JP2016080430A - Photoprobe and measuring apparatus - Google Patents
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Abstract
【課題】懸濁液中の液体部分を対象とした分析を可能とする光プローブ及びこの光プローブを含む測定装置を提供する。
【解決手段】光プローブ20を含む測定装置1では、光源10からの近赤外光を出射する対象となる測定対象物Oが外部からフィルタ部24によって区画された測定部25に滞留しているものであることを特徴とする。そして、フィルタ部24によって固形分が捕捉されて除去された測定対象物Oに対して近赤外光を照射することで得られる散乱光又は透過光に関して分析器30において分析を行うことで、測定対象物が懸濁液であっても、液体部分の測定が好適に行われる。
【選択図】図2An optical probe capable of analyzing a liquid portion in a suspension and a measuring apparatus including the optical probe are provided.
In a measuring apparatus including an optical probe, a measuring object that is a target for emitting near-infrared light from a light source is staying in a measuring section that is partitioned by a filter section from the outside. It is characterized by being. Then, the analyzer 30 analyzes the scattered light or transmitted light obtained by irradiating the near-infrared light to the measurement object O from which the solid content has been captured and removed by the filter unit 24, thereby measuring. Even if the object is a suspension, measurement of the liquid portion is preferably performed.
[Selection] Figure 2
Description
本発明は、光プローブ及びこの光プローブを含む測定装置に関する。 The present invention relates to an optical probe and a measuring apparatus including the optical probe.
例えば懸濁液のような凝集物が含まれる液体試料に対して近赤外光を照射して、測定対象物における凝集物(懸濁物質)の近赤外光の反射率及び透過率を測定するための光プローブを備えた測定装置が知られている(例えば、特許文献1,2等)。 For example, near infrared light is irradiated to a liquid sample containing an aggregate such as a suspension, and the near infrared light reflectance and transmittance of the aggregate (suspended material) in the measurement object are measured. Measuring apparatuses equipped with an optical probe for doing this are known (for example, Patent Documents 1 and 2).
しかしながら、分析の対象が懸濁液中の凝集物(懸濁物質)ではなく、懸濁液中の液体部分である場合、従来の測定装置では好適に測定することが困難であった。 However, when the object of analysis is not an aggregate (suspension material) in the suspension but a liquid part in the suspension, it has been difficult to perform a suitable measurement with a conventional measuring apparatus.
本発明は上記を鑑みてなされたものであり、懸濁液中の液体部分を対象とした分析を可能とする光プローブ及びこの光プローブを含む測定装置の提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide an optical probe capable of analyzing a liquid portion in a suspension and a measuring apparatus including the optical probe.
本願発明は、
(1)測定対象物の液体部分が滞留可能な測定部と、
前記測定部に滞留する前記測定対象物に対して、光源からの近赤外光を導波して出射する照射部と、
前記照射部からの前記近赤外光の出射によって前記測定対象物から出射される透過光又は散乱光を入射して分析器まで導波する入射部と、
前記照射部及び前記入射部における前記測定部側の端部を収容する筺体部と、
前記測定部を外部から区画すると共に前記液体部分が通過可能なフィルタ部と、
を備える光プローブ、
である。
The present invention is
(1) a measurement unit capable of retaining a liquid part of the measurement object;
An irradiation unit that guides and emits near-infrared light from a light source, with respect to the measurement object that stays in the measurement unit,
An incident part that guides transmitted light or scattered light emitted from the measurement object by the emission of the near-infrared light from the irradiation part and guides it to the analyzer;
A housing part that houses an end part on the measurement part side in the irradiation part and the incident part,
A filter unit that partitions the measuring unit from the outside and allows the liquid part to pass through;
An optical probe comprising,
It is.
