JP5811956B2 - Spectrometer calibration apparatus and calibration method - Google Patents
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Description
本発明は、分光器から取り出される光の波長を校正するための校正装置及び校正方法に関する。 The present invention relates to a calibration apparatus and calibration method for calibrating the wavelength of light extracted from a spectrometer.
紫外可視光分光光度計や原子吸光分光光度計等の分光光度計では、所定波長の光を被測定物に照射したときの透過光量を検出し、その波長における吸光度を求めて被測定物の定性・定量分析を行う。分光光度計では、所定波長の単色光を得るために分光器(モノクロメータ)が用いられる。分光器は一般的に、入口スリット、回折格子(波長分散素子)及び出口スリットと、入口スリットからの入射光に対する該回折格子の角度を変えるための回転駆動機構とを備えており、入口スリットから入射した光を回折格子に照射し、回折格子で波長分散させた光のうち、特定の波長の光(単色光)のみを出口スリットから取り出す。そして、該回転駆動機構により回折格子の回転位置を調整することにより、任意の波長の光(単色光)を取り出すことができる。また、回折格子を連続的に回転させることにより入射光のスペクトルを得ることができる。 A spectrophotometer such as an ultraviolet-visible light spectrophotometer or an atomic absorption spectrophotometer detects the amount of light transmitted when the object to be measured is irradiated with light of a predetermined wavelength, determines the absorbance at that wavelength, and qualifies the object to be measured.・ Perform quantitative analysis. In a spectrophotometer, a spectroscope (monochromator) is used to obtain monochromatic light having a predetermined wavelength. A spectroscope generally includes an entrance slit, a diffraction grating (wavelength dispersion element), an exit slit, and a rotational drive mechanism for changing the angle of the diffraction grating with respect to incident light from the entrance slit. The incident light is irradiated onto the diffraction grating, and only light having a specific wavelength (monochromatic light) is extracted from the exit slit out of the light wavelength-dispersed by the diffraction grating. Then, by adjusting the rotational position of the diffraction grating by the rotation driving mechanism, light of any wavelength (monochromatic light) can be extracted. Further, the spectrum of incident light can be obtained by continuously rotating the diffraction grating.
このように、分光器により取り出される光の波長は、入口スリットと出口スリットの間に配置された回折格子の回転角度位置により決まる。分光器により取り出される単色光の波長が目的波長と異なると、該分光器が組み込まれる分光光度計において、被測定物に含まれる物質の種類や量を正確に測定することができない。このため、通常、製品を工場から出荷する前に、分光器から取り出される単色光の波長を目的波長に合わせるための波長校正が行われる。 Thus, the wavelength of the light extracted by the spectroscope is determined by the rotational angle position of the diffraction grating disposed between the entrance slit and the exit slit. When the wavelength of the monochromatic light extracted by the spectroscope is different from the target wavelength, the type and amount of the substance contained in the object to be measured cannot be accurately measured in the spectrophotometer in which the spectroscope is incorporated. For this reason, normally, before the product is shipped from the factory, wavelength calibration for adjusting the wavelength of the monochromatic light extracted from the spectroscope to the target wavelength is performed.
分光器の波長校正方法の一つに水銀ランプや重水素ランプのような既知の波長の輝線を含む光を用いた方法がある。この方法では、例えば、校正しようとする波長範囲内に輝線を含む光(校正光)を入口スリットから分光器に導入する。そして、出口スリットから出射する光の強度を測定しつつ回折格子を回転させることにより、校正光のスペクトルを得、このスペクトルの中の前記既知の輝線の波長とそのときの回折格子の角度に対応する波長を求めることにより分光器を校正する。しかしながら、この方法で、水銀ランプや重水素ランプのような特殊な光源を用いなければならず、また、光源の出力調整が面倒であるという欠点がある。 One of the wavelength calibration methods of a spectroscope is a method using light including an emission line with a known wavelength, such as a mercury lamp or a deuterium lamp. In this method, for example, light (calibration light) including a bright line within the wavelength range to be calibrated is introduced into the spectroscope from the entrance slit. Then, the spectrum of the calibration light is obtained by rotating the diffraction grating while measuring the intensity of the light emitted from the exit slit, and corresponds to the wavelength of the known emission line in the spectrum and the angle of the diffraction grating at that time. The spectrometer is calibrated by determining the wavelength to perform. However, this method has a disadvantage that a special light source such as a mercury lamp or a deuterium lamp has to be used, and the output adjustment of the light source is troublesome.
