JPH0347450B2 - - Google Patents

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JPH0347450B2
JPH0347450B2 JP58054675A JP5467583A JPH0347450B2 JP H0347450 B2 JPH0347450 B2 JP H0347450B2 JP 58054675 A JP58054675 A JP 58054675A JP 5467583 A JP5467583 A JP 5467583A JP H0347450 B2 JPH0347450 B2 JP H0347450B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、自動化学分析装置における吸光度
測定装置に係り、さらに詳しくは、光源からの光
を反応セルに投光し、その後多波長に分光して吸
光度の測定を行う後分光方式の吸光度測定装置に
関するものである。
〔発明の技術的背景〕
自動化学分析等においては、検体を収納した反
応管を直接測光することにより、従来のフローセ
ルタイプに比べて微量な検体で吸光度測定が可能
となつている。
この直接測光方式には、分光器からの単色光を
反応管に入射させて吸光分析を行う前分光方式
と、反応管の透過光を分光して吸光分析行う後分
光方式とがある。
前分光方式では迷光に伴う問題が避けられない
ため、近年では多くの機種に後分光方式が採用さ
れている。
この場合、光源としては多くはハロゲンタング
ステンランプ等の連続光が用いられている。
〔背景技術の問題点〕
最近の生化学分析法の主流を占める酵素活性反
応(RATE法)測定においては、測定に供する
測光波長が340mm等の紫外領域に集中している。
ところで、前記ハロゲンタングステンランプ
は、発光点のバラツキが少なく安定な光源として
の利点があるが、第1図図示aに示すように、紫
外領域の光量は可視領域の光量に比べて100倍近
く低くなつている。このため、最新の半導体検出
器の感度特性(第1図図示b参照)をもつてして
も、光量検出に際して極めて高いS−N比が要求
される。
また、ハロゲンタングステンランプによつて、
紫外領域での所定の光量を確保するとすれば、出
力(ワツト数)を高めなければならない。このた
め、高出力の安定化電源を必要とし、また、高出
力に伴う発熱の問題をも生ずる。例えば、後分光
方式においては、反応管に相当量の光が入射する
ため、試料の光分解が生じ熱的影響が大きい。
さらに、近年の光フアイバの技術進歩に伴い吸
光度測定装置における光ガイドとして光フアイバ
が使用されているが、汎用されている光フアイバ
の充填率が低いため光損失が大きく、光量の少な
いハロゲンタングステンランプの光ガイドとして
光フアイバの使用が困難となつている。
そこで、前記ハロゲンタングステンランプに換
わる新たな光源として、キセノンフラツシユラン
プが注目されている。キセノンフラツシユランプ
とは、パルス点灯方式によつて高輝度の光を発す
るものであり、第1図図示cに示すように、紫外
領域におけるキセノンフラツシユランプの光量は
前記ハロゲンタングステンランプの光量に比べて
ほぼ1000倍に達する。しかも、キセノンフラツシ
ユランプは閃光時間が数μsecと短いため、光量の
時間当りの積分値が著しく小さく化学反応への悪
影響が生じない。このように、キセノンフラツシ
ユランプを用いることにより、ハロゲンタングス
テンランプの欠点を全て解決することができる。
しかしながら、キセノンランプはその発光点が
ばらつくという欠点を有し、パルス点灯方式によ
るキセノンフラツシユランプにあつてはさらにそ
のばらつきが大きく光源として不安定である欠点
を有する。
従つて、光量、発熱の面で理想的なキセノンフ
ラツシユランプは、光源としての安定性に欠ける
という唯一の欠点のために、吸光度測定装置に採
用されていないのが現状である。
〔発明の目的〕
この発明は前記事情に鑑みて成されたものであ
り、キセノンフラツシユランプを光源として用い
