JPH10132743A - Fluoresence measuring device - Google Patents
Fluoresence measuring deviceInfo
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- JPH10132743A JPH10132743A JP30363796A JP30363796A JPH10132743A JP H10132743 A JPH10132743 A JP H10132743A JP 30363796 A JP30363796 A JP 30363796A JP 30363796 A JP30363796 A JP 30363796A JP H10132743 A JPH10132743 A JP H10132743A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、連続波長光を発生
する光源、その光源からの光を分光して試料部の試料に
照射する励起光学系、試料から発生した蛍光を分光する
蛍光分光系、及びその蛍光分光系により分光された蛍光
を検出する検出器を備えた蛍光測定装置に関するもので
ある。このような蛍光測定装置は、単独の分光蛍光光度
計として、又は液体クロマトグラフ、電気泳動装置、フ
ローインジェクション装置などの計測装置の検出装置と
して利用されている。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light source for generating continuous-wavelength light, an excitation optical system for splitting light from the light source and irradiating the sample on a sample portion, and a fluorescence spectroscopy system for splitting fluorescence generated from the sample. And a fluorescence measurement device provided with a detector for detecting fluorescence separated by the fluorescence spectroscopy system. Such a fluorescence measurement device is used as a single spectrofluorometer or as a detection device of a measurement device such as a liquid chromatograph, an electrophoresis device, and a flow injection device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】蛍光測定装置では励起分光器の波長走査
又は蛍光分光器の波長走査を行なって蛍光スペクトルを
測定する。励起分光器と蛍光分光器は分光素子としてグ
レーティングを備え、そのグレーティングを回転させる
ことによって波長走査を行なう。そして、グレーティン
グの回転角と分光された波長との間には一定の関係があ
るため、グレーティング回転角に対応した波長値が表示
される。蛍光測定装置では、その装置が表示している波
長がどの程度正確であるかを求める波長正確さの検査
や、その検査結果によりグレーティング回転角と表示波
長との関係を修正する校正を行なう必要がある。2. Description of the Related Art A fluorescence measuring apparatus measures a fluorescence spectrum by scanning a wavelength of an excitation spectroscope or a wavelength of a fluorescence spectroscope. The excitation spectrometer and the fluorescence spectrometer each have a grating as a spectral element, and perform wavelength scanning by rotating the grating. Then, since there is a certain relationship between the rotation angle of the grating and the split wavelength, a wavelength value corresponding to the grating rotation angle is displayed. In a fluorescence measurement device, it is necessary to perform a wavelength accuracy inspection to find out how accurate the wavelength displayed by the device is, and to calibrate the relationship between the grating rotation angle and the displayed wavelength based on the inspection result. is there.
【０００３】一般に、蛍光測定装置の光源としては連続
波長光を発生するキセノンランプが広く用いられている
ため、波長正確さの検査や波長校正のためには低圧水銀
ランプの輝線スペクトルを測定し、ある輝線についてそ
の測定装置が表示した波長値とその輝線の真の波長値と
の差を測定することにより波長正確さを求め、また波長
校正はその差が規格値内に収まるようにグレーティング
回転角と波長表示値との関係を調整することにより行な
っている。In general, a xenon lamp that generates continuous-wavelength light is widely used as a light source of a fluorescence measuring apparatus. Therefore, for inspection of wavelength accuracy and wavelength calibration, the emission line spectrum of a low-pressure mercury lamp is measured. The wavelength accuracy is obtained by measuring the difference between the wavelength value indicated by the measuring device and the true wavelength value of the emission line for a certain emission line, and the wavelength calibration is performed so that the difference falls within the specified value. This is done by adjusting the relationship between the wavelength and the wavelength display value.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】波長正確さの検査や波
長校正のために、その都度、低圧水銀灯を取り付ける場
合には煩雑な作業が必要になる。もしその作業を簡略化
しようとすれば、予め低圧水銀ランプとその電源とをキ
セノンランプとは別に蛍光測定装置内に組み込んでおく
ことが必要になり、さらにキセノンランプと低圧水銀ラ
ンプとを切り換えて光源の位置に設置するための切換え
機構も必要になり、光源装置が複雑化し、大型化する問
題が生じる。そこで、本発明は波長正確さを求めるため
に低圧水銀ランプなどの別の光源を用いることを不要に