これに対して、特定の吸収波長帯を有する光学フィルタの透過光を用いて分光器の波長校正を行う方法がある。この方法では、光源から分光器までの光路上に光学フィルタを配置して該光学フィルタの透過光強度を各波長で測定し、透過率が最小となる波長を前記光学フィルタの材料の物性値である既知の最大吸収波長と比較することにより分光器を校正する。光学フィルタを用いた波長校正方法では広く一般的に用いられている光源を用いることができる。
On the other hand, there is a method of performing wavelength calibration of a spectrometer using light transmitted through an optical filter having a specific absorption wavelength band. In this method, an optical filter is arranged on the optical path from the light source to the spectroscope, the transmitted light intensity of the optical filter is measured at each wavelength, and the wavelength at which the transmittance is minimized is the physical property value of the material of the optical filter. Calibrate the spectrometer by comparing it to some known maximum absorption wavelength. In a wavelength calibration method using an optical filter, a widely used light source can be used.
ところが、光学フィルタを用いて分光器の校正を行った場合、該分光器から取り出される光の波長と目的波長との間に大きな誤差が生じることがあり、特に、分光器の波長分解能が低い場合に誤差が大きくなる傾向があった。 However, when the spectrometer is calibrated using an optical filter, a large error may occur between the wavelength of the light extracted from the spectrometer and the target wavelength, especially when the wavelength resolution of the spectrometer is low. There was a tendency for errors to increase.
本発明が解決しようとする課題は、分光器の波長分解能に関係なく正確度の高い波長校正を行うための校正装置及び校正方法を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide a calibration apparatus and calibration method for performing wavelength calibration with high accuracy regardless of the wavelength resolution of the spectrometer.
上記課題を解決するために成された本発明は、波長分散素子と、該波長分散素子の位置を変える駆動装置とを備える分光器の波長校正を行うための校正装置であって、
a) 光源から放射される光の波長範囲に含まれる吸収波長帯を有する光学フィルタとを備え、前記光源からの光を前記光学フィルタを通して前記分光器に入射させる光学系と、
b) 前記分光器の波長分散素子の位置を変えつつ、該分光器から出射される光の強度を求め、前記吸収波長帯において強度が最小となる波長であるディップ波長を求めるディップ波長検出手段と、
c) 分光器の波長分解能を変化させた場合の、該波長分解能と、該波長分解能における前記ディップ波長と前記光学フィルタの前記吸収波長帯における既知の最大吸収波長との差分値との関係を表す関係式を記憶する記憶手段と、
d) 校正対象分光器の波長分解能に対応する前記差分値を前記関係式から求め、当該差分値と、前記光源からの光を前記光学フィルタを通して前記校正対象分光器に入射させて得られたディップ波長と前記既知の最大吸収波長との差分値とが、許容範囲内で一致するように前記分光器を校正する校正手段と
を備えることを特徴とする。
The present invention made to solve the above problems is a calibration apparatus for performing wavelength calibration of a spectroscope comprising a wavelength dispersion element and a drive device that changes the position of the wavelength dispersion element,
an optical filter having an absorption wavelength band included in a wavelength range of light emitted from a light source, and an optical system that causes the light from the light source to enter the spectroscope through the optical filter;
b) Dip wavelength detecting means for obtaining the dip wavelength which is the wavelength with the minimum intensity in the absorption wavelength band while obtaining the intensity of the light emitted from the spectrometer while changing the position of the wavelength dispersion element of the spectrometer. ,
c) Represents the relationship between the wavelength resolution when the wavelength resolution of the spectrometer is changed and the difference value between the dip wavelength at the wavelength resolution and the known maximum absorption wavelength in the absorption wavelength band of the optical filter. Storage means for storing the relational expression;
d) The difference value corresponding to the wavelength resolution of the calibration target spectrometer is obtained from the relational expression, and the difference value and the dip obtained by causing the light from the light source to enter the calibration target spectrometer through the optical filter. And calibrating means for calibrating the spectrometer so that a difference value between a wavelength and the known maximum absorption wavelength matches within an allowable range .
