JPH06323907A - 光分析器に用いられる温度ドリフト補正装置 - Google Patents
光分析器に用いられる温度ドリフト補正装置Info
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- JPH06323907A JPH06323907A JP13670493A JP13670493A JPH06323907A JP H06323907 A JPH06323907 A JP H06323907A JP 13670493 A JP13670493 A JP 13670493A JP 13670493 A JP13670493 A JP 13670493A JP H06323907 A JPH06323907 A JP H06323907A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 光分析器に取り付けられた温度センサー15
6と、前記温度センサー156からの温度変化に対応し
た出力値を用い、光分析器からの信号出力Sを予め入力
された補正関数 【数20】S=F(Em,Ex,t) 但し、Em:出射光側信号 Ex:入射光側信号 t:温度センサーからの出力値 F:測定値のズレを補正するための補正関数 により演算するCPU140と、を備えたことを特徴と
する光分析器に用いられる温度ドリフト補正装置。 【効果】 CPU140により光分析器各部の温度変化
に起因する温度ドリフトによる測定値のズレを補正する
ことが可能となる。
6と、前記温度センサー156からの温度変化に対応し
た出力値を用い、光分析器からの信号出力Sを予め入力
された補正関数 【数20】S=F(Em,Ex,t) 但し、Em:出射光側信号 Ex:入射光側信号 t:温度センサーからの出力値 F:測定値のズレを補正するための補正関数 により演算するCPU140と、を備えたことを特徴と
する光分析器に用いられる温度ドリフト補正装置。 【効果】 CPU140により光分析器各部の温度変化
に起因する温度ドリフトによる測定値のズレを補正する
ことが可能となる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は光分析器に用いられる温
度ドリフト補正装置、特にその演算処理機構の改良に関
する。
度ドリフト補正装置、特にその演算処理機構の改良に関
する。
【0002】
【従来の技術】光分析器として、例えば蛍光検出器は、
光源からの光を試料に照射し、それによって発生する蛍
光を電気的な信号として外部に取り出す装置である。図
5には、一般的な蛍光検出器の概略構成が示されてお
り、同図に基づき測定原理を説明する。同図に示す蛍光
検出器は、光源11からの光がレンズ12を通り励起光
側入射スリット14上に集光され、励起光側凹面回折格
子16によって分散される。さらに、前記分散された励
起光の一部はビームスプリッタ18により反射され、残
りは励起光側出射スリット20を通りセル22に照射さ
れる。
光源からの光を試料に照射し、それによって発生する蛍
光を電気的な信号として外部に取り出す装置である。図
5には、一般的な蛍光検出器の概略構成が示されてお
り、同図に基づき測定原理を説明する。同図に示す蛍光
検出器は、光源11からの光がレンズ12を通り励起光
側入射スリット14上に集光され、励起光側凹面回折格
子16によって分散される。さらに、前記分散された励
起光の一部はビームスプリッタ18により反射され、残
りは励起光側出射スリット20を通りセル22に照射さ
れる。
【0003】そして、前記セル22への励起光の照射に
よって、セル22中の蛍光試料は励起され蛍光を発す
る。該蛍光試料からの蛍光は蛍光側入射スリット24を
通り、蛍光側凹面回折格子26により分散され、さらに
蛍光側出射スリット28を通って光電子増倍管等の蛍光
側光変換素子30に入射し、蛍光側電気信号に変換され
る。一方、前記ビームスプリッタ18により反射された
光は参照光側光変換素子32に入射し参照光側電気信号
に変換される。
よって、セル22中の蛍光試料は励起され蛍光を発す
る。該蛍光試料からの蛍光は蛍光側入射スリット24を
通り、蛍光側凹面回折格子26により分散され、さらに
蛍光側出射スリット28を通って光電子増倍管等の蛍光
側光変換素子30に入射し、蛍光側電気信号に変換され
る。一方、前記ビームスプリッタ18により反射された
光は参照光側光変換素子32に入射し参照光側電気信号
に変換される。
【0004】そして、前記蛍光側電気信号は蛍光側プリ
アンプ34により、前記参照光側電気信号は参照光側プ
リアンプ36によりそれぞれ増幅され、該増幅された両
信号はA/Dコンバータ38によりデジタル信号に変換
されCPU40に入力される。さらに、前記CPU40
において、蛍光側信号と参照光側信号との割算、及び該