することを目的とするものである。When a low-pressure mercury lamp is to be mounted each time for inspection of wavelength accuracy or wavelength calibration, a complicated operation is required. If the operation is to be simplified, it is necessary to incorporate the low-pressure mercury lamp and its power supply separately in the fluorescence measurement device separately from the xenon lamp, and then switch between the xenon lamp and the low-pressure mercury lamp. A switching mechanism for installing the light source at the position of the light source is also required, which causes a problem that the light source device becomes complicated and large. Accordingly, it is an object of the present invention to eliminate the need for using another light source such as a low-pressure mercury lamp to obtain wavelength accuracy.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明では、連続波長光
を発生する光源、その光源からの光を分光して試料部の
試料に照射する励起光学系、試料から発生した蛍光を分
光する蛍光分光系、及びその蛍光分光系により分光され
た蛍光を検出する検出器を備えた蛍光測定装置におい
て、吸収ピークを持つ波長特性の光学フィルタを励起光
又は蛍光の光路に挿入する機構を備え、さらに、図１に
示されるように、その光学フィルタの波長特性を記憶し
ているフィルタ波長特性記憶部２と、励起光を散乱又は
反射する光学素子を試料に代えて試料部に設置した状態
で、その光学フィルタが光路に挿入されて測定されたス
ペクトルとその光学フィルタが光路に挿入されずに測定
されたスペクトルとの比を求めることによりその光学フ
ィルタの波長特性を求める割算部４と、割算部４で求め
られたその光学フィルタの波長特性のピーク波長値をフ
ィルタ波長特性記憶部２に記憶されている波長特性のピ
ーク波長値と比較することによりこの蛍光測定装置の波
長正確さを求める比較部６とを備えている。According to the present invention, there is provided a light source for generating continuous-wavelength light, an excitation optical system for dispersing light from the light source and irradiating the sample on a sample portion, and a fluorescent light for dispersing fluorescence generated from the sample. In a spectroscopy system, and a fluorescence measurement device including a detector that detects fluorescence separated by the fluorescence spectroscopy system, the fluorescence measurement device includes a mechanism for inserting an optical filter having a wavelength characteristic having an absorption peak into an excitation light or fluorescence light path, As shown in FIG. 1, in a state where a filter wavelength characteristic storage unit 2 storing the wavelength characteristics of the optical filter and an optical element that scatters or reflects the excitation light are installed in the sample unit instead of the sample, The wavelength characteristic of the optical filter is determined by calculating the ratio of the spectrum measured when the optical filter is inserted into the optical path and the spectrum measured without the optical filter inserted into the optical path. By comparing the peak wavelength value of the wavelength characteristic of the optical filter obtained by the dividing unit 4 with the dividing unit 4 with the peak wavelength value of the wavelength characteristic stored in the filter wavelength characteristic storage unit 2, A comparison unit 6 for determining the wavelength accuracy of the fluorescence measurement device.
【０００６】光学フィルタが光路に挿入された状態のス
ペクトルは、装置の波長特性と光学フィルタの波長特性
とが掛け合わされたものであるため、光学フィルタが挿
入された状態でのスペクトルを光学フィルタが光路から
外された状態でのスペクトルで割り算をすることによ
り、光学フィルタのスペクトルを求めることができる。
そして、そのスペクトルの吸収ピークについて表示され
た波長値とフィルタ波長特性記憶部２に記憶されていた
その吸収ピークの正しい波長値とを比較することによ
り、その測定装置の波長表示値がどの程度正確であるか
の検査と、それに基づく波長校正を行なうことができ
る。光学フィルタを光路に挿入する機構は比較的簡単な
機構とすることができるため、小型で単純な装置で波長
正確さの測定作業を行なうことができ、また、その作業
の簡略化を実現することもできる。The spectrum with the optical filter inserted into the optical path is a product of the wavelength characteristic of the device and the wavelength characteristic of the optical filter. Therefore, the spectrum with the optical filter inserted is obtained by the optical filter. The spectrum of the optical filter can be obtained by dividing by the spectrum in a state where the optical filter is out of the optical path.
