量子效率测量装置以及量子效率测量方法

专利名称：量子效率测量装置以及量子效率测量方法
技术领域：
本发明涉及一种用于对测量对象物的量子效率进行测量的装置以及方法。
背景技术：
近年来，荧光灯、显示器的开发正在迅速发展。伴随着这种开发，作为更正确地评 价使用于该开发中的荧光体的性能的指标，量子效率受到关注。通常，量子效率意味着荧光 发光的光量子数相对于被测量对象物(典型为荧光体)吸收的光量子数的比例。作为对这种量子效率进行测量的典型的方法，在“大久保、重田「NBS標準蛍光体 ^量子効率O測定」”中公开了荧光体量子效率的测量光学系统。代替这种结构，在日本特 开平09-292281号公报(专利文献1)、日本特开平10-142152号公报(专利文献2)以及日 本特开平10-293063号公报(专利文献3)等中提出了用于测量量子效率的结构以及方法。在上述的现有技术所涉及的测量量子效率的装置中都使用积分球来捕捉从测量 对象物(荧光体)发出的荧光。通常，来自荧光体的荧光微弱，因此为了提高测量精确度， 最好使用具有更小直径的积分球。另外，在这种积分球内设置有遮光板，该遮光板用于抑制从荧光体发出的荧光和/ 或在荧光体表面上反射的激发光直接入射到检测器。专利文献1 日本特开平09-292281号公报专利文献2 日本特开平10-142152号公报专利文献3 日本特开平10-293063号公报非专利文献1 大久保、重田、「NB S標準蛍光体O量子効率O測定」、照明学会誌、 社団法人照明学会、1999年、第83卷、第2号、p. 87-9
发明内容
发明要解决的问题然而，在使用直径更小的积分球的情况下，遮光板的光吸收的影响相对变大，有可 能给测量精确度带来不良影响。本发明是为了解决这种问题而完成的，其目的在于提供一种能够以更高精确度测 量量子效率的量子效率测量装置以及量子效率测量方法。用于解法问题的方案按照本发明的某个局面的量子效率测量装置包括半球部，其在内表面具有光漫 反射层；以及平面镜，其配置成通过半球部的实质上的曲率中心，并且堵住半球部的开口 部。平面镜包括第一窗和第二窗，该第一窗被设置在半球部的实质上的曲率中心的位置上， 用于安装测量对象物，该第二窗被设置在从第一窗离开规定距离的位置上。本量子效率测 量装置还包括光谱仪，其通过第二窗，对半球部内的光谱进行测量；光源，其通过被设置 在半球部上的第三窗，以相对于平面镜的法线的规定的角度向第一窗照射激发光；以及运 算处理部，其根据第一光谱和第二光谱来算出测量对象物的量子效率，其中，该第一光谱是在将测量对象物配置到第一窗的情况下由光谱仪测量得到的光谱，该第二光谱是在代替测 量对象物而将具有已知的反射率特性的标准体配置到第一窗的情况下由光谱仪测量得到 的光谱。优选的是，第二窗构成为能够将被测量物安装成被测量物的露出面实质上与平面 镜的半球部内侧的面一致。优选的是，第二窗包括配置在半球部的内部与光谱仪之间的光漫透射部件。按照本发明的另一局面的量子效率测量装置包括半球部，其在内表面具有光漫 反射层；以及平面镜，其配置成通过半球部的实质上的曲率中心，并且堵住半球部的开口 部。平面镜包括第一窗和第二窗，该第一窗设置在半球部的实质上的曲率中心附近，该第二 窗设置在从第一窗离开规定距离的位置上。本量子效率测量装置还包括光源，其通过第一 窗向配置成在半球部内至少露出其一部分的测量对象物照射激发光；以及光谱仪，其通过 第二窗对半球部内的光谱进行测量。第二窗抑制来自测量对象物的光直接入射到光谱仪。 本量子效率测量装置还包括运算处理部，该运算处理部根据第一光谱和第二光谱来算出测 量对象物的量子效率，其中，该第一光谱是在将测量对象物配置在半球部内的情况下由光 谱仪测量得到的光谱，该第二光谱是在代替测量对象物而将具有已知的反射率特性或者透 过率特性的标准体配置在半球部内的情况下由光谱仪测量得到的光谱。优选的是，第二窗是如下的开口 与半球部的内部侧的直径相比，半球部的外部侧 的直径较大。优选的是，半球部包括第三窗，该第三窗设置在与通过半球部的实质上的曲率中 心的平面镜的法线的交点的位置上，并且用于安装测量对象物以及标准体，光源被配置成 相对于平面镜的法线以规定的角度向第三窗照射激发光。