JP6227068B1 - 試料容器保持部材、光計測装置及び試料容器配置方法 - Google Patents

Abstract

【課題】試料が漏れて積分器内を汚染してしまう可能性を低減することが可能な試料容器保持部材、光計測装置及び試料容器配置方法を提供する。【解決手段】試料容器保持部材８０は、積分器２０に固定部材７０を介して着脱自在に取り付けられ、試料１を入れたセル４１及びキャップ４２を有する試料容器４０を積分器２０内に配置した状態で保持する。試料容器保持部材８０は、固定部材７０に固定される柱形状の支柱部８１と、支柱部８１の先端部に設けられ試料容器４０が取り付けられる容器取付部８２と、を備える。容器取付部８２は、キャップ４２を収容する収容部８８と、セル４１の外周面の少なくとも３点に接触して試料容器４０を保持する保持部８９と、を有する。【選択図】図２

Description

本発明は、試料容器保持部材、光計測装置及び試料容器配置方法に関する。

従来、測定対象となる試料に励起光を照射し、この照射によって発生する計測光を計測する光計測装置が知られている。例えば特許文献１には、試料保持手段のクリップによって試料を積分器内に配置した状態で保持し、当該試料に励起光を照射する光損失測定装置が開示されている。

特開平５−１１３３８６号公報

上記従来技術では、クリップで試料を直接保持することから、積分器内を汚染してしまう可能性が高い。そこで、試料を試料容器に入れて保持することが考えられる。しかしこの場合、クリップに試料容器を着脱する際に試料容器のキャップが外れるおそれがあり、試料がセルから漏れて積分器内を汚染してしまう可能性がある。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、試料が漏れて積分器内を汚染してしまう可能性を低減することが可能な試料容器保持部材、光計測装置及び試料容器配置方法を提供することを課題とする。

本発明に係る試料容器保持部材は、積分器に固定部材を介して着脱自在に取り付けられ、試料を入れたセル及びキャップを有する試料容器を積分器内に配置した状態で保持する試料容器保持部材であって、固定部材に固定される柱形状の支柱部と、支柱部の軸方向における端部に設けられ、試料容器が取り付けられる容器取付部と、を備え、容器取付部は、キャップを収容する収容部と、セルの外面の少なくとも３点に接触して試料容器を保持する保持部と、を有する。

この試料容器保持部材では、収容部にキャップを収容しながら、保持部によって当該キャップではなくセルを確実に保持できる。これにより、試料容器保持部材に試料容器を着脱する際にキャップを外れにくくし、セル内の試料が漏れるのを抑制できる。したがって、試料が漏れて積分器内を汚染してしまう可能性を低減することが可能となる。

本発明に係る試料容器保持部材では、保持部は、セルに照射される励起光の光軸方向に垂直な垂直方向に対して当該光軸方向おける一方側又は他方側にセルの長手方向を傾斜させた状態で、当該試料容器を保持してもよい。この構成によれば、セルで反射した励起光の全て又は一部が励起光の光源の方向に戻ることを抑制できる。

本発明に係る試料容器保持部材では、支柱部において固定部材との接触部分の少なくとも一部は、角柱形状であってもよい。この構成によれば、支柱部の軸回りの回転方向において、試料容器保持部材が固定部材に対して回転するのを抑制できる。

本発明に係る試料容器保持部材では、保持部は、断面がＣ字形状の内面を有し、当該内面がセルの外面に接触して試料容器を保持してもよい。この構成では、試料容器のセルを保持部にはめ込むことで保持できる。すなわち、容易且つ着脱自在に試料容器を保持できる。

本発明に係る試料容器保持部材では、保持部は、弾性材により形成されていてもよい。この構成では、試料容器保持部材への試料容器の着脱時に、弾性材の弾性を利用して保持部のＣ字形状の開口を開くことができる。これにより、一層容易に試料容器を保持できる。

本発明に係る試料容器保持部材では、保持部におけるＣ字形状の内面の内径は、セルの外径よりも小さくてもよい。この構成では、セルを保持部で保持した際に、弾性材の弾性を利用して、保持部のＣ字形状が閉じるような力を作用させることが可能となる。これにより、一層確実に試料容器を保持できる。

本発明に係る試料容器保持部材では、保持部におけるＣ字形状の内面には、当該Ｃ字形状の断面と交差する方向に延在する溝部が形成されていてもよい。この構成では、試料容器保持部材への試料容器の着脱時に、溝部によって保持部のＣ字形状の開口を開きやすくすることができる。

本発明に係る試料容器保持部材では、支柱部と容器取付部とは、別体で構成されており、容器取付部は、支柱部の軸方向における端部に着脱自在に固定されていてもよい。この構成では、支柱部に固定する容器取付部を、例えば試料容器の形状に応じたものへ取り替えることができる。これにより、様々な形状の試料容器の保持に容易に対応できる。

本発明に係る試料容器保持部材は、収容部に収容されたキャップを囲うように設けられた遮光部を備えていてもよい。この構成では、キャップによる励起光の吸収を遮光部で抑制できる。

本発明に係る試料容器保持部材では、収容部は、キャップの天面に対向する基部と、基部に立設された側部と、を含み、基部及び側部は、キャップを収容する収容空間を画成し、収容空間に収容したキャップと側部との間には、隙間が形成されていてもよい。この構成では、試料容器保持部材への試料容器の着脱時において、キャップが試料容器保持部材に接触しないように具体的に構成でき、キャップを一層外れにくくすることができる。

本発明に係る光計測装置は、試料に励起光を照射することによって発生する計測光を計測する光計測装置であって、上記試料容器保持部材と、試料容器が内部に配置される積分器と、積分器に試料容器保持部材を着脱自在に取り付ける固定部材と、励起光を発生させる光発生部と、計測光を検出する光検出部と、光検出部の検出結果を解析する解析部と、を備える。

