特許 7246466 迷光低減を伴うモノクロメータ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-03-16

(45)【発行日】2023-03-27

(54)【発明の名称】迷光低減を伴うモノクロメータ

(51)【国際特許分類】

   G01J 3/18 20060101AFI20230317BHJP

   G01N 21/27 20060101ALI20230317BHJP

   G01N 21/33 20060101ALN20230317BHJP

【ＦＩ】

G01J3/18

G01N21/27 Z

G01N21/33

【請求項の数】 26

(21)【出願番号】P 2021506401

(86)(22)【出願日】2019-07-25

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2021-12-02

(86)【国際出願番号】 US2019043531

(87)【国際公開番号】W WO2020033163

(87)【国際公開日】2020-02-13

【審査請求日】2022-07-14

(31)【優先権主張番号】62/714,922

(32)【優先日】2018-08-06

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】509027021

【氏名又は名称】サーモ エレクトロン サイエンティフィック インストルメンツ リミテッド ライアビリティ カンパニー

(74)【代理人】

【識別番号】100094569

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 伸一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100103610

【弁理士】

【氏名又は名称】▲吉▼田 和彦

(74)【代理人】

【識別番号】100109070

【弁理士】

【氏名又は名称】須田 洋之

(74)【代理人】

【識別番号】100095898

【氏名又は名称】松下 満

(74)【代理人】

【識別番号】100098475

【弁理士】

【氏名又は名称】倉澤 伊知郎

(74)【代理人】

【識別番号】100130937

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100144451

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 博子

(72)【発明者】

【氏名】フィンチ ウィリアム

(72)【発明者】

【氏名】デック フランシス ジェイ

【審査官】嶋田 行志

(56)【参考文献】

【文献】米国特許第０６４１４７５３（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】国際公開第２００６／０８６３８２（ＷＯ，Ａ２）

【文献】可視・紫外線吸収スペクトル法および蛍光スペクトル法，機器分析のてびき，第２版、第１集，日本，株式会社 化学同人，1996年02月10日，第１１５－１４６頁

【文献】２．２．２ 可視・紫外分光光度計の構成，分光測定入門シリーズ第５巻 可視・紫外分光法，日本，株式会社 講談社サイエンティフィク，2009年04月10日，第１２－１３頁

【文献】４．分光器，光測定ハンドブック，初版，日本，株式会社 朝倉書店，1994年11月25日，第３８４－４００頁

【文献】第３章 ラマン分光の実際，日本分光学会 測定法シリーズ１７ ラマン分光法，初版，日本，株式会社 学会出版センター，1988年12月10日，第７６－８５頁

【文献】第１章 分光装置，分光測定入門シリーズ ３ 分光装置Ｑ＆Ａ，日本，株式会社 講談社サイエンティフィク，2009年07月20日，第１－７頁

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｊ ３／００－Ｇ０１Ｊ ３／５２

Ｇ０１Ｎ ２１／００－Ｇ０１Ｎ ２１／７４

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

ＪＳＴＣｈｉｎａ（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

ＡＣＳ ＰＵＢＬＩＣＡＴＩＯＮＳ

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

光源と、
前記光源からの光を通過させるように位置付けられた入口スリットと、
前記入口スリットを通過する光を反射するように位置付けられた第１のモノクロメータミラーと、
前記第１のモノクロメータミラーによって反射される光を受け取り、回折するように位置付けられた回折表面と、
前記回折表面によって回折される光を反射するように位置付けられた第２のモノクロメータミラーと、
前記第２のモノクロメータミラーによって反射される光を通過させるように位置付けられた出口スリットと、
前記出口スリットを通過する光を通過させるように位置付けられたキュベットと、
前記光源からの光を受け取り、選択された値よりも小さい波長を有する光を反射し、前記選択された値よりも大きい波長を有する光を通過させるように位置付けられた、ロングパス干渉フィルタと、
前記ロングパス干渉フィルタによって反射される光を受け取るように位置付けられた第１のサンプル検出器と、を備える、光学システム。