Then, by comparing the wavelength value displayed for the absorption peak of the spectrum with the correct wavelength value of the absorption peak stored in the filter wavelength characteristic storage unit 2, how accurate the wavelength display value of the measuring device is. Inspection and wavelength calibration based on the inspection. Since the mechanism for inserting the optical filter into the optical path can be a relatively simple mechanism, the work of measuring the wavelength accuracy can be performed with a small and simple device, and the work can be simplified. Can also.
【０００７】[0007]
【実施例】図２は本発明を分光蛍光光度計に適用した一
実施例を表わしたものである。光源１２は連続波長光を
発生する光源であり、例えばキセノンランプである。光
源１２からの光はレンズ１４等の光学系で励起分光器１
６に集光される。励起分光器１６は光源光を分光し、コ
ントロール部１８で指示された波長の光を出射したり、
コントロール部１８からの指示により、出射する波長を
走査することもできる。励起分光器１６で分光された光
は、レンズ１７などにより試料部のセル２０に集光され
る。FIG. 2 shows an embodiment in which the present invention is applied to a spectrofluorometer. The light source 12 is a light source that generates continuous wavelength light, and is, for example, a xenon lamp. Light from the light source 12 is supplied to the excitation spectroscope 1 by an optical system such as a lens 14.
The light is condensed on 6. The excitation spectroscope 16 splits the light of the light source, emits light of the wavelength specified by the control unit 18,
In accordance with an instruction from the control unit 18, the wavelength to be emitted can be scanned. The light split by the excitation spectroscope 16 is condensed by the lens 17 or the like on the cell 20 in the sample section.
【０００８】セル２０内の試料が励起光により励起され
て蛍光が発生し、その蛍光はレンズなどの光学系２２に
より集光されて蛍光分光器２４に入射する。蛍光分光器
２４は入射した蛍光を分光し、コントロール部１８で指
示された波長の蛍光を出射したり、コントロール部１８
からの指示により、出射する蛍光波長を走査することも
できる。The sample in the cell 20 is excited by the excitation light to generate fluorescence, and the fluorescence is condensed by an optical system 22 such as a lens and is incident on a fluorescence spectroscope 24. The fluorescence spectroscope 24 splits the incident fluorescence and emits the fluorescence of the wavelength designated by the control unit 18,
, The emitted fluorescent wavelength can be scanned.
【０００９】蛍光分光器２４からの出射光は、光電子増
倍管などの光検出器２６に入射して検出される。光検出
器２６で検出された蛍光は、電気信号に変換され、デー
タ処理部２８で所定の信号処理が行なわれる。その信号
処理には波長正確さの測定や波長校正も含まれる。Light emitted from the fluorescence spectroscope 24 enters a photodetector 26 such as a photomultiplier tube and is detected. The fluorescence detected by the photodetector 26 is converted into an electric signal, and a predetermined signal processing is performed in the data processing unit 28. The signal processing includes measurement of wavelength accuracy and wavelength calibration.
【００１０】セル２０が設置されている試料部と励起分
光器１６との間には、吸収波長特性が予めわかっている
光学フィルタ３０を光路に挿入したり、光路から外した
りするための機構が設けられている。フィルタ３０の光
路への出し入れもコントロール部１８により制御され
る。A mechanism for inserting an optical filter 30 whose absorption wavelength characteristic is known in advance into the optical path or removing the optical filter 30 from the optical path is provided between the sample section in which the cell 20 is installed and the excitation spectroscope 16. Is provided. The control unit 18 also controls the filter 30 to be moved in and out of the optical path.
