分光检测器的制作方法

本发明涉及一种例如分光光度计或示差折光检测器等检测器(以下，将这种检测器称作“分光检测器”)，所述检测器在将来自光源的光引导到样本单元(cell)并且将来自样本单元的光引导到光传感器的光学系统中包含分光器。

背景技术：

1、紫外可视分光光度计或分光荧光光度计、示差折光检测器等分光检测器利用氘灯(deuterium lamp)或卤素灯等随着发热而发光的灯来作为光源。分光检测器中，光源被收纳在称作灯罩(lamp house)的光源收纳零件中，包含将光引导到样本单元或光传感器的分光器的光学系统收容在与灯罩分开的收纳零件内(参照专利文献1。)。

2、从光源发出的光被分光器分光后由光传感器进行检测。在已导入到光学系统收容部内的光的光路上配置着样本单元，通过利用光传感器对已透过流经样本单元内的样本成分的光和从样本成分发出的荧光进行检测，来测定样本成分的吸光度和荧光强度，由此进行样本成分的鉴定和定量。

3、近年来，伴随检测器的通用化发展，要求检测器具有能够应对各种环境下使用的性能。特别是，对环境温度的要求高，即便在几摄氏度(℃)的环境温度发生变化的情况下，也期望能够确保稳定的基线(baseline)，其测定结果具有高再现性。

4、然而，氘灯或卤素灯等光源的发光量具有温度依赖性。例如，氘灯在环境温度(灯罩温度)变化10℃时，发光量约变化1％。所述变化量以吸光度换算约为4mau。这意味着，当环境温度(灯罩温度)变化1℃时，基线变动约400μau。

5、因此，提出将光源的温度控制为固定以使光源的温度不会根据环境温度而变动(参照专利文献2、专利文献3、专利文献4)。

6、现有技术文献

7、专利文献

8、专利文献1：日本专利特开2014-048176号公报

9、专利文献2：日本专利特开2000-074821号公报

10、专利文献3：日本专利特开2005-098765号公报

11、专利文献4：日本专利特开2011-002310号公报

技术实现思路

1、[发明所要解决的问题]

2、由于用作光源的灯随着发热而发光，所以装置中设置着用于散发由光源所产生的热的冷却风扇。所述专利文献2至专利文献4中公开的技术均是通过调节冷却风扇的转速来将光源的温度维持为固定温度。

3、然而，在使用了冷却风扇的光源的温度控制中，存在响应性的问题，即，从冷却风扇的转速变化后直到由此引起的光源的温度变化为止需要时间。因此，存在由于环境温度急剧变动时的影响而导致光源的温度发生变动的问题。

4、而且，在冷却风扇的转速下，光源的温度控制范围存在极限，尤其在冷却风扇的低转速区域无法有效地控制光源的温度。

5、本发明鉴于所述问题完成，其目的在于能够在如分光光度计这样的分光检测器中比以前更高精度地控制光源的温度。

6、[解决问题的技术手段]

7、本发明的分光检测器包括光源、灯罩、样本单元、光传感器、加热器、冷却风扇、温度传感器以及控制装置。灯罩在内部收容光源。样本单元内部供样本流过，且样本单元配置于由光源发出且从灯罩射出的光的光路上。光传感器用于检测来自样本单元的光。来自样本单元的光中包含已透过样本单元的光、由流经样本单元的样本反射的光或从流经样本单元的样本发出的荧光等。加热器与灯罩直接或间接地接触而加热灯罩。加热器与灯罩间接接触是指构成为来自加热器的热经由导热性的物质传递到灯罩。冷却风扇用于冷却灯罩。温度传感器安装于所述灯罩，且用于检测灯罩的温度。控制装置构成为进行光源、加热器以及冷却风扇的运行控制。所述控制装置具有温度控制部，所述温度控制部构成为基于温度传感器的检测信号至少控制加热器的输出，由此将光源点亮中的灯罩的温度维持为预先设定的温度(以下，称作设定温度)。

8、本发明的分光检测器中，使用加热器及冷却风扇来进行灯罩，也就是光源的温度控制。在进行物品的温度控制的领域中，并用加热器与冷却风扇并不是特别的技术。然而，当以光源这样的伴随着发热的部件作为温度控制的对象时，通常如专利文献2至专利文献4那样，使用冷却风扇控制来自光源的散热量。

