JP3340150B2 - 超高感度光検出装置 - Google Patents
超高感度光検出装置Info
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- JP3340150B2 JP3340150B2 JP14213392A JP14213392A JP3340150B2 JP 3340150 B2 JP3340150 B2 JP 3340150B2 JP 14213392 A JP14213392 A JP 14213392A JP 14213392 A JP14213392 A JP 14213392A JP 3340150 B2 JP3340150 B2 JP 3340150B2
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- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は超高感度光検出装置、特
に入射光量調整機構の改良に関する。
に入射光量調整機構の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、分析技術の進展に伴い、例えば化
学発光、生物発光あるいは蛍光の光量測定、スペクトル
分析が極めて重要な手法となっている。これらの発光量
あるいは蛍光量は極微弱であり、このため極微弱光検出
用の超高感度光検出装置が用いられており、その検出器
としては光電子増倍型検出器あるいは光子計数型の一次
元もしくは二次元のマルチチャンネル検出器等が高感度
なものとして汎用される。
学発光、生物発光あるいは蛍光の光量測定、スペクトル
分析が極めて重要な手法となっている。これらの発光量
あるいは蛍光量は極微弱であり、このため極微弱光検出
用の超高感度光検出装置が用いられており、その検出器
としては光電子増倍型検出器あるいは光子計数型の一次
元もしくは二次元のマルチチャンネル検出器等が高感度
なものとして汎用される。
【０００３】ところで、このような超高感度光検出装置
においては、通常環境下における弱い光であっても、光
電子増倍型検出器の受光許容限度を越えてしまい、検出
器内部の光電面や光電子増倍部を損傷してしまう恐れが
ある。そこで従来、例えば超高感度光検出装置が用いら
れる化学発光測定装置では、試料を試料室内に設置する
時には超高感度光検出器のシャッターを閉じ、試料設置
後、試料室を暗室とし、前記超高感度光検出器のシャッ
ターを開ける構成のものが周知である。
においては、通常環境下における弱い光であっても、光
電子増倍型検出器の受光許容限度を越えてしまい、検出
器内部の光電面や光電子増倍部を損傷してしまう恐れが
ある。そこで従来、例えば超高感度光検出装置が用いら
れる化学発光測定装置では、試料を試料室内に設置する
時には超高感度光検出器のシャッターを閉じ、試料設置
後、試料室を暗室とし、前記超高感度光検出器のシャッ
ターを開ける構成のものが周知である。
【０００４】しかしながら、このようなシャッター機構
を用いた超高感度光検出装置では、光量自体の調整はで
きないため、外界からの光入射による超高感度光検出装
置の破損は防止できるが、過剰発光あるいは試料室内へ
の漏光による破損は防止できないものであった。一方、
例えば光電子増倍管への印加電圧を光入射強度に応じて
調整し、光電子増倍型検出器の出力が過剰とならないよ
うに調整する機構も用いられている。
を用いた超高感度光検出装置では、光量自体の調整はで
きないため、外界からの光入射による超高感度光検出装
置の破損は防止できるが、過剰発光あるいは試料室内へ
の漏光による破損は防止できないものであった。一方、
例えば光電子増倍管への印加電圧を光入射強度に応じて
調整し、光電子増倍型検出器の出力が過剰とならないよ
うに調整する機構も用いられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たような高電子増倍型検出器への印加電圧調整機構を用
いた場合には、その印加電圧が頻繁に変更されるため、
光電子増倍管の安定性に影響を与え、その出力がなまっ
てしまうという課題があった。本発明は前記従来技術の
課題に鑑がみなされたものであり、その目的は超高感度
光検出装置の出力精度を維持したまま広範囲の光強度分
析を行うことができる超高感度光検出装置を提供するこ
とにある。
たような高電子増倍型検出器への印加電圧調整機構を用
いた場合には、その印加電圧が頻繁に変更されるため、
光電子増倍管の安定性に影響を与え、その出力がなまっ
てしまうという課題があった。本発明は前記従来技術の
課題に鑑がみなされたものであり、その目的は超高感度