この光計測装置においても、上記試料容器保持部材を備えることから、試料が漏れて積分器内を汚染してしまう可能性を低減することが可能となる。

本発明に係る試料容器配置方法は、支柱部と、支柱部の軸方向における端部に設けられ収容部及び保持部を有する容器取付部と、を備える試料容器保持部材によって、固定部材を介して、試料を入れたセル及びキャップを有する試料容器を積分器内に配置する試料容器配置方法であって、支柱部を固定部材に固定する支柱部固定ステップと、容器取付部に試料容器を取り付ける容器取付ステップと、試料容器を積分器内に配置する容器配置ステップと、を備え、容器取付ステップでは、キャップを収容部に収容しつつ、保持部にセルの外面の少なくとも３点を接触させて試料容器を保持する。

この試料容器配置方法においても、収容部にキャップを収容しながら、保持部によって当該キャップではなくセルを確実に保持できる。これにより、試料容器保持部材に試料容器を着脱する際にキャップを外れにくくし、セル内の試料が漏れるのを抑制できる。したがって、試料が漏れて積分器内を汚染してしまう可能性を低減することが可能となる。

本発明に係る試料容器配置方法において、容器配置ステップでは、セルに照射される励起光の光軸方向に垂直な垂直方向に対して当該光軸方向おける一方側又は他方側にセルの長手方向を傾斜させた状態で、試料容器を配置してもよい。この場合、セルで反射した励起光の全て又は一部が励起光の光源の方向に戻ることを抑制できる。

本発明に係る試料容器配置方法において、容器取付ステップでは、試料容器を保持部へはめ込むことで取り付けてもよい。この場合、容易且つ着脱自在に試料容器を保持できる。

本発明に係る試料容器配置方法では、容器取付ステップの前に、支柱部に設けられた容器取付部を、当該容器取付部とは異なる別の容器取付部に交換してもよい。この場合、様々な形状の試料容器の保持に容易に対応できる。

本発明によれば、試料が漏れて積分器内を汚染してしまう可能性を低減することが可能な試料容器保持部材及び光計測装置を提供できる。

一実施形態に係る光計測装置の構成を模式的に示す図である。 図１の光計測装置の要部を示す側断面図である。 （ａ）は、固定部材及び試料容器保持部材を示す正面図である。（ｂ）は、固定部材及び試料容器保持部材を示す側面図である。 分割した固定部材及び試料容器保持部材を示す斜視図である。 分割した固定部材を示す斜視図である。 （ａ）は、試料容器保持部材の支柱部を示す側面図である。（ｂ）は、図６（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 （ａ）は、試料容器保持部材の容器取付部を示す正面図である。（ｂ）は、試料容器保持部材の容器取付部を示す底面図である。 （ａ）は、図７（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。（ｂ）は、図７（ａ）のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。 （ａ）は、試料容器保持部材に試料容器を保持させる場合を説明する図である。（ｂ）は、図９（ａ）の続きを示す図である。 図９（ｂ）のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。 変形例に係る試料容器保持部材を示す斜視図である。 （ａ）は、他の変形例に係る試料容器保持部材を示す側面図である。（ｂ）は、更に他の変形例に係る試料容器保持部材を示す側面図である。 他の試料容器を固定部材で積分器に直接取り付けた場合の光計測装置を示す側断面図である。

以下、図面を参照しつつ本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明において同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

図１は、一実施形態に係る光計測装置の構成を模式的に示す図である。図２は、図１の光計測装置の要部を示す側断面図である。図１及び図２に示されるように、本実施形態に係る光計測装置１００は、測定対象となるサンプルとしての試料１について、フォトルミネッセンス法（ＰＬ法）によって蛍光特性等の光特性を計測又は評価する。試料１は、例えば、有機ＥＬ（Electroluminescence）材料や、白色ＬＥＤ（Light EmittingDiode）用やＦＰＤ（Flat Panel Display）用等の発光材料等の蛍光試料であり、例えば粉末状、液体状（溶液状）、固体状又は薄膜状のものを用いることができる。ここでの試料１は、主として色素等が溶解された液体試料であり、試料容器４０に収容されている。

試料容器４０は、セル４１及びキャップ（蓋）４２を有する。セル４１は、試料１が入れられる容器である。セル４１は、有底円筒形状を呈する。セル４１は、ガラス等により形成されている。キャップ４２は、セル４１の開口端に着脱自在に設けられている。キャップ４２は、セル４１の内部を密閉する。キャップ４２として、円筒キャップが用いられている。キャップ４２の外径は、セル４１の外径よりも大きい。このような試料容器４０は、試料を収容する一般的な容器である。試料容器４０としては、広く流通する汎用品を用いることができる。試料容器４０の形状及び材質は特に限定されず、種々の公知の試料容器を用いることができる。例えば外形が円柱形状のセル４１に代えて、外形が角柱形状等のセルを用いてもよい。

光特性としては、吸収率、内部量子効率（発光量子収率）及び外部量子効率が挙げられる。吸収率は、吸収されるフォトン数に関するパラメータである。内部量子効率は、吸収する光のフォトン数に対する、発光により放出される光のフォトン数の割合に関するパラメータである。外部量子効率は、放出されるフォトン数に関するパラメータである。外部量子効率は、吸収率と内部量子効率との積である。吸収率は、反射されるフォトン数に関するパラメータである反射率と表裏の関係を有する。吸収率は、「１−反射率」と同義である。

光計測装置１００は、励起光供給部１０と、積分器２０と、分光検出器（光検出部）４５と、解析部５１と、入力部５２と、表示部５３、を備える。励起光供給部１０は、所定波長の励起光を積分器２０に供給する。励起光供給部１０は、励起光源（光発生部）１１と、入射用ライトガイド１２と、を有する。励起光供給部１０と、積分器２０と、分光検出器４５とは、光学的に接続されている。分光検出器４５と解析部５１とは、電気的に接続されている。

