光测定装置及光测定方法制造方法及图纸

分光测定装置(1)具备：光源(2)，其输出激发光；积分器(3)，其具有供长余辉发光材料(S)配置的内部空间(11)，自内部空间(11)输出检测光；分光检测器(4)，其取得检测光的光谱数据；解析部(21)，其基于光谱数据对长余辉发光材料(S)的发光量子产率进行解析；及控制部(22)，其控制激发光向内部空间(11)的输入的有无的切换及分光检测器(4)中的曝光时间；控制部(22)以在第1期间(T

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光测定装置及光测定方法
本专利技术涉及一种光测定装置及光测定方法。
技术介绍
作为分光测定装置的被测定物，蓄光材料或磷光材料等长余辉发光材料受到关注。长余辉发光材料是蓄积例如太阳光或荧光灯等的激发光且在停止照射激发光后也持续一定时间的发光的材料。近年来，在非专利文献1中报告有不含稀土元素的世界上首个有机蓄光材料。该有机蓄光材料通过2种有机材料的混合，在室温条件下实现1小时以上的发光寿命。根据这样的情况，可认为长余辉发光材料在安全显示、引导标识、钟表表盘、救生工具、室内装饰、细胞成像等各种领域中的应用研究今后会日益活跃。现有技术文献非专利文献非专利文献1：Nature,2017,doi:10.1038/nature24010,R.KabeandC.Adachi
技术实现思路
专利技术所要解决的问题作为发光材料的评价项目之一，可列举发光量子产率。发光量子产率是表示发光材料的发光效率的值。发光量子产率通过将从发光材料放出的光子数除以被发光材料吸收的光子数而算出。然而，存在上述长余辉发光材料的发光的强度相对于激发光的强度显著地较弱且在停止照射激发光后发光的强度随时间发生变动这样的问题。因此，根据既有方法难以精度良好地测定发光量子产率。本专利技术为了解决上述问题而完成，其目的在于，提供一种能够精度良好地测定长余辉发光材料的发光量子产率的分光测定装置及分光测定方法。解决问题的技术手段本专利技术的一个方面所涉及的分光测定装置，是对长余辉发光材料照射激发光而测定发光量子产率的分光测定装置，具备：光源，其输出激发光；积分器，其具有供长余辉发光材料配置的内部空间，将来自内部空间的光作为检测光输出；分光检测器，其对检测光进行分光而取得光谱数据；解析部，其基于光谱数据对长余辉发光材料的发光量子产率进行解析；及控制部，其控制激发光向内部空间的输入的有无的切换、及分光检测器中的检测光的曝光时间；控制部以在利用分光检测器开始取得光谱数据的第1期间维持向内部空间输入激发光且在继第1期间之后的第2期间停止向内部空间输入激发光的方式控制光源，并以第2期间内的检测光的曝光时间长于第1期间内的检测光的曝光时间的方式控制分光检测器。在该分光测定装置中，在开始取得光谱数据的第1期间对积分器内的长余辉发光材料持续地输入激发光。激发光的强度与长余辉发光材料的发光的强度相比明显较高。因此，相较于第2期间内的检测光的曝光时间使第1期间内的检测光的曝光时间变短，由此能够防止分光检测器中的信号的饱和。另外，在该分光测定装置中，在继第1期间之后的第2期间，停止向积分器内的长余辉发光材料输入激发光，并使第2期间内的检测光的曝光时间长于第1期间内的检测光的曝光时间。由此，能够以充分的S/N比检测相对于激发光而言明显强度较低且在停止输入激发光后强度随时间发生变动的长余辉发光材料的发光。因此，在该分光测定装置中，能够精度良好地测定长余辉发光材料的发光量子产率。另外，通过使第2期间内的检测光的曝光时间长于第1期间内的检测光的曝光时间，即使在长余辉发光材料的发光寿命较长的情况下，也能够抑制取得光谱数据所需的数据量的增大。另外，控制部也可以自第2期间的开始经过一定时间后检测光的曝光时间变得更长的方式控制分光检测器。在该情况下，能够更佳地抑制取得光谱数据所需的数据量的增大。另外，也可以是分光检测器基于光谱数据取得第1期间内的激发光的强度峰值及余辉发光材料的发光的强度峰值，控制部根据激发光的强度峰值相对于发光的强度峰值的比率与第1期间内的检测光的曝光时间的积来决定第2期间的开始时的检测光的曝光时间。通过使用这样的比率，能够使第2期间的开始时的检测光的曝光时间最优化，能够防止在第2期间中分光检测器中的信号的饱和。另外，解析部也可通过基于第1期间内的检测光的曝光时间而将第1期间中的长余辉发光材料的发光的强度标准化并且基于第2期间内的检测光的曝光时间而将第2期间中的长余辉发光材料的发光的强度标准化，从而对长余辉发光材料的发光强度的时间曲线(profile)进行解析。由此，即使在测定期间中动态地变更曝光时间的情况下，也能够精度良好地解析长余辉发光材料的发光强度的时间曲线。另外，积分器也可为积分半球。即使在使用积分半球作为积分器的情况下，也能够精度良好地测定长余辉发光材料的发光量子产率。本专利技术的一个方面所涉及的分光测定方法，是对长余辉发光材料照射激发光而测定发光量子产率的分光测定方法，具备：光谱数据取得步骤，其将自具有供长余辉发光材料配置的内部空间的积分器输出的检测光利用分光检测器进行分光而取得光谱数据；及发光量子产率解析步骤，其基于光谱数据对长余辉发光材料的发光量子产率进行解析；在光谱数据取得步骤中，在利用分光检测器开始取得光谱数据的第1期间，维持向内部空间输入激发光，且在继第1期间之后的第2期间，停止向内部空间输入激发光，使分光检测器中的第2期间内的检测光的曝光时间长于第1期间内的检测光的曝光时间。