优选的是，测量对象物是被封装到具有透光性的容器内的液体，被配置在光源的 光轴上。更优选的是，测量对象物的整体被容纳在半球部内。优选的是，半球部包括第三窗，该第三窗设置在与通过半球部的实质上的曲率中 心的平面镜的法线的交点的位置上，用于安装测量对象物以及标准体。第一窗设置在平面 镜上的半球部的实质上的曲率中心的位置上，测量对象物是被封装到筒状容器内的液体， 筒状容器的被安装到第三窗的面由具有透光性的材料构成，并且其它部位由具有光反射性 的部件构成。按照本发明的另一局面的量子效率测量方法包括以下步骤准备装置的步骤，该 装置包括内表面具有光漫反射层的半球部和被配置成通过半球部的实质上的曲率中心并 且堵住半球部的开口部的平面镜；将测量对象物安装在第一窗上的步骤，其中，该第一窗设 置在平面镜的包括半球部的实质上的曲率中心的位置上；通过设置在半球部上的第三窗以 相对于平面镜的法线的规定的角度向测量对象物照射激发光的步骤；通过第二窗测量安装 了测量对象物的情况下的半球部内的光谱作为第一光谱的步骤，其中，该第二窗设置在平 面镜的从第一窗离开规定距离的位置上；在第一窗上安装具有已知的反射率特性的标准体 的步骤；通过第三窗以相对于平面镜的法线的规定的角度向标准体照射激发光的步骤；通 过第二窗测量安装了标准体的情况下的半球部内的光谱作为第二光谱的步骤；以及根据第 一光谱和第二光谱来算出测量对象物的量子效率的步骤。
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发明的效果根据本发明，能够以更高精确度对量子效率进行测量。


图1是与本发明的实施方式一相关的量子效率测量装置的概要结构图。图2是按照本发明的实施方式一的量子效率测量装置的外观图。图3是表示按照本发明的实施方式一的量子效率测量装置的主要部分的截面图。图4是用于说明按照本发明的实施方式一的量子效率测量装置的测量原理的图。图5是表示按照本发明的实施方式一的量子效率测量装置的运算处理部中的控 制结构的图。图6是表示使用了按照本发明的实施方式一的量子效率测量装置的量子效率测 量所涉及的处理过程的流程图。图7是表示按照本发明的实施方式一的第一变形例的量子效率测量装置中的光 谱仪以及光源的位置关系的俯视图。图8是表示按照本发明的实施方式一的第二变形例的量子效率测量装置的主要 部分的截面图。图9是表示按照本发明的实施方式二的量子效率测量装置的主要部分的截面图。图10是与本发明的实施方式三相关的量子效率测量装置的概要结构图。图11是表示按照本发明的实施方式三的量子效率测量装置的主要部分的截面 图。图12是表示按照本发明的实施方式三的量子效率测量装置的运算处理部中的控 制结构的图。图13是表示按照本发明的实施方式三的第一变形例的量子效率测量装置的主要 部分的截面图。图14是表示按照本发明的实施方式三的第二变形例的量子效率测量装置的主要 部分的截面图。图15是表示按照本发明的实施方式四的量子效率测量装置的主要部分的截面 图。附图标记说明UlA 半球部；Ia 光漫反射层；2、9 试样窗；3,13 观测窗；4、10、12 光源窗；5、 5A、5B、5C 平面镜；5a 反射面；6 光谱仪；6a 安装部；6b 光纤端部；6c 反射部；6d 光 纤；6e 检测器；7 光源；7a 灯；7b 聚光光学系统；14 光漫透射部件；15、15A 密封部件； 16、16A、16B 透明容器；100 半球积分器；102 底座部；104 转动轴；200.200A 运算处 理部；202 切换部；204,206 缓冲器；208,210 选择部；212,222 乘法部；214,224 积分 部；216,226 除法部；218 初始设定保持部；220 加减法部；300,350 量子效率测量装置； 302,352 积分球；304,358 遮光板；306,360 受光部；308,362 光纤；310,364 分光测量 装置；312 试样窗；314,366 光源窗；316,368 观测窗；320、370 激发光；354 支承部； 356 透明容器；AxU Ax2、Ax3 光轴；Ll 激发光；OBJ, OBJl、0BJ2 试样；REF, REFl、REF2 标准体；SYS1、SYS1A、SYS2、SYS3、SYS3A、SYS3B 量子效率测量装置。