割算値へのベースライン調整のための係数cの加算が行
われる。
アンプ34により、前記参照光側電気信号は参照光側プ
リアンプ36によりそれぞれ増幅され、該増幅された両
信号はA/Dコンバータ38によりデジタル信号に変換
されCPU40に入力される。さらに、前記CPU40
において、蛍光側信号と参照光側信号との割算、及び該
割算値へのベースライン調整のための係数cの加算が行
われる。
【0005】即ち、
【数3】S=Em/Ex+c (cは定数) 但し、Em:蛍光側信号 Ex:参照光側信号 の演算によって得られる値SがD/Aコンバータ42を
通り蛍光信号として出力される。
通り蛍光信号として出力される。
【0006】前記蛍光試料から発せられる蛍光強度(蛍
光側信号Em)は、光源の輝度すなわち励起光の輝度に
比例して変化してしまう。このため、励起光の輝度の変
化が蛍光強度に影響を及ぼし、単に蛍光強度を測定した
だけでは正確な蛍光試料の測定分析ができないのであ
る。そこで、前記CPU40において、前記数6に示す
ように蛍光側信号と参照光側信号との割算を行うことに
よって、光源輝度の変動に伴う蛍光側信号の変動の補正
を行っているのである。
光側信号Em)は、光源の輝度すなわち励起光の輝度に
比例して変化してしまう。このため、励起光の輝度の変
化が蛍光強度に影響を及ぼし、単に蛍光強度を測定した
だけでは正確な蛍光試料の測定分析ができないのであ
る。そこで、前記CPU40において、前記数6に示す
ように蛍光側信号と参照光側信号との割算を行うことに
よって、光源輝度の変動に伴う蛍光側信号の変動の補正
を行っているのである。
【0007】図6には、一般的な吸光光度計の概略構成
な示されており、前記蛍光光度計と対応する部分には同
一符号を付し説明を省略する。そして、同図に示す吸光
光度計も前記蛍光光度計と同様にビームスプリッタ18
により反射した参照光の信号とセル22中のサンプルを
透過した透過光の信号との割算をCPU40で行い、光
源輝度の変動による透過側信号のズレの補正を行ってか
ら透過光信号として出力している。以上のように、蛍光
光度計や吸光光度計においては、より正確な分析測定を
行うために光源輝度の変動を補正する工夫がなされてい
る。
な示されており、前記蛍光光度計と対応する部分には同
一符号を付し説明を省略する。そして、同図に示す吸光
光度計も前記蛍光光度計と同様にビームスプリッタ18
により反射した参照光の信号とセル22中のサンプルを
透過した透過光の信号との割算をCPU40で行い、光
源輝度の変動による透過側信号のズレの補正を行ってか
ら透過光信号として出力している。以上のように、蛍光
光度計や吸光光度計においては、より正確な分析測定を
行うために光源輝度の変動を補正する工夫がなされてい
る。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記光
源輝度の変動の他に温度変化に伴い測定値が変動するい
わゆる温度ドリフトが、蛍光検出器において測定を不安
定にさせる大きな要因として問題となっている。即ち、
蛍光検出器周辺の温度が変化すると、それに伴い各素子
や溶媒等も温度変化の影響を受けるため測定値が変動し
てしまうのである。
源輝度の変動の他に温度変化に伴い測定値が変動するい
わゆる温度ドリフトが、蛍光検出器において測定を不安
定にさせる大きな要因として問題となっている。即ち、
蛍光検出器周辺の温度が変化すると、それに伴い各素子
や溶媒等も温度変化の影響を受けるため測定値が変動し
てしまうのである。
【0009】そして、前記温度変化に伴う測定値のズレ
は、前述した参照光側信号と蛍光側信号との割算だけで
は補正されず、正確な試料の測定分析が行えないという
課題があった。即ち、前記光源輝度の変動が、参照光側
信号と蛍光側信号とに同じ比率で変化を与えるのに対
し、温度ドリフトは後述するように、前記参照光側信号
と蛍光側信号とにそれぞれ変化の異なった影響を及ぼす
のである。
は、前述した参照光側信号と蛍光側信号との割算だけで
は補正されず、正確な試料の測定分析が行えないという
課題があった。即ち、前記光源輝度の変動が、参照光側
信号と蛍光側信号とに同じ比率で変化を与えるのに対
し、温度ドリフトは後述するように、前記参照光側信号
と蛍光側信号とにそれぞれ変化の異なった影響を及ぼす
のである。
【0010】蛍光検出器において、温度ドリフトの主な
原因として以下の事が考えられる。 (1)温度変化に伴う光変換素子の暗電流、及びプリアン
プのオフセット電圧の変化 参照光側光変換素子及び蛍光側光変換素子は、それぞれ
温度に依存する暗電流を発生させる。暗電流の温度依存
特性が参照光側光変換素子と蛍光側光変換素子とで全く
等しい場合は、温度が変化しても前述したように参照光
側信号と蛍光側信号との割算を行えば該暗電流による蛍
光側信号の変化の補正は可能である。
