JPH0652241B2 (ja) | 1987-03-11 | 1987-03-11 | 紫外線螢光分析計 |
| EP19880103389 EP0281963B1 (en) | 1987-03-11 | 1988-03-04 | Ultraviolet fluorescent analyzer |
| DE19883881722 DE3881722T2 (de) | 1987-03-11 | 1988-03-04 | Analysegerät für UV-Fluoreszenz. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5725087A JPH0652241B2 (ja) | 1987-03-11 | 1987-03-11 | 紫外線螢光分析計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63222242A JPS63222242A (ja) | 1988-09-16 |
| JPH0652241B2 true JPH0652241B2 (ja) | 1994-07-06 |
Family
ID=13050279
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5725087A Expired - Lifetime JPH0652241B2 (ja) | 1987-03-11 | 1987-03-11 | 紫外線螢光分析計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0652241B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3301049B2 (ja) * | 1995-05-29 | 2002-07-15 | 株式会社堀場製作所 | 紫外線螢光分析法を用いたガス分析計 |
-
1987
- 1987-03-11 JP JP5725087A patent/JPH0652241B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63222242A (ja) | 1988-09-16 |
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