また、本願発明は、
(2)近赤外光を出射する光源と、
前記光源からの前記近赤外光を測定対象物に対して出射すると共に、前記近赤外光の出射によって前記測定対象物から出射される透過光又は散乱光を入射させる光プローブと、
前記光プローブに入射させた前記透過光又は前記散乱光を分析する分析器と、
を備える測定装置であって、
前記光プローブは、
前記測定対象物の液体部分が滞留可能な測定部と、
前記測定部に滞留する前記測定対象物に対して、前記光源からの前記近赤外光を導波して出射する照射部と、
前記照射部からの前記近赤外光の出射によって前記測定対象物から出射される前記透過光又は前記散乱光を入射させて前記分析器まで導波する入射部と、
前記照射部及び前記入射部における前記測定部側の端部を収容する筺体部と、
前記測定部を外部から区画すると共に前記液体部分が通過可能なフィルタ部と、
を備える測定装置、
である。
In addition, the present invention
(2) a light source that emits near-infrared light;
An optical probe that emits the near-infrared light from the light source to the measurement object and makes transmitted light or scattered light emitted from the measurement object by the emission of the near-infrared light enter;
An analyzer for analyzing the transmitted light or the scattered light incident on the optical probe;
A measuring device comprising:
The optical probe is
A measuring unit capable of retaining a liquid portion of the measurement object;
An irradiation unit that guides and emits the near-infrared light from the light source with respect to the measurement object staying in the measurement unit;
An incident part that makes the transmitted light or the scattered light emitted from the measurement object incident by the emission of the near-infrared light from the irradiation part, and guides it to the analyzer;
A housing part that houses an end part on the measurement part side in the irradiation part and the incident part,
A filter unit that partitions the measuring unit from the outside and allows the liquid part to pass through;
A measuring device comprising:
It is.
本発明によれば、懸濁液中の液体部分を対象とした分析を可能とする光プローブ及びこの光プローブを含む測定装置が提供される。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the optical probe which enables the analysis which made object the liquid part in suspension, and the measuring apparatus containing this optical probe are provided.
[本願発明の実施形態の説明]
最初に本願発明の実施態様を列記して説明する。
[Description of Embodiment of Present Invention]
First, embodiments of the present invention will be listed and described.
本願発明の光プローブは、(1)測定対象物の液体部分が滞留可能な測定部と、前記測定部に滞留する前記測定対象物に対して、光源からの近赤外光を導波して出射する照射部と、前記照射部からの前記近赤外光の出射によって前記測定対象物から出射される透過光又は散乱光を入射して分析器まで導波する入射部と、前記照射部及び前記入射部における前記測定部側の端部を収容する筺体部と、前記測定部を外部から区画すると共に前記液体部分が通過可能なフィルタ部と、を備えることを特徴とする。 The optical probe of the present invention is (1) guided near-infrared light from a light source to a measurement part in which a liquid part of a measurement object can stay and the measurement object staying in the measurement part. An irradiating unit that emits light, an incident unit that transmits transmitted light or scattered light emitted from the measurement object by emission of the near-infrared light from the irradiating unit, and guides it to an analyzer, and the irradiating unit and It is characterized by comprising a housing part that accommodates the measuring part side end part of the incident part, and a filter part that partitions the measuring part from the outside and allows the liquid part to pass through.
上記の光プローブによれば、近赤外光を出射する対象となる測定対象物が外部からフィルタ部によって区画された測定部に滞留しているものであり、フィルタ部によって固形分が捕捉されて除去された測定対象物に対して近赤外光を照射することで得られる散乱光又は透過光に関して分析を行うことで、測定対象物が懸濁液であっても、液体部分の測定が好適に行われる。 According to the above optical probe, the measurement object that is the target for emitting near-infrared light stays in the measurement unit partitioned from the outside by the filter unit, and the solid content is captured by the filter unit. By analyzing the scattered light or transmitted light obtained by irradiating the removed measurement object with near-infrared light, it is preferable to measure the liquid portion even if the measurement object is a suspension. To be done.
(2)前記入射部は石英ガラス光ファイバを含んで構成される態様とすることができる。 (2) The said incident part can be set as the aspect comprised including a quartz glass optical fiber.
入射部が石英ガラス光ファイバを含んで構成される場合、近赤外光を導波させることによる損失を低減することができる。 When the incident part is configured to include a silica glass optical fiber, it is possible to reduce a loss caused by guiding near infrared light.
(3)前記フィルタ部は、セラミクスを含む態様とすることができる。 (3) The filter unit may include ceramics.