具体实施例方式参照附图详细说明本发明的实施方式。此外，对图中的相同或者相当部分附加相 同附图标记，不重复其说明。[实施方式一]<相关技术>首先，为了更容易理解按照本实施方式的量子效率测量装置，先参照图1说明与 本实施方式相关的量子效率测量装置。图1示出的与本实施方式相关的量子效率测量装置300对荧光体等测量对象物 (以下还称为“试样0BJ”。)的量子效率进行测量。具体地说，量子效率测量装置300包 括积分球302、遮光板304、受光部306、光纤308、分光测量装置310。在该量子效率测量装 置300中，试样OBJ被安装到设置于积分球302的试样窗312上，激发光320从设置在积分 球302的外部的光源(未图示)通过光源窗314对该试样OBJ进行照射。作为该激发光 320，在低压水银荧光灯的情况下，使用200 400nm的紫外单色光，在LED (Light Emitting Diode 发光二极管)领域中，使用300 600nm的紫外线或者可见单色光等。试样OBJ接 受该激发光320而荧光发光。从该试样OBJ放射的荧光在积分球302的内表面被多重反射 而积分(均勻化)。此外，在试样OBJ上，照射的激发光320的一部分被反射，所反射的该激 发光320也在积分球302内被多重反射。受光部306通过设置在积分球302上的观测窗316来提取积分球302的光的一部 分，并通过光纤308引导到分光测量装置310。此外，通常，在受光部306的与观测窗316连 接的部分处设置光漫透射部件。由此，通常在使观测窗316的视角特性接近完全漫射特性 之后，将来自积分球302的内壁面整体的光的照度(光谱)引导到光纤308。分光测量装置310对由受光部306提取出的光的光谱进行测量。即，分光测量装 置310对积分球302的内壁面的照度(光谱)进行测量。在代替试样OBJ而安装了具有已知的反射率特性的标准体REF的状态下也进行与 上述相同的测量。并且，根据在安装试样OBJ的情况下测量到的光谱和在安装标准体REF 的情况下测量到的光谱来算出试样OBJ的量子效率。如上所述，通过使用积分球302，即使在试样OBJ的表面具有镜面性的情况那样试 样OBJ不具有完全漫反射特性的情况下，也能够正确地测量量子效率。另外，积分球302本 身作为遮光容器而发挥作用，因此还具有抑制外光的影响的效果。然而，在量子效率测量装置300中，当由试样OBJ产生的荧光以及由试样OBJ反射 的一部分激发光320直接入射到观测窗316时，成为测量误差，因此在试样窗312与观测窗 316之间设置遮光板304。通常，来自荧光体的荧光微弱，因此为了提高测量精确度，最好使用具有更小直径 的积分球302。然而，在使用更小直径的积分球302的情况下，由遮光板304引起的光吸收 的影响相对变大，有可能给测量精确度带来不良影响。即，存在以下问题遮光板304妨碍 积分球302的内壁面上的相互反射，并且由遮光板304引起的光吸收使积分效率降低，因此 遮光板304成为测量误差的主要原因。<装置结构>
接着，参照图2以及图3来说明按照本实施方式的量子效率测量装置SYS1。图2示出的量子效率测量装置SYSl包括半球积分器100和运算处理部200。如图 3所示，半球积分器100由半球部1和圆板状的平面镜5构成，其中，上述平面镜5被配置成 堵住半球部1的开口部。半球部1通过转动轴104与底座部102转动自如地连结。量子效 率测量装置SYSl还包括光谱仪6，其用于对半球部1的内壁面的照度(光谱)进行测量； 以及光源7，其产生激发光Li。如后面所述，在按照本实施方式的量子效率测量装置SYSl中，将作为量子效率的 测量对象部的试样OBJl以及具有已知的反射率特性的标准体REFl分别安装到设置于平面 镜5的试样窗2上。并且，根据在分别安装了试样OBJl以及标准体REFl的情况下由光谱 仪6测量到的各自的光谱来测量试样OBJl的量子效率。