在该分光测定方法中，在开始取得光谱数据的第1期间对积分器内的长余辉发光材料持续地输入激发光。激发光的强度与长余辉发光材料的发光的强度相比明显较高。因此，相较于第2期间内的检测光的曝光时间使第1期间内的检测光的曝光时间变短，由此能够防止分光检测器中的信号的饱和。另外，在该分光测定方法中，在继第1期间之后的第2期间，停止向积分器内的长余辉发光材料输入激发光，并使第2期间内的检测光的曝光时间长于第1期间内的检测光的曝光时间。由此，能够以充分的S/N比检测相对于激发光而言强度明显较低且在停止输入激发光后强度随时间发生变动的长余辉发光材料的发光。因此，在该分光测定方法中，能够精度良好地测定长余辉发光材料的发光量子产率。通过使第2期间内的检测光的曝光时间长于第1期间内的检测光的曝光时间，即使在长余辉发光材料的发光寿命较长的情况下，也能够抑制取得光谱数据所需的数据量的增大。另外，在光谱数据取得步骤中，也可自第2期间的开始经过一定时间后使分光检测器中的检测光的曝光时间更长。在该情况下，能够更佳地抑制取得光谱数据所需的数据量的增大。另外，也可以是分光测定方法还具备基于光谱数据取得第1期间内的激发光的强度峰值及长余辉发光材料的发光的强度峰值的峰取得步骤，且在光谱数据取得步骤中，根据激发光的强度峰值相对于发光的强度峰值的比率与第1期间内的检测光的曝光时间的积来决定第2期间的开始时的检测光的曝光时间。通过使用这样的比率，能够使第2期间的开始时的检测光的曝光时间最优化，能够防止在第2期间中分光检测器中的信号的饱和。另外，在发光量子产率解析步骤中，也可通过基于第1期间内的检测光的曝光时间而将第1期间中的长余辉发光材料的发光的强度标准化并且基于第2期间内的检测光的曝光时间而将第2期间中的长余辉发光材料的发光的强度标准化，从而对长余辉发光材料的发光强度的时间曲线进行解析。由此，即使在测定期间中动态地变更曝光时间的情况下，也能够精度良好地解析长余辉发光材料的发光强度的时间曲线。另外，也可使用积分半球作为积分器。即使本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分光测定装置，其中，/n是对长余辉发光材料照射激发光而测定发光量子产率的分光测定装置，/n具备：/n光源，其输出所述激发光；/n积分器，其具有供所述长余辉发光材料配置的内部空间，将来自所述内部空间的光作为检测光输出；/n分光检测器，其对所述检测光进行分光而取得光谱数据；/n解析部，其基于所述光谱数据对所述长余辉发光材料的所述发光量子产率进行解析；及/n控制部，其控制所述激发光向所述内部空间的输入的有无的切换、及所述分光检测器中的所述检测光的曝光时间，/n所述控制部以在利用所述分光检测器开始取得所述光谱数据的第1期间维持向所述内部空间输入所述激发光且在继所述第1期间之后的第2期间停止向所述内部空间输入所述激发光的方式控制所述光源，并以所述第2期间内的所述检测光的曝光时间长于所述第1期间内的所述检测光的曝光时间的方式控制所述分光检测器。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180123 JP 2018-0090481.一种分光测定装置，其中，
是对长余辉发光材料照射激发光而测定发光量子产率的分光测定装置，
具备：
光源，其输出所述激发光；
积分器，其具有供所述长余辉发光材料配置的内部空间，将来自所述内部空间的光作为检测光输出；
分光检测器，其对所述检测光进行分光而取得光谱数据；
解析部，其基于所述光谱数据对所述长余辉发光材料的所述发光量子产率进行解析；及
控制部，其控制所述激发光向所述内部空间的输入的有无的切换、及所述分光检测器中的所述检测光的曝光时间，
所述控制部以在利用所述分光检测器开始取得所述光谱数据的第1期间维持向所述内部空间输入所述激发光且在继所述第1期间之后的第2期间停止向所述内部空间输入所述激发光的方式控制所述光源，并以所述第2期间内的所述检测光的曝光时间长于所述第1期间内的所述检测光的曝光时间的方式控制所述分光检测器。


2.如权利要求1所述的分光测定装置，其中，
所述控制部以自所述第2期间的开始经过一定时间后所述检测光的曝光时间变得更长的方式控制所述分光检测器。


3.如权利要求1或2所述的分光测定装置，其中，
所述分光检测器基于所述光谱数据取得所述第1期间内的所述激发光的强度峰值及所述长余辉发光材料的发光的强度峰值，
所述控制部根据所述激发光的强度峰值相对于所述发光的强度峰值的比率与所述第1期间内的所述检测光的曝光时间的积，决定所述第2期间的开始时的所述检测光的曝光时间。


4.如权利要求1～3中任一项所述的分光测定装置，其中，
所述解析部通过基于所述第1期间内的所述检测光的曝光时间而将所述第1期间中的所述长余辉发光材料的发光的强度标准化并且基于所述第2期间内的所述检测光的曝光时间而将所述第2期间中的所述长余辉发光材料的发光的强度标准化，从而对所述长余辉发光材料的发光强度的时间曲线进行解析。


5.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：铃木健吾，江浦茂，井口和也，
申请(专利权)人：浜松光子学株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP