專利名稱：光譜測(cè)定裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具備積分球并用于測(cè)量冷卻到所需溫度的試料的光譜測(cè)定裝置。
背景技術(shù)：
在具備對(duì)從試料發(fā)出的被測(cè)定光進(jìn)行觀測(cè)的積分球的光譜測(cè)定裝置中，已知的有對(duì)試料進(jìn)行冷卻的光譜測(cè)定裝置(例如參考專利文獻(xiàn)1)。在專利文獻(xiàn)1中所記載的光譜測(cè)定裝置中，通過使以面向積分球內(nèi)的方式配置的試料接觸冷媒而將試料冷卻到所需的溫度。在具備積分球的光譜測(cè)定裝置中，已知的有對(duì)積分球內(nèi)進(jìn)行冷卻的光譜測(cè)定裝置 (例如參考專利文獻(xiàn)2、。在專利文獻(xiàn)2中所記載的光譜測(cè)定裝置中，將冷氣導(dǎo)入積分球內(nèi)而將積分球冷卻到所需的溫度。本申請(qǐng)人申請(qǐng)的具備積分球的光檢出裝置(例如專利文獻(xiàn)3)?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 特開昭61-08M42號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 特開平07-146175號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3 特開2007-86031號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題在專利文獻(xiàn)1中所記載的光譜測(cè)定裝置中，通過試料接觸冷媒來進(jìn)行冷卻。因此， 在試料露出積分球內(nèi)的部分出現(xiàn)結(jié)露而妨礙正確的測(cè)定。一旦在試料中出現(xiàn)結(jié)露，會(huì)形成對(duì)到試料的被測(cè)定光的入射等的阻擋。積分球的內(nèi)周面一般由具有高反射率且擴(kuò)散性良好的擴(kuò)散反射材料(例如7 々卜，π > (注冊(cè)商標(biāo))和硫酸鋇等)構(gòu)成。根據(jù)該擴(kuò)散反射材料的成分，結(jié)露產(chǎn)生的水分被附著的話，擴(kuò)散反射材料會(huì)被溶解，由積分球的內(nèi)周面的擴(kuò)散反射會(huì)變得不充分。專利文獻(xiàn)2中所記載的光譜測(cè)定裝置中，雖然將冷氣導(dǎo)入到積分球內(nèi)而對(duì)積分球進(jìn)行冷卻，但是這是為了吸收了從配置在積分球內(nèi)的照射燈產(chǎn)生的熱，而沒有對(duì)有關(guān)試料的冷卻方面進(jìn)行任何考慮。由于被測(cè)定對(duì)象是發(fā)熱的光源，因此不會(huì)引起上述的結(jié)露問題。但是，為了簡(jiǎn)單且高效率地冷卻試料，考慮了使用保持冷媒的杜瓦瓶。然而，即使在使用了杜瓦瓶的情況下，也難以防止杜瓦瓶露出積分球內(nèi)的部分出現(xiàn)結(jié)露。本發(fā)明的目的在于提供一種即使在對(duì)冷卻到所需溫度的狀態(tài)的試料進(jìn)行測(cè)定的情況下，也可以防止結(jié)露出現(xiàn)的光譜測(cè)定裝置。解決問題的方法本發(fā)明提供的是一種具備將測(cè)定對(duì)象的試料配置在內(nèi)部而觀測(cè)從試料發(fā)出的被測(cè)定光的積分球的光譜測(cè)定裝置，具備保持用于冷卻試料的冷媒，并且至少一部分以面對(duì)
3積分球內(nèi)的方式定位的杜瓦瓶，以及將從杜瓦瓶所保持的冷媒產(chǎn)生的氣體導(dǎo)入到積分球內(nèi)的氣體導(dǎo)入通路。在本發(fā)明中，通過杜瓦瓶所保持的冷媒的氣化，而產(chǎn)生比較低溫且干燥的氣體。從冷媒產(chǎn)生的氣體通過氣體導(dǎo)入通路被導(dǎo)入到積分球內(nèi)。因此，積分球內(nèi)由于從冷媒產(chǎn)生的氣體，而處在比較低溫且干燥的環(huán)境下，從而能夠防止杜瓦瓶露出積分球內(nèi)的部分出現(xiàn)結(jié)
Mo優(yōu)選地，進(jìn)一步具備覆蓋杜瓦瓶的從積分球露出的部分的蓋體。這種情況下，能夠防止從冷媒產(chǎn)生的氣體被外擴(kuò)散到裝置外，并且效率良好地將該氣體導(dǎo)入到的積分球內(nèi)。更優(yōu)選地，在蓋體中設(shè)置有氣體導(dǎo)入通路。在這種情況下，能夠可靠且簡(jiǎn)易地進(jìn)行氣體導(dǎo)入通路的設(shè)置。優(yōu)選地，進(jìn)一步具備容納試料并且配置在杜瓦瓶?jī)?nèi)的試料支撐體。在這種情況下， 試料能夠不接觸冷媒而通過冷媒冷卻。優(yōu)選地，進(jìn)一步具備將干燥氣體導(dǎo)入積分球內(nèi)的氣體導(dǎo)入通路。在這種情況下，能夠進(jìn)一步防止杜瓦瓶中露出積分球內(nèi)的部分出現(xiàn)結(jié)露。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種即使在對(duì)冷卻到所需溫度的狀態(tài)的試料進(jìn)行測(cè)定的情況下，也可以進(jìn)一步防止結(jié)露產(chǎn)生的光譜測(cè)定裝置。