また、上記課題を解決するために成された本発明は、波長分散素子と、該波長分散素子の位置を変える駆動装置とを備える分光器の波長校正を行うための校正方法であって、
a) 光源からの光を、該光源から放射される光の波長範囲に含まれる吸収波長帯を有する光学フィルタを通して前記分光器に入射させ、
b) 前記分光器の波長分散素子の位置を変えつつ、該分光器から出射される光の強度を求め、前記吸収波長帯において強度が最小となる波長であるディップ波長を求め、
c) 分光器の波長分解能を変化させた場合の、該波長分解能と、該波長分解能における前記ディップ波長と前記光学フィルタの前記吸収波長帯における既知の最大吸収波長との差分値との関係を表す関係式を記憶し、
d) 校正対象分光器の波長分解能に対応する前記差分値を前記関係式から求め、当該差分値と、前記光源からの光を前記光学フィルタを通して前記校正対象分光器に入射させて得られたディップ波長と前記既知の最大吸収波長との差分値とが、許容範囲内で一致するように前記分光器を校正する
ことを特徴とする。
Further, the present invention made to solve the above problems is a calibration method for performing wavelength calibration of a spectroscope comprising a wavelength dispersion element and a drive device that changes the position of the wavelength dispersion element,
a) the light from the light source is incident on the spectrometer through an optical filter having an absorption wavelength band included in the wavelength range of the light emitted from the light source;
b) While changing the position of the wavelength dispersive element of the spectrometer, obtain the intensity of the light emitted from the spectrometer, find the dip wavelength that is the minimum intensity in the absorption wavelength band,
c) Represents the relationship between the wavelength resolution when the wavelength resolution of the spectrometer is changed and the difference value between the dip wavelength at the wavelength resolution and the known maximum absorption wavelength in the absorption wavelength band of the optical filter. Memorize the relational expression,
d) The difference value corresponding to the wavelength resolution of the calibration target spectrometer is obtained from the relational expression, and the difference value and the dip obtained by causing the light from the light source to enter the calibration target spectrometer through the optical filter. The spectroscope is calibrated so that a difference value between a wavelength and the known maximum absorption wavelength is within an allowable range .
なお、波長分散素子の「位置」には、波長分散素子の回転角が対応する。また、光源からの光を光学フィルタを通して分光器に入射させた時に得られる透過スペクトルに含まれる1ないし複数の吸収波長帯のそれぞれにおいて、透過率が最小となる波長を、該吸収波長帯のディップ波長と呼ぶ。 The “position” of the wavelength dispersion element corresponds to the rotation angle of the wavelength dispersion element. In addition, in each of one or a plurality of absorption wavelength bands included in the transmission spectrum obtained when the light from the light source is incident on the spectroscope through the optical filter, the wavelength with the minimum transmittance is dip of the absorption wavelength band. Called wavelength.
図1は、585.34nmという既知の最大吸収波長を有する材料を用いた光学フィルタに光源からの光を入射させた時に得られる透過スペクトルを示しており、実線は分光器の波長分解能を1.5nmとした場合の透過スペクトルであり、破線は分光器の波長分解能を10.5nmとした場合の透過スペクトルである(非特許文献1)。図1に示すように、この光学フィルタの透過スペクトルは複数の吸収波長帯を含み、各吸収波長帯において透過率が最小となる波長がディップ波長であり、特に、符合A1を付した吸収波長帯のディップ波長が、該光学フィルタの既知の最大吸収波長に相当する。
本来は、各吸収波長帯のディップ波長は不変であるが、実際は分光器の波長分解能によってディップ波長が変化する場合がある。
FIG. 1 shows a transmission spectrum obtained when light from a light source is incident on an optical filter using a material having a known maximum absorption wavelength of 585.34 nm, and the solid line indicates the wavelength resolution of the spectrometer as 1.5 nm. The broken line is the transmission spectrum when the wavelength resolution of the spectrometer is 10.5 nm (Non-patent Document 1). As shown in FIG. 1, the transmission spectrum of this optical filter includes a plurality of absorption wavelength bands, and the wavelength at which the transmittance is minimum in each absorption wavelength band is the dip wavelength, and in particular, the absorption wavelength band denoted by reference numeral A1. Of the optical filter corresponds to the known maximum absorption wavelength of the optical filter.
Originally, the dip wavelength of each absorption wavelength band is not changed, but actually the dip wavelength may change depending on the wavelength resolution of the spectrometer.
