JPS61147120A - Double beam spectrophotometer - Google Patents
Double beam spectrophotometerInfo
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- JPS61147120A JPS61147120A JP27022384A JP27022384A JPS61147120A JP S61147120 A JPS61147120 A JP S61147120A JP 27022384 A JP27022384 A JP 27022384A JP 27022384 A JP27022384 A JP 27022384A JP S61147120 A JPS61147120 A JP S61147120A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/02—Details
- G01J3/08—Beam switching arrangements
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は試料の定性分析や定量分析などの広い分野で使
用される分光光度計に関し、特にビームスプリッタを用
いて光束を試料光と対照光とに連続的に分離し、又はビ
ームコンバイナを用いて試料光と対照光を連続的に混合
する複光束分光光度計に関するものである。Detailed Description of the Invention (Field of Industrial Application) The present invention relates to a spectrophotometer used in a wide range of fields such as qualitative and quantitative analysis of samples, and in particular uses a beam splitter to separate the light beam from the sample light and the contrast light. This invention relates to a double-beam spectrophotometer that continuously separates sample light and reference light or continuously mixes sample light and reference light using a beam combiner.
(従来の技術)
複光束分光光度計におけるビームスプリッタやビームコ
ンバイナとしては、従来、半透膜を使用したハーフミラ
−が使用されている1例えば、クロメル蒸着膜を用いた
半透膜の一例では、入射光の30%が反射し30%が透
過するが、残りの40%が吸収されて光の利用効率が悪
くなるという欠点があるだけではなく、クロメル膜の膜
厚制御が困難であるという製造上の欠点もある。(Prior Art) Conventionally, a half mirror using a semi-transparent film has been used as a beam splitter or beam combiner in a double-beam spectrophotometer. Although 30% of the incident light is reflected and 30% is transmitted, the remaining 40% is absorbed, resulting in poor light utilization efficiency.In addition, it is difficult to control the thickness of the chromel film. There are also drawbacks to the above.
そこで、近年、ミラーに多数の小孔を開けてハーフミラ
−にしたものや、m定波長に対して透明な基材上に多数
の小孔を有するアルミニウム蒸着膜の如き膜を形成した
ハーフミラ−が使用されるようになった。このハーフミ
ラ−は、光の利用効率が良く、製造が容易であるという
利点を備えている。Therefore, in recent years, half mirrors have been created by making a large number of small holes in a mirror, and half mirrors are made by forming a film such as an aluminum vapor-deposited film with many small holes on a base material that is transparent to m-constant wavelengths. came into use. This half mirror has the advantages of good light utilization efficiency and easy manufacture.
(発明が解決しようとする問題点)
しかしながら、このハーフミラ−には小孔の影響で以下
のような問題が発生する。(Problems to be Solved by the Invention) However, the following problems occur in this half mirror due to the small holes.
このハーフミラ−をビームスプリッタとしてモノクロメ
ータの後方に設置して入射光束を試料光と対照光とに分
離する分光光度計においては、(1)光学系やアクセサ
リ−によってはこのハーフミラ−の小孔が像を結ぶこと
があり、この結像点に試料を設置すれば透過率に誤差が
発生する。In a spectrophotometer that uses this half mirror as a beam splitter behind the monochromator to separate the incident light beam into sample light and reference light, (1) depending on the optical system and accessories, the small hole in this half mirror may An image may be formed, and if a sample is placed at this image formation point, an error will occur in the transmittance.
特に、試料が小さい場合にはこの小孔の像により大きな
誤差が発生する。Particularly when the sample is small, a large error occurs due to the image of this small hole.
(2)試料濃度が均一でない場合、このハーフミラ−の
小孔の像が試料位置にできると誤差が発生する。(2) If the sample concentration is not uniform, an error will occur if the image of the small hole of this half mirror is formed at the sample position.
また、上記の形式の分光光度計及びこのハーフミラ−を
ビームコンバイナとしてモノクロメータの前方に設置し
て、試料光と対照光とを混合する分光光度計においては
。Further, in a spectrophotometer of the above type and this half mirror installed in front of a monochromator as a beam combiner to mix sample light and control light.
(3)このハーフミラ−の小孔の像が検出器上にできる
左、検出器の感度の場所による不均一によって誤差が発
生する。(3) When the image of the small hole of this half mirror is formed on the detector, an error occurs due to the non-uniformity of the sensitivity of the detector depending on the location.
(4)このハーフミラ−の小孔にごみが付着した場合、
誤差が発生する。(4) If dirt adheres to the small hole of this half mirror,
An error occurs.
(5)試料が小さくなってくるとこのハーフミラ−の小
孔の大きさが無視できなくなり、やはり誤差が発生する
。(5) As the sample becomes smaller, the size of the small hole in the half mirror cannot be ignored, and errors still occur.
本発明はミラーに多数の小孔が開けられ又は測定波長に
対して透明な基材上に多数の小孔を有する膜が形成され
たハーフミラ−を、ビームスプリッタ又はビームコンバ
イナとして用いる複光束分光光度計において、小孔に起
因する上記のような問題点を解決することを目的とする
ものである。The present invention is a method of double beam spectrophotometry that uses a half mirror, in which a mirror has many small holes or a film with many small holes is formed on a base material that is transparent to the measurement wavelength, as a beam splitter or beam combiner. The purpose of this invention is to solve the above-mentioned problems caused by small holes.
(問題点を解決するための手段)
本発明の複光束分光光度計は、小孔を有するハーフミラ
−を回転又は移動させるようにしたものである。(Means for Solving the Problems) The double beam spectrophotometer of the present invention is configured such that a half mirror having a small hole is rotated or moved.
(作用)
ハーフミラ−を回転又は移動させると、試料上や検出器
上にハーフミラ−の小孔の像ができる条件であっても、
小孔の像が試料上や検出器上を移動することにより実質
的に小孔の像ができなかったことと同等になる。また、
試料の大きさに対して小孔が無視できない大きさであっ
ても、その小孔が移動することにより小孔の大きさの影
響が少なくなる。同様に、小孔にごみが付着しても、そ
の小孔が移動することによりごみの影響が少なくなる。(Function) Even under conditions where rotating or moving the half mirror creates an image of the small hole of the half mirror on the sample or detector,
This is equivalent to the fact that no image of the small hole is substantially formed due to the movement of the small hole image on the sample or the detector. Also,
Even if the small hole is large enough to not be ignored relative to the sample size, the effect of the small hole size is reduced by moving the small hole. Similarly, even if dirt adheres to a small hole, the effect of the dirt will be reduced by moving the small hole.
(実施例)
第1図は本発明を比測光方式の紫外・可視分光光度計に
適用した実施例を表わす、2は重水素ランプ、4はタン
グステンランプ、6は反射鏡、8は集光鏡であり、反射
鏡6は重水素ランプ2からの光束又はタングステンラン
プ4からの光束を集光鏡8に入射させるように変位する
。(Example) Fig. 1 shows an example in which the present invention is applied to a spectrophotometric ultraviolet/visible spectrophotometer. 2 is a deuterium lamp, 4 is a tungsten lamp, 6 is a reflecting mirror, and 8 is a condensing mirror. The reflecting mirror 6 is displaced so that the light flux from the deuterium lamp 2 or the light flux from the tungsten lamp 4 is incident on the condenser mirror 8.
10は分光器部で、反射鏡12.14と回折格子16と
を備え、集光鏡8から入射した光を分光する。18,2
0.22は反射鏡で1分光器部10からの単色光をビー
ムスプリッタ24に入射させる。Reference numeral 10 denotes a spectroscope section, which includes reflecting mirrors 12 and 14 and a diffraction grating 16, and spectrally spectra the light incident from the condensing mirror 8. 18,2
0.22 is a reflecting mirror that makes the monochromatic light from the spectrometer section 10 enter the beam splitter 24.
ビームスプリッタ24はミラーに多数の小孔が開けられ
たハーフミラ−又は紫外可視光に対し透明な基材上に多
数の小孔を有する膜が形成されたハーフミラ−からなり
、モータ26により回転させられている。後者の透明基
材上に形成される膜としては、例えばアルミニウム蒸着
膜を使用することができる。The beam splitter 24 consists of a half mirror with a large number of small holes in the mirror or a half mirror with a film having many small holes formed on a base material transparent to ultraviolet and visible light, and is rotated by a motor 26. ing. As the film formed on the latter transparent base material, for example, an aluminum vapor-deposited film can be used.
36は試料室で、試料セル38と対照セル40とを備え
ている。42.44は、それぞれ試料セル38.対照セ
ル40を透過した光束を検出する検出器であり、例えば
光電子増倍管が使用される。A sample chamber 36 includes a sample cell 38 and a control cell 40. 42 and 44 are respectively sample cells 38. This is a detector that detects the light beam transmitted through the control cell 40, and for example, a photomultiplier tube is used.