セラミクスを含むフィルタ部を用いることで、液体の測定対象物に対して長時間浸漬した場合でも劣化を抑制することができる。 By using the filter part including ceramics, deterioration can be suppressed even when immersed in a liquid measurement object for a long time.
(4)前記フィルタ部は、直径10μm以上の粒子を90%以上捕捉可能である態様とすることができる。 (4) The filter unit may be configured to capture 90% or more of particles having a diameter of 10 μm or more.
(5)前記フィルタ部は、孔径が1μm以下である態様とすることができる。 (5) The filter portion may have a pore diameter of 1 μm or less.
本願発明の測定装置は、(6)近赤外光を出射する光源と、前記光源からの前記近赤外光を測定対象物に対して出射すると共に、前記近赤外光の出射によって前記測定対象物から出射される透過光又は散乱光を入射させる光プローブと、前記光プローブに入射させた前記透過光又は前記散乱光を分析する分析器と、を備える測定装置であって、前記光プローブは、前記測定対象物の液体部分が滞留可能な測定部と、前記測定部に滞留する前記測定対象物に対して、前記光源からの前記近赤外光を導波して出射する照射部と、前記照射部からの前記近赤外光の出射によって前記測定対象物から出射される前記透過光又は前記散乱光を入射させて前記分析器まで導波する入射部と、前記照射部及び前記入射部における前記測定部側の端部を収容する筺体部と、前記測定部を外部から区画すると共に前記液体部分が通過可能なフィルタ部と、を備えることを特徴とする。 The measurement apparatus of the present invention includes (6) a light source that emits near-infrared light, and the near-infrared light from the light source is emitted to a measurement object, and the measurement is performed by emitting the near-infrared light. A measuring apparatus comprising: an optical probe for entering transmitted light or scattered light emitted from an object; and an analyzer for analyzing the transmitted light or scattered light incident on the optical probe, wherein the optical probe A measurement unit capable of retaining a liquid part of the measurement object, and an irradiation unit for guiding and emitting the near-infrared light from the light source to the measurement object remaining in the measurement unit; , An incident part for making the transmitted light or the scattered light emitted from the measurement object incident by the emission of the near infrared light from the irradiation part and guiding it to the analyzer, and the irradiation part and the incident Housing the end of the measuring part side A housing portion, the liquid portion while partitioning the measuring unit from the outside, characterized in that it comprises a filter unit can pass.
上記の測定装置によれば、近赤外光を出射する対象となる測定対象物が外部からフィルタ部によって区画された測定部に滞留しているものであり、フィルタ部によって固形分が捕捉されて除去された測定対象物に対して近赤外光を照射することで得られる散乱光又は透過光に関して分析を行うことで、測定対象物が懸濁液であっても、液体部分の測定が好適に行われる。 According to the above measurement apparatus, the measurement object to be emitted from near infrared light stays in the measurement section partitioned by the filter section from the outside, and the solid content is captured by the filter section. By analyzing the scattered light or transmitted light obtained by irradiating the removed measurement object with near-infrared light, it is preferable to measure the liquid portion even if the measurement object is a suspension. To be done.
(7)前記入射部は光ファイバを含んで構成され、前記分析器は、前記光ファイバを導波した前記透過光又は散乱光を波長に応じて分光する分光部と、1次元配列された複数の受光センサから構成され、前記分光部により分光された光を受光するセンサ部と、を備える態様とすることができる。1次元配列された受光センサから構成されるセンサ部を有することで、液体成分に係る測定をより高精度に行うことができる。 (7) The incident portion includes an optical fiber, and the analyzer includes a spectroscopic portion that splits the transmitted light or scattered light guided through the optical fiber according to a wavelength, and a plurality of one-dimensionally arranged plurality. And a sensor unit that receives light dispersed by the spectroscopic unit. By having the sensor unit composed of the one-dimensionally arranged light receiving sensors, it is possible to perform measurement related to the liquid component with higher accuracy.
(8)前記入射部は光ファイバを含んで構成され、前記分析器は、前記光ファイバを導波した前記透過光又は散乱光を波長に応じて分光する分光部と、2次元配列された複数の受光センサから構成され、前記分光部により分光された光を受光するセンサ部と、を備える態様とすることもできる。この場合、1次元センサに比べて次元が1つ増えることにより、異なる位置の計測情報を取得することが可能となり、平均化を施すことにより実効的に測定範囲を拡大することにつながり、雑音を低減させ、測定精度を大幅に改善することが可能になる。 (8) The incident unit includes an optical fiber, and the analyzer includes a spectroscopic unit that splits the transmitted light or scattered light guided through the optical fiber according to a wavelength, and a plurality of two-dimensionally arranged light sources. And a sensor unit that receives light separated by the spectroscopic unit. In this case, it is possible to acquire measurement information at different positions by increasing the dimension by one compared to the one-dimensional sensor, and by performing averaging, the measurement range is effectively expanded, and noise is reduced. It is possible to reduce and to greatly improve the measurement accuracy.
[本願発明の実施形態の詳細]
本発明に係る光プローブ及び測定装置の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
[Details of the embodiment of the present invention]
Specific examples of the optical probe and the measuring apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to these illustrations, is shown by the claim, and intends that all the changes within the meaning and range equivalent to the claim are included.
(第1実施形態)
図1は、第1実施形態に係る測定装置の概略構成と主な使用方法を説明する図である。図1に示すように、測定装置1は、光源10と、光プローブ20と、分析器30と、を含んで構成される。測定装置1による測定対象物Oは液体であり、特に凝集物等の懸濁物質が含まれる懸濁液に用いることができる。このような懸濁液としては、例えば、サトウキビ搾汁からエタノールを生成するプロセスにおける発酵液等が挙げられる。測定装置1は、測定対象物Oに含まれる懸濁物質ではなく、液体部分の分析を目的として用いられる。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram for explaining a schematic configuration and main usage of the measuring apparatus according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the measuring apparatus 1 includes a
光源10は、液体の測定対象物に対して照射する近赤外光を出射する。本実施形態に係る測定装置1で用いられる近赤外光とは、700nm〜2500nmの波長帯域の光を指す。光源10は近赤外光を出射可能であれば特に限定されず、例えば、パルス光を出射するような構成であってもよい。
The
光プローブ20は、コネクタ等により光源10に対して接続され、光源10からの近赤外光を導波して測定対象物の液体に対して近赤外光を出射すると共に、近赤外光を照射した測定対象物からの透過光又は散乱光を入射して分析器30に導波する機能を有する。光プローブ20は、図1に示すように、測定対象物O内にその先端を導入することで、測定が行われる。光プローブ20内では、光ファイバによって光が導波されるが、その具体的な構成については後述する。
The
分析器30は、光プローブ20からの光を受光して測定を行う機能を有する。分析器30は、光プローブ20の光ファイバを導波した透過光又は散乱光を波長に応じて分光する分光部と、2次元配列された複数の受光センサから構成され、分光部により分光された光を受光するセンサ部と、を含んで構成される。
The
次に、測定装置1のうち、特に光プローブ20及び分析器30について、図2及び図3を参照しながら説明する。図2は、測定装置1の各部の構成を示す概略構成図である。また、図3は、光プローブ20の先端部の構成を説明する斜視図である。
Next, the