【請求項2】

前記光源から前記入口スリットに向けて光を反射するように位置付けられた光源ミラーをさらに備える、請求項１に記載の光学システム。

【請求項3】

前記出口スリットから前記キュベットに向けて光を反射するように位置付けられたサンプルミラーをさらに備える、請求項１に記載の光学システム。

【請求項4】

前記キュベットと前記ロングパス干渉フィルタとの間に位置付けられたサンプルレンズをさらに備える、請求項１に記載の光学システム。

【請求項5】

前記出口スリットを通過する光を受け取るように位置付けられたビームスプリッタをさらに備える、請求項１に記載の光学システム。

【請求項6】

前記ビームスプリッタによって反射される光を受け取るように位置付けられた第１の参照検出器をさらに備える、請求項５に記載の光学システム。

【請求項7】

前記ビームスプリッタと前記第１の参照検出器との間に位置付けられた参照ロングパス干渉フィルタをさらに備える、請求項６に記載の光学システム。

【請求項8】

前記ビームスプリッタと前記第１の参照検出器との間に位置付けられた参照レンズをさらに備える、請求項６に記載の光学システム。

【請求項9】

前記ビームスプリッタと前記第１の参照検出器との間に位置付けられた参照キュベットをさらに備える、請求項６に記載の光学システム。

【請求項10】

前記参照ロングパス干渉フィルタを通過する光を受け取るように位置付けられた第２の参照検出器をさらに備える、請求項６に記載の光学システム。

【請求項11】

前記ロングパス干渉フィルタが、前記キュベットと前記第１のサンプル検出器との間に位置付けられている、請求項１に記載の光学システム。

【請求項12】

前記キュベットと前記ロングパス干渉フィルタとの間に位置付けられたサンプルレンズをさらに備える、請求項１１に記載の光学システム。

【請求項13】

前記ロングパス干渉フィルタを通過する光を受け取るように位置付けられた第２のサンプル検出器をさらに備える、請求項１１に記載の光学システム。

【請求項14】

前記ロングパス干渉フィルタが、前記ロングパス干渉フィルタによって受け取られる前記光に対して角度を成して位置付けられている、請求項１１に記載の光学システム。

【請求項15】

前記角度が、約４５°である、請求項１４に記載の光学システム。

【請求項16】

前記ロングパス干渉フィルタが、前記光源と前記入口スリットとの間に位置付けられている、請求項１に記載の光学システム。

【請求項17】

前記光源と前記ロングパス干渉フィルタとの間に位置付けられた光源ミラーをさらに備える、請求項１６に記載の光学システム。

【請求項18】

フィルタアセンブリをさらに備え、前記フィルタアセンブリが、前記ロングパス干渉フィルタと、複数のさらなるロングパス干渉フィルタと、を含み、前記ロングパス干渉フィルタおよび前記複数のさらなるロングパス干渉フィルタが、前記光源と前記第１のサンプル検出器との間に交換可能に位置付けられるように構成されている、請求項１に記載の光学システム。

【請求項19】

前記フィルタアセンブリが、回転可能なフィルタホイールを含み、前記ロングパス干渉フィルタおよび前記複数のさらなるロングパス干渉フィルタが、前記ホイールの周りに配置されている、請求項１８に記載の光学システム。

【請求項20】

ハウジングと、
前記ハウジングに位置付けられた光源と、
前記光源からの光を反射するように位置付けられた光源ミラーと、
前記光源ミラーによって反射される光を通過させるように位置付けられた入口スリットと、
前記入口スリットを通過する光を反射するように位置付けられた第１のモノクロメータミラーと、
前記第１のモノクロメータミラーによって反射される光を受け取り、回折するように位置付けられた回折表面と、
前記回折表面によって回折される光を反射するように位置付けられた第２のモノクロメータミラーと、
前記第２のモノクロメータミラーによって反射される光を通過させるように位置付けられた出口スリットと、
前記出口スリットを通過する光を反射するように位置付けられたサンプルミラーと、
前記サンプルミラーによって反射される光を通過させるように位置付けられたキュベットと、
前記光源からの光を受け取り、選択された値よりも小さい波長を有する光を反射し、前記選択された値よりも大きい波長を有する光を通過させるように位置付けられた、ロングパス干渉フィルタと、
前記ロングパス干渉フィルタによって反射される光を受け取るように位置付けられた第１のサンプル検出器と、を備える、光学システム。