励起光源１１は、励起光を発生させる光源であり、例えばキセノンランプや分光器等を含んで構成されている。励起光源１１が発生させる励起光の波長は、可変であってもよい。励起光源１１は、励起光の波長を、例えば２５０ｎｍ〜１６００ｎｍの波長範囲で可変に設定可能である。入射用ライトガイド１２は、励起光源１１で生じた励起光を積分器２０へと導光する。入射用ライトガイド１２としては、例えば光ファイバ等を用いることができる。

積分器２０は、積分球であって、中空の球状を呈している。積分器２０は、例えば取付ネジ（不図示）等によって架台３に取り付けられている。積分器２０は、その内面２０ａに硫酸バリウム等の高拡散反射物質の塗布が施されるか、若しくはＰＴＦＥやスペクトラロン（登録商標）等の反射率が１に近い高反射物質により形成されている。積分器２０には、試料１を導入するための試料導入開口２１が設けられている。試料導入開口２１には、固定部材７０が挿入されて着脱自在に装着されている。固定部材７０には、試料容器保持部材８０が固定されている。試料容器保持部材８０は、試料容器４０を積分器２０内に配置した状態で保持する（詳しくは後述）。

積分器２０には、励起光が入射される入射開口２２、及び、計測光を出射する出射開口２３が設けられている。入射開口２２には、入射用ライトガイド１２を積分器２０に接続する入射用ライトガイドホルダ２２０が、挿入されて装着されている。積分器２０内において入射用ライトガイド１２から出射した励起光は、試料１に照射される。

積分器２０内では、入射開口２２から入射した励起光は、多重拡散反射される。積分器２０内では、試料１に対する励起光の照射によって生じた発生光が多重拡散反射される。そして、励起光及び発生光を含む計測光が、出射開口２３から出射する。出射開口２３から出射した計測光は、出射用ライトガイド３２を介して後段の分光検出器４５へと導光される。試料導入開口２１、入射開口２２及び出射開口２３それぞれの中心線は、積分器２０の中央を通り、互いに直交している。

分光検出器４５は、計測光を検出する。検出した計測光の波長スペクトルデータを後段の解析部５１に出力する。分光検出器４５としては、例えば、ＢＴ（Back-Thinned）−ＣＣＤリニアイメージセンサ、ＣＭＯＳリニアイメージセンサ、又は、ＩｎＧａＡｓリニアイメージセンサ等を用いることができる。解析部５１は、分光検出器４５の検出結果を解析する。解析部５１は、例えばコンピュータである。解析部５１は、例えば、プロセッサであるＣＰＵ（Central Processing Unit）、記録媒体であるＲＡＭ（Random Access Memory）、又はＲＯＭ（Read Only Memory）等を含んで構成される。解析部５１は、ＣＰＵ及びＲＡＭ等のハードウェア上にプログラム等を読み込ませることにより動作する。解析部５１は、ＣＰＵにより、分光検出器４５で生成された波長スペクトルデータに対して必要なデータ解析を行い、試料１についての情報を取得する。解析部５１は、ＣＰＵにより、ＲＡＭにおけるデータの読出し及び書込みを行う。解析部５１には、データ解析等についての指示の入力、及び解析条件や測定条件等の入力等に用いられる入力部５２と、得られたデータ解析結果の表示等に用いられる表示部５３と、が電気的に接続されている。入力部５２は、例えばマウス、キーボード又はタッチパネル等の入力機器である。表示部５３は、ディスプレイ等である。

図３（ａ）は、固定部材７０及び試料容器保持部材８０を示す正面図である。図３（ｂ）は、固定部材７０及び試料容器保持部材８０を示す側面図である。図４は、分割した固定部材７０及び試料容器保持部材８０を示す斜視図である。図２〜図４に示されるように、光計測装置１００は、固定部材７０と、支柱部８１及び容器取付部８２を含む試料容器保持部材８０と、を備える。

図５は、固定部材７０を示す分解斜視図である。図２〜図５に示されるように、固定部材７０は、積分器２０に試料容器保持部材８０を着脱自在に取り付ける。固定部材７０は、中心軸Ｇ０を有する円筒形状を呈する。固定部材７０は、周方向に２分割可能に構成されており、第１半筒部７２Ａ及び第２半筒部７２Ｂを含む。第１半筒部７２Ａ及び第２半筒部７２Ｂは、互いに同一形状とされている。第１半筒部７２Ａ及び第２半筒部７２Ｂは、中心軸Ｇ０に直交する直交方向に互いに付き合わされる。第１半筒部７２Ａ及び第２半筒部７２Ｂは、突き合わせた状態において、キャップ部材９８（図２参照）が取り付けられている。これにより、第１半筒部７２Ａ及び第２半筒部７２Ｂは、突き合わせる方向に締め付けられ、互いに一体化されている。

第１半筒部７２Ａにおいて第２半筒部７２Ｂとの突合せ面７３Ａには、中心軸Ｇ０に沿って延びる断面半円形状の溝部７４Ａが形成されている。第２半筒部７２Ｂにおいて第１半筒部７２Ａとの突合せ面７３Ｂには、中心軸Ｇ０に沿って延びる断面半円形状の溝部７４Ｂが形成されている。溝部７４Ａ，７４Ｂは、第１半筒部７２Ａ及び第２半筒部７２Ｂを突き合わせた状態において、固定部材７０の筒孔７５を構成する。筒孔７５は、中心軸Ｇ０に沿って固定部材７０を貫通する円孔であって、支柱部８１の支柱本体８３（後述）の外径に対応する内径を有する。