例えば、波長分解能が1.5nmのときの透過スペクトルでは、吸収波長帯A1には2個のディップが含まれており、そのうちの一方のディップ波長が光学フィルタの既知の最大吸収波長に相当する。これに対して、波長分解能が10.5nmのときの透過スペクトルでは、吸収波長帯A1には1個のディップしか含まれていない。これは、波長分解能が低いと急峻なディップを検出できないため、波長分解能が10.5nmのときは、波長分解能が1.5nmのときに検出された2個のディップが見かけ上、1個のディップとして検出されるからである。この結果、波長分解能が1.5nmのときと波長分解能が10.5nmのときでディップ波長が異なるという現象が生じる場合がある。このような現象は、吸収波長帯に複数のディップが含まれる場合や吸収波長帯の形状が最大吸収波長を中心として長波長側と短波長側で非対称である場合、等に見られる。 For example, in the transmission spectrum when the wavelength resolution is 1.5 nm, the absorption wavelength band A1 includes two dips, and one of the dips corresponds to the known maximum absorption wavelength of the optical filter. On the other hand, in the transmission spectrum when the wavelength resolution is 10.5 nm, the absorption wavelength band A1 includes only one dip. This is because if the wavelength resolution is low, a steep dip cannot be detected. Therefore, when the wavelength resolution is 10.5 nm, two dip detected when the wavelength resolution is 1.5 nm are apparently detected as one dip. Because it is done. As a result, there may be a phenomenon in which the dip wavelength differs between the wavelength resolution of 1.5 nm and the wavelength resolution of 10.5 nm. Such a phenomenon is seen when the absorption wavelength band includes a plurality of dips, or when the shape of the absorption wavelength band is asymmetric between the long wavelength side and the short wavelength side with the maximum absorption wavelength as the center.
ところが、上述したように、従来は分光器の波長分解能によるディップ波長の変化を考慮せず、光学フィルタの材料固有の物性値である最大吸収波長を用いて分光器の波長校正を行っていた。このため、分光器の波長校正を行った場合でも該分光器から取り出される光の波長と目的波長の間に誤差が生じる場合があった。本発明は、このような知見に基づきなし得たものである。 However, as described above, the wavelength calibration of the spectrometer is conventionally performed using the maximum absorption wavelength, which is a physical property value specific to the material of the optical filter, without considering the change in the dip wavelength due to the wavelength resolution of the spectrometer. For this reason, even when the wavelength of the spectrometer is calibrated, an error may occur between the wavelength of light extracted from the spectrometer and the target wavelength. The present invention has been achieved based on such knowledge.
例えば図2は、445.7nmという既知の最大吸収波長を有する光学フィルタ(HOYA CANDEO OPTRONICS株式会社製、製品番号:HY−1)を通して光源からの光を分光器に入射させたときに得られる、理論上の透過スペクトルを示している。図2の透過スペクトルから分かるように、該光学フィルタの最大吸収波長帯(矢印A2で示す。)は複数のディップを含み、且つ、最大吸収波長帯A2のスペクトル形状は、最大吸収波長445.7nmを中心として長波長側及び短波長側で非対称となっている。
一方、図3は、上記光学フィルタの最大吸収波長付近の透過スペクトルを分光器の波長分解能別に示した図である。図2及び図3中、横軸は波長(nm)、縦軸は強度(透過率(%)を示しており、これら図2及び図3では、光の強度を、光源から出射された光の強度を100%としたときの相対値(透過率(%))で表している。
For example, FIG. 2 is a theoretical view obtained when light from a light source is incident on a spectroscope through an optical filter having a known maximum absorption wavelength of 445.7 nm (manufactured by HOYA CANDEO OPTRONICS, product number: HY-1). The upper transmission spectrum is shown. As can be seen from the transmission spectrum of FIG. 2, the maximum absorption wavelength band (indicated by arrow A2) of the optical filter includes a plurality of dips, and the spectrum shape of the maximum absorption wavelength band A2 has a maximum absorption wavelength of 445.7 nm. The center is asymmetric on the long wavelength side and the short wavelength side.
On the other hand, FIG. 3 is a diagram showing a transmission spectrum in the vicinity of the maximum absorption wavelength of the optical filter for each wavelength resolution of the spectrometer. 2 and 3, the horizontal axis indicates the wavelength (nm) and the vertical axis indicates the intensity (transmittance (%). In these FIGS. 2 and 3, the light intensity is represented by the light emitted from the light source. Expressed as a relative value (transmittance (%)) when the intensity is 100%.
