蛍光分光光度計

【課題】蛍光分光器の感度を向上させる。
【解決手段】本発明の蛍光分光光度計は、励起光学系から照射された励起光を筒状フローセル１１内を流通する試料に照射し、試料から生じる蛍光を蛍光分光器２５で検出するものである。励起光学系は励起光をフローセル１１のセル窓１８から軸方向に入射させるように配置されている。反射鏡１７はフローセル１１の周面を取り囲んで試料から生じる蛍光を反射させて蛍光分光器２５に導くように備えられている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は蛍光分光光度計に関し、例えば、特に小さなセル容量で高感度検出が求められる液体クロマトグラフ用の蛍光分光光度計に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
蛍光検出の原理は、セル中の試料に励起光を照射することで試料から蛍光を発生させ、この蛍光を検出器に導いて検出するものである。発生する蛍光量は、セル中の試料に入射する励起光量が多いほど多くなる。
【０００３】
図３は従来の蛍光分光光度計を示す概略図である。
フローセル１２は角型セルであり、側面から励起光が入射し、発生した蛍光をその側面に隣接する他の側面から検出するものである。フローセル１２の励起光学系側には励起用回折格子２９が備えられ、光源３１からの光を反射させてフローセル１２に集光させるようになっている。フローセル１２の蛍光分光光度計側には蛍光用回折格子３５が備えられ、蛍光検出素子３７に集光させるようになっている。励起光と蛍光が通る光軸上には、スリット３９と４１がそれぞれ備えられている。
このように従来の蛍光分光検出では、角筒状のセルの一側面から励起光を入射し、その励起光によって放出される蛍光をそれと直交する一側面から取り出して、蛍光検出素子で分析している。
【０００４】
また、基端と末端を有するフローセルにおいて、基端に励起レンズを備え、末端に逆反射レンズを備えることで、基端側から照射された励起光を集光し反射させ、励起光の光路長を２倍にする蛍光検出器も提案されている（特許文献１参照。）。
【０００５】
【特許文献１】特表２００４−５３０８６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
蛍光検出法は吸光検出法に比べて感度が高い検出方法ではあるが、さらなる高感度化が求められている。
蛍光分光器の検出感度を向上させるためには、発生した蛍光を出来るだけ効率的に蛍光分光器へ集光させる必要がある。しかし、上述の蛍光分光光度計は発生した蛍光を効率よく集光しているとは言えない。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の蛍光分光光度計は、励起光学系から照射された励起光を筒状フローセル内を流通する試料に照射し、試料から生じる蛍光を蛍光分光器で検出するものである。そして、励起光学系は励起光をフローセルの端面側から軸方向に入射させるように配置されており、また、フローセルの周面を取り囲んで試料から生じる蛍光を反射させて蛍光分光器に導く反射鏡が備えられている。
【０００８】
上記反射鏡としては球面鏡、楕円面鏡及び放物面鏡からなる群から選ばれた凹面反射鏡を用いることができる。
【０００９】
また、上記励起光学系からの励起光がフローセルに入射できるように上記鏡の凹部の中心には開口部が設けられていることが好ましい。
【００１０】
蛍光分光器に励起光を入射させないように、上記フローセルの励起光入射側の端面は励起光が透過する材料からなり、上記フローセルの上記端面に対向する端面には励起光を透過しない材質の部材が配置されているようにしてもよい。
【００１１】
セル中の試料に対して出来るだけ多くの励起光を効率的に入射させることで、励起光を効率よくフローセルに照射できるように、上記部材を反射鏡として用いてもよい。
【００１２】
上記反射鏡としては、球面鏡、楕円面鏡及び放物面鏡からなる群から選ばれた凹面鏡を用いることができる。
【００１３】
