JP2008197088A - 蛍光検出器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光源ランプ2から光が発せられると、レンズ4a,4b、励起側波長選択手段6及びレンズ8a,8bで構成される第1光学系により、試料セル10中の試料に励起光が照射される。蛍光を含む試料セル10中の試料からの光はレンズ12a,12bによって集光され、スリット14を介して回折格子16に入射し、波長ごとに分光されてアレイ状の光検出器18の受光面上に結像する。光検出器18の受光面に配列された受光素子のうち、励起光の波長に対応する受光素子が励起光受光部となり、それ以外の受光素子が蛍光受光部となる。蛍光光量補正部19は蛍光受光部の検出信号を励起光受光部の検出信号で割り算した値を測定値として出力する。
【選択図】 図1
Description
一般的な蛍光検出器は、例えばキセノンランプなどの放電灯からなる光源2からの光を分光し、試料の吸収波長に相当する光を励起光として試料セル10に集光するための第1光学系と、試料からの光を集光し、例えば光電子増倍管などの光検出器48に入射させるための第2光学系とを備えている。
この場合、第3光学系は励起光波長を選択して励起光検出部に導く分光素子を備えていることが好ましい。そうすれば、励起光検出部側に導かれる光から試料から発せられた蛍光を除去できるので、励起光検出部で検出される光に蛍光を含むことによる誤差をなくすことができる。
この場合にも、第3光学系は励起光波長を選択して励起光検出部に導く分光素子を備えていることが好ましい。そうすれば、励起光検出部側に導かれる光から試料から発せられた蛍光を除去できるので、励起光検出部で検出される光に蛍光を含むことによる誤差をなくすことができる。
図1は本発明にかかる蛍光検出器の第1の実施例を概略的に示す構成図である。
試料セル10は例えば本発明が液体クロマトグラフの検出器として用いられる場合にはフローセルであるが、それに限らず、単独の分光蛍光検出器のセルであってもよい。
この蛍光検出器は、光源ランプ2で発生された光を試料セル10中の試料に照射し、それによって発生する試料からの光を光検出器18に入射させて検出する。
光源ランプ2と試料セル10の間には、光源ランプ2からの光を分光して試料の吸収波長にあった波長を選択して取り出し、励起光として試料セル10の試料に照射するための第1光学系が設けられている。第1光学系は、光源ランプ2からの光を集光するための一対のレンズ4a,4bと、グレーティングなどによる分光器や干渉フィルタなどのフィルタによって構成され、レンズ4a,4bによって集光された光を分光し、試料の吸収波長の光を選択して励起光として取り出すための励起側波長選択手段6と、励起側波長選択手段6からの励起光を試料セル10に集光するための一対のレンズ8a,8bと、で構成されている。
光源ランプ2から出た光はレンズ4a,4bによって集光され、励起側波長選択手段6に入射する。励起側波長選択手段6から出射された励起光はレンズ8a,8bによって集光され、試料セル10内の試料に照射される。試料セル10内で発生した蛍光及び散乱光はレンズ12a,12bによって集光されてスリット14を介して回折格子16に入射し、アレイ状の光検出器18の受光面上に結像する。蛍光光量補正部19により、光検出器18の蛍光受光部に相当する受光素子の信号が励起光受光部に相当する受光素子の信号によって割り算された値が測定値として出力される。
図2は蛍光検出器の第2の実施例を概略的に示す構成図である。
この実施例の蛍光検出器は、ダイクロックミラー22を用いて、試料からの光を蛍光を含む光と散乱光を含む光とに分光し、それぞれを別々の光検出器28a,28bにより検出する。光検出器28a,28bとしては光電子増倍管やホトダイオードなどを用いることができる。この実施例においては、光検出器28aを励起光検出部、光検出器28bを蛍光検出部とするが、本発明はこれに限定されるものではなく、光検出器28aを蛍光検出部、光検出器28bを励起光検出部としてもよい。
光源ランプ2からの光が第1光学系を経て励起光として試料セル10の試料に照射されると、試料からの蛍光及び散乱光が発せられる。試料からの蛍光及び散乱光はレンズ20で平行光とされ、ダイクロックミラー22に入射する。ダイクロックミラー22により反射された光は干渉フィルタ24bを経てレンズ26bにより集光されて光検出器26bに入射し、ダイクロックミラー22を透過した光は干渉フィルタ24aを経てレンズ26aにより集光されて光検出器26aに入射する。ダイクロックミラー22で反射された光は蛍光波長の光を含み、さらに干渉フィルタ24bを経て蛍光波長の光が光検出器28bに入射する。他方、ダイクロックミラー22を透過した光は蛍光波長の光を含まない光であり、さらに干渉フィルタ24aを経て励起光波長の光が光検出器28aに入射する。したがって、光検出器28bでは試料から発せられた蛍光光量が測定され、光検出器28aでは試料セル10の蛍光測定部位と同じ部位からの散乱光量が測定される。蛍光光量補正部30は光検出器28a及び28bの検出信号を読みとり、蛍光光量の信号を散乱光量の信号で割り算した値を測定値として出力する。