ながらも高精度の吸光分析を行うことのできる吸
光度測定装置を提供することを目的とするもので
ある。
〔発明の概要〕
前記目的を達成するためのこの発明の概要は、
呈色反応後の試料を吸光度分析する吸光度測定装
置において、光輝度の光をパルス状に発するキセ
ノンフラツシユランプと、同一試料につき前記キ
セノンフラツシユランプにn回のパルス高電圧を
印加する高圧電源と、前記キセノンフラツシユラ
ンプが発する光を前記試料を介して入射すると共
に、これを少なくとも2つの異なる波長の光に分
光する分光素子と、該分光素子からの前記2波長
の単色光を検出する検出器と、該検出器の出力を
入力して前記2波長間の差に対応する吸光度につ
いてn回の加算平均を求め、これに基づいて吸光
度を算出する演算手段とを有することを特徴とす
るものである。
〔発明の実施例〕
以下、この発明の一実施例を図面を参照して説
明する。
第2図は、この発明の一実施例である吸光度測
定装置のブロツクダイヤグラムある。第2図にお
いて、キセノンフラツシユランプ1は、パルス点
灯方式によつて高輝度の光を発する。高圧電源1
0は、CPU11(詳細を後述する)の制御に基
づいて、同一試料に対して前記キセノンフラツシ
ユランプ1をn回パルス点灯させるごとく高電圧
を印加する。集光レンズ2aは前記キセノンフラ
ツシユランプ1の光を集光して反応管3に導び
く。反応管3内の試料の透過光は集光レンズ2
b、スリツト4を介して分光素子たとえば回折格
子5に導かれる。回折格子5は前記透過光を複数
波長例えば2波長λ1,λ2に分光する。検出器6は
波長λ1,λ2の単色光を検出する。ここで例えばλ1
は測定対象の試料の波長であり、λ2はこれの近傍
における波長である。増幅器7は前記検出器6の
出力を入力し、これを増幅して出力する。演算手
段8は、前記増巾器7の出力たる波長λ1,λ2につ
いての透過光量I(λ1)、I(λ2)を入力すると共
に、前記CPU11から同一試料に対する点灯回
数nを入力し、同一試料に対して得られる2波長
差の吸光度についてn回の加算平均を行なつて吸
光値を求める。ミスフアイア検出手段9は、前記
キセノンフラツシユランプ1のn回の点灯のうち
のミスフアイア回数aを検出するものであり、検
出部9aとアンプ9bとから成つている。アンプ
9bの出力は前記演算手段8に入力するようにな
つており、前記演算手段はa回のミスフアイアが
入力したときには、(n−a)回の加算平均を行
うようになつている。前記CPU11は、前記演
算手段8の出力をデータ伝送すると共に、前記高
圧電源10の同一試料に対する印加パルス数n及
び演算手段8への加算平均の数nを決定するよう
になつている。
以上のように構成された吸光度測定装置の作用
について説明する。
反応管3内の同一試料に対して、キセノンフラ
ツシユランプ1からパルス状の光がn回発せられ
ると、このパルス状の光は反応管3内の試料を透
過して順次回折格子5に入射する。回折格子5で
波長λ1,λ2に分光された光は検出器6で検出さ
れ、検出器6の出力は増幅器7を介して演算手段
8に入力する。この入力とは、同一試料に対する
波長λ1についてのn個の透過光量I1(λ1)〜Io
(λ1)と波長λ2についてのn個の透過光量I1(λ2
〜Io(λ2)である。そして、演算手段8は、さら
にCPU11から定数nを入力し、2波長間の差
(λ1−λ2)に対応する吸光度のn回の加算平均を
求める。この演算式を示すと、 1/n(logI1(λ1)/I1(λ2)+logI2(λ1)/I
2(λ2)+… +logIo(λ1)/Io(λ2))=(λ1−λ2)…
…(1) となる。ここで、(λ1−λ2)とは2波長差の吸
光度のn回の加算平均値である。この(λ1
λ2)に基づいて、ランベルト・ベールの法則
(λ1−λ2)∝εcl(εは分光吸収係数、cは濃度、
lは光路長)より試料の濃度を算出することがで
きる。
この演算方式により例えばnを15以上の定数に
設定すれば、キセノンフラツシユランプ1の光量
の不安定に基づくデータのばらつきを極めて低く