光検出装置の出力精度を維持したまま広範囲の光強度分
析を行うことができる超高感度光検出装置を提供するこ
とにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明にかかる超高感度光検出装置は、光電子増倍管
と、調光手段と、制御手段と、演算手段とを備える。そ
して、前記光電子増倍管は、極微弱光を検出可能であ
る。調光手段は、前記光電子増倍管の検出面近傍に配置
され、光透過率の異なる複数のフィルター部を有する。
前記制御手段は、光電子増倍管への印加電圧を実質的に
一定とする条件下で、光電子増倍管への入射光強度の経
時変化に応じて、該入射光強度が光電子増倍管の損傷防
止のために設定された許容範囲内で最大強度となるフィ
ルター部が前記光電子増倍管の検出面前面に位置する条
件下で試料測定が行われるように、光電子増倍管からの
出力に基づき前記調光手段を制御する。前記演算手段
は、光電子増倍管の検出面前面に位置したフィルター部
の光透過率に応じて、前記光電子増倍管からの出力を補
正する。
に本発明にかかる超高感度光検出装置は、光電子増倍管
と、調光手段と、制御手段と、演算手段とを備える。そ
して、前記光電子増倍管は、極微弱光を検出可能であ
る。調光手段は、前記光電子増倍管の検出面近傍に配置
され、光透過率の異なる複数のフィルター部を有する。
前記制御手段は、光電子増倍管への印加電圧を実質的に
一定とする条件下で、光電子増倍管への入射光強度の経
時変化に応じて、該入射光強度が光電子増倍管の損傷防
止のために設定された許容範囲内で最大強度となるフィ
ルター部が前記光電子増倍管の検出面前面に位置する条
件下で試料測定が行われるように、光電子増倍管からの
出力に基づき前記調光手段を制御する。前記演算手段
は、光電子増倍管の検出面前面に位置したフィルター部
の光透過率に応じて、前記光電子増倍管からの出力を補
正する。
【０００７】
【作用】本発明にかかる超高感度光検出装置は、前述し
たように光検出手段の検出面前方に位置するフィルター
部を順次変更することにより、該光検出手段への入射光
強度を調整するため、光検出手段が損傷してしまうこと
はない。一方、演算手段は、光検出手段の検出面前方に
位置しているフィルター部の光透過率に応じて、光検出
手段の出力を補正する。従って、光検出手段は常に安定
した状態で維持され、しかも極めて広範囲な光強度範囲
の分析を行うことが可能となる。
たように光検出手段の検出面前方に位置するフィルター
部を順次変更することにより、該光検出手段への入射光
強度を調整するため、光検出手段が損傷してしまうこと
はない。一方、演算手段は、光検出手段の検出面前方に
位置しているフィルター部の光透過率に応じて、光検出
手段の出力を補正する。従って、光検出手段は常に安定
した状態で維持され、しかも極めて広範囲な光強度範囲
の分析を行うことが可能となる。
【０００８】
【実施例】以下、図面に基づき本発明の好適な実施例を
説明する。図１には本発明の一実施例にかかる超高感度
光検出装置１０が示されている。同図に示す超高感度光
検出装置１０は、暗箱を形成するハウジング１２内に配
置された光検出手段としての光電子増倍管１４と、該光
電子増倍管１４の検出面１４ａ前方に配置された調光手
段１６と、該調光手段１６の裏面に配置されたステップ
モータ１８に指示を与える制御手段２０と、前記光電子
増倍管１４及び制御手段２０の出力を受け、ディスプレ
イ２２上に光検出結果を表示させる演算手段２４と、を
含む。
説明する。図１には本発明の一実施例にかかる超高感度
光検出装置１０が示されている。同図に示す超高感度光
検出装置１０は、暗箱を形成するハウジング１２内に配
置された光検出手段としての光電子増倍管１４と、該光
電子増倍管１４の検出面１４ａ前方に配置された調光手
段１６と、該調光手段１６の裏面に配置されたステップ
モータ１８に指示を与える制御手段２０と、前記光電子
増倍管１４及び制御手段２０の出力を受け、ディスプレ
イ２２上に光検出結果を表示させる演算手段２４と、を
含む。
【０００９】そして、前記光電子増倍管１４は、フィル
ター１６を介して微弱発光試料２６より光を受光する。
本実施例において、調光手段１６は円形プレート２７上
に配置された８個の円形フィルター部２８ａ，２８
ｂ，．．．２８ｈを含む。そして、フィルター部２８ａ
は実質的に光を透過せず、２８ｂ，２８ｃ，．．．２８
ｇまで順次光透過率が向上し、フィルター部２８ｈは実
質的に光透過率が１００％である。
ター１６を介して微弱発光試料２６より光を受光する。
本実施例において、調光手段１６は円形プレート２７上
に配置された８個の円形フィルター部２８ａ，２８
ｂ，．．．２８ｈを含む。そして、フィルター部２８ａ
は実質的に光を透過せず、２８ｂ，２８ｃ，．．．２８
ｇまで順次光透過率が向上し、フィルター部２８ｈは実
質的に光透過率が１００％である。
【００１０】本実施例にかかる超高感度光検出装置１０
は、概略以上のように構成され、次にその作用について
説明する。まず、スイッチをｏｎ状態とすると、光電子
増倍管１４の検出面１４ａに対向して、フィルター部２
８ａが位置しており、この状態で図示を省略した試料設
置扉を開け、微弱発光試料２６を設置する。前述したよ
うにフィルター部２８ａは実質的に光透過率が０％であ
るため、試料２６設置の際に光電子増倍管１４の検出面
１４ａに光が入射することはない。そして、微弱発光試
料２６を設置したならば、制御手段２０は光電子増倍管
１４よりの出力を受けつつ、ステップモータ１８を回転
駆動させる。
は、概略以上のように構成され、次にその作用について
説明する。まず、スイッチをｏｎ状態とすると、光電子
増倍管１４の検出面１４ａに対向して、フィルター部２
８ａが位置しており、この状態で図示を省略した試料設
置扉を開け、微弱発光試料２６を設置する。前述したよ
うにフィルター部２８ａは実質的に光透過率が０％であ
るため、試料２６設置の際に光電子増倍管１４の検出面
１４ａに光が入射することはない。そして、微弱発光試
料２６を設置したならば、制御手段２０は光電子増倍管
１４よりの出力を受けつつ、ステップモータ１８を回転
駆動させる。
【００１１】この結果、光電子増倍管１４の検出面１４
ａに対向するフィルター部２８は、順次２８ａ，２８
ｂ，…と変更され、光透過率が向上する。そして、微弱
発光試料２６からの光がフィルター部２８を介して光電
子増倍管１４に入射し、その光入射強度が光電子増倍管
１４の検出範囲に入ったならば、制御手段２０はステッ
プモータ１８を停止させ、この状態で微弱発光検出が行
われる。すなわち、光電子増倍管１４の出力は前記制御
手段２０と共に演算手段２４にも入力されており、該演
算手段２４は制御手段２０よりその時点で検出面に対向
しているフィルター部２８の光透過率情報を得て、前記
光電子増倍管１４の出力を補正する。
ａに対向するフィルター部２８は、順次２８ａ，２８
ｂ，…と変更され、光透過率が向上する。そして、微弱
発光試料２６からの光がフィルター部２８を介して光電
子増倍管１４に入射し、その光入射強度が光電子増倍管
１４の検出範囲に入ったならば、制御手段２０はステッ
プモータ１８を停止させ、この状態で微弱発光検出が行
われる。すなわち、光電子増倍管１４の出力は前記制御
手段２０と共に演算手段２４にも入力されており、該演
算手段２４は制御手段２０よりその時点で検出面に対向
しているフィルター部２８の光透過率情報を得て、前記
光電子増倍管１４の出力を補正する。
【００１２】そして、該演算手段２４は補正された光検
出データをディスプレイ２２上に表示する。ここで、微
弱発光試料２６の発光量が経時的に変化する場合にも、
前記光電子増倍管１４の出力は制御手段２４により監視
されているため、適切なフィルタ部２８の選択が行われ
る。すなわち、例えば検出面１４ａへの入射光強度が過
大となりそうな場合には、ステップモータ１８に指示を
与えプレート２７を時計方向に回転させる。この結果、
検出面１４ａに入射される光は、フィルター部２８の光
透過率が低下するためこれに伴い減少し、光電子増倍管
１４の検出限界を越えてしまうことはない。
出データをディスプレイ２２上に表示する。ここで、微
弱発光試料２６の発光量が経時的に変化する場合にも、
前記光電子増倍管１４の出力は制御手段２４により監視
されているため、適切なフィルタ部２８の選択が行われ
る。すなわち、例えば検出面１４ａへの入射光強度が過
大となりそうな場合には、ステップモータ１８に指示を
与えプレート２７を時計方向に回転させる。この結果、
検出面１４ａに入射される光は、フィルター部２８の光
透過率が低下するためこれに伴い減少し、光電子増倍管
１４の検出限界を越えてしまうことはない。
【００１３】一方、微弱発光試料２６の発光量が減少し
た場合には、制御手段２０はプレート２７を反時計回り
方向に回転させ、受光面１４ａに対向するフィルター部
２８の光透過率を順次向上させる。この結果、光電子増
倍管１４は常にその検出範囲で微弱発光試料２６からの
光を検出し続けることができる。この際、光電子増倍管
１４の印加電圧は一定に維持されているため、該光電子
増倍管１４は極めて安定した状態に維持され、測定結果
になまりを生じることはない。
た場合には、制御手段２０はプレート２７を反時計回り