溝部７４Ａの軸方向における一端部は、断面矩形の矩形凹部７６Ａを有する。矩形凹部７６Ａの底面には、シリコーン樹脂等で形成された矩形板形状の弾性部材７７が接着固定されている。同様に、溝部７４Ｂの軸方向における一端部は、断面矩形の矩形凹部７６Ｂを有する。矩形凹部７６Ｂの底面には、弾性部材７７が接着固定されている。矩形凹部７６Ａ，７６Ｂは、第１半筒部７２Ａ及び第２半筒部７２Ｂを突き合わせた状態において、筒孔７５の一端部に形成された矩形孔７８を構成する。矩形孔７８は、筒孔７５の一端部が拡大されて成る直方体形状の空間であり、支柱部８１の角柱部８４（後述）に対応する形状を有する。

第１半筒部７２Ａの突合せ面７３Ａには、円柱状の突起部７９Ａが設けられている。第２半筒部７２Ｂの突合せ面７３Ｂには、円柱状の窪み部７９Ｂが設けられている。第１半筒部７２Ａ及び第２半筒部７２Ｂを突き合わせた状態において、突起部７９Ａが窪み部７９Ｂ内に入り込み、第１半筒部７２Ａ及び第２半筒部７２Ｂの位置ズレが防止される。

このような固定部材７０において、筒孔７５には、試料容器保持部材８０の支柱部８１が挿入されている。突き合わせて一体化された第１半筒部７２Ａ及び第２半筒部７２Ｂは、支柱部８１を挟持する。これにより、固定部材７０は、試料容器保持部材８０を固定する。そして、固定部材７０は、試料容器保持部材８０の容器取付部８２が積分器２０内に配置されるように、積分器２０の試料導入開口２１に挿入されている。この状態で、固定部材７０は、架台３の台座部２ａにネジ等によって着脱自在に固定されている。

図２〜図４に示されるように、試料容器保持部材８０は、積分器２０に固定部材７０を介して着脱自在に取り付けられている。試料容器保持部材８０は、試料容器４０を積分器２０内に配置した状態で保持する。ここでの試料容器保持部材８０は、積分器２０内の中央部に試料容器４０（試料１）を配置する。試料容器保持部材８０は、弾性材により形成されている。試料容器保持部材８０は、反射率が一定以上の材料により形成されている。例えば試料容器保持部材８０は、テフロン（登録商標）又はスペクトラロン（登録商標）等により形成されている。試料容器保持部材８０は、固定部材７０に固定される支柱部８１と、支柱部８１の軸方向における先端部に設けられ積分器２０内に配置される容器取付部８２と、を備える。支柱部８１と容器取付部８２とは、別体で構成されている。

図６（ａ）は、試料容器保持部材８０の支柱部８１を示す側面図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図である。図２〜図４、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示されるように、支柱部８１は、中心軸Ｇ１を有する円柱形状の支柱本体８３を含む。支柱本体８３において軸方向の中央と基端（図中の左側の一端）との間には、角柱形状の角柱部８４が形成されている。

角柱部８４は、支柱本体８３が径方向外側に拡大されて成る直方体形状の部分である。角柱部８４は、軸方向と直交する断面形状が矩形状とされている。ここでの角柱部８４の断面形状は、長方形状であって、固定部材７０の矩形孔７８の断面形状に対応する。角柱部８４は、矩形孔７８の内面に当接する。つまり、角柱部８４は、支柱部８１において固定部材７０との接触部分に設けられている。角柱部８４における基端側は、軸方向に対して傾斜するテーパ状とされている。

支柱本体８３において角柱部８４の基端側に近接する位置には、支柱本体８３よりも大径の円柱形状の第１大径部８５が形成されている。支柱本体８３の先端部には、支柱本体８３よりも大径の円柱形状の第２大径部８６が形成されている。第２大径部８６の先端面（支柱部８１の先端面）は、軸方向との垂直面に対して傾斜する傾斜面８６ａとされている。傾斜面８６ａには、容器取付部８２を着脱自在に固定するネジＮ（図２参照）が挿入されるネジ穴８７が形成されている。

このような支柱部８１は、その第１大径部８５と第２大径部８６との間が固定部材７０の筒孔７５に挿入されている。この状態において、角柱部８４は、固定部材７９の矩形孔７８内に隙間無く配置（フィット）され、矩形孔７８の内面に接触して係合している。これにより、支柱部８１は、励起光の光軸方向Ｋ（図２参照）の直交方向を軸方向として、固定部材７０に固定されている。支柱部８１は、角柱部８４が矩形孔７８に接触し、軸回りの回転方向において位置決めされると共に、当該回転方向のずれが規制されている。

図７（ａ）は、試料容器保持部材８０の容器取付部８２を示す正面図である。図７（ｂ）は、試料容器保持部材８０の容器取付部８２を示す底面図である。図８（ａ）は、図７（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。図８（ｂ）は、図７（ａ）のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。図２〜図４及び図７（ａ）〜図８（ｂ）に示されるように、容器取付部８２は、試料容器４０が着脱自在に取り付けられる部位である。容器取付部８２は、中心軸Ｇ２を有する。容器取付部８２は、キャップ４２を収容する収容部８８と、セル４１を着脱自在に保持する保持部８９と、を含む。収容部８８は、容器取付部８２の基端側を構成し、保持部８９は、容器取付部８２の先端側を構成する。

収容部８８は、基部９０と基部９０に立設された側部９１とにより構成されている。基部９０及び側部９１は、キャップ４２を収容する収容空間Ｒを画成する。基部９０は、中心軸Ｇ２を基軸とした円板形状を呈する。基部９０の外径は、キャップ４２の外径よりも大きい。基部９０の一方の表面９０ａは、キャップ４２の天面４１ａ（図１０参照）に対向する。基部９０の表面９０ａには、断面円形状の凹部９２ｘが形成されている。凹部９２ｘの底面には、基部９０の他方の表面９０ｂまで貫通する貫通孔９２ｙが形成されている。