図3は蛍光検出器の第3の実施例を概略的に示す構成図である。
この実施例の蛍光検出器は、試料から発せられる蛍光を検出するための光検出器36とは試料セル10を挟んで反対側に試料セル10中の試料の蛍光測定部位と同じ部位からの散乱光を測定するための光検出器40が設けられている。光源ランプ2から試料セル10までの間には第1光学系が設けられ、試料セル10から光検出器36までの間には第2光学系が設けられ、試料セル10から光検出器40までの間には第3光学系が設けられている。第1光学系については、実施例1及び実施例2と同じであるので、ここでの詳細な説明は省略する。
第3光学系は、試料セル10の試料からの光を、例えばホトダイオードなどの光検出器40に集光して入射させるための一対のレンズ38a,38bにより構成されている。
この実施例では、光検出器40で検出される光には試料セル10の蛍光測定部位と同じ部位からの散乱光の他、試料から発せられた蛍光も含まれているが、試料から発せられる蛍光光量よりも試料から散乱する散乱光光量のほうがはるかに大きいため、無視することができる。図6や図7に示されているような従来の方法を用いた場合における、第1光学系から試料セルに照射される励起光量と実際に蛍光に寄与する励起光量との差によって生じる誤差に比べて、散乱光に含まれる蛍光によって生じる誤差のほうがはるかに小さくなる。
図4は蛍光検出器の第4の実施例を概略的に示す構成図である。
この蛍光検出器では、光源ランプ2から試料セル10までの間に第1光学系が設けられ、試料セル10から光検出器36までの間に第2光学系が設けられ、試料セル10から光検出器40までの間に第3光学系が設けられている。
第1光学系の構成は実施例1,2及び3と同一であるため、ここでの詳細な説明は省略する。
第3光学系は、レンズ60a,60bと光束分離手段62により構成されている。
4a,4b,8a,8b,12a,12b,20,26a,26b,32a,32b,38a,38b,60a,60b レンズ
6,64 励起側波長選択手段
10 試料セル
14 スリット
16 回折格子
18 アレイ状光検出器
19,30 蛍光光量補正部
22 ダイクロックミラー
24a,24b フィルタ
28a,28b,36,40,41 光検出器
34 蛍光側波長選択手段
62 ビームスプリッタ
Claims (7)
- 光源と、試料セルと、前記光源からの光を前記試料セル内の試料に励起光として照射するための第1光学系と、前記試料から発生した蛍光を検出するための蛍光検出部と、前記蛍光検出部に前記試料からの蛍光を選択的に入射させるための第2光学系と、を備えた蛍光検出器において、
前記試料セルからの散乱光を検出するための励起光検出部と、
前記試料セルにおける試料の蛍光測定部位と同じ部位からの散乱光を前記励起光検出部に入射させるための第3光学系と、
前記蛍光検出部の検出値を前記励起光検出部の検出値で補正する蛍光光量補正部と、をさらに備えていることを特徴とする蛍光検出器。 - 前記第2光学系と第3光学系は分光素子を共用しており、
前記蛍光検出部と前記励起光検出部は前記分光素子の分光方向に受光素子が配列されたアレイ状光検出器により構成され、前記蛍光検出部は前記分光素子によって分光された光のうち蛍光波長の光を受光する位置に配置された受光素子であり、前記励起光検出部は前記分光素子によって分光された光のうち励起光波長の光を受光する位置に配置された受光素子である請求項1に記載の蛍光検出器。 - 前記第2光学系と前記第3光学系は、蛍光波長帯域の光と励起光に相当する波長帯域の光の一方を反射させ、他方を透過させるように設定されたダイクロックミラーを共用し、前記ダイクロックミラーを経た光のうち蛍光波長帯域の光が前記蛍光検出部で検出され、励起光に相当する波長帯域の光が前記励起光検出部で検出されるように構成されている請求項1に記載の蛍光検出器。
- 前記第2光学系と前記第3光学系は前記第1光学系から前記試料セルに入射される励起光の光軸を対称軸とする軸対称の位置に配置されている請求項1に記載の蛍光検出器。
- 前記第3光学系は励起光波長を選択して前記励起光検出部に導く分光素子を備えている請求項4に記載の蛍光検出器。
- 前記第2光学系と前記第3光学系は、前記試料セルからの光の一部を反射させて残りを透過させる光束分離手段を共用し、前記光束分離手段によって分離された光の一方が前記励起光検出部で検出され、他方が前記蛍光検出部で検出されるように構成されている請求項1に記載の蛍光検出器。
- 前記第3光学系は励起光波長を選択して前記励起光検出部に導く分光素子を備えている請求項6に記載の蛍光検出器。
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