原因として以下の事が考えられる。 (1)温度変化に伴う光変換素子の暗電流、及びプリアン
プのオフセット電圧の変化 参照光側光変換素子及び蛍光側光変換素子は、それぞれ
温度に依存する暗電流を発生させる。暗電流の温度依存
特性が参照光側光変換素子と蛍光側光変換素子とで全く
等しい場合は、温度が変化しても前述したように参照光
側信号と蛍光側信号との割算を行えば該暗電流による蛍
光側信号の変化の補正は可能である。
【0011】しかしながら、一般には暗電流の温度依存
特性は光変換素子によって異なる。特に蛍光側光変換素
子と参照光側光変換素子とで違う種類の素子を使用した
場合には、一般的には暗電流の温度依存特性の違いは大
きく、この場合、参照光側信号と蛍光側信号との割算を
行っても該蛍光側信号を正確に補正することはできな
い。また、温度変化により発生する参照光側プリアンプ
と蛍光側プリアンプのオフセット電圧の変動にも違いが
生じ、該変動も前記同様補正することができない。
特性は光変換素子によって異なる。特に蛍光側光変換素
子と参照光側光変換素子とで違う種類の素子を使用した
場合には、一般的には暗電流の温度依存特性の違いは大
きく、この場合、参照光側信号と蛍光側信号との割算を
行っても該蛍光側信号を正確に補正することはできな
い。また、温度変化により発生する参照光側プリアンプ
と蛍光側プリアンプのオフセット電圧の変動にも違いが
生じ、該変動も前記同様補正することができない。
【0012】(2)温度変化に伴うプリアンプの増幅
率、及び光変換素子の光変換効率の変化 温度変化に伴いプリアンプ等の増幅率が変化した場合、
該増幅率の変化量はプリアンプによって異なるため、前
記蛍光側プリアンプと参照光側プリアンプの増幅率に差
が生じ、前記(1)と同様に蛍光側信号の補正ができな
い。また、温度変化に伴い光変換素子の光変換効率が変
化した場合にも、該変化は光変換素子によって異なるた
め、励起側光変換素子と蛍光側光変換素子によって差が
生じ、前記同様蛍光側信号の補正ができない。
率、及び光変換素子の光変換効率の変化 温度変化に伴いプリアンプ等の増幅率が変化した場合、
該増幅率の変化量はプリアンプによって異なるため、前
記蛍光側プリアンプと参照光側プリアンプの増幅率に差
が生じ、前記(1)と同様に蛍光側信号の補正ができな
い。また、温度変化に伴い光変換素子の光変換効率が変
化した場合にも、該変化は光変換素子によって異なるた
め、励起側光変換素子と蛍光側光変換素子によって差が
生じ、前記同様蛍光側信号の補正ができない。
【0013】 (3)温度変化による装置の熱的変形に起因する変化 蛍光検出器の装置が熱的変形を受けた場合、蛍光側光変
換素子と参照光側光変換素子とに到達する光量のバラン
スが変化するために温度ドリフトが発生する。 (4)温度変化による溶媒への影響 装置各部の温度変化の他に、ある種の蛍光試料において
は、溶媒の温度変化に伴い蛍光試料からの蛍光量が変動
し、温度変化が蛍光側信号にのみ影響を及ぼすこともあ
る。本発明は前記従来技術の課題に鑑みなされたもので
あり、その目的は光分析器において温度ドリフトの影響
を受けた測定値のズレを補正し、試料の正確な分析を可
能とする温度ドリフト補正装置を提供することにある。
換素子と参照光側光変換素子とに到達する光量のバラン
スが変化するために温度ドリフトが発生する。 (4)温度変化による溶媒への影響 装置各部の温度変化の他に、ある種の蛍光試料において
は、溶媒の温度変化に伴い蛍光試料からの蛍光量が変動
し、温度変化が蛍光側信号にのみ影響を及ぼすこともあ
る。本発明は前記従来技術の課題に鑑みなされたもので
あり、その目的は光分析器において温度ドリフトの影響
を受けた測定値のズレを補正し、試料の正確な分析を可
能とする温度ドリフト補正装置を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明にかかる光分析器に用いられる温度ドリフト補
正装置は、光分析器に取り付けられた温度センサーと、
前記温度センサーからの温度変化に対応した出力値を用
い、光分析器からの信号出力Sを予め入力された補正関
数
に本発明にかかる光分析器に用いられる温度ドリフト補
正装置は、光分析器に取り付けられた温度センサーと、
前記温度センサーからの温度変化に対応した出力値を用
い、光分析器からの信号出力Sを予め入力された補正関
数
【数4】S=F(Em,Ex,t) 但し、Em:出射光側信号 Ex:入射光側信号 t:温度センサーからの出力値 F:測定値のズレを補正するための補正関数 により演算する補正演算手段と、を備えたことを特徴と
する。
する。
【0015】また、請求項2記載の温度ドリフト補正装
置は、前記補正関数が、
置は、前記補正関数が、
【数5】S=(Em/Ex)×A(t)+B(t) 但し、Em:出射光側信号 Ex:入射光側信号 A(t):温度センサーの出力値tにおける入射光側信号