本実施例では、光源2又は4からの光束は分光器部10
において回折格子16で単色光とされ。In this embodiment, the light beam from the light source 2 or 4 is transmitted to the spectrometer section 10.
The light is converted into monochromatic light by the diffraction grating 16.
反射鏡18,20.22を経てビームスプリッタ24に
入射する。ビームスプリッタ24では連続して試料光2
8と対照光30とに分離され、それぞれ試料室36の試
料セル38.対照セル40を透過して検出器42.44
に入射し、検出された後、測定回路(図示時)により試
料の透過率又は吸光度が算出される。The light enters the beam splitter 24 through the reflecting mirrors 18, 20, and 22. The beam splitter 24 continuously outputs the sample light 2.
8 and a reference light 30, each of which is separated into a sample cell 38.8 of a sample chamber 36. Through the control cell 40 to the detector 42.44
After the sample is detected, the transmittance or absorbance of the sample is calculated by a measurement circuit (as shown).
(実施例2)
第2図は本発明を比測光方式の赤外分光器に適用した実
施例を表わす、50は光源でグローバー、ネルンストブ
ロアー、ニクロム線などが使用される。52.54及び
56.58はそれぞれ光源50からの光束を試料光60
及び対照光62に分離する反射鏡である。63は試料室
で、試料64及び試料用ケース66とを備え、それぞれ
に試料光60及び対照光62が入射される。(Embodiment 2) FIG. 2 shows an embodiment in which the present invention is applied to a specific photometric infrared spectrometer. Reference numeral 50 denotes a light source, and a Grover, Nernst Blower, Nichrome wire, etc. are used. 52.54 and 56.58 respectively convert the light flux from the light source 50 into the sample light 60.
and a reflecting mirror that separates the control light 62. A sample chamber 63 includes a sample 64 and a sample case 66, into which sample light 60 and control light 62 are incident, respectively.
68は試料64を透過した試料光60を周波数f1でチ
ョッピングするチョッパ、69はチョッパ68の駆動用
モータである。70は試料用ケース66を透過した対照
光62をチョッパ68の周波数f+とは異なる周波数f
2でチョッピングするチョッパ、71はチョッパ70の
駆動用モータである。72及び74はそれぞれチョッピ
ングされた試料光と対照光をビームコンバイナ76に入
射させる反射鏡である。68 is a chopper that chops the sample light 60 transmitted through the sample 64 at a frequency f1; 69 is a motor for driving the chopper 68; 70 is a reference light 62 transmitted through the sample case 66 at a frequency f different from the frequency f+ of the chopper 68.
2 is a chopper for chopping; 71 is a driving motor for the chopper 70; Reference numerals 72 and 74 are reflecting mirrors that make the chopped sample light and contrast light enter the beam combiner 76, respectively.
ビームコンバイナ76は第1図のビームスプリッタ24
と同様に、ミラーに多数の小孔が開けられたハーフミラ
−又は赤外線に対し透明な基材上に多数の小孔を有する
例えばアルミニウム蒸着膜の如き膜が形成されたハーフ
ミラ−からなり、モータ78により回転させられている
。ビームコンバイナ76はチョッパ68.70よりも高
速で回転させられる。The beam combiner 76 is the beam splitter 24 in FIG.
Similarly, the motor 78 is made of a half mirror with a large number of small holes in the mirror, or a half mirror with a film such as an aluminum vapor-deposited film having a large number of small holes formed on a base material transparent to infrared rays. It is rotated by Beam combiner 76 is rotated faster than chopper 68,70.
ビームコンバイナ76で混合された光束は1反射鏡80
.82を経て回折格子90と反射鏡86゜88を備えた
分光器部に入射される。84は分光器部の入口スリット
、92は出口スリットである。The light flux mixed by the beam combiner 76 passes through one reflecting mirror 80
.. The light passes through 82 and enters a spectrometer section equipped with a diffraction grating 90 and reflecting mirrors 86° and 88. 84 is an entrance slit of the spectrometer section, and 92 is an exit slit.
99は検出器で、例えば熱電対が使用される。99 is a detector, for example, a thermocouple is used.
94.96.98は分光器部からの光束を検出器99へ
導く反射鏡である。94, 96, and 98 are reflecting mirrors that guide the light flux from the spectroscope section to the detector 99.