【請求項21】

参照ロングパス干渉フィルタを通過する光を受け取るように位置付けられた第２の参照検出器をさらに備える、請求項２０に記載の光学システム。

【請求項22】

前記ロングパス干渉フィルタが、前記キュベットと前記第１のサンプル検出器との間に位置付けられている、請求項２０に記載の光学システム。

【請求項23】

前記ロングパス干渉フィルタが、前記光源と前記入口スリットとの間に位置付けられている、請求項２０に記載の光学システム。

【請求項24】

前記出口スリットを通過する光を受け取るように位置付けられたビームスプリッタと、 前記ビームスプリッタによって反射される光を受け取るように位置付けられた第１の参照検出器と、
前記ビームスプリッタと前記第１の参照検出器との間に位置付けられた参照キュベットと、
前記ビームスプリッタと前記第１の参照検出器との間に位置付けられた参照レンズと、をさらに備える、請求項２０に記載の光学システム。

【請求項25】

前記ビームスプリッタと前記第１の参照検出器との間に位置付けられた参照ロングパス干渉フィルタをさらに備える、請求項２４に記載の光学システム。

【請求項26】

前記参照ロングパス干渉フィルタを通過する光を受け取るように位置付けられた第２の参照検出器をさらに備える、請求項２４に記載の光学システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１８年８月６日出願の米国特許出願第６２／７１４，９２２号の優先権の利益を主張するものである。前述の出願の開示は、参照により本明細書に組み込まれる。

【0002】

本開示の態様は、概して、迷光低減を伴うモノクロメータに関し、より具体的には、ロングパス干渉フィルタで迷光を低減するモノクロメータに関する。

【背景技術】

【0003】

モノクロメータは、従来技術においてよく知られている。それらの機能は、照射源からの光の選択された波長を分離することである。選択された波長は、光が通過するサンプルの特性の分析などの分析の目的で使用される。

【0004】

モノクロメータは、一般に、光源と、分析される光を受け取るための入口スリットと、光をその個々の波長に分離するための手段と、所望の成分を選択するための出口スリットと、を備える。一般に、あるタイプのモノクロメータはまた、入口スリットから光を受け取り、光をコリメートするためのミラーと、光をその個々の成分に散乱させるための回折表面と、それらの成分を受け取り、出口スリットで提示のためにそれらを再集束させるための集束ミラーと、を含む。出口スリットを通過した後、光は、分析されるサンプルを通過し、光を分析するために検出器に向けられる。本技術分野で知られているモノクロメータの１つのタイプは、ツェルニーターナーモノクロメータである。そのようなツェルニーターナーモノクロメータの１つは、米国特許第５，１９２，９８１号に記載されており、その開示は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。さらなるモノクロメータは、米国特許第２，７５０，８３６号および同第３，０１１，３９１号に記載されており、どちらもＦａｓｔｉｅに対して発行されており、その開示は、参照によりそれらの全体が本明細書に組み込まれる。

【0005】

モノクロメータが分光法で使用されるとき、光の特定の波長での光吸収の量により、化学者が、測定されているサンプル内の特定の化学物質、酵素、成分、または化合物の量を判定することを可能にする。サンプルは、単色光で照射され、光は、照射の波長に比例する適切なエネルギーレベルを有する所与の分子化合物の存在に従って吸収または透過される。サンプルの得られた吸光度（光学密度）または透過率が測定される。この一見単純な手順は、光源、光透過媒体、スペクトル分離方法、および最終的には検出要件を考慮しなければならない電気光学設計者に対して多くの課題を提示し得る。