図2に示すように、光プローブ20は、光源10に対してその一方の端部21aが接続する第1光ファイバ21(照射部)と、分析器30に対してその一方の端部22aが接続する第2光ファイバ22(入射部)と、第1光ファイバ21の光源10側とは逆側の端部21b及び第2光ファイバ22の分析器30側とは逆側の端部22bが収容される筺体部23を含んで構成される。第1光ファイバ21及び第2光ファイバ22は、筺体部23側の端部では、略同一の方向に延び、筺体部23は、2つの光ファイバの光軸方向に沿って延びる略円筒形状をなしている。第1光ファイバ21及び第2光ファイバ22は、石英ガラス光ファイバを含んだ構成とすることができる。この場合、光源10から出射される近赤外光を導波させることによる損失を低減することができる。
As shown in FIG. 2, the
また、第1光ファイバ21の端部21bは、フィルタ部24によって外部から区画された測定部25と対向している。また、第2光ファイバ22の端部22bは、レンズ26を介して測定部25と対向している。なお、レンズ26は、第2光ファイバ22へ好適に光を入射させるために設けられるものであり必須ではない。したがって、図3では、構成をより分かりやすくすべく図示を省略する。
In addition, the
図3に示すように、第1実施形態に係る光プローブ20では、測定部25は、略円筒状のフィルタ部24によって外部から区画されている。フィルタ部24は、貫通孔が複数配置されたものであるため、フィルタ部24によって区画された測定部25と、外部との間で液体部分Aは移動可能とされる。ただし、外部の測定対象物に含まれる相応の大きさを有する固体は、フィルタ部24によって捕捉されて、測定部25内に侵入できない構成とされる。
As shown in FIG. 3, in the
フィルタ部24は、例えばセラミクスを含む材料から構成される。セラミクスを含む材料をフィルタ部24に用いることで、例えば、光プローブ20を測定対象物O中に長時間浸した場合でも、フィルタ部24が劣化することを防止することができる。(同様の理由から、筺体部23についてもセラミクスを用いることができる。また、筺体部23としては、ステンレスやアルミ、樹脂等の材料を用いてもよい。)あるいは、フィルタ部24は、主に樹脂で構成される。主に樹脂で構成することで、安価な構成を実現できる。更に、ガンマ線や加熱処理などの滅菌処理に対して耐性のある樹脂を採用することにより、医薬などの分野においても活用することが可能となる。
The
フィルタ部24は、直径10μm以上の粒子を90%以上捕捉可能である態様が好ましい。また、フィルタ部24は、孔径が1μm以下であると、測定対象物に含まれる固体の大半を除去できるため、測定部25において液体部分Aの測定を好適に行うことができる。フィルタ部24は浸透膜フィルタを含んで構成されていてもよい。この場合には、0.1μm以下の小さな異物又はクラスタ等の除去も可能となるため、より純粋な液体の計測が可能になる。
The
なお、フィルタ部24の形状を維持するために、フィルタ部24を挟んで筺体部23とは逆側に先端部27が設けられ、筺体部23と先端部27との間の一部を柱状の支持部材等によって支持する態様とすることができる。
In order to maintain the shape of the
また、フィルタ部24は、筺体部23及び先端部27から取り外し可能(分離可能)とすることができる。この場合、例えば、非使用時にフィルタ部24を取り外して洗浄することが可能となる。また、測定部25に対して外部から直接アクセスできるように、フィルタ部24の一部を開閉可能な構成とすることもできる。
Moreover, the
分析器30は、第2光ファイバ22の端部22aから出射した光をコリメートするレンズ31と、レンズ31からの光を波長毎に分離する分光部32と、分光部32によって分光された光を受光する複数の受光センサが2次元に配列されたセンサ部33とを含んで構成される。その他、調整用のレンズ等が設けられていてもよい。
The
このような測定装置1では、光源10からの近赤外光は、光プローブ20の第1光ファイバ21内に端部21aから導入され、第1光ファイバ21内を伝搬した後、端部21bから測定部25内に出射される。測定部25内には、光プローブ20の測定対象物Oのうちフィルタ部24を通過可能な液体部分Aが滞留するため、光源10からの近赤外光は、測定部25内の測定対象物O(液体部分A)に対して照射される。
In such a measuring apparatus 1, near infrared light from the
近赤外光の照射によって、測定部25内の測定対象物(液体部分A)から出射される散乱光は、レンズ26を介して、第2光ファイバ22の端部22bに入射する。散乱光は、第2光ファイバ22内を伝搬して、第2光ファイバ22の端部から分析器30に入射する。その後、レンズ31でコリメートされた後に、分光部32で波長分光され、分光された各成分の光が、センサ部33を構成する互いに異なるセンサによって受光される。その後、センサ部33において受光された波長毎の光の強度に基づいたスペクトル情報を取得することができる。
Scattered light emitted from the measurement object (liquid portion A) in the
ここで、本実施形態に係る光プローブ20では、測定部25がフィルタ部24によって外部から区画されている。したがって測定対象物Oが凝集物等を含む懸濁液の場合であっても、フィルタ部24によって捕捉され、フィルタ部24を通過可能な液体部分Aが測定部25に貯留する。したがって、測定部25に対して近赤外光を照射して、測定部25における測定対象物からの透過反射光又は散乱光を計測する構成とすることで、懸濁液中の液体部分を対象とした分析を好適に行うことができる。
Here, in the
なお、本実施形態に係る光プローブ20は、1本の第2光ファイバ22によって分析器30に対して光を導波した後に分光部32において分光してセンサ部33で受光する構成としているが、第2光ファイバ22として複数の光ファイバを用いて、それぞれの光ファイバからの出射光が分光部32に並列に入射した後、センサの異なる位置に結合される構成であってもよい。
The
(第2実施形態)
次に、第2実施形態に係る測定装置2について説明する。第2実施形態に係る測定装置2では、近赤外光を照射された測定対象物Oからの散乱光のみならず透過光についても分析器30で受光及び分析が可能な構成を有することを特徴とする。図4に示すように、測定装置2は、光源10と、光プローブ20Aと、分析器30Aと、を含んで構成される。
(Second Embodiment)
Next, the measuring
光プローブ20Aは筺体部23に収容される光ファイバの本数が増加する。すなわち、光プローブ20Aは、光源10からの近赤外光を導波して測定部25に対して出射する第1光ファイバ21は、第1実施形態の光プローブ20と同様の機能を有する。また、光プローブ20Aは、第2光ファイバ22に代えて、2本の光ファイバである第3光ファイバ220と第4光ファイバ221とを有する。
In the
このうち、第3光ファイバ220は、第2光ファイバ22と同様に、測定部25の測定対象物Oからの散乱光を入射して導波し、分析器30に対して出力する機能を有する。一方、第4光ファイバ221は、測定部25の測定対象物Oからの透過光を入射して導波し、分析器30に対して出力する機能を有する。このため、光プローブ20Aの形状も第1実施形態の光プローブ20とは異なる。
Among these, the third
図5に示すように、光プローブ20Aでは、測定部25が光プローブ20Aの全周に沿ったものではなく、筺体部23の一部を切り欠いたような構成とされる。そして、測定部25と外部とを区画するフィルタ部24も円筒状ではなく、筺体部23の外径に沿って帯状に形成される。このような構成であっても、光プローブ20と同様に、フィルタ部24を介して測定対象物Oが移動可能であり、特に液体部分Aが測定部25に貯留可能である。
As shown in FIG. 5, the
また、第4光ファイバ221の端部221bは、第1光ファイバ21の端部21b、第3光ファイバ220の端部220bと略同一面に配置される。そして、測定部25を透過した透過光が第4光ファイバ221の端部221bに対して入射するように、先端部27には導波光学系が準備される。すなわち、測定部25側の端面から、先端部27に対して透過光を入射すると共に、反射用のミラー29を2つ配置することで、先端部27へ入射した透過光Lの進路を変更させて、測定部25が形成されていない先端部27に透過光Lを導波させた後に第4光ファイバ221の端部221bに対して透過光Lを入射させる構成としている。
Further, the
このように、第2実施形態に係る光プローブ20Aでは、先端部27は導波光学系として機能するから、先端部27は、環境変化や振動等の外部要因などに起因する光軸ずれに対して強い特徴を有しており、例えばステンレスやアルミに加え、前記特徴を有する石英ガラス、樹脂等の材料で構成されることが好ましい。
As described above, in the
なお、第3光ファイバ220及び第4光ファイバ221は、それぞれ分析器30Aに対して端部220a及び端部221aが接続されて、第3光ファイバ220を導波した光及び第4光ファイバ221を導波した光が分析器30Aで検出される。分析器30Aでは、分析器30の分光部32に代えて、センサ部33の前段に波長可変フィルタ34が設けられている。このように分析器の構成も適宜変更することができる。
Note that the third
第2実施形態に係る測定装置2の光プローブ20Aでは、第3光ファイバ220が第2光ファイバ22と同様に測定対象物Oからの拡散反射光を検出する構成としている。さらに、光プローブ20Aは、第4光ファイバ221及び先端部27に形成された導波光学系によって、測定対象物Oからの透過光を検出する構成としている。したがって、測定対象物Oの液体部分Aについてより高い精度で測定することができる。特に、フィルタ部24の孔径が十分に小さくないために、測定部25に滞留する測定対象物Oに微小な固体が含まれている場合であっても、透過光及び散乱光(拡散反射光)の両方に係る情報を分析器30において取得する構成とすることで、固体に由来する拡散反射光の変化等をふまえた分析が可能となり、より高い精度での測定が可能となる。
In the
なお、第2実施形態に係る光プローブ20Aの変形例として、第3光ファイバ220を備えない構成、すなわち、透過光のみを検出する構成とすることもできる。この場合でも、フィルタ部24を通過して測定部25に滞留する測定対象物Oに対して近赤外光を照射した場合の透過光を測定する構成とすることで、測定対象物Oのうち特に液体部分Aに係る測定を好適に行うことができる。
Note that, as a modification of the
(第3実施形態)
次に、第3実施形態に係る光プローブについて説明する。第3実施形態に係る光プローブでは、光源からの近赤外光を出射する光ファイバと、近赤外光を照射された測定対象物Oからの透過光を入射する光ファイバとが測定部を挟んで対向配置する構成を有する。