圖1是示意性地表示光譜測(cè)定裝置的一個(gè)實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)的圖。圖2是表示積分球和杜瓦瓶框體的結(jié)構(gòu)一個(gè)例子的立體圖。圖3是表示積分球、杜瓦瓶框體以及杜瓦瓶的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的截面圖。圖4是表示積分球、杜瓦瓶框體以及杜瓦瓶的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的截面圖。圖5是表示積分球、杜瓦瓶框體以及杜瓦瓶的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的截面圖。圖6是表示積分球、杜瓦瓶框體以及杜瓦瓶的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的截面圖。圖7是表示排水開口部的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的截面圖。圖8是表示數(shù)據(jù)解析裝置的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的方框圖。圖9是表示積分球、杜瓦瓶框體以及杜瓦瓶的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的立體圖。圖10是表示積分球、杜瓦瓶框體以及杜瓦瓶的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的立體圖。圖11是表示積分球、杜瓦瓶框體以及杜瓦瓶的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的立體圖。圖12是表示積分球、杜瓦瓶框體以及杜瓦瓶的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的立體圖。圖13是表示積分球、杜瓦瓶框體以及杜瓦瓶的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的立體圖。圖14是表示積分球、杜瓦瓶框體以及杜瓦瓶的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的立體圖。
具體實(shí)施例方式以下，參考附圖詳細(xì)地說明本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式。此外，在說明中，對(duì)于同一元件或者具有同一功能的元件，使用同一符號(hào)表示并省略重復(fù)的說明。圖1是示意性地表示光譜測(cè)定裝置的一個(gè)實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)的圖。根據(jù)本實(shí)施方式的光譜測(cè)定裝置IA具備照射光供給部10、積分球20、光譜分析裝置30、杜瓦瓶框體40、杜瓦瓶50以及數(shù)據(jù)解析裝置90。光譜測(cè)定裝置1A，可以以如下的方式形成，即對(duì)發(fā)光材料等的試料S照射規(guī)定波長(zhǎng)的激發(fā)光并且根據(jù)光致發(fā)光(Photo luminescence, PL)法測(cè)定和評(píng)價(jià)試料S的熒光特性等的發(fā)光特性。照射光供給部10供給用于測(cè)定試料S的發(fā)光特性的激發(fā)光，該激發(fā)光作為供給到容納有測(cè)量對(duì)象的試料S的積分球20的內(nèi)部的照射光。照射光供給部10作為照射光供給構(gòu)件而起作用。在圖1中，照射光供給部10由照射光源11和將來自于照射光源11的光引導(dǎo)至積分球20的光導(dǎo)13構(gòu)成。在照射光供給部10中，波長(zhǎng)切換部12被設(shè)置于照射光源 11和光導(dǎo)13之間。因此，照射光供給部10被構(gòu)成為能夠?qū)⒄丈涞椒e分球20的照射光以規(guī)定波長(zhǎng)的激發(fā)光和含有在規(guī)定波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光成分的光(以下稱之為白色光)進(jìn)行切換。 由此，照射光供給部10作為激發(fā)光供給構(gòu)件和白色光供給構(gòu)件而起作用。作為照射光供給部10的具體的構(gòu)成例子，可以使用作為照射光源11的白色光源， 并且在波長(zhǎng)切換部12上設(shè)置波長(zhǎng)選擇構(gòu)件的結(jié)構(gòu)，該波長(zhǎng)選擇構(gòu)件在從照射光源11提供的光當(dāng)中只挑選規(guī)定波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光成分并使其朝著光導(dǎo)13通過。在此情況下，在波長(zhǎng)切換部12中如果是關(guān)閉波長(zhǎng)選擇的情況，那么照射到積分球20的照射光成為白色，如是是開啟波長(zhǎng)選擇的情況，那么照射到積分球20的照射光成為規(guī)定波長(zhǎng)的激發(fā)光。作為波長(zhǎng)選擇構(gòu)件具體例如可以使用分光濾光器或者分光器等。積分球20被用于配置于內(nèi)部的試料S發(fā)光特性的測(cè)定。