図3に示すように、分光器の波長分解能が2nmから8nmと変化するにつれて、得られる透過スペクトルの最大吸収波長帯のディップ波長が、光学フィルタの最大吸収波長445.7nmよりも徐々に長くなる。従来は、このような波長分解能によるディップ波長の変化は考慮されておらず、波長分解能に関係なく一定の校正値を用いて分光器の波長校正を行っていた。これに対して本発明では、このような、ディップ波長と光学フィルタの既知の最大吸収波長との差分値と、分光器の波長分解能との関係を表す関係式を予め記憶し、この関係式から、校正対象の分光器の波長分解能に応じた差分値を用いて該分光器を校正するようにしたため、波長分解能に起因する波長誤差を小さくすることができる。 As shown in FIG. 3, as the wavelength resolution of the spectroscope changes from 2 nm to 8 nm, the dip wavelength in the maximum absorption wavelength band of the obtained transmission spectrum gradually becomes longer than the maximum absorption wavelength 445.7 nm of the optical filter. Conventionally, such a change in the dip wavelength due to the wavelength resolution is not taken into consideration, and the wavelength calibration of the spectrometer is performed using a constant calibration value regardless of the wavelength resolution. On the other hand, in the present invention, a relational expression representing the relationship between the difference value between the dip wavelength and the known maximum absorption wavelength of the optical filter and the wavelength resolution of the spectroscope is stored in advance. Since the spectroscope is calibrated using the difference value corresponding to the wavelength resolution of the spectroscope to be calibrated, the wavelength error caused by the wavelength resolution can be reduced.
このように、上記構成の本発明によれば、分光器の波長分解能に起因する波長誤差を考慮し、分光器の波長分解能に応じた校正用差分値を用いて該分光器を校正するため、いずれの波長分解能であっても正確度の高い波長校正を行うことができる。 Thus, according to the present invention having the above configuration, in order to calibrate the spectroscope using the calibration difference value according to the wavelength resolution of the spectroscope, considering the wavelength error due to the wavelength resolution of the spectroscope, Wavelength calibration with high accuracy can be performed at any wavelength resolution.
以下、図4及び図5を参照して本発明の一実施例について説明する。図4は本実施例に係る校正装置の概略構成図である。該校正装置は、白色光を出射する光源10と、この光源10の光路上に配置された光学フィルタ12と、この光学フィルタ12の後段に配置された、該光学フィルタ12の透過光を2つに分岐するビームスプリッタ14と、該ビームスプリッタ14による分岐光の一方が入射する標準分光器16とを有する。ビームスプリッタ14による他方の分岐光は、校正対象の分光器18(以下、「校正対象分光器18」という)に入射される。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a calibration apparatus according to the present embodiment. The calibration device includes a
標準分光器16は、入口スリット161及び出口スリット162、これら両スリットの間に配置された回折格子163、回折格子163を回転することにより該回折格子163の位置を変える駆動装置164を有する。駆動装置164は、モータと該モータの回転を減速するための減速機構等を備えて構成されている。図示しないが、入口スリット161及び出口スリット162は開口幅が変更可能に構成されており、駆動装置164による回折格子163の最小駆動角度の大きさや入口スリット161及び出口スリット162の開口幅等を変化させることにより標準分光器16の波長分解能(nm)が変更可能となっている。
光学フィルタ12には、例えばHOYA CANDEO OPTRONICS株式会社製の光学フィルタ(品番:HY−1)が用いられている。図2はこの光学フィルタの透過スペクトルであり、最大吸収波長は445.7nmである。図2の透過スペクトルに示すように、最大吸収波長445.7nmの吸収波長帯(以下、「最大吸収波長帯」という。)は、そのスペクトル形状が当該最大吸収波長よりも短波長側及び長波長側で非対称となっている。
As the
上記の校正装置においては、光源10からの光のうち光学フィルタ12を透過した光の一部はビームスプリッタ14で透過されて標準分光器16に入射し、残りは反射されて校正対象分光器18に入射する。標準分光器16に入射した光は回折格子163によって分散され、分散した光のうち所定波長の単色光が出口スリット162を通過して検出器20に入射する。駆動装置164は標準分光器16の回折格子163を所定のピッチで回転移動させ、このとき標準分光器16から取り出された単色光は検出器20に導入され、その光強度に応じた検出信号が出力される。
In the calibration apparatus described above, a part of the light transmitted from the