方向に回転させ、受光面１４ａに対向するフィルター部
２８の光透過率を順次向上させる。この結果、光電子増
倍管１４は常にその検出範囲で微弱発光試料２６からの
光を検出し続けることができる。この際、光電子増倍管
１４の印加電圧は一定に維持されているため、該光電子
増倍管１４は極めて安定した状態に維持され、測定結果
になまりを生じることはない。
【００１４】さらに、微弱発光試料２６の交換を行う場
合などには、例えば試料設置扉の開操作に同期して、直
ちに検出面１４ａの対向位置にフィルター部２８ａが位
置し、漏光などによる光電子増倍管１４の損傷は確実に
防止される。図３には本発明の第２実施例にかかる超高
感度光検出装置に用いられる調光手段が示されており、
前記図２と対応する部分には符号１００を加えて示し説
明を省略する。
合などには、例えば試料設置扉の開操作に同期して、直
ちに検出面１４ａの対向位置にフィルター部２８ａが位
置し、漏光などによる光電子増倍管１４の損傷は確実に
防止される。図３には本発明の第２実施例にかかる超高
感度光検出装置に用いられる調光手段が示されており、
前記図２と対応する部分には符号１００を加えて示し説
明を省略する。
【００１５】同図より明らかなように、本実施例におい
てはフィルター部１２８は円周方向に準じ透過率の異な
る部分が形成された一枚のフィルターから構成されてい
る。従って、該円形プレート１２７を回転駆動するステ
ップモータに指示を与えることにより、無段階で光電子
増倍管への入射光強度を調整することができる。図４に
は本発明の第３実施例にかかる超高感度光検出装置が示
されており、前記図１と対応する部分には符号２００を
加えて示し説明を省略する。同図に示す超高感度光検出
装置２１０は、調光手段としての円形プレート２２７と
光電子増倍管２１４の間に分光器２４０を配置し、微弱
発光試料２２６からの光はフィルター部及び分光器２４
０を介して光電子増倍管２１４に入力される。
てはフィルター部１２８は円周方向に準じ透過率の異な
る部分が形成された一枚のフィルターから構成されてい
る。従って、該円形プレート１２７を回転駆動するステ
ップモータに指示を与えることにより、無段階で光電子
増倍管への入射光強度を調整することができる。図４に
は本発明の第３実施例にかかる超高感度光検出装置が示
されており、前記図１と対応する部分には符号２００を
加えて示し説明を省略する。同図に示す超高感度光検出
装置２１０は、調光手段としての円形プレート２２７と
光電子増倍管２１４の間に分光器２４０を配置し、微弱
発光試料２２６からの光はフィルター部及び分光器２４
０を介して光電子増倍管２１４に入力される。
【００１６】従って、本実施例にかかる超高感度光検出
装置によれば、微弱発光試料２２６の発光スペクトル分
析を行うことが可能となる。なお、本発明においては調
光手段として透過率の異なるフィルター部を予め設置し
た例について説明したが、例えば調光手段として液晶パ
ネルを用い、該液晶パネルへの印加電圧線制御により光
電子増倍管への入射光強度を調整するようにしても良
い。
装置によれば、微弱発光試料２２６の発光スペクトル分
析を行うことが可能となる。なお、本発明においては調
光手段として透過率の異なるフィルター部を予め設置し
た例について説明したが、例えば調光手段として液晶パ
ネルを用い、該液晶パネルへの印加電圧線制御により光
電子増倍管への入射光強度を調整するようにしても良
い。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように本発明にかかる超高
感度光検出装置によれば、光検出手段の検出面前方に位
置するフィルター部の光透過率を順次変更することによ
り、光検出手段を常に安定した状態に維持し、しかも光
検出手段の破損を生じてしまうことがない。
感度光検出装置によれば、光検出手段の検出面前方に位
置するフィルター部の光透過率を順次変更することによ
り、光検出手段を常に安定した状態に維持し、しかも光
検出手段の破損を生じてしまうことがない。
【図１】 本発明の第１実施例にかかる超高感度光検出
装置の概略構成図である。
装置の概略構成図である。
【図２】 前記第１実施例に用いられる調光手段の説明
図である。
図である。
【図３】 本発明の第２実施例にかかる調光手段の説明
図である。
図である。
【図４】 本発明の第３実施例にかかる超高感度光検出
装置の説明図である。
装置の説明図である。