按照本实施方式的量子效率测量装置SYSl典型地适合于对荧光灯用的荧光体、 LED用的荧光体这种固体状的试样进行量子效率测量。另外，标准体REFl典型地是其表面 涂敷了硫酸钡的物体。试样OBJl以及标准体REFl都成型为与试样窗2的直径大致一致。 这是由于，以避免外光对测量精确度的影响为目的，最好使半球积分器100作为遮光容器 而发挥作用。此外，只要试样OBJl以及标准体REFl的直径与试样窗2的直径大致一致即 可，对除此以外的形状没有任何限定。如图3所示，在半球部1的内表面(内壁)上设置有光漫反射层la。该光漫反射层 Ia代表性地为通过涂敷或者喷射硫酸钡、PTFE(polytetrafIuoroethylene 聚四氟乙烯) 等光漫射材料来形成。另外，在半球部1上设置有光源窗4，该光源窗4用于将从设置在半球部1的外部 的光源7放射的激发光Ll引导到半球部1的内部。该激发光Ll向试样OBJl或者标准体 REF1，沿着相对于平面镜5的法线m具有角度θ的光轴Axl进行照射。这是为了抑制由 来自光源7的激发光Ll在试样OBJl或者标准体REFl上产生正反射成分。即，是为了将来 自光源7的激发光Ll在试样OBJl或者标准体REFl上反射而产生的光引导到与作为入射 路径的光轴Axl不同的方向上。另外，作为角度θ优选为5°左右。平面镜5被配置成通过半球部1的实质上的曲率中心0并且堵住半球部1的开口 部。在此，半球部1的曲率中心0代表性地意味着半球部1的内表面侧的几何学中心。至 少在平面镜5的半球部1的内表面侧形成反射面(镜面)5a。另外，在平面镜5上设置能够连通半球部1的内表面侧和外表面侧之间的试样窗2 以及观测窗3。试样窗2是用于安装试样OBJl或者标准体REFl的开口，被设置在半球部1 的实质上的曲率中心0的位置。换言之，试样窗2形成为包括半球部1的实质上的曲率中 心0的区域。另外，观测窗3是用于观测半球部1内表面的照度的开口，被设置在从试样窗 2向外周侧离开规定距离的位置上。并且，光通过观测窗3被引导到光谱仪6。光源7包括灯7a、聚光光学系统7b、波长控制光学系统7c。灯7a典型地使用氙 放电灯(Xe灯)等。聚光光学系统7b引导由灯7a产生的光使其在试样OBJl或者标准体 REFl上成像。S卩，聚光光学系统7b收缩激发光Ll的光路使激发光Ll的整体收束在试样 OBJl或者标准体REFl的范围内。波长控制光学系统7c控制激发光Ll的波长成分。波长 控制光学系统7c典型地被配置在灯7a与聚光光学系统7b之间，使用光学干涉滤光片(波 长频带透过滤光片)、光谱仪。
光谱仪6包括安装部6a、光纤端部6b、反射部6c、光纤6d、检测器6e。安装部6a 覆盖观测窗3地配置在平面镜5上。光纤6d以及与光纤6d连接的光纤端部6b被插入到安 装部6a的内部。另外，在沿着观测窗3的法线m的纸面下方向的延长线上设置有反射部 6c。该反射部6c将通过观测窗3入射的光的传播方向变换90°之后引导到光纤端部6b。检测器6e对由光纤6d导入的光的光谱进行检测。检测器6e典型地构成为包括衍 射光栅以及与衍射光栅的衍射方向相关的线传感器，输出所输入的光的每个波长的强度。 此外，在试样OBJl为荧光体的情况下，将检测器6e的可测量范围选择为覆盖从光源7照射 的激发光Ll的波长范围以及接受激发光Ll而由试样OBJl产生的荧光的波长范围两者。<积分功能>接着，说明按照本实施方式的量子效率测量装置SYSl中的积分功能。如图3所示， 当从光源7照射的激发光Ll入射到安装在试样窗2上的试样OBJl时，激发光Ll以与试样 OBJl材质、形状相应的比例被吸收到试样OBJl内，其能量的一部分产生荧光发光。另外，没 有被试样OBJl吸收的激发光Ll被试样OBJl反射。这种包括从试样OBJl放射的荧光以及 由试样OBJl反射的激发光Ll的光束主要向半球部1的内表面传播。另一方面，平面镜5反射在半球部1中反射之后入射的来自试样OBJl的光束，并 且生成半球部1内表面的虚像。如上所述，平面镜5被配置成通过半球部1的曲率中心， 因此在平面镜5与半球部1之间形成的空间为具有固定曲率的半球。