なお、上記フローセルの一例として円筒状又は角筒状を挙げることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の蛍光分光光度計は、フローセルの周面を取り囲んで試料から生じる蛍光を反射させて蛍光分光器に導く反射鏡を備えるようにしたので、試料から生じる蛍光を効率的に検出器へ集光することができ、検出感度を向上させることができるようになる。
【００１５】
反射鏡に球面鏡、楕円面鏡及び放物面鏡などの凹面鏡を用いると、複数の平面鏡を利用するよりも光を集光するのが容易になる。
【００１６】
反射鏡の凹部の中心に開口部を設けると、励起光学系からの励起光をフローセルに入射するのが容易になる。
【００１７】
フローセルの一端を励起光が透過する材料、他端を励起光を透過しない材質の部材とすることで、フローセルを通過した励起光が蛍光分光器に直接入射することを防ぐことができるので、より高感度に検出することができるようになる。
【００１８】
上記部材を反射鏡として用いた場合、励起光学系からフローセルを透過した励起光をフローセルに再度入射させることができるので、励起効率を高めることができ、検出感度がさらに向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に本発明の実施例を説明する。
図１は蛍光分光光度計の概略構成図である。
フローセル１１は左右方向に長い円筒状であり、セル１１の両端は励起光をフローセル１１の中央部に集光できるようにレンズ形状になっている。セル１１の側面には試料を内部に流通させるための試料導入口１３及び試料排出口１５が設けられている。試料導入口１３及び試料排出口１５は、試料から生じる蛍光が蛍光分光器に集光するのを出来るだけ妨げないように配置されていることが望ましい。
【００２０】
フローセル１１の周囲には、セル１１の周面を取り囲むように反射鏡１７が配置されている。反射鏡１７は例えば球面鏡であり、フローセル１１内に流通する試料から生じた蛍光を蛍光分光器に効率的に集光できるものである。実施例の図では球面鏡を例示したが、楕円面鏡や放物面鏡などの凹面反射鏡を用いることもできる。また、複数の平面鏡を接合することで凹面反射鏡を形成してもよい。
【００２１】
励起光学系は反射鏡１７の凹部側（図１中のフローセル１１の左端側）に配置されており、励起光はフローセル１１の端面側からフローセル１１の軸方向に入射される。
励起光を効率良くフローセル１１内に入射させるため、反射鏡１７の凹部の中心は開口部となっており、フローセル１１の左端側は励起光を透過する材料から構成された入射側セル窓１８となっている。これにより、励起光がフローセル１１内に入射する際の光軸を確保することができる。このセル窓１８として、実施例の図ではレンズ形状を示したが、平面板でもよい。
【００２２】
セル１１の右端側には励起光を透過しない材質の部材が配置されており、その部材の内側は反射鏡１９となっている。反射鏡１９は球面状の部材にアルムニウムコーティングを施すことによって形成され、セル１１の中心方向に励起光を反射させるものである。
【００２３】
セル１１の周面は例えば石英ガラスからなる部材２１によって形成されており、両端の部材との間にはフッ素樹脂等のシール材２３が埋め込まれている。また、試料導入口１３及び試料排出口１５もシール材によって部材２１と固定されている。
蛍光分光器２５は、反射鏡１７により反射された蛍光が蛍光分光器２５のスリット２７に集光するように、配置されている。
【００２４】
次に同実施例の動作を説明する。
円筒フローセル１１の軸は励起入射光の光軸に合致しており、入射側セル窓１８を通して励起光が試料に照射する。セル１１内の試料から生じた蛍光は反射鏡１７で反射し、蛍光分光器２５の前段のスリット２７を通り、蛍光分光器を経て検出素子で電気信号となる。また、セル窓１８を通って入射した励起光の一部は反射鏡１９によりセル１１の中心方向に反射され、試料から蛍光を生じさせる。ここで生じた蛍光も反射鏡１７で反射してスリット２７に集光する。
【００２５】