【0006】

使用される光源は通常、従来の２ランプタングステン－ハロゲンおよび重水素システム、またはキセノンフラッシュランプもしくは白色発光ダイオードなどの広域スペクトル光源である。モノクロメータ構成では、光は最初に、広帯域光源からそのスペクトル要素に分離され、次いで、単色光は、検出器での検出の前に、対象のサンプル上に集束される。モノクロメータでは、１つの波長のみの光を、出口スリットを通って検出器に通過させることが望ましい。

【0007】

モノクロメータにおける迷光または迷光放射エネルギー（ＳＲＥ）の光源は、ビーム再回折と、グレーティングからの２次および３次エネルギーと、モノクロメータ表面反射の内部の一般的なエネルギー「グロー」と、を含む。

【0008】

複数次からの迷光は、２次ロングパスフィルタで抑制され得、再回折は、Ｃａｒｙ原理を使用してモノクロメータを設計するか、または米国特許第６，４１４，７５３号に記載される面外法を使用することによって解決されており、その開示は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。一般的な「グロー」は、容易に利用可能でなく、経済的にも実現可能ではない、ＵＶ範囲でのショートパスフィルタを必要とするため、より困難である。迷光のこの一般的な「グロー」光源は、モノクロメータの性能が低減する結果となる。

【0009】

複数のモノクロメータを直列に提供することによって、迷光が低減され得る。２つの完全なモノクロメータを直列で使用する配置もあるが、完全なモノクロメータの「前」でプリセレクタモノクロメータを使用するものもある。どちらの配置も、特別な光学および駆動部品により高価であり、また、エネルギーの観点から必然的に損失がある。

【0010】

従来の既知のデバイスに固有の難点のいくつかまたはすべてを低減または克服する、モノクロメータで迷光を低減するための装置を提供することが望ましいであろう。特定の実施形態の以下の開示および詳細な説明を考慮して、特定の目的および利点は、当業者、すなわち、本技術分野に精通しているか、または経験を有する者には明らかであろう。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0011】

【文献】米国特許第５１９２９８１号明細書

【文献】米国特許第２７５０８３６号明細書

【文献】米国特許第３０１１３９１号明細書

【文献】米国特許第６４１４７５３号明細書

【発明の概要】

【0012】

第１の態様によれば、迷光低減装置は、光源と、光源からの光を通過させるように位置付けられた入口スリットと、を含む。第１のモノクロメータミラーは、入口スリットを通過する光を反射するように位置付けられる。回折表面は、第１のモノクロメータミラーによって反射される光を受け取り、回折するように位置付けられる。第２のモノクロメータミラーは、回折表面によって回折される光を反射するように位置付けられる。出口スリットは、第２のモノクロメータミラーによって反射される光を通過させるように位置付けられる。キュベットは、出口スリットを通過する光を通過させるように位置付けられる。ロングパス干渉フィルタは、光源からの光を受け取り、選択された値よりも小さい波長を有する光を反射し、選択された値よりも大きい波長を有する光を通過させるように位置付けられる。第１のサンプル検出器は、ロングパス干渉フィルタによって反射される光を受け取るように位置付けられる。

【0013】

別の態様によれば、モノクロメータは、ハウジングと、ハウジングに位置付けられた光源と、光源からの光を反射するように位置付けられた光源ミラーと、を含む。入口スリットは、光源ミラーによって反射される光を通過させるように位置付けられる。第１のモノクロメータミラーは、入口スリットを通過する光を反射するように位置付けられる。回折表面は、第１のモノクロメータミラーによって反射される光を受け取り、回折するように位置付けられる。第２のモノクロメータミラーは、回折表面によって回折される光を反射するように位置付けられる。出口スリットは、第２のモノクロメータミラーによって反射される光を通過させるように位置付けられる。サンプルミラーは、出口スリットを通過する光を反射するように位置付けられる。キュベットは、サンプルミラーによって反射される光を通過させるように位置付けられる。ロングパス干渉フィルタは、光源からの光を受け取り、選択された値よりも小さい波長を有する光を反射し、選択された値よりも大きい波長を有する光を通過させるように位置付けられる。第１のサンプル検出器は、ロングパス干渉フィルタによって反射される光を受け取るように位置付けられる。

【0014】

ここで開示される、これらのおよびさらなる特徴および利点は、特定の実施形態の以下の詳細な開示、その図面、および特許請求の範囲からさらに理解されるであろう。

【0015】

本実施形態の前述のおよび他の特徴および利点は、添付の図面と併せて受け入れられる例示的な実施形態の以下の詳細な説明からより完全に理解されるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】従来技術のモノクロメータの内部の斜視図である。

【図2】図１の従来技術のモノクロメータの正面斜視図である。

【図3】図１の従来技術のモノクロメータの上面図である。

【図4】ロングパス干渉フィルタを有するモノクロメータを通る光路を示す概略図である。

【図5】ロングパス干渉フィルタを有する、代替的な実施形態のモノクロメータを通る光路を示す概略図である。

【図6】ロングパス干渉フィルタを有する、別の代替的な実施形態のモノクロメータを通る光路を示す概略図である。

【図7】ロングパス干渉フィルタを有する、さらに別の代替的な実施形態のモノクロメータを通る光路を示す概略図である。

【図8】ロングパス干渉フィルタを有する、さらなる代替的な実施形態のモノクロメータを通る光路を示す概略図である。

【図9】複数のロングパス干渉フィルタを有するモノクロメータを通る光路を示す概略図である。

【0017】

上記に対して参照される図は、必ずしも一定の縮尺で描かれているわけではなく、特定の実施形態の表示を提供するように理解されるべきであり、単に、本質的に概念的なものであり、関係する原理の例示である。図面に示される迷光低減装置のいくつかの特徴は、説明および理解を容易にするために、他のものに対して拡大または歪曲されている。様々な代替的な実施形態に示される類似または同一の構成要素および特徴に対して図面で、同じ参照番号が使用される。本明細書に開示されるような迷光低減装置は、それらが使用される、意図された用途および環境によって部分的に決定される構成および構成要素を有するであろう。

【発明を実施するための形態】

【0018】

図１～図３を参照すると、従来技術のモノクロメータ１０は、ハウジング１２を含む。説明の目的のために、ハウジング１２のベースのみが図面に示され、ハウジング１２は、外部光が入るのを防ぐためにモノクロメータ１０全体を囲んでいることが理解される。光源１４は、ハウジング１２内に提供される。特定の実施形態では、光源１４は、キセノンフラッシュ光源であり得るが、モノクロメータと共に使用するのに好適な他の光源は、当業者に知られている。光源１４は、光を光源ミラー１６に向ける。光は、光源ミラー１６から反射され、開口絞り１８および入口スリット２０を通って向けられる。光源１４は、収差を制限し、かつモノクロメータ１０のフットプリントを最適化するために、ミラー１６、および入口スリット２０の中心を通る軸と同じ垂直面にあり得る。ミラー１６は、入口スリット２０に光を集束させる球面または非球面ミラーであり得る。

【0019】

光は、フィルタ２２を通過し、次いで、入口スリット２０を通過する。フィルタ２２は、分析波長の機能として選択され、特定の波長の光を遮断し、モノクロメータ１０でのその２次または３次回折は、フィルタリングされない限り、選択された分析波長の光に悪影響を及ぼし得る。次いで、光は、第１のモノクロメータミラー２４に当たる。第１のモノクロメータミラー２４は、入口スリット２０が第１のモノクロメータミラー２４の焦点にあるように配置され得る。光は、第１のモノクロメータミラー２４によってコリメートされ、回折表面２６に反射される。特定の実施形態では、回折表面２６は、シェリドングレーティングである。シェリドングレーティングは、ルールドグレーティングよりも低い迷光特性を有する。他のタイプのグレーティングもモノクロメータ１０で使用され得ることを理解されたい。