(Third embodiment)
Next, an optical probe according to the third embodiment will be described. In the optical probe according to the third embodiment, an optical fiber that emits near-infrared light from a light source and an optical fiber that enters transmitted light from a measurement object O irradiated with the near-infrared light constitute a measuring unit. It has the structure which arrange | positions on both sides.
具体的には、図6に示すように、第3実施形態に係る光プローブ20Bは光源10と接続された第1光ファイバ21と、分析器30に接続されて、第1光ファイバ21から出射されて測定対象物Oを透過した光を入射させる第2光ファイバ22と、が測定部25を挟んで対向配置されている。そして、測定部25は、フィルタ部24によって外部から区画された形状を有している。
Specifically, as shown in FIG. 6, the
このように、近赤外光を出射する側の光ファイバ(照射部)と透過光又は散乱光を入射する側の光ファイバ(入射部)との配置は、適宜変更することができる。また、筺体部の形状についても、測定部25の形状等に応じて適宜変更することができる。
Thus, the arrangement of the optical fiber (irradiation unit) on the side that emits near-infrared light and the optical fiber (incident unit) on the side that transmits transmitted light or scattered light can be changed as appropriate. Further, the shape of the housing portion can be changed as appropriate according to the shape of the
以上、本発明の実施形態に係る光プローブ及び測定装置について説明したが、本発明に係る光プローブ及び測定装置は上記実施形態に限定されず、種々の変更を行うことができる。 The optical probe and the measurement apparatus according to the embodiment of the present invention have been described above. However, the optical probe and the measurement apparatus according to the present invention are not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made.
すなわち、本発明の実施形態に係る光プローブ及び測定装置では、近赤外光を出射する対象となる測定対象物が外部からフィルタ部によって区画された測定部に滞留しているものであることを特徴とする。そして、フィルタ部によって固形分が捕捉されて除去された測定対象物に対して近赤外光を照射することで得られる散乱光又は透過光に関して分析を行うことで、測定対象物が懸濁液であっても、液体部分の測定が好適に行われる。このような構成を有しているのであれば、筺体部、測定部及びフィルタ部等の形状は適宜変更することができる。 That is, in the optical probe and the measurement apparatus according to the embodiment of the present invention, the measurement target object that emits near-infrared light stays in the measurement unit partitioned by the filter unit from the outside. Features. Then, by analyzing the scattered light or the transmitted light obtained by irradiating the near-infrared light to the measurement object from which the solid content has been captured and removed by the filter unit, the measurement object is suspended. Even so, the measurement of the liquid portion is preferably performed. If it has such a structure, shapes, such as a housing part, a measurement part, and a filter part, can be changed suitably.