積分球20具有用于將被照射于試料S的激發(fā)光入射到積分球20內(nèi)的入射開口部21、用于使來自于試料S的被測(cè)定光向外部出射的出射開口部22、以及用于將試料S導(dǎo)入到積分球20內(nèi)部的第1試料導(dǎo)入開口部23。由裝配螺絲而使得杜瓦瓶框體40裝卸自如地安裝于第1試料導(dǎo)入開口部23。在積分球20的入射開口部21上固定有照射光入射用的光導(dǎo)13的出射端部。作為光導(dǎo)13例如可以使用光纖。在積分球20的出射開口部22上固定有將來自于試料S的被測(cè)定光向后段光譜分析裝置30進(jìn)行導(dǎo)光的光導(dǎo)25的入射端部。作為光導(dǎo)25例如可以使用單股光纖或者多股光纖束。光譜分析裝置30對(duì)從積分球20的出射開口部22經(jīng)由光導(dǎo)25進(jìn)行出射的來自于試料S的被測(cè)定光進(jìn)行分光，從而取得其波長(zhǎng)光譜。光譜分析裝置30作為分光構(gòu)件而起作用。在本構(gòu)成例中，光譜分析裝置30作為具有分光部31和光譜數(shù)據(jù)生成部32的多通道分光器而構(gòu)成。分光部31由將被測(cè)定光分解成波長(zhǎng)成分的分光器、檢測(cè)來自分光器的光的光檢測(cè)器所構(gòu)成。作為光檢測(cè)器例如可以使用用于檢測(cè)經(jīng)波長(zhǎng)分解的被測(cè)定光的各個(gè)波長(zhǎng)成分的多通道(例如IOM通道)的像素被排列成一維的CXD線性傳感器。取決于分光部31的測(cè)定波長(zhǎng)區(qū)域?qū)?yīng)于具體的結(jié)構(gòu)等可以作適當(dāng)?shù)脑O(shè)定，例如可以是300nm 950nm。光譜數(shù)據(jù)生成部32實(shí)行對(duì)于從分光部31的光檢測(cè)器的各個(gè)通道輸出的檢測(cè)信號(hào)必要的信號(hào)處理從而產(chǎn)生作為被測(cè)定光光譜數(shù)據(jù)的波長(zhǎng)光譜數(shù)據(jù)。光譜數(shù)據(jù)生成部32作為光譜數(shù)據(jù)產(chǎn)生構(gòu)件而起作用。在光譜數(shù)據(jù)產(chǎn)生部32上產(chǎn)生并取得的波長(zhǎng)光譜的數(shù)據(jù)被輸出到后段的數(shù)據(jù)解析裝置90。數(shù)據(jù)解析裝置90是一種對(duì)由光譜分析裝置30而取得的波長(zhǎng)光譜實(shí)行必要的數(shù)據(jù)解析從而取得有關(guān)試料S的信息的數(shù)據(jù)解析裝置。關(guān)于在數(shù)據(jù)解析裝置90中的具體數(shù)據(jù)解析內(nèi)容將在后面敘述。在數(shù)據(jù)解析裝置90上連接有被用于關(guān)于數(shù)據(jù)解析等的指示輸入
5以及解析條件輸入等的輸入裝置97、和被用于數(shù)據(jù)解析結(jié)果的顯示等的顯示裝置98。接著，參考圖2至圖6，對(duì)圖1中所示的光譜測(cè)定裝置IA所使用的積分球20、杜瓦瓶框體40和杜瓦瓶50的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。圖2是表示圖1中示出的光譜測(cè)定裝置IA所使用的積分球20和杜瓦瓶框體40的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的立體圖。圖3至圖6是表示積分球20、 杜瓦瓶框體40和杜瓦瓶50的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的截面圖，示出了在沿激發(fā)光的照射光軸L 的截面的積分球20、杜瓦瓶框體40和杜瓦瓶50的結(jié)構(gòu)。圖3和圖5中的截面與圖4和圖 6中的截面垂直。積分球20具備利用裝配螺絲285而安裝在臺(tái)架280上的積分球本體200。臺(tái)架 280形成為具有相互垂直的2個(gè)接地面觀1、觀2的L字形狀。照射光軸L經(jīng)過積分球本體 200的中心位置，以平行于接地面281且垂直于接地面282的方向上延伸。在積分球本體200設(shè)置有圖1中所示的入射開口部21、出射開口部22和第1試料導(dǎo)入開口部23。入射開口部21被設(shè)置在光軸L的一側(cè)的積分球本體200的規(guī)定位置(圖中的左側(cè)位置)。出射開口部22被設(shè)置在經(jīng)過積分球本體200的中心位置且垂直于光軸L 的面上的規(guī)定位置。第1試料導(dǎo)入開口部23被設(shè)置在，在經(jīng)過積分球本體200的中心位置且垂直于光軸L的面上從中心位置看，與出射開口部22偏離的90°位置(圖中的上側(cè)位置)上。在圖3中示出的構(gòu)成例中，除了第1試料導(dǎo)入開口部23之外，還設(shè)置有第2試料導(dǎo)入開口部對(duì)。第2試料導(dǎo)入開口部M被設(shè)置在光軸L的另一側(cè)而與入射開口部21相對(duì)的位置(圖中右側(cè)的位置)。在第2試料導(dǎo)入開口部對(duì)安裝有用于放置試料的試料支撐體 240。 在入射開口部21上插入并安裝有用于連接照射光入射用的光導(dǎo)13的光導(dǎo)支撐體 210。在出射開口部22上插入并安裝有用于連接被測(cè)定光出射用的光導(dǎo)25的光導(dǎo)支撐體 220。在圖2至圖6中省略了光導(dǎo)13、25的圖示。在杜瓦瓶框體40內(nèi)設(shè)置有在積分球20內(nèi)將試料S保持在規(guī)定位置的試料支撐體 80，以及用于冷卻試料支撐體80所保持的試料S的杜瓦瓶50。試料支撐體80是一端被封閉的管狀部件。杜瓦瓶50是用于保持對(duì)試料S進(jìn)行冷卻的冷媒(例如液氮等)且一端被封閉的近似管狀的容器。杜瓦瓶50形成具有真空層的絕熱二重結(jié)構(gòu)。試料支撐體80被定位和配置在杜瓦瓶50的內(nèi)側(cè)。杜瓦瓶50具有，具有第1內(nèi)徑且定位在另一端側(cè)的第1容器部50a，以及具有比第1內(nèi)徑小的第2內(nèi)徑且定位在一端側(cè)的第2容器部50b。第2內(nèi)徑被設(shè)定成比試料支撐體80的外徑大，在試料支撐體80配置在杜瓦瓶50 內(nèi)的狀態(tài)下，在第2容器部50b和試料支撐體80之間形成空間。通過使在第2容器部50b 和試料支撐體80之間的空間存在冷媒，從而在試料支撐體80的一端側(cè)所保持的試料S被冷卻。杜瓦瓶框體40是具有在內(nèi)部容納杜瓦瓶50的空間的部件，具有第1箱體41、第 2箱體43、第1蓋板45和第2蓋板47。第1箱體41是由筒狀(在本實(shí)施方式是圓筒狀) 的軀體部41a和位于軀體部41a的一端側(cè)的底部41b構(gòu)成且具有底狀的部件。在底部41b 上，在該中央部分形成有開口部42。第1蓋板45通過裝配螺絲51被裝卸自如地安裝到第 1箱體41的底部41b而堵塞底部41b所形成的開口部42。第2箱體43由兩端開口的筒狀(在本實(shí)施方式是圓筒狀)的軀體部43a構(gòu)成。第1箱體41和第2箱體43通過裝配螺絲52來裝卸自如地安裝，并以彼此的另一端側(cè)相連接的狀態(tài)被固定。第2蓋板47通過裝配螺絲53被裝卸自如地安裝到第2箱體43的一端而堵塞這一端的開口。在第2蓋板47的中央部分，形成有用于使杜瓦瓶50的第2容器部50b 穿通的開口部48，以便與第1試料導(dǎo)入開口部23連通。在第2蓋板47中，如圖7所示，形成有用于將積存在杜瓦瓶框體40內(nèi)的水排出的排水開口部49。排水開口部49通常利用螺絲討來堵塞。杜瓦瓶50通過在第1箱體41和第2箱體43的內(nèi)周面具有規(guī)定間隔而設(shè)置的多個(gè)隔離物70來形成在徑向上的定位。根據(jù)各個(gè)隔離物70在第1箱體41和第2箱體43的內(nèi)周面和杜瓦瓶50的第1容器部50a的外周面之間形成規(guī)定的間隙G1。在第2蓋板47中，通過裝配螺絲55裝卸自如地安裝有支撐杜瓦瓶50的支撐臺(tái) 61。支撐臺(tái)61是大致圓柱狀的部件。在支撐臺(tái)61的中央部位，形成有用于使杜瓦瓶50的第2容器部50b穿通的貫通孔62，以便與形成在第2蓋板47的開口部48連通。在第2箱體43的內(nèi)周面和支撐臺(tái)61的外周面之間形成有規(guī)定間隙G2。在第2蓋板47和支撐臺(tái)61 之間以包圍貫通孔62的方式設(shè)置有環(huán)狀墊圈(未圖示)。通過將該墊圈夾在第2蓋板47 和支撐臺(tái)61之間，以使第2蓋板47和支撐臺(tái)61之間不透水。在支撐臺(tái)61上，在與安裝在第2蓋板47而接觸的第1面61a相對(duì)的第2面61b 上，設(shè)置有從該第2面61b突出的突出部63。突出部63以包圍貫通孔62的外側(cè)的方式， 被形成為從貫通孔62中心軸方向看為環(huán)狀。突出部63通過與杜瓦瓶50接觸而規(guī)定在杜瓦瓶50的插入方向上的位置。支撐臺(tái)61的第2面61b與杜瓦瓶50只是隔開了突出部63 的高度，而在支撐臺(tái)61的第2面61b和杜瓦瓶50之間形成有規(guī)定間隙G3。支撐臺(tái)61和杜瓦瓶50之間設(shè)置有環(huán)狀墊圈(未圖示)，以便包圍突出部63。通過將該墊圈夾在支撐臺(tái) 61和杜瓦瓶50之間，以使支撐臺(tái)61和杜瓦瓶50之間不透水。在支撐臺(tái)61形成有多個(gè)連通路64，該連通路64將第2箱體43的內(nèi)周面和支撐臺(tái) 61的外周面之間所形成的規(guī)定間隙G2和支撐臺(tái)61的第2面61b和杜瓦瓶50之間所形成的規(guī)定間隙G3連通。各連通路64以等角度間隔(例如，大致90°間隔)配置在貫通孔62 的中心軸的四周。連通路64由第1通路部分65和第2通路部分66組成。第1通路部分 65在支撐臺(tái)61的外周面開口且從支撐臺(tái)61的外周面沿支撐臺(tái)61的徑向延伸。第2通路部分66從第1通路部分65沿與貫通孔62的中心軸平行的方向延伸且在第2面61b開口。在杜瓦瓶50的第2容器部50b的外周和形成在支撐臺(tái)61的貫通孔62的內(nèi)周面之間、第2容器部50b的外周和形成在第2蓋板47的開口部48的內(nèi)周面之間、以及第2容器部50b的外周和第1試料導(dǎo)入開口部23的內(nèi)周面之間，分別形成有規(guī)定的間隙G4、G5和 G6。間隙G4、G5和G6相互連通，并且與支撐臺(tái)61的第2面61b和杜瓦瓶50之間的規(guī)定的間隙G3以及積分球20內(nèi)的空間也連通。