JP4637643B2 - 分光分析装置 - Google Patents
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Description
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、その目的は非熟練者であっても容易に分光分析を行うことのできる分光分析装置を提供することにある。
上記の分光分析装置において、前記分光測定はラマン分光測定であって、前記判定手段は、取得したスペクトルデータのベースラインを算出し、該ベースラインの曲がりの度合いを求め、該曲がりの度合いと設定された閾値とを比較して前記スペクトルデータに含まれる蛍光成分の量を評価することにより、前記スペクトルデータが解析に適するかどうかを判定することが好適である。
上記の分光分析装置において、前記判定手段は、取得したスペクトルデータの強度に基いて前記スペクトルデータが解析に適するかどうかを判定することが好適である。
上記の分光分析装置において、前記試料上の複数の測定点で取得した複数のスペクトルデータを記憶する測定データ記憶手段と、前記判定手段にて解析に適した質であると判定されたスペクトルデータに対し、解析を行うデータ解析手段と、前記データ解析手段で行われた解析結果の表示手段への表示を制御する表示制御手段と、を備え、前記解析手段は該複数のスペクトルデータを相似なもの毎にグループ分けし、前記表示制御手段によって、該グループ分けの結果を前記表示手段に表示することが好適である。
上記の分光分析装置において、既知物質のスペクトル情報を記憶したデータベースを備え、前記解析手段は、前記データベースに基づき、グループ分けしたスペクトルデータと物質名とを対応付けすることが好適である。
図1は本実施形態にかかる分光分析装置10の概略構成図である。分光分析装置10はスペクトルを測定する測定系12と、測定系12にて取得したスペクトルデータの処理、解析を行うコンピュータ等で構成されたデータ処理系14とを備えている。
また、データ処理系14ディスプレイ等の表示手段26、キーボード、マウス等の入力手段28と接続されており、上記のスペクトルの質の判定結果や、スペクトルの解析結果などを表示手段26に表示し、入力手段28によって判定や分析のパラメータ等の設定を行うことができる。また、表示手段38への表示の制御は表示制御手段30によって行われる。
また、ここでは測定系12として、試料へ光を照射する照射部と、試料からの光を集光する集光部とを一体化したプローブを用いた例を示したが、照射部と集光部とを別のプローブとして構成したものを使用してもよい。また、上記のようなプローブを用いた分光測定装置とする必要もなく、通常用いられているどのような構成の分光測定装置にも本発明を適用することが可能である。
以上が本実施形態の概略構成であり、以下に本実施形態の装置のより詳細な説明を行う。
例として、容器に入った薬品を試料(図2参照)として測定を行う場合を考える。測定者はまずプローブの位置を選択し、ある測定点でのスペクトルを取得する。このとき測定点の位置が適切でないと、分析に十分耐え得るものでない質のスペクトルデータしか得られないが、熟練した測定者でないとスペクトルの形状からデータの質に対して判断を下すのは難しい。そのため、本実施形態にかかる装置ではデータの解析に先立って、取得したデータに対し、図1に示した判定手段16によってスペクトルの質が解析に適するかどうかが判定される。そして、表示制御手段30によって判定手段16による判定結果が表示手段26に表示される。測定者はその表示された判定結果を見て、スペクトルデータが解析に適さないと判定された場合、プローブの位置や角度等を変更してスペクトルデータの再測定を行う。解析に適すると判定された場合にはデータの解析へ移る。
また、取得したスペクトルデータの解析の際に、解析手段18によって既知物質のスペクトル情報を記憶したデータベース22を参照して取得したスペクトルデータと物質名とを対応させて表示手段26に表示することが好適である。その結果、取得したスペクトルデータが分析対象外の物質(例えば、図2の例ではラベルを構成する紙、容器を構成するガラス等)のものでないかどうかを測定者が容易に確認することができる。
この場合、測定者はまず、測定点を変更しながら複数の測定点でスペクトルデータを採取する。これらのスペクトルデータは測定データ記憶手段20に記憶される。複数のスペクトルデータに対し、判定手段16にてスペクトルデータの質の判定を行い、データの質が解析に適するものであったときに、解析手段18によってスペクトルデータの解析を行う。解析手段18では複数のスペクトルデータに対し、相似するスペクトルデータ毎にグループ分けする。そして、各グループ分けされたスペクトルデータに対し、データベース22に記憶された既知物質のスペクトル情報に基いて定性分析を行う。このグループ分けとデータベース検索によるスペクトルの同定の順序はどちらが先でもかまわない。分類された複数の測定データは表示制御手段30によって、図3に示すように各グループごとに、そのグループに属するスペクトルデータの個数、データベースの既知物質と対応したときはその物質名(データベースにない場合は空白もしくはその旨を表示する)、等が一覧表示される。測定者はこの一覧表示を参考にして、どのグループのスペクトルデータが必要かそうでないかを判断して、さらに詳細な分析に移ることができる。また、分類結果の一覧を表示する際に、あらかじめ不必要であると分かっている物質名(例えば、図2の例ではラベルを構成する紙、容器を構成するガラス等)を表示しないよう、あらかじめ設定しておくことも可能である。
取得したスペクトルデータは下記のような判断基準に基いて、解析に適した質を持ったデータかどうか判断される。本実施形態では蛍光によるベースラインの曲がり、ベースラインからのピーク強度、スペクトル強度の最大値、に基いて判定を行っている。図4に示すように、判断手段16は最大値取得部50と、ベースライン抽出部52と、ピーク検出部54と、比較判定部56とを備えている。最大値取得部50では取得したスペクトルデータの最大値を求める。ベースライン抽出部52では取得したスペクトルデータのベースラインを求め、ベースラインの曲がりの度合いを算出する。ピーク検出部54では取得したスペクトルデータに対しピーク検出を行い、ベースラインから測ったピーク強度を算出する。比較判定部56ではこのように算出したスペクトルデータの最大値、ベースラインの曲がりの度合い、ピーク強度、に対して設定された閾値と比較して、取得したスペクトルデータが解析に適するかどうかの判定結果を出す。この判定結果は解析手段や表示制御手段(図1参照)へと伝えられる。以下に個々の判定基準に関して説明する。
本実施形態においては、分光測定としてラマン分光測定を行った例を示したが、本発明はこれに限定されず、赤外、可視、紫外などその他の分光測定でもかまわない。例えば、赤外分光測定ではピークの強度等の判断基準に加え、CO2、H2Oによる特徴的なピークの量が多く含まれているかどうか等を考慮すればよい。
12 測定系
14 データ処理系
16 判定手段
18 解析手段
Claims (3)
- 試料に光を照射し、試料上の所望の測定点からのラマン散乱光を集光、検出してスペクトルデータを取得し、該スペクトルを解析するラマン分光分析を行うラマン分光分析装置において、
取得したスペクトルデータのベースラインを算出し、該ベースラインの曲がりの度合いを求め、該曲がりの度合いと設定された閾値とを比較して前記スペクトルデータに含まれる蛍光成分の量を評価することにより、前記スペクトルデータの質が解析に適するかどうかを判定する判定手段を備えたことを特徴とするラマン分光分析装置。 - 請求項1に記載の分光分析装置において、
前記試料上の複数の測定点で取得した複数のスペクトルデータを記憶する測定データ記憶手段と、
前記判定手段にて解析に適した質であると判定されたスペクトルデータに対し、解析を行うデータ解析手段と、
前記データ解析手段で行われた解析結果の表示手段への表示を制御する表示制御手段と、
を備え、前記解析手段は該複数のスペクトルデータを相似なもの毎にグループ分けし、前記表示制御手段によって、該グループ分けの結果を前記表示手段に表示することを特徴とする分光分析装置。 - 請求項2に記載の分光分析装置において、
既知物質のスペクトル情報を記憶したデータベースを備え、前記解析手段は、前記データベースに基づき、グループ分けしたスペクトルデータと物質名とを対応付けすることを特徴とする分光分析装置。
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