また、上記実施形態では、複数の受光センサが2次元に配列されたセンサ部33について説明したが、複数の受光センサが1次元に配列されたセンサ部33であってもよい。この場合でも、液体成分に係る測定をより高精度に行うことができる。
Moreover, although the said embodiment demonstrated the
1,2…測定装置、10…光源、20,20A,20B…光プローブ、30,30A…分析器、21…第1光ファイバ、22…第2光ファイバ、23…筺体部、24…フィルタ部、25…測定部。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記測定部に滞留する前記測定対象物に対して、光源からの近赤外光を導波して出射する照射部と、
前記照射部からの前記近赤外光の出射によって前記測定対象物から出射される透過光又は散乱光を入射して分析器まで導波する入射部と、
前記照射部及び前記入射部における前記測定部側の端部を収容する筺体部と、
前記測定部を外部から区画すると共に前記液体部分が通過可能なフィルタ部と、
を備える光プローブ。 A measuring part in which the liquid part of the measurement object can stay,
An irradiation unit that guides and emits near-infrared light from a light source, with respect to the measurement object that stays in the measurement unit,
An incident part that guides transmitted light or scattered light emitted from the measurement object by the emission of the near-infrared light from the irradiation part and guides it to the analyzer;
A housing part that houses an end part on the measurement part side in the irradiation part and the incident part,
A filter unit that partitions the measuring unit from the outside and allows the liquid part to pass through;
An optical probe.
前記光源からの前記近赤外光を測定対象物に対して出射すると共に、前記近赤外光の出射によって前記測定対象物から出射される透過光又は散乱光を入射させる光プローブと、
前記光プローブに入射させた前記透過光又は前記散乱光を分析する分析器と、
を備える測定装置であって、
前記光プローブは、
前記測定対象物の液体部分が滞留可能な測定部と、
前記測定部に滞留する前記測定対象物に対して、前記光源からの前記近赤外光を導波して出射する照射部と、
前記照射部からの前記近赤外光の出射によって前記測定対象物から出射される前記透過光又は前記散乱光を入射させて前記分析器まで導波する入射部と、
前記照射部及び前記入射部における前記測定部側の端部を収容する筺体部と、
前記測定部を外部から区画すると共に前記液体部分が通過可能なフィルタ部と、
を備える測定装置。 A light source that emits near-infrared light;
An optical probe that emits the near-infrared light from the light source to the measurement object and makes transmitted light or scattered light emitted from the measurement object by the emission of the near-infrared light enter;
An analyzer for analyzing the transmitted light or the scattered light incident on the optical probe;
A measuring device comprising:
The optical probe is
A measuring unit capable of retaining a liquid portion of the measurement object;
An irradiation unit that guides and emits the near-infrared light from the light source with respect to the measurement object staying in the measurement unit;
An incident part that makes the transmitted light or the scattered light emitted from the measurement object incident by the emission of the near-infrared light from the irradiation part, and guides it to the analyzer;
A housing part that houses an end part on the measurement part side in the irradiation part and the incident part,
A filter unit that partitions the measuring unit from the outside and allows the liquid part to pass through;
A measuring apparatus comprising:
前記分析器は、
前記光ファイバを導波した前記透過光又は散乱光を波長に応じて分光する分光部と、
1次元配列された複数の受光センサから構成され、前記分光部により分光された光を受光するセンサ部と、
を備える請求項6記載の測定装置。 The incident portion includes an optical fiber,
The analyzer is
A spectroscopic unit that splits the transmitted light or scattered light guided through the optical fiber according to a wavelength;
A plurality of light receiving sensors arranged one-dimensionally, and a sensor unit that receives light dispersed by the spectroscopic unit;
The measuring device according to claim 6.
前記分析器は、
前記光ファイバを導波した前記透過光又は散乱光を波長に応じて分光する分光部と、
2次元配列された複数の受光センサから構成され、前記分光部により分光された光を受光するセンサ部と、
を備える請求項6記載の測定装置。
The incident portion includes an optical fiber,
The analyzer is
A spectroscopic unit that splits the transmitted light or scattered light guided through the optical fiber according to a wavelength;
A plurality of light receiving sensors arranged two-dimensionally, and a sensor unit that receives light dispersed by the spectroscopic unit;
The measuring device according to claim 6.
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