側部９１は、基部９０の表面９０ａの外周部の一部分に、中心軸Ｇ２に沿って立つように設けられている（立設されている）。具体的には、積分器２０内に配置された容器取付部８２において励起光が入射される側を「光入射側」とすると、側部９１は、表面９０ａの光入射側とは反対側の一部分から突出するように設けられている。側部９１の外側（光入射側とは反対側）の側面は、基部９０の形状に沿った曲面とされている。側部９１の内側（光入射側）の側面には、断面矩形の凹部９１ａが形成されている。凹部９１ａは、収容したキャップ４２と接触しないように、当該キャップ４２との間に隙間Ｃ（図１０参照）を形成する。

保持部８９は、側部９１の先端部に連続して設けられている。保持部８９は、光入射側が切り欠かれた筒形状に形成されている。保持部８９は、中心軸Ｇ２を囲むように湾曲する一対のアーム９３を含む。一対のアーム９３の内面９４は、中心軸Ｇ２に直交する断面がＣ字形状を呈する。すなわち、保持部８９は、中心軸Ｇ２に直交する断面がＣ字形状の内面９４を有する。内面９４のＣ字形状は、光入射側に開口する。内面９４は、セル４１の外周面（外面）に対応する曲面である。ここでは、内面９４の内径は、セル４１の外径よりも小さい。

保持部８９は、セル４１の外周面の少なくとも３点に接触して試料容器４０を保持する。具体的には、保持部８９は、その内面９４をセル４１の外周面に沿って接触させ、中心軸Ｇ２をセル４１の長手方向とした状態で試料容器４０を保持する。換言すると、保持部８９は、その内面９４のＣ字形状でセル４１の外周面と嵌合する。保持部８９は、一対のアーム９３によりセル４１の外周面をクランプする。保持部８９は、セル４１の外周面に沿って内面９４を接触させながら、セル４１を挟持する。

内面９４には、中心軸Ｇ２に沿って延在する溝部９５が形成されている。溝部９５は、内面９４がＣ字形状となる断面と垂直な（交差する）方向に延びる。溝部９５は、断面がＵ字状のＵ溝である。溝部９５は、内面９４におけるＣ字形状の中央位置に設けられている。溝部９５は、光入射側からみて内面９４における中央部に中心軸Ｇ２に沿って延設されている。溝部９５は、当該溝部９５を介して一対のアーム９３が対称構造となる位置に配されている。

このような容器取付部８２において、基部９０の表面９０ｂは、基部９０の貫通孔９２ｙが支柱部８１のネジ穴８７と連通するように、支柱部８１の傾斜面８６ａに当接されている。この状態で、貫通孔９２ｙ及びネジ穴８７にネジが挿入されて、基部９０が支柱部８１に固定されている。これにより、容器取付部８２は、支柱部８１の中心軸Ｇ１に対して中心軸Ｇ２を光入射側へ傾けながら、支柱部８１の先端部に着脱自在に固定されている。つまり、中心軸Ｇ２は、支柱部８１から離れるにつれて、中心軸Ｇ１に対して光入射側に傾いている。保持部８９は、励起光の光軸方向Ｋの垂直方向に対して当該光軸方向Ｋおける一方側又は他方側にセル４１の長手方向を傾斜させた状態で、試料容器４０を保持する。

以上に説明した試料容器保持部材８０によって、固定部材７０を介して試料容器４０を積分器２０内に配置する試料容器配置方法では、まず、支柱部８１を固定部材７０に固定する（支柱部固定ステップ）。容器取付部８２に試料容器４０を取り付ける（容器取付ステップ）。固定部材７０を架台３に固定して、試料容器４０を積分器２０内に配置する（容器配置ステップ）。このとき、試料容器４０は、上述したように、積分器２０内において、励起光の光軸方向Ｋに垂直な垂直方向に対して光入射側にセル４１の長手方向を傾斜させた状態で配置される。

図９（ａ）は、試料容器保持部材８０に試料容器４０を保持させる場合を説明する図である。図９（ｂ）は、図９（ａ）の続きを示す図である。図１０は、図９（ｂ）のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。図９（ａ）及び図９（ｂ）に示されるように、試料容器保持部材８０に試料容器４０を保持させる場合（つまり、容器取付ステップでは）、まず、セル４１の軸方向である長手方向を容器取付部８２の中心軸Ｇ２（図３（ｂ）参照）と平行にしながら、容器取付部８２の光入射側（内面９４のＣ字形状の開口側）に試料容器４０を位置させる。このとき、収容部８８の収容空間Ｒにキャップ４２を対向させ、保持部８９にセル４１を対向させる。

続いて、試料容器４０を容器取付部８２へ押し付ける。これにより、保持部８９の一対のアーム９３が弾性的に外側に撓み、内面９４のＣ字形状の開口が開かれながら、当該内面９４内にセル４１が進入する。その結果、内面９４がセル４１の外周面に沿って接触して、試料容器４０のセル４１が保持部８９により保持される。換言すると、保持部８９にセル４１の外面の少なくとも３点が接触されて試料容器４０が保持される。これと共に、キャップ４２が収容部８８の収容空間Ｒ内に収容される。図１０に示されるように、収容されたキャップ４２の側面と収容部８８の側部９１との間には、隙間Ｃが形成されている。収容されたキャップ４２の天面４２ａと収容部８８の基部９０との間には、隙間Ｃ２が形成されている。以上により、試料容器４０が容器取付部８２に着脱自在にはめ込まれて取り付けられる。

以上、試料容器保持部材８０では、収容部８８にキャップ４２を収容しながら、保持部８９によって当該キャップ４２ではなくセル４１を確実に保持できる。これにより、試料容器保持部材８０に試料容器４０を着脱する際にキャップ４２を外れにくくし、セル４１内の試料１が漏れるのを抑制できる。したがって、試料１が漏れて積分器２０内を汚染してしまう可能性（汚染リスク）を低減することが可能となる。

更に試料容器保持部材８０によれば、セル４１及びキャップ４２を有する一般的な試料容器４０であっても、積分器２０内に容易に配置することができる。このような試料容器４０は安価であることから、ユーザの利便性を高めることができる。一般的な試料容器４０を用いても、使いやすく高精度な測定を行うことができる。より幅広いユーザへ光計測装置１００を提供することが可能となる。

また更に、試料容器保持部材８０は、セル４１の外面の少なくとも３点に接触して試料容器４０を保持することで、試料容器４０を積分器２０内に配置する再現性を保つことが可能となる。複数の試料容器４０をそれぞれ試料容器保持部材８０に着脱したとしても、どの試料容器４０も同じ角度（傾斜状態）で配置できるため、光計測装置１００の計測精度を向上させることができる。

試料容器保持部材８０では、保持部８９は、励起光の光軸方向Ｋに垂直な垂直方向に対して光入射側（光軸方向Ｋおける一方側又は他方側）にセル４１の長手方向を傾斜させた状態で、試料容器４０を保持する。この構成によれば、次の効果を奏する。すなわち、セル４１で反射した励起光の全て又は一部が励起光源１１（入射開口２２）の方向に戻ることを抑制できる。光軸方向Ｋ以外の方向にセル４１を傾けて保持した場合には、励起光がセル４１に当たらない可能性があることから、確実にセル４１に励起光を当てることができる。

試料容器保持部材８０では、支柱部８１において固定部材７０との接触部分の少なくとも一部に、角柱形状の角柱部８４が形成されている。この構成によれば、中心軸Ｇ１の軸回りの回転方向において、試料容器保持部材８０が固定部材７０に対して回転するのを抑制できる。当該回転方向における試料容器４０の角度が変わらないように構成できる。

特に、角柱部８４の断面形状が長方形状であることから、支柱部８１を固定部材７０に組み付ける際において、例えば支柱部８１の回転位置が正しい回転位置に対して９０°誤っていると、組付けできないことになる。支柱部８１の回転方向の位置決め容易となる。よって、回転位置を誤って支柱部８１を組み付けてしまうことを防止できる。

試料容器保持部材８０では、保持部８９は、断面がＣ字形状の内面９４を有し、当該内面９４がセル４１の外周面に接触して試料容器４０を保持する。この構成では、試料容器４０のセル４１を保持部８９にはめ込むことで保持できる。すなわち、容易且つ着脱自在に試料容器４０を保持できる。

試料容器保持部材８０では、試料容器保持部材８０は、弾性材により形成されている。つまり、保持部８９は、弾性材により形成されている。この構成では、試料容器保持部材８０への試料容器４０の着脱時に、弾性材の弾性を利用して保持部８９のＣ字形状の開口を開くことができる。一層容易に試料容器４０を保持できる。

試料容器保持部材８０では、保持部８９におけるＣ字形状の内面９４の内径は、セル４１の外径よりも小さい。この構成では、セル４１を保持部８９で保持した際に、弾性材の弾性を利用して、保持部８９のＣ字形状が閉じるような力を作用させる（セル４１に対して径方向内側へ力を加える）ことが可能となる。これにより、一層確実に試料容器４０を保持できる。

試料容器保持部材８０では、保持部８９におけるＣ字形状の内面９４には、溝部９５が形成されている。試料容器保持部材８０への試料容器４０の着脱時に、溝部９５によって保持部のＣ字形状の開口を開きやすくすることができる。また、溝部９５を基準にセル４１を位置決めすることが可能となる。

試料容器保持部材８０では、支柱部８１と容器取付部８２とは、別体で構成されている。容器取付部８２は、支柱部８１の先端部に着脱自在に固定されている。この構成では、支柱部８１に固定する容器取付部８２を、例えば試料容器４０の形状に応じたものへ取り替えることができる。様々な形状の試料容器４０の保持に容易に対応できる。

試料容器保持部材８０では、収容部８８は、キャップ４２の天面４２ａに対向する基部９０と、基部９０に立設された側部９１と、を含む。基部９０及び側部９１は収容空間Ｒを画成する。側部９１には、凹部９１ａが形成され、収容空間に収容したキャップ４２と側部９１との間には、隙間Ｃが形成されている。この構成では、試料容器保持部材８０への試料容器４０の着脱時において、キャップ４２が試料容器保持部材８０に接触しないように具体的に構成でき、キャップ４２を一層外れにくくすることができる。保持部８９で保持したセル４１が、キャップ４２と収容部８８との干渉のためにずれてしまうことを抑制できる。

光計測装置１００においても、試料容器保持部材８０を備えることから、試料容器保持部材８０による上記作用効果、すなわち、試料１が漏れて積分器２０内を汚染してしまう可能性を低減できる等の効果が奏される。

試料容器配置方法においても、収容部８８にキャップ４２を収容しながら、保持部８９によって当該キャップ４２ではなくセル４１を確実に保持できる。これにより、試料容器保持部材８０に試料容器４０を着脱する際にキャップ４２を外れにくくし、セル４１内の試料１が漏れるのを抑制できる。したがって、試料１が漏れて積分器２０内を汚染してしまう可能性を低減できる。

試料容器配置方法では、セル４１に照射される励起光の光軸方向Ｋに垂直な垂直方向に対して光入射側（光軸方向Ｋおける一方側又は他方側）にセル４１の長手方向を傾斜させた状態で、試料容器４０を配置する。これにより、セル４１で反射した励起光の全て又は一部が励起光源１１の方向に戻ることを抑制できる。光軸方向Ｋ以外の方向にセル４１を傾けて配置した場合には、励起光がセル４１に当たらない可能性があることから、確実にセル４１に励起光を当てることができる。

