專利名稱：分光光度計(jì)的波長掃描方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在可見光、紫外光分光光度計(jì)和分光螢光光度計(jì)等的分光光度計(jì)中采集光譜數(shù)據(jù)的波長掃描方法，特別涉及在進(jìn)行定量分析時采集光譜數(shù)據(jù)的波長掃描方法。
要用分光光度計(jì)采集光譜數(shù)據(jù)時須在某一波長范圍內(nèi)對分光器進(jìn)行掃描。在其被測量的波長范圍內(nèi)要對雜散光阻止濾波器進(jìn)行轉(zhuǎn)換或?qū)庠催M(jìn)行轉(zhuǎn)換時，在該濾波器轉(zhuǎn)換波長和光源轉(zhuǎn)換波長上一度停止波長掃描，其后再進(jìn)行掃描，而在用以采集光譜數(shù)據(jù)的掃描范圍內(nèi)則以一定速度傳送波長并取入數(shù)據(jù)。
在以一定速度進(jìn)行掃描所得到的光譜數(shù)據(jù)的特定波長上的測光值和將分光器固定在其特定波長上進(jìn)行測量時的測光值之間差異雖然小，但通常還是有的。其產(chǎn)生差異的原因可以考慮為下面的兩件事。
(1)由于測光系統(tǒng)的響應(yīng)的延遲，故測光值不能跟蹤波長掃描。
(2)在采集光譜數(shù)據(jù)時因數(shù)據(jù)取樣時間短故噪聲變大。
另一方面，在定量分析的領(lǐng)域中最近計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，特別是隨著隨機(jī)存取的存儲器RAM、軟盤、RAM卡等的存貯媒介質(zhì)的大容量化、低價格化、現(xiàn)已有可能使用光譜數(shù)據(jù)來進(jìn)行定量分析。在進(jìn)行這樣的定量分析時成為問題的是上述光譜數(shù)據(jù)的不正確性。此不正確性會直接影響定量分析結(jié)果的精度。
光譜數(shù)據(jù)的不正確性隨著使波長掃描速度變慢而變小，測定時間則變長。特別是在定量分析時，由于多數(shù)情況是最好能了解光譜的概況，且常常是試料數(shù)也較多，故可望使測定時間縮短。
本發(fā)明的目的在于解決上述問題，并能高精度地進(jìn)行使用光譜數(shù)據(jù)的定量分析，且不要使光譜數(shù)據(jù)的采集時間過長。
本發(fā)明是在波長掃描條件設(shè)定的控制部中、且通過該控制部控制分光器的波長掃描、并采集光譜數(shù)據(jù)的分光光度計(jì)中，作為波長掃描條件，除在以一定的速度進(jìn)行波長掃描的波長范圍之外，還設(shè)定有一度停止波長掃描的波長或以比上述一定速度慢的速度進(jìn)行波長掃描的波長范圍。
在不實(shí)行定量的波長范圍中和以往相同以一定速度進(jìn)行波長掃描。在實(shí)行定量的波長下是一度停止波長掃描來采集數(shù)據(jù)、或者使波長掃描速度減慢來采集數(shù)據(jù)。為此，在實(shí)行定量的波長下的數(shù)據(jù)的精度提高。在不實(shí)行定量的波長范圍內(nèi)由于和以前相同以一定速度進(jìn)行波長掃描，故在光譜數(shù)據(jù)的采集上需要的時間與已有的相比幾乎沒有變長。


圖1作為適用本發(fā)明的方法的分光光度計(jì)的一例表示有可見光、紫外光分光光度計(jì)的構(gòu)成。
1為光源部分，2為分光器部分，3為試料室部分，4為測光部分。從光源部1出來的光用分光器部分2進(jìn)行分光而成為單色光，并入射到試料室部分3中。在試料室部分3中經(jīng)試料透射或被其反射的光入射到測光部分4上并被變換為電氣信號。
5為控制部分，從測光部分4的輸出信號對吸光度和透射率進(jìn)行運(yùn)算處理。6為存貯媒介質(zhì)部分，存貯有在控制部分5中經(jīng)過運(yùn)算處理的數(shù)據(jù)。通過控制部分5控制在光源部分1中的光源的轉(zhuǎn)換，在分光器部分2中的分光器的波長掃描、雜散光阻止濾波器的轉(zhuǎn)換及在測光部分4中的光檢測器的靈敏度轉(zhuǎn)換、及模擬信號的處理等?？墒褂美缥㈦娮佑?jì)算機(jī)來作為控制部5。
在圖2中表示有使用微電子計(jì)算機(jī)作為控制部分5時的構(gòu)成的一例。
控制部分5備有對各部進(jìn)行控制和運(yùn)算的中央處理機(jī)CPU7、存貯著通常測量時的波長掃描速度、光源和雜散光阻止濾波器的轉(zhuǎn)換動作等的程序的只讀存儲器ROM，及設(shè)定波長掃描條件或者暫時存貯已取入的數(shù)據(jù)的RAM9。在CPU7中通過輸入輸出接口10連接有測光部件，驅(qū)動分光部分2的脈沖電動機(jī)11的驅(qū)動電路12，光源部分1，輸入波長掃描條件的鍵盤13，進(jìn)行顯示的陰極射線管CRT14、記錄光譜數(shù)據(jù)的記錄儀15及存貯光譜數(shù)據(jù)的存貯媒介質(zhì)部分6，作為存貯媒介質(zhì)部分6可使用以電池作后備的RAM、軟盤裝置、RAM卡等具有非易失性的存貯媒介質(zhì)。
波長掃描條件從鍵盤13上以對話形式輸入，并保持在RAM9中。
接著參照圖3的流程圖對一實(shí)施例的動作進(jìn)行說明。
作為光譜數(shù)據(jù)的測定參數(shù)，除了波長掃描條件之外也還有其他，但對于其他測定參數(shù)的設(shè)定則省略其說明。
首先，選擇波長掃描方式(步驟S1)。方式1是通常的測定方式，方式2為在指定波長上使波長掃描停止而進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的波長掃描方式，方式3為在指定波長范圍內(nèi)進(jìn)行低速掃描的波長掃描方式。
如選擇方式1則如同以前那樣進(jìn)行通常的測定(步驟S2)。在通常的測定中在雜散光阻止濾波器的轉(zhuǎn)換和光源轉(zhuǎn)換以外的波長范圍中以一定速度進(jìn)行波長掃描，并取入數(shù)據(jù)。
如選擇方式2則等待輸入指定波長(步驟S3)。該指定波長可以指定多個。如輸入指定波長則波長掃描可從起始波長到第1指定波長為止以通常的一定速度進(jìn)行波長掃描(步驟S4)，一旦在指定波長上停止波長掃描，則在測光值充分穩(wěn)定之后將采集數(shù)據(jù)(步驟S5)。測光值是否穩(wěn)定可通過例如進(jìn)行數(shù)點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集，并算出來自這些平均光的偏差來進(jìn)行判斷。
其后，以通常的一定速度進(jìn)行波長掃描，直到下一個指定波長為止，反復(fù)此動作直到終止波長為止(步驟S6，S7)。
如在步驟S1中選擇方式3，則等待指定波長范圍的輸入(步驟8)。該指定波長范圍也可指定多個。如輸入有指定波長范圍，則從起始波長到第1指定波長范圍為止以通常的一定速度進(jìn)行波長掃描(步驟9)，在指定波長范圍內(nèi)花費(fèi)比測定系統(tǒng)的響應(yīng)時間充分長的時間，并以低速進(jìn)行波長掃描來采集數(shù)據(jù)(步驟10)。
其后進(jìn)行通常的掃描到下一指定波長范圍為止。并反復(fù)進(jìn)行此動作直到終止波長為止(步驟S11，S12)。
在方式1，2，3中的任一種場合下所采集的數(shù)據(jù)都或用記錄儀15記錄在記錄紙上或暫時貯存在RAM9中。如果往后在想要使用這些光譜數(shù)據(jù)時可將這些光譜數(shù)據(jù)貯存到軟盤等的非易失性存貯媒介質(zhì)6內(nèi)。在流程圖中這些存貯動作也被包含在數(shù)據(jù)采集中。
在圖4中表示有在測定方式2中所采集的光譜數(shù)據(jù)?？v軸為吸光度(Abs)、橫軸為波長。
在定量分析中大多預(yù)先確定定量波長。例如在圖4中如將指定波長λ1指定為定量波長，則可通過使用此光譜數(shù)據(jù)高精度地進(jìn)行定量測定。
又，在使用Abs(λ1)-Abs(λ2)的值進(jìn)行2波長運(yùn)算的定量的場合，也可以通過指定波長λ1，λ2為定量波長，進(jìn)行高精度的定量分析。
在圖5中表示有在測定方式3中所采集的光譜數(shù)據(jù)。
在定量分析中也有從測出的光譜中確定定量波長。測定方式3能使用于已知道定量波長在某一波長范圍內(nèi)的場合。以低速進(jìn)行波長掃描的C部(λ1s-λ1e)、D部(λ2s-λ2e)的數(shù)據(jù)是正確的。因而在定量波長存在于λ1s～λ1e之間或λ2s～λ2e之間時，通過使用此光譜數(shù)據(jù)就能進(jìn)行高精度的定量分析。
在本發(fā)明中由于作成通過在進(jìn)行定量的波長上一度停止波長掃描或在含有進(jìn)行定量的波長的波長范圍內(nèi)以低速進(jìn)行波長掃描來采集光譜數(shù)據(jù)，故就可以使用光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行高精度的定量測定。
又由于在不進(jìn)行定量的波長范圍內(nèi)和已往一樣以高速進(jìn)行波長掃描，故在光譜測定上所要的時間與以往相比幾乎不會變長。
圖1表示適用本發(fā)明的可見光、紫外光分光光度計(jì)的構(gòu)成的方塊圖;
圖2為表示同一分光光度計(jì)的構(gòu)成的具體例的方塊圖;
圖3為表示一實(shí)施例的動作的流程圖;
圖4為表示在波長掃描方式2中所采集的光譜數(shù)據(jù)的波形圖;
圖5為表示在波長掃描方式3中所采集的光譜數(shù)據(jù)的波形圖;
2…分光器部分，5…控制部分，7…CPU8…ROM，9…RAM11…脈沖電動機(jī)，12…驅(qū)動電路。
權(quán)利要求
1.一種分光光度計(jì)的波長掃描方法，在該分光光度計(jì)中在其控制部中設(shè)定有波長掃描條件，通過該控制部來控制分光器的波長掃描，并采集光譜數(shù)據(jù)，其特征在于作為波長掃描條件除以一定速度進(jìn)行波長掃描的波長范圍外還設(shè)定有一度停止波長掃描的波長或以比上述一定速度慢的速度進(jìn)行波長掃描的波長范圍。
全文摘要
一種分光光度計(jì)的波長掃描方法，在該分光光度計(jì)中在其控制部中設(shè)定有波長掃描條件，通過該控制部來控制分光器的波長掃描，并采集光譜數(shù)據(jù)，其特征在于作為波長掃描條件除以一定速度進(jìn)行波長掃描的波長范圍外還設(shè)定有一度停止波長掃描的波長或以比上述一定速度慢的速度進(jìn)行波長掃描的波長范圍。用本發(fā)明的方法時測量精度高而采集光譜數(shù)據(jù)所需要的時間與現(xiàn)有技術(shù)相比幾乎沒有變長。
文檔編號G01J3/06GK1033538SQ8810827
公開日1989年6月28日 申請日期1988年11月29日 優(yōu)先權(quán)日1987年12月14日
發(fā)明者佐藤辰己 申請人:株式會社島津制作所