【００１１】光学フィルタ３０は、例えばホルミウムフ
ィルタやネオジウムフィルタである。ホルミウムフィル
タの吸収スペクトルは、279.3，287.6，333.8，360.8，
385.8，418.5，453.4，536.4 及び 637.5ｎｍの９波長
に明確な吸収ピークを持っており、そのピークの先端は
０.１ｎｍまで読み取れる程度の鋭いピークである。光
学フィルタとしてホルミウムフィルタを用いる場合に
は、それらのいずれかのピーク波長と蛍光測定装置が表
示した波長との差を求めることによって、波長正確さを
求めることができる。The optical filter 30 is, for example, a holmium filter or a neodymium filter. The absorption spectrum of the holmium filter is 279.3, 287.6, 333.8, 360.8,
It has clear absorption peaks at nine wavelengths of 385.8, 418.5, 453.4, 536.4 and 637.5 nm, and the tip of the peak is a sharp peak that can be read up to 0.1 nm. When a holmium filter is used as the optical filter, the wavelength accuracy can be determined by determining the difference between any one of the peak wavelengths and the wavelength displayed by the fluorescence measurement device.
【００１２】次に、図２の実施例の動作として、蛍光分
光器２４の波長正確さを測定する場合を図３に示す。試
料部に励起光を散乱又は反射する素子、例えば硫酸バリ
ウム粉末を固めた板状のものなどを設置する。そして励
起分光器の波長を０ｎｍ（分光しない）に設定する。Next, FIG. 3 shows a case where the wavelength accuracy of the fluorescence spectroscope 24 is measured as the operation of the embodiment of FIG. An element that scatters or reflects the excitation light, for example, a plate-like solidified barium sulfate powder, is installed in the sample section. Then, the wavelength of the excitation spectroscope is set to 0 nm (no spectral separation).
【００１３】光学フィルタ３０を光路に挿入し、蛍光分
光器２４の波長を走査しながら光検出器２６からの信号
をデータ処理部２８に取り込んでそのスペクトルデータ
を記憶する。The optical filter 30 is inserted in the optical path, and while scanning the wavelength of the fluorescence spectroscope 24, a signal from the photodetector 26 is taken into the data processing unit 28 and its spectrum data is stored.
【００１４】次に、光学フィルタ３０を光路から外し、
同じように蛍光波長を走査してスペクトルデータを記憶
する。その後、先に測定した光学フィルタ３０が光路上
にある状態でのスペクトルデータを、後で測定した光学
フィルタが光路上にない状態でのスペクトルデータで割
り算をする。その結果、光学フィルタ３０の波長特性が
求められる。その波長特性の吸収ピークの極小波長表示
値とその光学フィルタの既知の正確な波長値とを比較
し、その差からその蛍光分光器の波長正確さを求め、そ
れを表示する。Next, the optical filter 30 is removed from the optical path,
Similarly, the spectrum data is stored by scanning the fluorescence wavelength. After that, the spectrum data obtained when the optical filter 30 previously measured is on the optical path is divided by the spectrum data obtained when the optical filter 30 measured later is not on the optical path. As a result, the wavelength characteristics of the optical filter 30 are required. The minimum wavelength display value of the absorption peak of the wavelength characteristic is compared with the known accurate wavelength value of the optical filter, and the wavelength accuracy of the fluorescence spectrometer is obtained from the difference, and is displayed.
【００１５】次に、図２の実施例の他の動作として、励
起分光器１６の波長正確さを測定する場合を図４に示
す。この場合も、試料部に励起光を散乱又は反射する素
子を設置する。そして蛍光分光器の波長を０ｎｍ（分光
しない）に設定する。光学フィルタ３０を光路に挿入
し、励起分光器１６の波長を走査しながら光検出器２６
からの信号をデータ処理部２８に取り込んでそのスペク
トルデータを記憶する。Next, as another operation of the embodiment of FIG. 2, a case of measuring the wavelength accuracy of the excitation spectroscope 16 is shown in FIG. Also in this case, an element for scattering or reflecting the excitation light is provided in the sample section. Then, the wavelength of the fluorescence spectroscope is set to 0 nm (no spectral separation). The optical filter 30 is inserted in the optical path, and the optical detector 26 is scanned while scanning the wavelength of the excitation spectroscope 16.
Is taken into the data processing unit 28 and its spectrum data is stored.
【００１６】次に、光学フィルタ３０を光路から外し、
同じように励起波長を走査してスペクトルデータを記憶
する。その後、図３と同じように、先に測定した光学フ
ィルタ３０が光路上にある状態でのスペクトルデータ
を、後で測定した光学フィルタが光路上にない状態での
スペクトルデータで割り算をして、光学フィルタ３０の
波長特性を求め、その波長特性の吸収ピークの極小波長
表示値とその光学フィルタの既知の正確な波長値とを比
較し、その差からその励起分光器の波長正確さを求め、
それを表示する。Next, the optical filter 30 is removed from the optical path,
Similarly, scan the excitation wavelength and store the spectral data. Then, similarly to FIG. 3, the spectrum data in the state where the optical filter 30 measured earlier is on the optical path is divided by the spectrum data in the state where the optical filter 30 measured later is not on the optical path. Determine the wavelength characteristic of the optical filter 30, compare the minimum wavelength display value of the absorption peak of the wavelength characteristic with the known accurate wavelength value of the optical filter, and determine the wavelength accuracy of the excitation spectrometer from the difference,
Show it.
【００１７】図３や図４の工程は、オペレータから波長
正確さ測定のためのキー走査により自動で実行する。分
光器の分散素子にはグレーティングが使用されており、
波長とグレーティングの回転角との関係は装置に記憶さ
れ、オペレータから指示された波長に相当するグレーテ
ィングの回転角になるようにコントローラがグレーティ
ングを駆動するモータを回転させる。波長校正の実行を
オペレータがキー走査により指定したときに、波長正確
さの測定、グレーティング回転角と波長表示値との関係
の修正を自動で行なうようにしておく。The steps shown in FIGS. 3 and 4 are automatically executed by an operator by key scanning for measuring wavelength accuracy. A grating is used for the dispersion element of the spectrometer,
The relationship between the wavelength and the rotation angle of the grating is stored in the apparatus, and the controller rotates the motor that drives the grating so that the rotation angle of the grating corresponds to the wavelength specified by the operator. When the operator specifies execution of wavelength calibration by key scanning, measurement of wavelength accuracy and correction of the relationship between the grating rotation angle and the wavelength display value are automatically performed.
【００１８】実施例では光学フィルタ３０は励起分光器
１６と試料部の間に挿入されるようになっているが、試
料部と蛍光分光器２４のあいだの光路上に挿入できるよ
うにするなど、光学フィルタ３０の挿入位置はランプ１
２から光検出器２６までの光路上のいずれの位置でもよ
い。また、実施例では本発明を単独の分光蛍光光度計に
適用しているが、液体クロマトグラフ、電気泳動装置、
フローインジェクション装置などの計測装置の検出装置
に適用する場合も全く同じである。その場合、図２のセ
ル２０の位置にそれらの計測装置の検出装置のセルがく
ることになる。In the embodiment, the optical filter 30 is inserted between the excitation spectroscope 16 and the sample section. However, the optical filter 30 can be inserted on the optical path between the sample section and the fluorescence spectroscope 24. The insertion position of the optical filter 30 is the lamp 1
Any position on the optical path from 2 to the photodetector 26 may be used. In the embodiments, the present invention is applied to a single spectrofluorometer, but the liquid chromatograph, the electrophoresis apparatus,
The same applies to a case where the present invention is applied to a detecting device of a measuring device such as a flow injection device. In that case, the cells of the detecting devices of those measuring devices come to the position of the cell 20 in FIG.
【００１９】[0019]
【発明の効果】本発明では低圧水銀ランプのような輝線
スペクトルをもつ光源を使用しなくても、フィルタを光
路に出し入れするだけで波長正確さの測定や波長校正を
行なうことができるため、これらの操作が容易になり、
頻度を上げることができる。その結果、正しい波長での
測定を行なうことが容易になり、データの信頼性を向上
させることができる。また、低圧水銀ランプのような測
定用の光源以外の光源を必要としないため、装置の構成
が複雑化しない。According to the present invention, even if a light source having a bright line spectrum such as a low-pressure mercury lamp is not used, measurement of wavelength accuracy and wavelength calibration can be performed only by moving a filter into and out of the optical path. Operation becomes easier,
Frequency can be increased. As a result, it is easy to perform measurement at a correct wavelength, and the reliability of data can be improved. Further, since a light source other than the light source for measurement such as a low-pressure mercury lamp is not required, the configuration of the apparatus is not complicated.
【図１】本発明を概略的に示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram schematically illustrating the present invention.
【図２】一実施例を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing one embodiment.
【図３】実施例の動作の一例を示すフローチャート図で
ある。FIG. 3 is a flowchart illustrating an example of the operation of the embodiment.
【図４】実施例の他の動作を示すフローチャート図であ
る。FIG. 4 is a flowchart showing another operation of the embodiment.
２ フィルタ波長特性記憶部 ４ 割算部 ６ 比較部 １２ 光源 １６ 励起分光器 １８ コントロール部 ２０ セル ２４ 蛍光分光器 ２６ 光検出器 ２８ データ処理部 ３０ 光学フィルタ 2 Filter wavelength characteristic storage unit 4 Division unit 6 Comparison unit 12 Light source 16 Excitation spectroscope 18 Control unit 20 Cell 24 Fluorescence spectrometer 26 Photodetector 28 Data processing unit 30 Optical filter
Claims (1)
らの光を分光して試料部の試料に照射する励起光学系、
試料から発生した蛍光を分光する蛍光分光系、及びその
蛍光分光系により分光された蛍光を検出する検出器を備
えた蛍光測定装置において、 吸収ピークを持つ波長特性の光学フィルタを励起光又は
蛍光の光路に挿入する機構と、 前記光学フィルタの波長特性を記憶しているフィルタ波
長特性記憶部と、 励起光を散乱又は反射する光学素子を試料に代えて前記
試料部に設置した状態で、前記光学フィルタが光路に挿
入されて測定されたスペクトルと前記光学フィルタが光
路に挿入されずに測定されたスペクトルとの比を求める
ことにより前記光学フィルタの波長特性を求める割算部
と、 前記割算部で求められた光学フィルタの波長特性のピー
ク波長値を前記フィルタ波長特性記憶部に記憶されてい
る波長特性のピーク波長値と比較することによりこの蛍
光測定装置の波長正確さを求める比較部と、を備えたこ
とを特徴とする蛍光測定装置。A light source for generating continuous-wavelength light; an excitation optical system for dispersing light from the light source and irradiating the light on a sample in a sample unit;
In a fluorescence spectrometer equipped with a fluorescence spectroscopy system for spectroscopy of fluorescence generated from a sample and a detector for detecting fluorescence spectroscopy by the fluorescence spectroscopy system, an optical filter having a wavelength characteristic having an absorption peak is irradiated with excitation light or fluorescence. A mechanism to be inserted into an optical path; a filter wavelength characteristic storage unit that stores wavelength characteristics of the optical filter; and an optical element that scatters or reflects excitation light, which is installed in the sample unit instead of a sample. A dividing unit for determining a wavelength characteristic of the optical filter by calculating a ratio between a spectrum measured by inserting the filter into the optical path and a spectrum measured without inserting the optical filter into the optical path; Comparing the peak wavelength value of the wavelength characteristic of the optical filter obtained in the above with the peak wavelength value of the wavelength characteristic stored in the filter wavelength characteristic storage unit. A fluorescence measuring device further comprising: a comparing unit for determining the wavelength accuracy of the fluorescence measuring device.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP30363796A JP3624587B2 (en) | 1996-10-28 | 1996-10-28 | Fluorescence measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP30363796A JP3624587B2 (en) | 1996-10-28 | 1996-10-28 | Fluorescence measuring device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10132743A true JPH10132743A (en) | 1998-05-22 |
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Family Applications (1)
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| JP30363796A Expired - Fee Related JP3624587B2 (en) | 1996-10-28 | 1996-10-28 | Fluorescence measuring device |
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|---|---|
| JP (1) | JP3624587B2 (en) |
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| WO2011102377A1 (en) * | 2010-02-18 | 2011-08-25 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | Spectrophotometer and method for measuring performance thereof |
-
1996
- 1996-10-28 JP JP30363796A patent/JP3624587B2/en not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JP3624587B2 (en) | 2005-03-02 |
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