と出射光側信号の増幅・減衰率に対する補正係数 B(t):温度センサーの出力値tにおける入射光側信号
と出射光側信号の増加・減少量に対する補正係数 であることを特徴とする。
と出射光側信号の増幅・減衰率に対する補正係数 B(t):温度センサーの出力値tにおける入射光側信号
と出射光側信号の増加・減少量に対する補正係数 であることを特徴とする。
【0016】
【作用】本発明にかかる光分析器に用いられる温度ドリ
フト補正装置は、前述したように光分析器に取り付けら
れた温度センサーからの出力値を用いて
フト補正装置は、前述したように光分析器に取り付けら
れた温度センサーからの出力値を用いて
【数6】S=F(Em,Ex,t) 但し、Em:出射光側信号 Ex:入射光側信号 t:温度センサーからの出力値 F:測定値のズレを補正するための補正関数 により光分析器からの最終的な出力信号Sを得ている。
【0017】ここで、前述したように、まず光源輝度補
正は関数fを用い
正は関数fを用い
【数7】S'=f(Em,Ex)=Em/Ex 但し、Em:出射光側信号 Ex:入射光側信号 の演算により行われる。
【0018】さらに、前記数7に温度変化に伴う測定値
のズレを補正するための関数gn(t)を加えて
のズレを補正するための関数gn(t)を加えて
【数8】S=f(Em,Ex)・gn(t)=F(Em,
Ex,t) の演算により温度変化補正が行われる。
Ex,t) の演算により温度変化補正が行われる。
【0019】即ち、前記関数gn(t)と前記数7の関数
fから得られる関数Fを補正演算手段に入力しておき、
該関数Fに実際の測定において得られた出射側信号E
m、入射側信号Ex、及び温度センサーからの出力値t
を代入することにより補正演算が行われ、正確な測定値
である出力信号Sが得られるのである。ここで、前記関
数gn(t)は、使用する光分析器及び試料を用いて予め
実験により求めておく。例えば、蛍光検出器において一
定量の蛍光試料を測定した場合、図3に示すような蛍光
信号出力Sと温度tとの関係が得られたとする。蛍光試
料は一定量であるから、前記数8において信号出力Sが
一定となるように関数gn(t)を求める。
fから得られる関数Fを補正演算手段に入力しておき、
該関数Fに実際の測定において得られた出射側信号E
m、入射側信号Ex、及び温度センサーからの出力値t
を代入することにより補正演算が行われ、正確な測定値
である出力信号Sが得られるのである。ここで、前記関
数gn(t)は、使用する光分析器及び試料を用いて予め
実験により求めておく。例えば、蛍光検出器において一
定量の蛍光試料を測定した場合、図3に示すような蛍光
信号出力Sと温度tとの関係が得られたとする。蛍光試
料は一定量であるから、前記数8において信号出力Sが
一定となるように関数gn(t)を求める。
【0020】即ち、図3中においてt1の温度を基準と
考え、S=s1とするならば、
考え、S=s1とするならば、
【数9】S=s1=s1・g1(t1)=s2・g2(t2)=s3
・g3(t3)・・・・ の関係式が得られ、該関係式からそれぞれの関数gn
(t)を求めることができる。 ここで、前記関数gn
(t)は、温度変化に伴う光変換素子やプリアンプなどの
増幅率変化と暗電流などの増加量変化を表すものとな
る。
・g3(t3)・・・・ の関係式が得られ、該関係式からそれぞれの関数gn
(t)を求めることができる。 ここで、前記関数gn
(t)は、温度変化に伴う光変換素子やプリアンプなどの
増幅率変化と暗電流などの増加量変化を表すものとな
る。
【0021】従って、前記増幅率変化に対する補正係数
をA(t)、増加量変化に対する補正係数をB(t)とすれ
ば、前記数8における関数Fは、前記出射光側信号E
m,入射光側信号Ex,係数A(t),係数B(t)で表す
ことができる。そして、前記関数Fとして、前記数5を
演算式として補正演算手段に入力することにより、より
正確な信号出力Sを得ることができる。
をA(t)、増加量変化に対する補正係数をB(t)とすれ
ば、前記数8における関数Fは、前記出射光側信号E
m,入射光側信号Ex,係数A(t),係数B(t)で表す
ことができる。そして、前記関数Fとして、前記数5を
演算式として補正演算手段に入力することにより、より
正確な信号出力Sを得ることができる。
【0022】なお、前記増加率変化及び増加量変化が既
知の場合等、温度センサーからの出力値tと出力信号S
の関係が予測される場合には、前記実験によらずとも、
予測に基づき前記関数gn(t)、即ち補正係数A(t),
B(t)を決定し入力することも可能である。
知の場合等、温度センサーからの出力値tと出力信号S
の関係が予測される場合には、前記実験によらずとも、
予測に基づき前記関数gn(t)、即ち補正係数A(t),
B(t)を決定し入力することも可能である。
【0023】
【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温度ド
リフト補正装置を接続した蛍光検出器が示されている。
なお、前記従来技術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。また、前記図5中の光源11
から蛍光側光変換素子30及び参照光側光変換素子32
までの光学系部10内の各素子の構成は同一のため、光
学系部110として示し各素子の図示を省略する。
説明する。図1には、本発明の一実施例にかかる温度ド
リフト補正装置を接続した蛍光検出器が示されている。
なお、前記従来技術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。また、前記図5中の光源11
から蛍光側光変換素子30及び参照光側光変換素子32
までの光学系部10内の各素子の構成は同一のため、光
学系部110として示し各素子の図示を省略する。
【0024】同図に示す温度ドリフト補正装置は、温度
センサー156と、該温度センサーからの信号に基づい
て補正演算を行うCPU140を含む。前記温度センサ
ー156は、直流電源150と、サーミスタ152と、
可変抵抗154との直列回路からなり、前記サーミスタ
152と可変抵抗154との接続点からA/Dコンバー
タ138に接続され、サーミスタ152と直流電源15
0との接続点から接地されている。
センサー156と、該温度センサーからの信号に基づい
て補正演算を行うCPU140を含む。前記温度センサ
ー156は、直流電源150と、サーミスタ152と、
可変抵抗154との直列回路からなり、前記サーミスタ
152と可変抵抗154との接続点からA/Dコンバー
タ138に接続され、サーミスタ152と直流電源15
0との接続点から接地されている。
【0025】本実施例においては、前記温度センサー1
56を蛍光側プリアンプ134、又は参照光側プリアン
プ136付近に取り付け、蛍光検出器の温度変化を検出
している。そして、前記温度センサー156は、前記サ
ーミスタ152が温度の変化によって電気抵抗値が変化
する半導体デバイスであるため、前記蛍光検出器の温度
が変化すると、温度センサー156には該温度に対応し
た電圧が発生することとなり温度検出が可能となる。
56を蛍光側プリアンプ134、又は参照光側プリアン
プ136付近に取り付け、蛍光検出器の温度変化を検出
している。そして、前記温度センサー156は、前記サ
ーミスタ152が温度の変化によって電気抵抗値が変化
する半導体デバイスであるため、前記蛍光検出器の温度
が変化すると、温度センサー156には該温度に対応し
た電圧が発生することとなり温度検出が可能となる。
【0026】そして、前記電圧はA/Dコンバータ13
8においてデジタル値に変換されCPU140に入力さ
れる。一方、蛍光検出器の光学系110からの参照光側
信号は参照光側プリアンプ136に、蛍光側信号は蛍光
側プリアンプ134にそれぞれ入力され、両プリアンプ
134、136で増幅された信号がA/Dコンバータ1
38においてデジタル値に変換されCPU140に入力
される。
8においてデジタル値に変換されCPU140に入力さ
れる。一方、蛍光検出器の光学系110からの参照光側
信号は参照光側プリアンプ136に、蛍光側信号は蛍光
側プリアンプ134にそれぞれ入力され、両プリアンプ
134、136で増幅された信号がA/Dコンバータ1
38においてデジタル値に変換されCPU140に入力
される。
【0027】そして、前記CPU140において、前記
入力された参照光側信号、蛍光側信号及び温度センサー
156からの出力値tに基づき蛍光信号出力Sを、
入力された参照光側信号、蛍光側信号及び温度センサー
156からの出力値tに基づき蛍光信号出力Sを、
【数10】S=F(Em,Ex,t)=(Em/Ex)
×A(t)+B(t) 但し、Em:蛍光側信号 Ex:参照光側信号 A(t),B(t):温度センサーの出力値tにおける補正
係数 により演算する。
×A(t)+B(t) 但し、Em:蛍光側信号 Ex:参照光側信号 A(t),B(t):温度センサーの出力値tにおける補正
係数 により演算する。
【0028】前記数10において、蛍光側信号と参照光
側信号の割算値(Em/Ex)は、光源輝度補正のみを
した値であり、温度補正をする前の蛍光信号出力とな
る。また、補正係数A(t)は、温度変化に対して、蛍光
側信号の増幅の割合が変動するのを補正する係数であ
り、プリアンプ及び光変換素子などの増幅率が温度によ
って変化(特に問題となるのは光変換素子の変換率の変
化)する場合に補正するものである。
側信号の割算値(Em/Ex)は、光源輝度補正のみを