試料容器配置方法では、試料容器４０を保持部８９へはめ込むことで取り付ける。これにより、容易且つ着脱自在に試料容器４０を保持できる。

固定部材７０の矩形孔７８内には、弾性部材７７が設けられている。これにより、試料容器保持部材８０の支柱部８１は、その支柱本体８３が弾性部材７７でしっかりと押し付けられて挟持される。試料容器保持部材８０を固定部材７０に確実に固定させることができる。

図１１は、変形例に係る試料容器保持部材８０Ａを示す斜視図である。図１１に示されるように、試料容器保持部材８０Ａは、筒形状の遮光部９６を備える。遮光部９６は、収容部８８の外側に配置されている。遮光部９６は、収容部８８に収容されたキャップ４２を囲うように設けられている。遮光部９６は、照射される励起光に対して当該キャップ４２を遮光する。遮光部９６は、励起光に対して遮光性を有する材料により形成されている。例えば遮光部９６は、セル４１とは異なる材質（例えば樹脂等）により形成されている。また例えば、遮光部９６には、積分器２０の内面と同じ硫酸バリウム等の高拡散反射物質が塗布されていてもよい。

この試料容器保持部材８０Ａでは、保持部８９で保持した試料容器４０のキャップ４２を遮光部９６で覆い、キャップ４２による励起光の吸収を抑制できる。分光検出器４５（図１参照）の測定誤差を低減できる。キャップ４２における励起光の吸収が測定精度へ及ぶ影響を低減できる。

なお、遮光部９６は、例えば着脱自在に容器取付部８２に固定されてもよい。また、遮光部９６は、例えば中心軸Ｇ１に沿って可動するように構成されていてもよい。この場合、遮光部９６は、試料容器４０が容器取付部８２に取り付けられた後に、キャップ４２を囲う位置まで可動される。

図１２（ａ）は、変形例に係る試料容器保持部材８０Ｂを示す側面図である。図１２（ｂ）は、変形例に係る試料容器保持部材８０Ｃを示す側面図である。上述したように、容器取付部８２が支柱部８１の端部に着脱自在に固定されていることから、容器取付部８２を種々の容器取付部へ取り替えてもよい。例えば試料容器保持部材は、様々な形状の保持部８９を含む複数種の容器取付部８２を備え、これら容器取付部８２のうち試料容器４０の形状に応じた何れかを、支柱部８１へ取り付けてもよい。

図１２（ａ）に示されるように、試料容器４０よりもサイズが大きい別の試料容器を保持する場合には、試料容器保持部材８０Ｂを採用してもよい。試料容器保持部材８０Ｂは、容器取付部８２の各寸法を大きくした容器取付部８２Ｂが支柱部８１の端部に固定されている。図１２（ｂ）に示されるように、試料容器４０よりもサイズが小さい別の試料容器を保持する場合には、試料容器保持部材８０Ｃを採用してもよい。試料容器保持部材８０Ｃは、容器取付部８２の各寸法を小さくした容器取付部８２Ｃが支柱部８１の端部に固定されている。また、外形が角柱形状のセルを有する試料容器を保持する場合には、当該セルの外面に対応する内面を保持部が有する容器取付部が、支柱部８１の端部に固定されていてもよい。

すなわち、光計測装置及び試料容器保持部材は、形状が互いに異なる複数の保持部をそれぞれ有する複数の容器取付部を有し、支柱部８１の端部に固定された容器取付部は、複数の容器取付部の中で交換可能に構成されていてもよい。容器取付部８２に試料容器４０を取り付ける前に（容器取付ステップの前に）、支柱部８１に設けられた容器取付部８２を、当該容器取付部８２とは異なる別の容器取付部に交換してもよい。これにより、様々な形状の試料容器４０の保持に容易に対応できる。

図１３は、他の試料容器９７を固定部材７０で積分器２０に直接取り付けた場合の光計測装置１００を示す側断面図である。図１３に示されるように、光計測装置１００では、試料容器９７を採用することで、試料容器保持部材８０（図２参照）を用いなくてもよい。つまり、固定部材７０は、試料容器保持部材８０（図２参照）を介さずに、試料容器９７を積分器２０に直接取り付けることができる。

試料容器９７は、固定部材７０に対応する独自の光学セルである。試料容器９７は、石英又は合成石英で形成されている。試料容器９７は、試料１が収容される四角柱形状の中空のセル本体９７ａと、セル本体９７ａから管状に延在する棒状の枝管９７ｂと、を有する。試料容器９７は、その枝管９７ｂが固定部材７０の筒孔７５に挿入されて固定されている。枝管９７ｂは、弾性部材７７で押し付けられながら、第１半筒部７２Ａ及び第２半筒部７２Ｂで挟持される。これにより、固定部材７０は、試料１を入れたセル本体９７ａを積分器２０内に配置した状態で試料容器９７を保持する。

すなわち、光計測装置は、試料容器９７を更に備えていてもよい。この場合、光計測装置では、試料容器９７を用いることで、精度の高い計測を行うこと、及び、励起光として紫外光を用いることができる。これにより、試料容器保持部材８０の使用と試料容器９７の使用とを適宜選択することができ、精度や条件に応じた計測が可能となる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で変形し、又は他のものに適用してもよい。

上記実施形態では、収容部８８及び保持部８９の構造について、光入射側から試料容器４０をはめ込む構造としたが、これに限定されない。例えば収容部８８及び保持部８９の構造は、試料容器４０のはめ込み側（Ｃ字形状の開口側）を光入射側の反対側とする構造であってもよいし、それ以外の方向側からはめ込める構造であってもよい。