由此，杜瓦瓶50內(nèi)的空間經(jīng)過支撐臺(tái)61的第2 面61b和杜瓦瓶50之間所形成的規(guī)定間隙G3、第2容器部50b的外周和形成在貫通孔62 的內(nèi)周面之間所形成的規(guī)定的間隙G4、第2容器部50b的外周和第2蓋板47的開口部48 的內(nèi)周面之間所形成的規(guī)定的間隙G5、以及第2容器部50b的外周和第1試料導(dǎo)入開口部 23的內(nèi)周面之間所形成的規(guī)定的間隙G6而與積分球20內(nèi)的空間連通。第2容器部50b的長(zhǎng)度以如下方式設(shè)置，即在杜瓦瓶50接觸到支撐臺(tái)61的接觸面的狀態(tài)下，第2容器部50b的頂端部分以規(guī)定長(zhǎng)度突出到積分球20內(nèi)。詳細(xì)地，設(shè)定第2容器部50b的長(zhǎng)度，以便將定位在杜瓦瓶50內(nèi)的試料支撐體80所保持的試料S放置在積分球20內(nèi)。因此，杜瓦瓶50第2容器部50b的頂端部分露出到積分球20內(nèi)。杜瓦瓶50和試料支撐體80，優(yōu)選地，由可透過包含激發(fā)光和被測(cè)定光的光的材質(zhì)形成，例如適當(dāng)?shù)厥褂糜珊铣墒⒉Ａе瞥傻墓鈱W(xué)元件。第1試料導(dǎo)入開口部23和試料支撐體80可以優(yōu)選使用在例如溶解有發(fā)光材料的溶液是試料S的情況。當(dāng)試料S是固體試料、粉末試料等的情況下，也可以使用這種試料支撐體80。第2試料導(dǎo)入開口部M和試料支撐體240可以優(yōu)選使用在試料S是固體試料、粉末試料的情況。這種情況下，作為試料支撐體，使用例如試料保持基板、或培養(yǎng)皿等。試料支撐體80、240按照試料S的種類、光譜測(cè)定的內(nèi)容來分別使用。在使用試料支撐體80的情況下，以為了使光軸L沿水平線而使臺(tái)架觀0的接地面向下的狀態(tài)來設(shè)置積分球20。在使用試料支撐體MO的情況下，以為了使光軸L沿鉛垂線而使臺(tái)架觀0的接地面觀2向下的狀態(tài)來設(shè)置積分球20。以下說明使用試料支撐體80來執(zhí)行試料S的光譜測(cè)定的情況。照射光入射用的光導(dǎo)13在通過光導(dǎo)支撐體210的光導(dǎo)保持部211定位的狀態(tài)下被保持。來自于照射光源11(參考圖1)的光通過光導(dǎo)13而被導(dǎo)光到積分球20，通過設(shè)置在光導(dǎo)支撐體210內(nèi)的聚光透鏡212而被聚光，并照射到試料支撐體80。在本實(shí)施方式中， 試料支撐體80的保持試料S的部分位于偏離于來自激發(fā)光的入射開口部21的光路的地方。被測(cè)定光出射用的光導(dǎo)25在由光導(dǎo)支撐體220定位的狀態(tài)下被保持。在作為來自于照射光供給部10的照射光供給規(guī)定波長(zhǎng)的激發(fā)光的情況下，來自于被照射激發(fā)光的試料S的光受到涂布在積分球本體200的內(nèi)壁的高擴(kuò)散反射粉末(例如 7《々卜，口 > (注冊(cè)商標(biāo))和硫酸鋇等)而被多重?cái)U(kuò)散反射。被擴(kuò)散反射的光入射到與光導(dǎo)支撐體220連接的光導(dǎo)25，并作為測(cè)定光引導(dǎo)到光譜分析裝置30。由此，進(jìn)行來自于試料S的光的光譜測(cè)定。作為成為被測(cè)定光的來自于試料S的光，具有由激發(fā)光的照射而在試料S出現(xiàn)的熒光等的發(fā)光和在激發(fā)光中的在試料S散射、反射等的光成分。圖8是示出了使用在圖1中示出的光譜測(cè)定裝置IA的數(shù)據(jù)解析裝置90的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的方框圖。在本結(jié)構(gòu)實(shí)施例中的數(shù)據(jù)解析裝置90被形成為具有光譜數(shù)據(jù)輸入部 91、試料信息解析部92、修正數(shù)據(jù)取得部93和解析數(shù)據(jù)輸出部96。在數(shù)據(jù)解析裝置90中， 對(duì)于修正數(shù)據(jù)取得部93，設(shè)置有修正數(shù)據(jù)計(jì)算部94和修正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部95。光譜數(shù)據(jù)輸入部91輸入通過光譜分析裝置30獲得作為光譜數(shù)據(jù)的波長(zhǎng)光譜等的數(shù)據(jù)。光譜數(shù)據(jù)輸入部91起到輸入構(gòu)件的作用。光譜數(shù)據(jù)輸入部91輸入的光譜數(shù)據(jù)被數(shù)送到試料信息解析部92。試料信息解析部92對(duì)所輸入的波長(zhǎng)光譜進(jìn)行解析而獲得關(guān)于試料S的信息。試料信息解析部92起到作為試料信息解析構(gòu)件的作用。修正數(shù)據(jù)取得部93， 對(duì)在積分球20內(nèi)將試料S保持在試料支撐體80的上述結(jié)構(gòu)，考慮了由于試料支撐體80光吸收、具體來說是考慮了激發(fā)光或從試料S的發(fā)出的光的至少一方的吸收，從而取得用于修正波長(zhǎng)光譜的修正數(shù)據(jù)。修正數(shù)據(jù)取得部93起到作為修正數(shù)據(jù)取得構(gòu)件的作用。試料信息解析部92根據(jù)在修正數(shù)據(jù)取得部93獲得的修正數(shù)據(jù)而對(duì)波長(zhǎng)光譜進(jìn)行修正，并且對(duì)被修正的波長(zhǎng)光譜進(jìn)行解析而獲得根據(jù)光致發(fā)光(PL)法的發(fā)光量子收率等的試料S的信肩、ο波長(zhǎng)光譜的修正數(shù)據(jù)例如可以從修正數(shù)據(jù)計(jì)算部94取得。修正數(shù)據(jù)計(jì)算部94參
8照并根據(jù)以規(guī)定條件實(shí)行的修正數(shù)據(jù)導(dǎo)出用的測(cè)定結(jié)果的波長(zhǎng)光譜從而計(jì)算出修正數(shù)據(jù)。 修正數(shù)據(jù)計(jì)算部94作為修正數(shù)據(jù)計(jì)算構(gòu)件而起作用。有關(guān)具體的修正數(shù)據(jù)計(jì)算方法將在后面敘述。在預(yù)先求得波長(zhǎng)光譜的修正數(shù)據(jù)的情況下也可以制成以下所述的結(jié)構(gòu)，即將修正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在修正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部95并且對(duì)應(yīng)于必要修正數(shù)據(jù)取得部93讀出并取得修正數(shù)據(jù)。在此情況下，也可以制成不設(shè)置修正數(shù)據(jù)計(jì)算部94的結(jié)構(gòu)。當(dāng)然也可以制成將由修正數(shù)據(jù)計(jì)算部94計(jì)算出的修正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在修正數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部95并且對(duì)應(yīng)于必要修正數(shù)據(jù)取得部93讀出該修正數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)。解析數(shù)據(jù)輸出部96輸出在試料信息解析部92中實(shí)行解析的試料信息的解析結(jié)果。解析數(shù)據(jù)輸出部96作為輸出構(gòu)件而起作用。解析結(jié)果的數(shù)據(jù)如果經(jīng)由解析數(shù)據(jù)輸出部 96被輸出到顯示裝置98的話，那么顯示裝置98對(duì)于操作者以規(guī)定顯示畫面顯示出其解析結(jié)果。關(guān)于解析結(jié)果的輸出對(duì)象并限定于顯示裝置98，也可以將數(shù)據(jù)輸出至其它裝置。在圖8的結(jié)構(gòu)中，相對(duì)于解析數(shù)據(jù)輸出部96除了顯示裝置98之外還表示了連接外部裝置99 的結(jié)構(gòu)。作為外部裝置99例如可以列舉印刷裝置、外部存儲(chǔ)裝置以及其它終端裝置等。在圖1至圖7所示出的光譜測(cè)定裝置1A，具備積分球20和光譜分析裝置30，所述積分球20設(shè)置有激發(fā)光入射用的入射開口部21以及被測(cè)定光出射用的出射開口部22并被構(gòu)成為能夠進(jìn)行根據(jù)PL法的試料S發(fā)光特性的測(cè)定，所述光譜分析裝置30以根據(jù)波長(zhǎng)光譜能夠?qū)⒓ぐl(fā)光以及來自于試料S的被測(cè)定光區(qū)分的形式進(jìn)行光譜測(cè)定。關(guān)于在積分球 20內(nèi)保持試料S的試料支撐體80，準(zhǔn)備修正數(shù)據(jù)，該修正數(shù)據(jù)考慮了在數(shù)據(jù)解析裝置90中由于試料容器而引起的對(duì)光的吸收，并且在根據(jù)該修正數(shù)據(jù)修正了波長(zhǎng)光譜之后，實(shí)行對(duì)波長(zhǎng)光譜的解析以及對(duì)試料信息的導(dǎo)出。由此，即使是在由于試料支撐體80而引起的對(duì)光的吸收的影響不能夠被無視的情況下，也能夠抑制由發(fā)光量子收率等的解析結(jié)果所產(chǎn)生的誤差，從而變得能夠合適地而且高精度地實(shí)行對(duì)試料S的光譜測(cè)定。但是，在本實(shí)施方式中，如圖9和圖10所示，通過被保持于杜瓦瓶50中的用于調(diào)節(jié)溫度的冷媒R，能夠使試料S在被調(diào)節(jié)至規(guī)定溫度的狀態(tài)下實(shí)行測(cè)定。例如，在使用液氮作為冷媒R的情況下，在液氮溫度(近似-196°C )附近的試料S的光譜測(cè)定成為可能。由此，根據(jù)本實(shí)施方式，由于使用了保持冷媒R的杜瓦瓶50，可以簡(jiǎn)便且效率高地冷卻試料S。在測(cè)定的時(shí)候，保持在杜瓦瓶50的冷媒R氣化，通過冷媒R的氣化而產(chǎn)生比較低溫且干燥的氣體。從冷媒R產(chǎn)生的氣體，如在圖9和圖10用箭頭所示，經(jīng)過第1箱體41和第2箱體43的內(nèi)周面與第1容器部50a的外周面之間所形成的規(guī)定間隙G1，第2箱體43 的內(nèi)周面與支撐臺(tái)61的外周面之間所形成的規(guī)定間隙G2，形成在支撐臺(tái)61的多個(gè)連通路 64，支撐臺(tái)61的第2面61b和杜瓦瓶50之間所形成的規(guī)定間隙G3、第2容器部50b的外周和貫通孔62的內(nèi)周面之間所形成的規(guī)定的間隙G4、第2容器部50b的外周和形成在第2蓋板47的開口部48的內(nèi)周面之間所形成的規(guī)定的間隙G5、以及第2容器部50b的外周和第 1試料導(dǎo)入開口部23的內(nèi)周面之間所形成的規(guī)定的間隙G6，被導(dǎo)入到積分球20內(nèi)。S卩，間隙Gl至G6以及連通路64，起到將從保持在杜瓦瓶50的冷媒R產(chǎn)生的氣體導(dǎo)入到積分球 20內(nèi)的氣體導(dǎo)入通路的作用。導(dǎo)入到積分球20內(nèi)的氣體吸收積分球20內(nèi)的水分，使積分球20內(nèi)的溫度降低。因此，根據(jù)本實(shí)施方式，積分球20內(nèi)通過從冷媒R產(chǎn)生的氣體而處在比較低溫且干燥的環(huán)境下，可以防止杜瓦瓶的杜瓦瓶50第2容器部50b在積分球20內(nèi)露出的部分出