押えることが可能であると実験により確認でき
た。これは、キセノンフラツシユランプ1の発光
点の不規則性が正規分布となつているからであ
る。尚、同一試料に対して15回以上のパルス点灯
を行なつても、キセノンフラツシユランプ1の1
回の閃光時間が数μsecと極めて短時間であるた
め、試料の劣化は生じない。つまり、測定対象試
料の波長λ1とこれと異なる任意の波長λ2の差に基
づく吸光度を求めこれを複数個加算平均すること
によりノイズ成分を除去した吸光度が得られるの
で、この吸光度値にある係数を乗じることによつ
て試料の吸光度を正確に測定することができる。
ところで、キセノンフラツシユランプ1の特徴
として、ランプの寿命によりミスフアイア(点灯
しないこと)が生ずる恐れがある。そこで、その
対策として、ミスフアイア検出手段9によりミス
フアイアの回数aを検出し、(n−a)回の加算
平均を行なうようにしている。例えば、n=20回
のパルス点灯のうち、2回目と14回目とにミスフ
アイアが生じた場合、logI2(λ1)/I2(λ2)とlogI1
4
(λ1)/I14(λ2)と は前記演算から除かれ、18回の加算平均を行なう
のである。このようにすれば、ミスフアイアの有
無に拘わらず的確な加算平均を求めることができ
る。
この発明は前記実施例に限定されるものではな
く、この発明の要旨の範囲内で種々の変形例を包
含することは言うまでもない。例えば、前記式(1)
に示す演算式は、吸光値が高い場合(即ち高濃度
である場合)には有利であるが、特に濃度が低い
場合には、下記に示す演算式(2)を採用することが
できる。
log{I1(λ1)+I2(λ1)+…+In(λ1)/n}/
{I1(λ2)+I2(λ2)+…+In(λ2)/n}……(2)
〔発明の効果〕 以上説明したように、この発明によると、キセ
ノンフラツシユランプを光源として用いながら
も、キセノンフラツシユランプの光量の不安定性
の弊害を防止して高精度の吸光度を求めることが
できる吸光度測定装置を提供することができる。
従つて、吸光度測定装置の光源にキセノンフラツ
シユランプを採用した場合の利益即ち紫外領域に
おける所定の光量の確保、試料の光分解の防止及
び充填率の低い光フアイバの採用等の利益をもた
らすことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は各波長に対するハロゲンタングステン
ランプとキセノンフラツシユランプとの光量及び
半導体検出器の感度を示す特性図、第2図はこの
発明の一実施例である吸光度測定装置のブロツク
ダイヤグラムである。 1……キセノンフラツシユランプ、3……反応
管、5……分光素子、6……検出器、8……演算
手段、9……ミスフアイア検出手段、10……高
圧電源装置。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 化学反応中の試料を吸光度分析する吸光度測
    定装置において、高輝度の光をパルス状に発する
    キセノンフラツシユランプと、同一試料につき前
    記キセノンフラツシユランプにn回のパルス高電
    圧を印加する高圧電源と、前記キセノンフラツシ
    ユランプが発する光を前記試料を介して入射する
    と共に、これを少なくとも2つの異なる波長の光
    に分光する分光素子と、該分光素子からの前記2
    波長の単色光を検出する検出器と、前記キセノン
    フラツシユランプのミスフアイア回数aをカウン
    トする検出手段と、該検出器の出力を入力して前
    記2波長の透過光量の比の対数を取り前記ミスフ
    アイア回数aをnから引き算し(n−a)回の加
    算平均を算出してこれを吸光度として表わす演算
    手段とを具備することを特徴とする吸光度測定装
    置。
JP5467583A 1983-03-29 1983-03-29 吸光度測定装置 Granted JPS59178339A (ja)

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