この検出信号は処理・制御部22に入力され、ここで所定の演算処理が行われることによって透過率が計算され、波長と透過率との関係を表す透過スペクトルが作成される。さらに、処理・制御部22は、光学フィルタ12の透過スペクトルから、前記最大吸収波長帯に対応する吸収波長帯において、透過率が最小となる波長であるディップ波長を求め、このディップ波長と光学フィルタ12の最大吸収波長との差分値を求める。この差分値は標準分光器16の波長分解能別に求められ、差分値と波長分解能との関係を表す関係式が関係式記憶部24に記憶される。関係式は、例えば予め作成しておいた近似モデル式に求めた差分値と波長分解能を代入して、その近似モデル式に含まれる定数を決定して関係式を完成させることができる。もちろんその他の方法を用いて関係式を完成させても良い。図5にディップ波長と光学フィルタ12の最大吸収波長の差分値と、波長分解能との関係を表す図を示す。
This detection signal is input to the processing /
なお、処理・制御部22は上記のような信号の演算処理機能の他に分光器制御部26を含む。分光器制御部26は、モータ駆動部28を介して駆動装置164を駆動する。
The processing /
一方、校正対象分光器18に入射した光は、標準分光器16と同様に回折格子によって分散され、分散した光のうち所定波長の単色光が出口スリットを通過して検出器30に導入されて光強度に応じた検出信号が出力される。この検出信号は処理・制御部22に入力され、所定の演算処理が行われることによって透過率が計算されて波長と透過率の関係を表す透過スペクトルが作成される。
On the other hand, the light incident on the
これと同時に、処理・制御部22は関係式記憶部24に記憶されている関係式から、校正対象分光器18の分解能に対応する差分値(A)を求めると共に、校正対象分光器18について得られた透過率スペクトルのディップ波長(最小透過率の波長)と前記光学フィルタ12のピーク波長との差分値(B)(以下、「測定差分値(B)」という。)を求める。これら差分値(A)及び測定差分値(B)はディスプレイモニタ32に表示されるため、作業者は、これら差分値(A)と測定差分値(B)を比較し、これら差分値の差(A−B)が目的値になるように校正対象分光器18を適宜調整すれば良い。差分値の差の目的値は「0」が望ましいが、構造上避けられない誤差を考慮して適宜の値に設定するとよい。また、波長分解能の高低に応じて目的値を設定しても良い。例えば、波長分解能が低い場合よりも高い場合の方が目的値を小さくする。
At the same time, the processing /
このように本実施例に係る校正装置及び校正方法によれば、光学フィルタ12を含む光学系を用いて分光器を構成する場合に、分光器の波長分解能により生じる、分光器から取り出される波長と目的波長との間の差を考慮して分光器を校正することため、波長分解能に関係なく正確度の高い波長校正を行うことができる。
As described above, according to the calibration apparatus and the calibration method according to the present embodiment, when the spectroscope is configured using the optical system including the
なお、上記実施例では光学フィルタを通して光源からの光を標準分光器に導入し、そのとき得られた透過スペクトルから求められたディップ波長に基づき関係式を算出し、記憶するようにしたが、予め関係式を記憶しておいても良い。また、光学フィルタの複数の吸収波長帯の各最大吸収波長を用いて、或いは、複数の光学フィルタの最大吸収波長を用いて分光器の波長校正を行うようにしても良い。さらに、波長処理・制御部22が差分値の差(A−B)と目的値の比較を行い、その比較結果を出力して分光器の調整作業の要否を知らせるようにしても良い。その他、本発明の趣旨の範囲で適宜の変形や修正、追加を行っても良いことは明らかである。
In the above embodiment, the light from the light source is introduced into the standard spectrometer through the optical filter, and the relational expression is calculated and stored based on the dip wavelength obtained from the transmission spectrum obtained at that time. The relational expression may be stored. Further, the wavelength calibration of the spectrometer may be performed using the maximum absorption wavelengths of the plurality of absorption wavelength bands of the optical filter or using the maximum absorption wavelengths of the plurality of optical filters. Further, the wavelength processing /
10…光源
12…光学フィルタ
14…ビームスプリッタ
16…標準分光器
161…入口スリット
162…出口スリット
163…回折格子
18…校正対象分光器
20、30…検出器
22…処理・制御部
24…関係式記憶部
26…分光器制御部
28…モータ駆動部
32…ディスプレイモニタ
DESCRIPTION OF
Claims (2)
a) 光源から放射される光の波長範囲に含まれる吸収波長帯を有する光学フィルタを備え、前記光源からの光を前記光学フィルタを通して分光器に入射させる光学系と、
b) 前記分光器の波長分散素子の位置を変えつつ、該分光器から出射される光の強度を求め、前記吸収波長帯における強度が最小値となる波長であるディップ波長を求めるディップ波長検出手段と、
c) 分光器の波長分解能を変化させた場合の、該波長分解能と、該波長分解能における前記ディップ波長と前記光学フィルタの前記吸収波長帯における既知の最大吸収波長との差分値との関係を表す関係式を記憶する記憶手段と、
d) 校正対象分光器の波長分解能に対応する前記差分値を前記関係式から求め、当該差分値と、前記光源からの光を前記光学フィルタを通して前記校正対象分光器に入射させて得られたディップ波長と前記既知の最大吸収波長との差分値とが、許容範囲内で一致するように前記分光器を校正する校正手段と
を備えることを特徴とする校正装置。 A calibration device for performing wavelength calibration of a spectroscope comprising a wavelength dispersion element and a drive device that changes the position of the wavelength dispersion element,
an optical system comprising an optical filter having an absorption wavelength band included in a wavelength range of light emitted from a light source; and an optical system that causes light from the light source to enter a spectroscope through the optical filter;