9現(xiàn)結(jié)露。在實(shí)施方式中，從冷媒R產(chǎn)生的氣體，從第2容器部50b的外周和第1試料導(dǎo)入開口部23的內(nèi)周面之間所形成的規(guī)定的間隙G6流入積分球20內(nèi)。流入積分球20內(nèi)的氣體沿杜瓦瓶50的第2容器部50b中在積分球20內(nèi)露出的部分流動(dòng)。該氣體的流動(dòng)積極地使與第2容器部50b在積分球20內(nèi)露出的部分鄰近的環(huán)境溫度和濕度降低。由此，可以進(jìn)一步可靠地防止在第2容器部50b在積分球20內(nèi)露出的部分出現(xiàn)結(jié)露。積分球20被構(gòu)成為基本上不漏光的構(gòu)造，僅僅存在使氣體通過入射開口部21和出射開口部22等的微小間隙。因此，吸收了積分球20內(nèi)的水分的氣體，從存在于入射開口部21和出射開口部22等的微小的間隙而被排出積分球20。然而，也可以通過其他途徑設(shè)置將吸收了積分球20內(nèi)的水分的氣體向積分球20外排出的排出開口部。由于要求積分球 20為不漏光的結(jié)構(gòu)，優(yōu)選為采用將氣體從存在于入射開口部21和出射開口部22等的微小的間隙排出的結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施方式中，如上所述，在杜瓦瓶框體40內(nèi)冷媒R產(chǎn)生的氣體可以在第1箱體41和第2箱體43的內(nèi)周面與第1容器部50a的外周面之間所形成的規(guī)定間隙Gl流動(dòng)。 由此，可以也降低第1容器部50a的外周面鄰近的環(huán)境溫度和濕度，防止在第1容器部50a 的外周面等出現(xiàn)結(jié)露。以防萬一，即使在第1容器部50a的外周面等出現(xiàn)結(jié)露而將水積存到杜瓦瓶框體40內(nèi)的情況下，由于通過墊圈71、72而使在第2蓋板47和支撐臺(tái)61之間以及支撐臺(tái)61和杜瓦瓶50之間不透水，因此也可以防止水滲入到積分球20內(nèi)。此外，由于連通路64由第1通路部分65和第2通路部分66構(gòu)成，水通過連通路64而難以滲入積分球20內(nèi)。在杜瓦瓶框體40內(nèi)積存的水從排水開口部49排出。在本實(shí)施方式中，杜瓦瓶50的從積分球20露出的第1容器部50a被杜瓦瓶框體 40覆蓋。由此，可以防止冷媒R產(chǎn)生的氣體擴(kuò)散到裝置外并且將該氣體高效率地導(dǎo)入到積分球20內(nèi)。在本實(shí)施方式中，杜瓦瓶框體40構(gòu)成上述氣體導(dǎo)入通路的一部分。由此，可以可靠且簡(jiǎn)單地進(jìn)行上述氣體導(dǎo)入通路的設(shè)置。在本實(shí)施方式中，具備容納試料S并且配置在杜瓦瓶50內(nèi)的試料支撐體80。由此，試料S不接觸冷媒R，可以可靠地進(jìn)行冷卻。以上，已經(jīng)說明了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是本發(fā)明不必然限定在上述的實(shí)施方式，在不偏離本發(fā)明主題的范圍內(nèi)的各種改變形式也是有可能的。在本實(shí)施方式中，設(shè)置有容納杜瓦瓶50的杜瓦瓶框體40，但是，杜瓦瓶框體40不是必要的。在沒有杜瓦瓶框體40的情況下，也可以是通過導(dǎo)管等將杜瓦瓶50和積分球20 連接而將從冷媒R產(chǎn)生的氣體通過該導(dǎo)管等導(dǎo)入到積分球20內(nèi)。在本實(shí)施方式中，通過支撐臺(tái)61所形成的多個(gè)連通路64、支撐臺(tái)61的第2面61b 和杜瓦瓶50之間所形成的規(guī)定間隙G3、第2容器部50b的外周和貫通孔62的內(nèi)周面之間所形成的規(guī)定的間隙G4、第2容器部50b的外周和第2蓋板47的開口部48的內(nèi)周面之間所形成的規(guī)定的間隙G5、以及第2容器部50b的外周和第1試料導(dǎo)入開口部23的內(nèi)周面之間所形成的規(guī)定的間隙G6，而連接杜瓦瓶框體40和積分球20，但不限于此。也可以通過導(dǎo)管等連接杜瓦瓶框體40和積分球20而將從冷媒R產(chǎn)生的氣體通過該導(dǎo)管等從杜瓦瓶框體 40導(dǎo)入到積分球20內(nèi)。在本實(shí)施方式中，雖然將由冷媒R的氣化產(chǎn)生的氣體導(dǎo)入到積分球20內(nèi)，但是可以在該氣體導(dǎo)入的同時(shí)將干燥的氣體也導(dǎo)入到積分球20內(nèi)。例如，如圖11和圖12所示， 可以設(shè)置將干燥氣體導(dǎo)入到杜瓦瓶框體40 (例如第1箱體41)的導(dǎo)入開口部75，并將從干燥氣體送出部76出來的氣體通路77連接到導(dǎo)入開口部75。在這種情況下，干燥氣體和從冷媒R產(chǎn)生的氣體一起被導(dǎo)入到積分球20內(nèi)。即，可以是將冷媒R產(chǎn)生的氣體導(dǎo)入到積分球20內(nèi)的氣體導(dǎo)入通路起到將干燥氣體導(dǎo)入到積分球20內(nèi)的氣體導(dǎo)入通路的作用。也可將干燥氣體導(dǎo)入到積分球20內(nèi)的氣體導(dǎo)入通路和將從冷媒R產(chǎn)生的氣體導(dǎo)入到積分球20 內(nèi)的氣體導(dǎo)入通路形成不同的路徑，而將干燥氣體直接導(dǎo)入積分球20內(nèi)。作為干燥氣體， 可以使用例如氮?dú)夂秃獾取Ｔ诒緦?shí)施方式中，如圖13所示，也可以通過冷卻器101來調(diào)節(jié)保持在杜瓦瓶50的冷媒R的溫度。在這種情況下，任意溫度的試料S的光譜測(cè)定成為可能。與冷卻器101的連接，可以通過在杜瓦瓶框體40 (例如第1箱體41和第1蓋板45)設(shè)置管道連接器103并將管道105連接到管道連接器103來實(shí)現(xiàn)。連通路64的第1通路部分65，如圖14所示，也可以形成為如下方式，即朝著從與第2通路部分66的連接處到支撐臺(tái)61的外周面的開口處而向下傾斜。在這種情況下，在連通路64內(nèi)產(chǎn)生的水滴容易排到支撐臺(tái)61外。第2通路部分66，不一定形成為平行于貫通孔62的中心軸的方向延伸，也可以形成為相對(duì)于與貫通孔62的中心軸平行的方向傾斜。產(chǎn)業(yè)上的利用可能性本發(fā)明能夠利用作為對(duì)試料照射規(guī)定波長(zhǎng)的激發(fā)光并根據(jù)光致發(fā)光法來測(cè)定、評(píng)價(jià)試料的熒光特性等發(fā)光特性的光譜測(cè)定裝置。符號(hào)的說明IA——光譜測(cè)定裝置，20——積分球，21——入射開口部，22——出射開口部， 23——第1試料導(dǎo)入開口部，40——杜瓦瓶框體，41——第1箱體，43——第2箱體，45—— 第1蓋板，47——第2蓋板，48——開口部，50——杜瓦瓶，61——支撐臺(tái)，62——貫通孔， 64——連通路，80——試料支撐體，Gl G6——間隙，R——冷媒，S——試料。
1權(quán)利要求
1.一種光譜測(cè)定裝置，其特征在于，其為具備將測(cè)定對(duì)象的試料配置在內(nèi)部而觀測(cè)從試料產(chǎn)生的被測(cè)定光的積分球的光譜測(cè)定裝置， 具備保持用于冷卻試料的冷媒，并且至少一部分以面對(duì)所述積分球的方式定位的杜瓦瓶；以及將從所述杜瓦瓶所保持的冷媒產(chǎn)生的氣體導(dǎo)入到所述積分球內(nèi)的氣體導(dǎo)入通路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光譜測(cè)定裝置，其特征在于，進(jìn)一步具備覆蓋所述杜瓦瓶的從所述積分球露出的部分的蓋體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光譜測(cè)定裝置，其特征在于， 在所述蓋體中設(shè)置有所述氣體導(dǎo)入通路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中的任一項(xiàng)所述的光譜測(cè)定裝置，其特征在于， 進(jìn)一步具備容納試料并配置在所述杜瓦瓶?jī)?nèi)的試料支撐體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中的任一項(xiàng)所述的光譜測(cè)定裝置，其特征在于， 進(jìn)一步具備將干燥氣體導(dǎo)入到所述積分球內(nèi)的氣體導(dǎo)入通路。
全文摘要
本發(fā)明提供的一種光譜測(cè)定裝置，具備將測(cè)定對(duì)象的試料(S)配置在內(nèi)部而觀測(cè)從試料(S)產(chǎn)生的被測(cè)定光的積分球(20)，以及用于保持對(duì)試料(S)進(jìn)行冷卻的冷媒(R)，并且以至少一部分面對(duì)所述積分球(20)內(nèi)的方式定位的杜瓦瓶(50)。通過起到氣體導(dǎo)入通路作用的規(guī)定間隙(G1～G6)和在支撐臺(tái)(61)形成的多個(gè)連通路(64)，將從冷媒(R)產(chǎn)生的氣體導(dǎo)入到積分球(20)內(nèi)。導(dǎo)入到積分球(20)內(nèi)的氣體吸收積分球(20)內(nèi)的水分并降低積分球(20)內(nèi)的溫度，防止在杜瓦瓶(50)的第2容器部(50b)中的從積分球(20)內(nèi)露出的部分出現(xiàn)結(jié)露。由此，即使在對(duì)冷卻到所需溫度的狀態(tài)的試料(S)進(jìn)行測(cè)定的情況下，也可以防止結(jié)露的出現(xiàn)。
文檔編號(hào)G01N21/63GK102265133SQ200980152429
公開日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2009年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月24日
發(fā)明者井口和也, 鈴木健吾 申請(qǐng)人:浜松光子學(xué)株式會(huì)社