【0020】

回折表面２６は、光を個々の波長成分に分割し、これらの成分を第２のモノクロメータミラー３０に向ける。第２のモノクロメータミラー３０は、回折光を出口スリット３２に反射する。出口スリット３２は、第２のモノクロメータミラー３０の焦点に配置され得る。光の単一の事前選択された波長のみを出口スリット３２を通過させることが望ましいため、回折表面２６は、垂直軸の周りで回転可能であり得る。回折表面２６の位置を変えることによって、出口スリット３２を通過する光の波長が選択される。出口スリット３２を通過した後、光は、サンプルミラー３４に当たり、サンプルミラー３４によって反射され、ビームスプリッタ３６に向けられ得る。光の一部分は、ビームスプリッタ３６を通過し、別の部分は、既知のようにビームスプリッタ３６から反射される。ビームスプリッタ３６を通過する光３８の一部は、サンプル（図示せず）を保持するキュベット４６に向けられる。サンプルミラー３４は、サンプルの中心で出口スリット３２を映すように配置される。キュベット４６およびサンプルを通過した後、光３８は、サンプルレンズ４８を通って第１のサンプル検出器４２に向けられる。ビームスプリッタ３６から反射される光４０の他の部分は、第２のレンズ４１を通って、本明細書で第１の参照検出器４４と称される検出器４４に向けられ得る。光が当たる第１のサンプル検出器４２および第１の参照検出器４４は、既知のように、サンプルの特性を分析するために比較され得る。

【0021】

モノクロメータ６０の第１の実施形態は、図４に概略的に示される。モノクロメータ６０の要素の多くは、図１～図３に示される従来技術のツェルニーターナーモノクロメータ１０のものと類似する。モノクロメータ６０に対するハウジングは、明確性の理由のためにここでは示されない。図１～図３は、ツェルニーターナータイプのモノクロメータを示しているが、本開示は、他のタイプのモノクロメータでも同様に使用され得ることを理解されたい。

【0022】

図４の実施形態では、ロングパスフィルタ６２は、サンプルの下流に位置付けられており、より短い波長を有する光を反射しながら、より長い波長を有する光を透過するように機能する。具体的には、ロングパスフィルタは、選択された値よりも長い波長を有する光を透過または通過させ、選択された値よりも短い波長を有する光を反射するように機能する。このフィルタリングおよび反射能力を達成するための例示的なフィルタは、カリフォルニア州アーバインのＮｅｗｐｏｒｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎによって提供されるカラーガラス代替（ＣＧＡ）フィルタである。そのようなフィルタは、本明細書で「ロングパス干渉フィルタ」と称される。

【0023】

ここに示されるように、光源１４（図示せず）からの光は、モノクロメータ６０を介して光源ミラー１６に向けられ、光源ミラー１６によって反射される。ロングパス干渉フィルタ６２は、サンプル４６およびサンプルレンズ４８の下流の光３８の経路に沿って位置付けられており、より長い波長の光６４を透過し、より短い波長の光６６を第１のサンプル検出器４２に反射する。

【0024】

反射されたより短い波長の光６６は、第１のサンプル検出器４２に移動して当たり、ユーザがサンプル４６の特性を分析することが可能になる。特定の実施形態では、第１のサンプル検出器４２に向けられる光のターゲット波長は、＜３５０ｎｍである。したがって、そのような実施形態では、＞３５０ｎｍの波長を有する光を透過し、＜３５０ｎｍの波長を有する光を反射する、ロングパス干渉フィルタ６２が選択される。