１０，２１０ 超高感度光検出装置 １４，２１４ 光電子増倍管（光検出手段） １６，２１６ 調光手段 ２０，２２０ 制御手段 ２４，２２４ 演算手段 ２８，１２８ フィルター部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−39428（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−250525（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−73301（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−4129（ＪＰ，Ａ) 実開 昭55−59327（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01J 1/02 - 1/04 G01J 1/42 G01J 3/02 - 3/36 G01N 21/00 - 21/01 G01N 21/17 - 21/73
Claims (1)
- 【請求項１】 極微弱光を検出可能な光電子増倍管と、 光電子増倍管の検出面近傍に配置され、光透過率の異な
る複数のフィルター部を有する調光手段と、 光電子増倍管への印加電圧を実質的に一定とする条件下
で、光電子増倍管への入射光強度の経時変化に応じて、
該入射光強度が光電子増倍管の損傷防止のために設定さ
れた許容範囲内で最大強度となるフィルター部が前記光
電子増倍管の検出面前面に位置する条件下で試料測定が
行われるように、光電子増倍管からの出力に基づき前記
調光手段を制御する制御手段と、 光電子増倍管の検出面前面に位置したフィルター部の光
透過率に応じて、前記光電子増倍管からの出力を補正す
る演算手段と、 を備えたことを特徴とする超高感度光検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14213392A JP3340150B2 (ja) | 1992-05-06 | 1992-05-06 | 超高感度光検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14213392A JP3340150B2 (ja) | 1992-05-06 | 1992-05-06 | 超高感度光検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06281499A JPH06281499A (ja) | 1994-10-07 |
| JP3340150B2 true JP3340150B2 (ja) | 2002-11-05 |
Family
ID=15308141
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14213392A Expired - Fee Related JP3340150B2 (ja) | 1992-05-06 | 1992-05-06 | 超高感度光検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3340150B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4585429B2 (ja) * | 2005-11-11 | 2010-11-24 | 富士フイルム株式会社 | 蛍光検出装置の光検出手段保護方法および蛍光検出装置 |
| JP5246395B2 (ja) * | 2007-11-30 | 2013-07-24 | 大塚電子株式会社 | 光学特性測定装置 |
| EP2905591B1 (en) * | 2012-10-01 | 2018-01-03 | National University Corporation Kagawa University | Spectral characteristic measurement device |
| JP2016048263A (ja) * | 2015-12-22 | 2016-04-07 | 国立大学法人宇都宮大学 | 光強度計測装置 |
| JP7219119B2 (ja) * | 2019-03-01 | 2023-02-07 | 株式会社日立ハイテク | 自動分析装置 |
-
1992
- 1992-05-06 JP JP14213392A patent/JP3340150B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06281499A (ja) | 1994-10-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
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