した値であり、温度補正をする前の蛍光信号出力とな
る。また、補正係数A(t)は、温度変化に対して、蛍光
側信号の増幅の割合が変動するのを補正する係数であ
り、プリアンプ及び光変換素子などの増幅率が温度によ
って変化(特に問題となるのは光変換素子の変換率の変
化)する場合に補正するものである。
【0029】また、補正係数B(t)は、温度変化に対し
て、蛍光側信号に対するバックグランド信号の大きさが
変動するのを補正する係数であり、プリアンプのベース
ラインや光変換素子の暗電流が温度によって変化する場
合に補正するものである。従って、前記数10により得
られた蛍光信号出力Sは、温度変化に対して変動した蛍
光側信号の増幅率、及び増加量とも補正したものとな
り、試料の正確な測定分析が可能となる。
て、蛍光側信号に対するバックグランド信号の大きさが
変動するのを補正する係数であり、プリアンプのベース
ラインや光変換素子の暗電流が温度によって変化する場
合に補正するものである。従って、前記数10により得
られた蛍光信号出力Sは、温度変化に対して変動した蛍
光側信号の増幅率、及び増加量とも補正したものとな
り、試料の正確な測定分析が可能となる。
【0030】ここで、前記補正係数A(t),B(t)は、
予め実測により求めることができる。即ち、補正係数B
(t)は、温度tの変化に伴うバックグランド信号の変動
であるから、蛍光側信号を0vにした状態における、温
度変化と蛍光信号出力の変化の関係を求めればよく、補
正係数A(t)は、実際に蛍光試料を測定した時の温度変
化と蛍光信号出力の関係を求めればよい。なお、温度ド
リフトの原因が光変換素子やプリアンプの温度変化によ
る場合などで、該素子の温度依存特性がメーカー発表の
カタログなどで知り得る場合は、そのデータから前記補
正係数A(t),B(t)を決定してしまうことも可能であ
る。
予め実測により求めることができる。即ち、補正係数B
(t)は、温度tの変化に伴うバックグランド信号の変動
であるから、蛍光側信号を0vにした状態における、温
度変化と蛍光信号出力の変化の関係を求めればよく、補
正係数A(t)は、実際に蛍光試料を測定した時の温度変
化と蛍光信号出力の関係を求めればよい。なお、温度ド
リフトの原因が光変換素子やプリアンプの温度変化によ
る場合などで、該素子の温度依存特性がメーカー発表の
カタログなどで知り得る場合は、そのデータから前記補
正係数A(t),B(t)を決定してしまうことも可能であ
る。
【0031】本実施例にかかる温度ドリフト補正装置の
作用は実験によっても確認された。なお、実験において
は、光学系部110における蛍光側光検出素子として光
電子増倍管を、また励起側光検出素子としてホトダイオ
ードを使用した。前記光電子増倍管の増幅率の温度変化
は約−0.4%/℃であり、一方ホトダイオードの増幅
率の温度変化は約+0.2%/℃である。従って、温度
補正を行わず、従来のように蛍光側信号と参照光側信号
の割算のみによって蛍光信号出力を求めると、温度が1
0℃上昇することによって約−6%の蛍光信号出力のズ
レが生じてしまう。
作用は実験によっても確認された。なお、実験において
は、光学系部110における蛍光側光検出素子として光
電子増倍管を、また励起側光検出素子としてホトダイオ
ードを使用した。前記光電子増倍管の増幅率の温度変化
は約−0.4%/℃であり、一方ホトダイオードの増幅
率の温度変化は約+0.2%/℃である。従って、温度
補正を行わず、従来のように蛍光側信号と参照光側信号
の割算のみによって蛍光信号出力を求めると、温度が1
0℃上昇することによって約−6%の蛍光信号出力のズ
レが生じてしまう。
【0032】図3には、試料から発する蛍光の温度依存
性の影響を排除し、蛍光検出器自身のみに由来する蛍光
信号出力の温度依存性を確認するため、蛍光検出器のセ
ル部に光散乱物をおき、その散乱光による信号と温度と
の関係を測定したグラフが示されており、温度上昇にお
いて10℃あたり信号が約−6%減少することが同図か
らも理解される。一方、図4には、本実施例にかかる温
度ドリフト補正装置を用い、温度センサー156からの
出力値に基づきCPU140において、前記数10の温
度補正演算を行った場合の温度変化と蛍光信号出力の関
係が示されている。
性の影響を排除し、蛍光検出器自身のみに由来する蛍光
信号出力の温度依存性を確認するため、蛍光検出器のセ
ル部に光散乱物をおき、その散乱光による信号と温度と
の関係を測定したグラフが示されており、温度上昇にお
いて10℃あたり信号が約−6%減少することが同図か
らも理解される。一方、図4には、本実施例にかかる温
度ドリフト補正装置を用い、温度センサー156からの
出力値に基づきCPU140において、前記数10の温
度補正演算を行った場合の温度変化と蛍光信号出力の関
係が示されている。
【0033】同図から明らかなように、蛍光信号出力は
