ezSpectra 815Vで分光光度計を作ってみる(Ⅲ)

キュベットホルダーは10×25mmの角材を用いてる。キュベットは、どこかでもらったプラスチック製のものを使っている。キュベットに関しては、高等学校にも普通に転がっているようなので、入手性については気にする必要はないと思う。Webで調べても、モノタローから入手可能だ。それにしても、あほだったのは、キュベットの光路が10mmというのが頭に染みついていて、それがいつの間にか外寸と思ってしまっていたこと。内寸が10mmだったら、外側は10mmより長いのは当たり前ですよね。キュベットホルダーは10mm角を前提に作ってしまったのだけれど、キュベットが10mmよりわずかに大きい可能性を考えて、一方の押さえは固定していなかったのでとりあえずの固定には問題がなかった。

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レンズは結像位置が検出器より後ろになるようにセットした。光量は、それで問題ないし、また、検出器で集光する形にすると、光路の揺れに弱くなりそうな気がする。キュベットの位置で集光して広げることも考えたけれど、試してみると検出器位置での光のパターンに収差が目立ち望ましくない気がしている。

最初はマスクをつけていなかったけれど、キュベットを外してつけ直した時の再現性がなさ過ぎることが分かり、とりあえずのマスクをつけた。マスクをつけると、再現性は、それなりに良くなる。

この状態でのスペクトルを示す。
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400nmより短波長で減少して、その後増加しているが、増加は迷光によるもの。2.5Vの電球を2.6V程度で点灯しているけれど、豆電球で、そんなに短波長の光が出るはずがない。この状態で、透過測定モードにしてベース測定を行うと、短波長側は410nm程度からとなってしまう。目標に10nm足りていない。状況を改善するには、短波長側の光を相対的に強くしなければならない。このような時は適当なフィルターを使って長波長側の光強度を落とすのが常套手段だ。

フィルターは……、HOYAのWebなんかを調べると、結構よさそうなのがある。それとは別に渋谷光学さんのWebを見ると、ちょうど手頃なのが、アウトレットに出ていないこともない。でも、それらは、普通に買えるもののみを使うという、今回の自主規制に引っかかる気がする。

というわけで、まず、その辺で買えるものでフィルターとなるものがないかを試してみることにした。長波長を吸収して短波賞を透過するもので、頭に浮かんだのは銅フタロシアニン。こんなものを持ち出すと、試薬屋からの購入は光学屋からのフィルター購入と同じくらい一般性がないと言われそうだけれど、使おうと思ったのは、ホームセンターで入手したフタロシアニンブルーの顔料。これをポリビニルアルコールの洗濯糊と混ぜればフィルター代わりのフィルムとなるだろうと読んだのだけれど、やってみたら、顔料が荒すぎて均一な膜にはならなかった。

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代わりに入手したのが、食用色素と透明水彩絵の具。透明水彩は、深い青の他、水色のものも買い込んで見た。水色系のものはシアンになるので、青だけでなく緑の透過も期待できる。あと、ブルーのアクリル板。

これらのスペクトルを試してみたところ、水彩ブルーは悪くはないけれども、短波長側の吸収が強い印象。参考までに透過スペクトルを示す。
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シアンの水彩は、透明水彩のくせに白が混ざっていて散乱が強く使い物にならない。食用色素とアクリル板は、700nnあたりの目にはほぼ見えない赤色領域の光に対してはほぼ透明で目的に適していない。次に示すのは、食用色素の透過スペクトル。
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結局試みた4種類とも、目的には使えないというのが結論となってしまった。

次に試したのは、家に転がっていた写真用の色温度変換フィルター。昔、フィルムカメラでタングステンランプを光源にデイライトのポジフィルムで複写をするつもりだったときに買い込んだ品だと思ったもの。試してみると悪くはない。フィルターを入れた場合のスペクトルは、長波長側が随分と落ちている。フィルターを入れない場合に比べて400nmの光が随分と強くなっている。
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一方、375nm以下の迷光と思われる部分は変わらずに出ており、どうやら、測定範囲以外の長波長側は、あまり減衰していないようだ。
フィルターの透過スペクトルは、
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という具合で長波長側まで押さえられている。

上の、水彩のスペクトルはこのフィルターを使ってベースをとったもの。400nmより短波長まで測定できるようになっている。


色温度変換フィルターだけれど、すべての品がOKという訳ではないようだ。顕微鏡についていた色温度変換フィルターは吸収タイプも誘電体多層タイプも長波長側の落ちが悪く、今ひとつだった。

今回使ったフィルターはケンコーのC12。最近ではマルチコートでProフィルターになっている。スペクトルが手元にあったものと同じかは確認していない。ただ、結構高価になっている……。他のメーカーを調べると、マルミの80Aが、ほぼ同等に使えることが分かった。こちらは、ケンコーに比べると、かなり安価だけれど、どう見ても在庫のみの商品。売り切れになったらおしまいの気がする。





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by ZAM20F2 | 2017-08-20 19:47 | 科学系 | Comments(0)
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