9、本发明者等人已发现：在仅使用冷却风扇的现有方式中，因响应性等问题而无法高精度地进行光源的温度控制。因此，想到通过进一步利用加热器对收容作为发热部件的光源的灯罩施加热，并控制加热器的加热量来控制光源的温度。一边利用加热器对如光源这样的发热部件施加热一边进行温度控制是不常见的做法。

10、当由加热器对灯罩提供热时，灯罩的升温速度提高。由此，当灯罩的温度低于预先设定的温度时，通过利用光源的发热及利用加热器的加热，灯罩温度迅速上升到设定温度。由此，使灯罩升温时的响应性提高。

11、而且，通过并用加热器与冷却风扇，能够使灯罩的温度稳定在比以前高的温度。与环境温度相比，灯罩的温度越高，灯罩的散热效率越高。因此，当灯罩的温度高于设定温度时，通过使加热器的输出减少或断开，而灯罩的温度会迅速降低到设定温度。由此，使灯罩的温度降低时的响应性也提高。

12、所述温度控制部也可构成为一边将所述冷却风扇的转速维持为固定，一边基于所述温度传感器的输出控制所述加热器的输出。

13、但是，如已述那样，因光源的发光量具有温度依赖性，所以光源的发光量在光源点亮后到光源的温度稳定为止的期间内并不稳定。因此，在从使光源点亮后到光源的温度稳定为止的期间内必须待机而不开始测定。专利文献2中提出：在使光源点亮后，直到灯罩的温度达到规定的温度为止，使冷却风扇停止或控制为比通常时少的转速，而提高使光源点亮后的灯罩的升温速度，且使灯罩的温度在短时间内达到规定温度。由此，从光源点亮后到光源的温度稳定为止的时间缩短，能够更早地开始测定，因此分析效率提高。

14、本发明的分光检测器中，因包括利用加热器加热灯罩的构成，所以能够使灯罩的温度比以前更快速地升温。因此，本发明的分光检测器中，所述控制装置优选还包括高速稳定部，所述高速稳定部构成为在所述光源点亮前或与所述光源点亮大致同时地利用所述加热器加热所述灯罩，使所述灯罩的温度升温到设定温度或其附近的温度。据此，光源点亮后到灯罩的温度达到设定温度为止的时间缩短，因而能够进一步缩短直到光源的温度稳定为止的待机时间，能够实现分析效率的提高。

15、在所述情况下，所述高速稳定部优选构成为在使所述灯罩的温度升温到设定温度或其附近的温度时，使所述冷却风扇停止。据此，灯罩的升温速度进一步提高，光源的温度达到设定温度为止的时间进一步缩短。

16、[发明的效果]

17、本发明的分光检测器中，因构成为使用加热器与冷却风扇将内部收容光源的灯罩的温度维持为设定温度，所以比起仅使用冷却风扇的现有方式，温度控制的响应性提高，且能够比以前更高精度地进行光源的温度控制。

技术特征：

1.一种分光检测器，包括：

2.根据权利要求1所述的分光检测器，其中，

3.根据权利要求1或2所述的分光检测器，其中，

4.根据权利要求3所述的分光检测器，其中，

5.根据权利要求1所述的分光检测器，其中，所述预先设定的温度设为高于环境温度的温度。

6.根据权利要求1所述的分光检测器，其中，所述加热器是利用导热性粘结剂而粘结到所述灯罩的外表面。

技术总结
分光检测器包括灯罩、样本单元、光传感器、加热器、冷却风扇、温度传感器以及控制装置。加热器与收容光源的灯罩直接或间接地接触而加热灯罩。冷却风扇用于将灯罩冷却。温度传感器用于检测灯罩的温度。控制装置构成为进行光源、加热器以及冷却风扇的运行控制。控制装置具有温度控制部，所述温度控制部构成为通过基于温度传感器的检测信号至少控制加热器的输出，而将光源点亮中的灯罩的温度维持为设定温度。

技术研发人员：渡邉真人,米仓拓弥,东乡宽之,辻真二,石原悠悟,坂本笃
受保护的技术使用者：株式会社岛津制作所
技术研发日：
技术公布日：2024/6/2