温度変化に影響されず常に略一定に保たれ、温度ドリフ
ト補正が行われていることが理解される。なお、本実施
例においては、CPU140における補正演算式に前記
数10を用いたが、該数10の演算式の他に、温度ドリ
フトが最も適正に補正させるように、使用する光分析器
の種類や温度ドリフトの原因を考慮して、下記数11、
数12、及び数13を用いることも好適である。
温度変化に影響されず常に略一定に保たれ、温度ドリフ
ト補正が行われていることが理解される。なお、本実施
例においては、CPU140における補正演算式に前記
数10を用いたが、該数10の演算式の他に、温度ドリ
フトが最も適正に補正させるように、使用する光分析器
の種類や温度ドリフトの原因を考慮して、下記数11、
数12、及び数13を用いることも好適である。
【0034】
【数11】S=(Em/Ex)2×A(t)+B(t) 但し、Em,Ex,A(t),B(t)の定義は前記数10
と同じ
と同じ
【数12】S=Em/(Ex×A(t))+B(t) 但し、Em,Ex,A(t),B(t)の定義は前記数10
と同じ
と同じ
【数13】S=(Em×A(t))/Ex+B(t) 但し、Em,Ex,A(t),B(t)の定義は前記数10
と同じ
と同じ
【0035】また、前記数10〜数13において補正係
数A(t),B(t)は、CPU140に関数として入力し
ても、或いは温度tに対応するA(t),B(t)の値を予
め求め、該値をCPU140のメモリー中に記憶させ、
温度tの変化に伴い対応するA(t),B(t)をメモリー
から呼出し計算することも可能である。また、本実施例
においては、温度センサー156を蛍光側プリアンプ1
34、及び参照光側プリアンプ136付近に取り付けた
が、これは該プリアンプ付近には回路部品があり、温度
センサー156も該回路部品と同居させると実装上便利
なためであり、他の位置に取り付けることも可能であ
る。
数A(t),B(t)は、CPU140に関数として入力し
ても、或いは温度tに対応するA(t),B(t)の値を予
め求め、該値をCPU140のメモリー中に記憶させ、
温度tの変化に伴い対応するA(t),B(t)をメモリー
から呼出し計算することも可能である。また、本実施例
においては、温度センサー156を蛍光側プリアンプ1
34、及び参照光側プリアンプ136付近に取り付けた
が、これは該プリアンプ付近には回路部品があり、温度
センサー156も該回路部品と同居させると実装上便利
なためであり、他の位置に取り付けることも可能であ
る。
【0036】即ち、周囲の温度変化は装置全体に影響を
与えるため、装置内部の温度は場所によってほとんど差
がなく、温度センサー156を装置のどこに取り付けて
も問題がないのである。なお、本実施例においては蛍光
検出器についてのみ説明したが、前記温度ドリフト補正
装置は、吸光光度計等の光分析器全般に用いることが可
能である。
与えるため、装置内部の温度は場所によってほとんど差
がなく、温度センサー156を装置のどこに取り付けて
も問題がないのである。なお、本実施例においては蛍光
検出器についてのみ説明したが、前記温度ドリフト補正
装置は、吸光光度計等の光分析器全般に用いることが可
能である。
【0037】
【発明の効果】以上説明したように、本発明にかかる光
分析器に用いられる温度ドリフト補正装置によれば、補
正演算手段により光分析器各部の温度変化に起因する温
度ドリフトによる測定値のズレを補正することが可能と
なる。
分析器に用いられる温度ドリフト補正装置によれば、補
正演算手段により光分析器各部の温度変化に起因する温
度ドリフトによる測定値のズレを補正することが可能と
なる。
【図1】本発明の一実施例にかかる温度ドリフト補正装
置を蛍光検出器に用いた構成説明図である。
置を蛍光検出器に用いた構成説明図である。
【図2】温度と蛍光信号出力との関係の一例を示した説
明図である。
明図である。
【図3】温度補正を行わない場合の温度と温度変化率の
関係の説明図である。
関係の説明図である。
【図4】温度補正を行った場合の温度と温度変化率の関
係の説明図である。
係の説明図である。
【図5】従来の一般的な蛍光検出器の構成説明図であ
る。
る。
10,110 … 光学系部 34,134 … 蛍光側プリアンプ 36,136 … 参照光側プリアンプ 38,138 … A/Dコンバータ 40,140 … CPU 42,142 … D/Aコンバータ 150 … 直流電流 152 … サーミスタ 154 … 可変抵抗 156 … 温度センサー
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成5年10月12日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図6
【補正方法】追加
【補正内容】
【図6】従来の一般的な吸光光度計の構成説明図であ
る。
る。
フロントページの続き (72)発明者 鹿又 健 東京都八王子市石川町2967番地の5 日本 分光株式会社内 (72)発明者 菊池 真一 東京都八王子市石川町2967番地の5 日本 分光株式会社内
Claims (2)
- 【請求項1】 光分析器に取り付けられた温度センサー
と、 前記温度センサーからの温度変化に対応した出力値を用
い、光分析器からの信号出力Sを予め入力された補正関
数 【数1】S=F(Em,Ex,t) 但し、Em:出射光側信号 Ex:入射光側信号 t:温度センサーからの出力値 F:測定値のズレを補正するための補正関数 により演算する補正演算手段と、を備えたことを特徴と
する光分析器に用いられる温度ドリフト補正装置。 - 【請求項2】 請求項1記載の温度ドリフト補正装置に
おいて、前記補正演算手段で演算に用いられる補正関数
が 【数2】S=(Em/Ex)×A(t)+B(t) 但し、Em:出射光側信号 Ex:入射光側信号 A(t):温度センサーの出力値tにおける入射光側信号
と出射光側信号の増幅・減衰率に対する補正係数 B(t):温度センサーの出力値tにおける入射光側信号
と出射光側信号の増加・減少量に対する補正係数 であることを特徴とする光分析器に用いられる温度ドリ
フト補正装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13670493A JPH06323907A (ja) | 1993-05-14 | 1993-05-14 | 光分析器に用いられる温度ドリフト補正装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13670493A JPH06323907A (ja) | 1993-05-14 | 1993-05-14 | 光分析器に用いられる温度ドリフト補正装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06323907A true JPH06323907A (ja) | 1994-11-25 |
Family
ID=15181536
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13670493A Pending JPH06323907A (ja) | 1993-05-14 | 1993-05-14 | 光分析器に用いられる温度ドリフト補正装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06323907A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003287491A (ja) * | 2002-01-28 | 2003-10-10 | Sysmex Corp | 粒子分析装置および粒子分析方法 |
JP2008164621A (ja) * | 2002-01-28 | 2008-07-17 | Sysmex Corp | 粒子分析装置 |
JP2014169946A (ja) * | 2013-03-04 | 2014-09-18 | Ushio Inc | 蛍光光度計 |
CN110208198A (zh) * | 2019-07-05 | 2019-09-06 | 南京嘉恒仪器设备有限公司 | 一种微生物鉴定与药敏分析***校准装置 |
-
1993
- 1993-05-14 JP JP13670493A patent/JPH06323907A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003287491A (ja) * | 2002-01-28 | 2003-10-10 | Sysmex Corp | 粒子分析装置および粒子分析方法 |
JP2008164621A (ja) * | 2002-01-28 | 2008-07-17 | Sysmex Corp | 粒子分析装置 |
JP2010266472A (ja) * | 2002-01-28 | 2010-11-25 | Sysmex Corp | 粒子分析装置 |
JP4616360B2 (ja) * | 2002-01-28 | 2011-01-19 | シスメックス株式会社 | 粒子分析装置 |
JP2014169946A (ja) * | 2013-03-04 | 2014-09-18 | Ushio Inc | 蛍光光度計 |
CN110208198A (zh) * | 2019-07-05 | 2019-09-06 | 南京嘉恒仪器设备有限公司 | 一种微生物鉴定与药敏分析***校准装置 |
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