上記実施形態では、試料容器４０のセル４１をガラスで形成したが、石英で形成してもよい。上記実施形態では、保持部８９は、中心軸Ｇ１に対して光入射側にセル４１の長手方向を傾斜させた状態で試料容器４０を保持したが、中心軸Ｇ１に対して光入射側とは反対側にセル４１の長手方向を傾斜させた状態で試料容器４０を保持してもよい。

上記実施形態では、積分器２０として積分球が用いられたが、その内部の光を空間的に積分する手段（光学コンポーネント）であればよく、例えば特開２００９−１０３６５４号公報に開示されているような積分半球が用いられてもよい。上記実施形態の保持部８９は、その内面９４がセル４１の外周面に沿って接触する構成であるが、これに限定されず、セル４１の外面の少なくとも３点に接触する構成であればよい。上記支柱部固定ステップ、上記容器取付ステップ、及び、上記容器配置ステップは、順不同であり、何れの順序で実施してもよい。

１…試料、１１…励起光源（光発生部）、２０…積分器、４０…試料容器、４１…セル、４２…キャップ、４２ａ…天面、４５…分光検出器（光検出部）、５１…解析部、７０…固定部材、８０，８０Ａ，８０Ｂ，８０Ｃ…試料容器保持部材、８１…支柱部、８２…容器取付部、８８…収容部、８９…保持部、９０…基部、９１…側部、９４…内面、９５…溝部、９６…遮光部、１００…光計測装置。Ｃ…隙間、Ｋ…光軸方向、Ｒ…収容空間。

Claims (15)

1. 積分器に固定部材を介して着脱自在に取り付けられ、試料を入れたセル及びキャップを有する試料容器を前記積分器内に配置した状態で保持する試料容器保持部材であって、
   前記固定部材に固定される柱形状の支柱部と、
   前記支柱部の軸方向における端部に設けられ、前記試料容器が取り付けられる容器取付部と、を備え、
   前記容器取付部は、
   前記キャップを収容する収容部と、
   前記セルの外面の少なくとも３点に接触して前記試料容器を保持する保持部と、を有する試料容器保持部材。
2. 前記保持部は、前記セルに照射される励起光の光軸方向に垂直な垂直方向に対して当該光軸方向おける一方側又は他方側に前記セルの長手方向を傾斜させた状態で、当該試料容器を保持する、請求項１に記載の試料容器保持部材。
3. 前記支柱部において前記固定部材との接触部分の少なくとも一部は、角柱形状である、請求項１又は２に記載の試料容器保持部材。
4. 前記保持部は、断面がＣ字形状の内面を有し、当該内面が前記セルの外面に接触して前記試料容器を保持する、請求項１〜３の何れか一項に記載の試料容器保持部材。
5. 前記保持部は、弾性材により形成されている、請求項４に記載の試料容器保持部材。
6. 前記保持部におけるＣ字形状の前記内面の内径は、前記セルの外径よりも小さい、請求項５に記載の試料容器保持部材。
7. 前記保持部におけるＣ字形状の前記内面には、当該Ｃ字形状の断面と交差する方向に延在する溝部が形成されている、請求項４〜６の何れか一項に記載の試料容器保持部材。
8. 前記支柱部と前記容器取付部とは、別体で構成されており、
   前記容器取付部は、前記支柱部の軸方向における端部に着脱自在に固定されている、請求項１〜７の何れか一項に記載の試料容器保持部材。
9. 前記収容部に収容された前記キャップを囲うように設けられた遮光部を備える、請求項１〜８の何れか一項に記載の試料容器保持部材。
10. 前記収容部は、前記キャップの天面に対向する基部と、前記基部に立設するように設けられた側部と、を含み、
    前記基部及び前記側部は、前記キャップを収容する収容空間を画成し、
    前記収容空間に収容した前記キャップと前記側部との間には、隙間が形成されている、請求項１〜９の何れか一項に記載の試料容器保持部材。
11. 試料に励起光を照射することによって発生する計測光を計測する光計測装置であって、
    請求項１〜１０の何れか一項に記載の試料容器保持部材と、
    前記試料容器が内部に配置される積分器と、
    前記積分器に前記試料容器保持部材を着脱自在に取り付ける固定部材と、
    前記励起光を発生させる光発生部と、
    前記計測光を検出する光検出部と、
    前記光検出部の検出結果を解析する解析部と、を備える、光計測装置。
12. 支柱部と、前記支柱部の軸方向における端部に設けられ収容部及び保持部を有する容器取付部と、を備える試料容器保持部材によって、固定部材を介して、試料を入れたセル及びキャップを有する試料容器を積分器内に配置する試料容器配置方法であって、
    前記支柱部を前記固定部材に固定する支柱部固定ステップと、
    前記容器取付部に前記試料容器を取り付ける容器取付ステップと、
    前記試料容器を前記積分器内に配置する容器配置ステップと、を備え、
    前記容器取付ステップでは、前記キャップを前記収容部に収容しつつ、前記保持部に前記セルの外面の少なくとも３点を接触させて前記試料容器を保持する、試料容器配置方法。
13. 前記容器配置ステップでは、前記セルに照射される励起光の光軸方向に垂直な垂直方向に対して当該光軸方向おける一方側又は他方側に前記セルの長手方向を傾斜させた状態で、前記試料容器を配置する、請求項１２に記載の試料容器配置方法。
14. 前記容器取付ステップでは、前記試料容器を前記保持部へはめ込むことで取り付ける、請求項１２又は１３に記載の試料容器配置方法。
15. 前記容器取付ステップの前に、前記支柱部に設けられた前記容器取付部を、当該容器取付部とは異なる別の容器取付部に交換する、請求項１２〜１４の何れか一項に記載の試料容器配置方法。

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