【0025】

図４に見られるように、ロングパス干渉フィルタ６２は、光３８の移動の経路に対して角度αで位置付けられる。特定の実施形態では、角度αは、光６６が光３８の移動の経路に対して約９０°反射されるように、約４５°である。他の実施形態では、角度αは、４５°よりも大きくてもまたは小さくてもよいことを理解されたい。本開示の利点を考えると、角度αの他の好適な値は、当業者には容易に明らかになるであろう。

【0026】

本明細書で使用されるような「約」という用語は、モノクロメータの製造および使用の分野での実用的な商業工学の目的、コスト、製造公差、および能力の制約内で、特定の値に近いか、またはほぼ特定の値を意味することを意図する。同様に、本明細書で使用されるような「実質的に」という用語は、実用的な商業工学の目的、コスト、製造公差、および能力の制約内で、ほとんどまたはほぼ同じことを意味することを意図する。

【0027】

したがって、ここで見られ得るように、ロングパス干渉フィルタ６２は、帯域外の長い波長の光、または「グロー」を受け入れず、所望の光を第１のサンプル検出器４２に提供することによって、モノクロメータ６０に対して改善された性能を提供するように機能する。

【0028】

ビームスプリッタ３６を通過する光４０は、参照ミラー６５によって反射され、次いで、参照キュベット６７を通り得る。次いで、参照キュベット６７から、光４０は、レンズ４１を通過し、第１の参照検出器４４に向かう。キュベット６７は、実際のサンプルまたは分析対象を含まないが、典型的には低吸光物質である溶媒を含み得る。

【0029】

さらなる実施形態は、図５に示される。本実施形態では、第２のサンプル検出器６８は、より長い波長の光６４の経路に沿って位置付けられる。したがって、そのような実施形態では、サンプルは、第２のサンプル検出器６８での長い波長の光、および第１のサンプル検出器４２での短い波長の光の両方を使用して分析され得る。

【0030】

別の実施形態は、図６に示される。本実施形態では、ロングパス干渉フィルタ６２は、入口スリット２０の上流に位置付けられる。そのような実施形態を実施するために、光源１４（図示せず）から入って来る光の移動の経路は、再配向されなければならない。ここに示されるように、ロングパス干渉フィルタ６２は、光源ミラー１６を出る光７０の経路の下流に位置付けられる。より長い波長を有する光７２の一部分は、ロングパス干渉フィルタ６２を通過するが、より短い波長を有する光７４の一部分は、ロングパス干渉フィルタ６２によって反射され、入口スリット２０に向けられる。次いで、光は、モノクロメータ６０の残りの要素を通って第１のサンプル検出器４２に移動する。

【0031】

上述の実施形態と同様に、ロングパス干渉フィルタ６２は、光７０の移動の経路に対して角度αで位置付けられる。ここに示されるような角度αは、４５°であるが、上述のように、それは、４５°よりも大きくてもまたは小さくてもよい。

【0032】

参照ロングパス干渉フィルタ７６が第１の参照検出器４４の上流に位置付けられた、代替的な実施形態は、図７に示される。本実施形態では、参照ロングパス干渉フィルタ７６は、レンズ４１と第１の参照検出器４４との間に位置付けられる。

【0033】

特定の実施形態では、ロングパス干渉フィルタ６２および参照ロングパス干渉フィルタ７６は各々、同じ波長の範囲を有する光を通過させ反射するように構成される。したがって、そのような実施形態では、第１のサンプル検出器４２および第１の参照検出器４４の両方が、同じ波長範囲の光を受け取る。

【0034】

別の実施形態は、図８に示され、ロングパス干渉フィルタ６２によって反射される光６６を受け取る第１のサンプル検出器４２、およびロングパス干渉フィルタ６２を通過する光６４を受け取る第２のサンプル検出器６８を含む。本実施形態はまた、参照ロングパス干渉フィルタ７６によって反射される光８０を受け取る第１の参照検出器４４、および参照ロングパス干渉フィルタ７６を通過する光７８を受け取る第２の参照検出器８２を含む。

【0035】

したがって、本実施形態では、サンプル４６は、ロングパス干渉フィルタ６２によって反射され、かつ第１のサンプル検出器４２に当たる、より短い波長の光を使用して分析され得、このデータは、参照ロングパス干渉フィルタ７６によって反射され、かつ第１の参照検出器４４に当たる、より短い波長の光に基づく参照値と比較され得る。

【0036】

さらに、本実施形態では、サンプル４６は、ロングパス干渉フィルタ６２を通過し、かつ第２のサンプル検出器６８に当たる、より長い波長の光６４を使用して分析され得、このデータは、参照ロングパス干渉フィルタ７６を通過し、かつ第２の参照検出器８２に当たる、より長い波長の光に基づく参照値と比較され得る。

【0037】

ロングパス干渉フィルタ６２が、複数のロングパス干渉フィルタを含むフィルタアセンブリ８４の一部である、代替的な実施形態は、図９で見られる。ロングパス干渉フィルタの各々は、特定の波長範囲を選択することによってサンプルの分析がより洗練され、選択的に最適化され得るように、選択された波長の範囲を反射するように構成される。例えば、あるフィルタは、約１９０ｎｍ～約２３０ｎｍに対して、別のものは、約２３０ｎｍ～約２７０ｎｍに対して、別のものは、約２７０ｎｍ～約３５０ｎｍに対してなどに構成され得る。

【0038】

フィルタアセンブリ８４は、回転可能なホイールもしくはスライド機構、または複数のロングパス干渉フィルタが、モノクロメータ６０を通って移動する光の経路に沿って交換可能に位置付けられることを可能にする、任意の他のアセンブリの形態を取り得る。

【0039】

示された実施形態では、フィルタアセンブリ８４は、サンプルレンズ４８から出て第１のサンプル検出器４２に向かって移動する光３８の経路に沿って位置付けられる。フィルタアセンブリ８４は、モノクロメータ６０内の異なる場所に位置付けられ得ることを理解されたい。

【0040】

特定の実施形態では、図９に示されるように、フィルタアセンブリ８４は、回転可能なフィルタホイール８６を含む。複数のロングパス干渉フィルタ６２Ａ～６２Ｎ（ここで、フィルタ６２Ａおよび６２Ｂのみが示されている）は、フィルタホイール８６の周りに位置付けられる。フィルタホイール８６が、シャフト８８の周りで矢印Ａの方向に回転すると、フィルタ６２Ａ～６２Ｎの選択されたロングパス干渉フィルタは、光３８と一列に位置付けられ得る。光３８は、当然、その特定のフィルタに当たり、その特定のフィルタの波長特性に従って反射され通過する。モータ９０は、シャフト８８、したがって、フィルタホイール８６を回転させるために使用され得る。

【0041】

本開示から得られる知識を有する当業者は、本開示の範囲から逸脱することなく、これらのおよび他の利点を達成する際に、開示された装置および方法に様々な変更がなされ得ることを認識するであろう。したがって、本明細書に記載される特徴は、修正、改変、変更、または置換が可能であることを理解されたい。例えば、同じ結果を達成するために実質的に同じ機能を実質的に同じ方法で実行する要素および／またはステップのすべての組み合わせが、本明細書に記載される実施形態の範囲内にあることが明確に意図される。記載されたある実施形態から別のものへの要素の置換も、完全に意図され、企図される。本明細書に示され記載される特定の実施形態は、例示的な目的のみであり、添付の特許請求の範囲に記載されるものを限定するものではない。他の実施形態は、当業者には明らかであろう。前述の説明は、明確性のためにのみ提供され、単なる例示であることを理解されたい。本開示の趣旨および範囲は、上記の例に限定されるのではなく、以下の特許請求の範囲によって包含される。上記で引用されたすべての刊行物および特許出願は、各個々の刊行物または特許出願が参照によりそのように組み込まれることが具体的にかつ個別に示されているかのように、同じ程度まですべての目的のためにそれらの全体が参照により組み込まれる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】