本実施例では、光源50からの光束は試料光60と対照
光62に分離され、それぞれ試料64と試料用ケース6
6を透過した後、チョッパ68゜70により周波数f+
、f2でチョッピングされる。チ1ツビングされた光束
は回転しているビームコンバイナ76により連続して混
合され、回折格子90で分光された後、検出器99で検
出される。In this embodiment, the light beam from the light source 50 is separated into a sample light 60 and a reference light 62, which are respectively a sample 64 and a sample case 6.
6, the chopper 68°70 increases the frequency f+
, f2. The combined light beams are continuously mixed by a rotating beam combiner 76, separated by a diffraction grating 90, and then detected by a detector 99.
検出器99の出力信号は1通常の測定回路において、プ
リアンプ100で増幅された後、帯域フィルタ102,
104により周波数f+、f2で分離され、それぞれメ
インアンプ106,108で増幅され、A/D変換器1
10,112でデジタル信号に変換された後、(:PU
114で透過率又は吸光度が算出される。The output signal of the detector 99 is amplified by a preamplifier 100 in a normal measurement circuit, and then passed through a bandpass filter 102,
104, the frequencies f+ and f2 are amplified by main amplifiers 106 and 108, respectively, and the A/D converter 1
After being converted into a digital signal at 10,112, (:PU
At 114, transmittance or absorbance is calculated.
以上の実施例では、ビームスプリッタ又はビームコンバ
イナとしての小孔を有するハーフミラ−を回転させてい
るが、そのハーフミラ−を上下方向や左右方向に振動さ
せるなどにより移動させるようにしてもよい。In the above embodiments, a half mirror having small holes serving as a beam splitter or a beam combiner is rotated, but the half mirror may be moved by vibrating vertically or horizontally.
(発明の効果)
本発明によれば、小孔を有するハーフミラ−を使用する
ことにより半透膜を用いたハーフミラ−を使用する場合
に比べて装置の低コスト化を図ることができる。そして
、その小孔を有するハーフミラ−を回転又は移動させる
ことにより試料上や検出器上で小孔の像が実質的にでき
なくなって光学系の制約がなくなる。また、試料が小さ
くなったときの誤差やハーフミラ−に付着したごみ等に
よる誤差も少なくなる。(Effects of the Invention) According to the present invention, by using a half mirror having small holes, it is possible to reduce the cost of the device compared to using a half mirror using a semipermeable membrane. Then, by rotating or moving the half mirror having the small hole, the image of the small hole is substantially no longer formed on the sample or the detector, and the limitations of the optical system are eliminated. Furthermore, errors caused by smaller samples and errors caused by dust adhering to the half mirror are also reduced.
第1図及び第2図はそれぞれ本発明の実施例を示す概略
平面図である。
24・・・・・・小孔を有するハーフミラ−を用いたビ
ームスプリッタ、 26・・・・・・モータ、
28,60・・・・・・試料光、 30,62・・・・
・・対照光、 76・・・・・・小孔を有するハーフミ
ラ−を用いたビームコンバイナ、 78・・・・・・モ
ータ。1 and 2 are schematic plan views showing embodiments of the present invention, respectively. 24... Beam splitter using a half mirror with small holes, 26... Motor,
28,60...Sample light, 30,62...
. . . Control light, 76 . . . Beam combiner using a half mirror with small holes, 78 . . . Motor.
Claims (1)
して透明な基材上に多数の小孔を有する膜が形成された
ハーフミラーを、ビームスプリッタとして用いて光束を
試料光と対照光とに連続的に分離し、又はビームコンバ
イナとして用いて試料光と対照光を連続的に混合する複
光束分光光度計において、 前記ハーフミラーを回転又は移動させることを特徴とす
る複光束分光光度計。(1) A half mirror with many small holes made in the mirror or a film with many small holes formed on a base material that is transparent to the measurement wavelength is used as a beam splitter to contrast the light flux with the sample light. A double-beam spectrophotometer that continuously separates the sample light and the reference light or uses it as a beam combiner to continuously mix the sample light and the control light, characterized in that the half mirror is rotated or moved. Total.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27022384A JPS61147120A (en) | 1984-12-20 | 1984-12-20 | Double beam spectrophotometer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27022384A JPS61147120A (en) | 1984-12-20 | 1984-12-20 | Double beam spectrophotometer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61147120A true JPS61147120A (en) | 1986-07-04 |
Family
ID=17483257
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP27022384A Pending JPS61147120A (en) | 1984-12-20 | 1984-12-20 | Double beam spectrophotometer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61147120A (en) |
-
1984
- 1984-12-20 JP JP27022384A patent/JPS61147120A/en active Pending
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