このように、従来の方法では、励起入射光の入射軸に対して垂直な３６０°の方向に放出される蛍光の一部のみしか利用していなかったが、本発明は、円筒状のセルの中心軸を励起入射方向と同じになるように配置し、励起光入射軸と垂直な３６０°全域にわたり放出される蛍光を球面鏡、楕円面鏡又は放物面鏡により捕捉し、蛍光分光器へ導く構成としたので、蛍光分光器へ到達する蛍光量を増大させることができる。
【００２６】
図２はフローセル、励起光学系及び蛍光分光光度計を備えた蛍光分光光度計の全体図である。反射鏡１７は図１に示されたようにフローセル１１の周面を取り囲むように備えられている。フローセル１１の光軸の励起光学系側には励起用回折格子２９が備えられ、光源３１からの光を反射させるようになっている。光源３１の周囲にはミラー３３が備えられており、光源３１からの励起光を効率的に集光できるようになっている。
【００２７】
フローセル１１の光軸の蛍光分光光度計側にはスリット２７が備えられており、スリット２７の奥には蛍光用回折格子３５が備えられている。また、蛍光用回折格子３５によって反射された蛍光を集光するための蛍光検出素子３７が備えられている。
【００２８】
この実施例図の場合、光源３１からの励起光は励起用回折格子２９で反射してフローセル１１に照射された後、セル１１内で生じた蛍光は反射鏡１７によってスリット２７に集光され、蛍光用回折格子３５で反射し、蛍光検出素子３７に集光される。
これにより、従来よりも装置の配置スペースを小さくできるため、測定装置を小型化することができるとともに、高感度に検出することができる。
【００２９】
なお、蛍光検出の検出感度は、光学系の効率を上げて光電子増倍管に到達する蛍光量を増やすことによって向上させることができる。
本発明の構成により、放出される蛍光の利用率を著しく向上させることが可能になり、検出感度を大幅に向上させることができるようになる。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明は蛍光分光光度計、特に小さなセル容量で高感度検出が求められる液体クロマトグラフ用の蛍光分光光度計に有効に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】蛍光分光光度計の概略構成図である。
【図２】フローセル、励起光学系及び蛍光分光光度計を備えた蛍光分光光度計の全体図である。
【図３】従来の蛍光分光光度計を示す概略図である。
【符号の説明】
【００３２】
１１フローセル
１３試料導入口
１５試料排出口
１７反射鏡
１８セル窓
１９反射鏡
２１部材
２３シール材
２５蛍光分光器
２７スリット
２９励起用回折格子
３１光源
３３ミラー
３５蛍光用回折格子
３７蛍光検出素子

【特許請求の範囲】
【請求項１】
励起光学系から照射された励起光を筒状フローセル内を流通する試料に照射し、試料から生じる蛍光を蛍光分光器で検出する蛍光分光光度計において、
前記励起光学系は励起光をフローセルの端面側から軸方向に入射させるように配置されており、
前記フローセルの周面を取り囲んで試料から生じる蛍光を反射させて前記蛍光分光器に導く反射鏡が備えられていることを特徴とする蛍光分光光度計。
【請求項２】
前記反射鏡は球面鏡、楕円面鏡及び放物面鏡からなる群から選ばれた凹面反射鏡である請求項１に記載の蛍光分光光度計。
【請求項３】
前記励起光学系からの励起光が前記フローセルに入射できるように前記鏡の凹部の中心には開口部が設けられている請求項２に記載の蛍光分光光度計。
【請求項４】
前記フローセルの励起光入射側の端面は励起光が透過する材料からなり、前記フローセルの前記端面に対向する端面には励起光を透過しない材質の部材が配置されている請求項１から３のいずれか一項に記載の蛍光分光光度計。
【請求項５】
前記部材は反射鏡である請求項４に記載の蛍光分光光度計。
【請求項６】
前記反射鏡は球面鏡、楕円面鏡及び放物面鏡からなる群から選ばれた凹面鏡である請求項５に記載の蛍光分光光度計。
【請求項７】
前記フローセルは円筒状又は角筒状である請求項１から６のいずれか一項に記載の蛍光分光光度計。

【図１】