b) Dip wavelength detection means for obtaining the dip wavelength which is the wavelength at which the intensity in the absorption wavelength band is the minimum value while obtaining the intensity of the light emitted from the spectrometer while changing the position of the wavelength dispersion element of the spectrometer. When,
c) Represents the relationship between the wavelength resolution when the wavelength resolution of the spectrometer is changed and the difference value between the dip wavelength at the wavelength resolution and the known maximum absorption wavelength in the absorption wavelength band of the optical filter. Storage means for storing the relational expression;
d) The difference value corresponding to the wavelength resolution of the calibration target spectrometer is obtained from the relational expression, and the difference value and the dip obtained by causing the light from the light source to enter the calibration target spectrometer through the optical filter. A calibration apparatus comprising: calibration means for calibrating the spectrometer so that a difference value between a wavelength and the known maximum absorption wavelength is within an allowable range .
a) 光源からの光を、該光源から放射される光の波長範囲に含まれる吸収波長帯を有する光学フィルタを通して前記分光器に入射させ、
b) 前記分光器の波長分散素子の位置を変えつつ、該分光器から出射される光の強度を求め、前記吸収波長帯において強度が最小となる波長であるディップ波長を求め、
c) 分光器の波長分解能を変化させた場合の、該波長分解能と、該波長分解能における前記ディップ波長と前記光学フィルタの前記吸収波長帯における既知の最大吸収波長との差分値との関係を表す関係式を記憶し、
d) 校正対象分光器の波長分解能に対応する前記差分値を前記関係式から求め、当該差分値と、前記光源からの光を前記光学フィルタを通して前記校正対象分光器に入射させて得られたディップ波長と前記既知の最大吸収波長との差分値とが、許容範囲内で一致するように前記分光器を校正する
ことを特徴とする校正方法。 A calibration method for performing wavelength calibration of a spectroscope comprising a wavelength dispersion element and a drive device that changes the position of the wavelength dispersion element,
a) the light from the light source is incident on the spectrometer through an optical filter having an absorption wavelength band included in the wavelength range of the light emitted from the light source;
b) While changing the position of the wavelength dispersive element of the spectrometer, obtain the intensity of the light emitted from the spectrometer, find the dip wavelength that is the minimum intensity in the absorption wavelength band,
c) Represents the relationship between the wavelength resolution when the wavelength resolution of the spectrometer is changed and the difference value between the dip wavelength at the wavelength resolution and the known maximum absorption wavelength in the absorption wavelength band of the optical filter. Memorize the relational expression,
d) The difference value corresponding to the wavelength resolution of the calibration target spectrometer is obtained from the relational expression, and the difference value and the dip obtained by causing the light from the light source to enter the calibration target spectrometer through the optical filter. A calibration method , wherein the spectroscope is calibrated so that a difference value between a wavelength and the known maximum absorption wavelength is within an allowable range .
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