因此，通过该半球部 1的内表面和平面镜5所生成的虚像能够得到与实质上使用球体积分球的情况相等的照度 分布。换言之，能够视为在宛如球体的积分球内对相互对称地配置的两个试样OBJl分别照 射激发光Li。由试样OBJl产生的荧光以及由试样OBJl反射的激发光Ll在由半球部1和平面 镜5围起的空间内反复反射，由此半球部1的内表面的照度被均勻化。通过测量均勻化的 该照度(光谱)能够测量试样OBJl的量子效率。如上所述，在按照本实施方式的量子效率测量装置SYSl中，只要能够将合成了形 成在平面镜5和半球部1之间的空间以及由平面镜5生成的该空间的虚像的状态实质上视 为球体即可。因此，“半球部的实质上的曲率中心”是如下概念除了半球部1的完全曲率 中心的情况以外，还包括能够上述那样得到与使用球体积分球的情况实质上相等的照度分 布的附近位置。另外，在代替试样OBJl而将标准体REFl安装到试样窗2的情况下，也能够得到同 样的积分效果。此外，在标准体REFl的情况下不产生荧光发光，因此当从光源7照射的激 发光Ll入射到安装在试样窗2上的标准体REFl时，与标准体REFl的反射率特性相应的光 被反射。<试样以及标准体的安装>如上所述，将试样OBJl以及标准体REFl安装到设置于平面镜5的试样窗2上，此 时，最好将试样OBJl以及标准体REFl安装成其露出面与平面镜5的半球部1侧的面(反 射面5a)实质上一致。其在观测窗3的开口面与试样OBJl或者标准体REFl的露出面实质 上不一致的情况下、例如在试样OBJl的露出面低于观测窗3的开口面的情况下，接受激发 光Ll而由试样OBJl产生的荧光以及由试样OBJl反射的激发光Ll在观测窗3的侧面被吸 收，由此产生测量误差。或者，在试样OBJl的露出面比观测窗3的开口面突出的情况下，所
9突出的部分在由半球部1内表面的光漫反射层Ia和平面镜5的反射面5a构成的积分空间 内阻碍接受激发光Ll而由试样OBJl产生的荧光以及由试样OBJl反射的激发光Ll的相互 反射。此外，在图3示出的结构中，试样窗2以及观测窗3位于相同平面上即平面镜5上， 因此如果试样OBJl以及标准体REF的露出面为平面，则其荧光以及反射光不会直接入射到 观测窗3的观测视场。因此，不需要配置图1所示那样的遮光板304。因而，能够抑制由遮 光板引起的光吸收误差，并且通过上述的“虚像”，能够进一步提高半球部1的内壁面的照 度。通过这样的两个作用，能够以更高精确度测量量子效率。<测量原理>接着，参照图4的㈧以及图4的⑶说明按照本实施方式的量子效率测量装置 SYSl中的测量原理。在对作为典型的荧光体的试样OBJl照射激发光Ll时，激发光Ll的一部分(光量 子)被吸收而使用于荧光发光，并且剩余的激发光Ll在试样OBJl表面上被反射。在此， 将激发光Ll的波长范围设为λ & λ 1Η，将从试样OBJl产生的荧光成分的波长范围设为 λ% λ2Η。此外，通常，激发光Ll是紫外线，荧光是可见光线，因此波长范围入匸 入⑶与 波长范围λ% λ 2Η不会重复。因此，通过选择性地提取由光谱仪6测量的光谱之中与各 自的波长范围对应的成分能够分离两者。如图4的㈧所示，将激发光Ll的光谱设为Ε。(λ)。此时，将通过照射激发光Ll 而从试样OBJl产生的荧光成分的光谱设为P ( λ )，将由试样OBJl反射的反射光成分的光谱 设为RU)。即，荧光成分的光谱Ρ(λ)相当于在安装了试样OBJl的情况下由光谱仪6测量 到的光谱Εω(λ)的与荧光对应的波长范围 λ2Η)的成分，反射光成分的光谱RU) 相当于由光谱仪6测量到的光谱Ε(1) (λ)的与激发光Ll对应的波长范围(λα λ1Η)的 成分。另外，如图4的(B)所示，在将标准体REFl的反射率特性设为Ps(A)时，将具有 光谱Ε。(λ)的激发光Ll照射到标准体REFl而测量到的光谱为Ε(2)(λ) = ρ3(λ) ·Ε。(λ)。 根据该式，能够将激发光Ll的光谱Ε。(λ)表示为式(1)。Ε。(λ) = E⑵(λ)/ρ3(λ)... (1)另外，如图4的(A)所示，能够将从激发光Ll的光谱Ε。(λ)中去除了由试样OBJl 反射的反射光成分的光谱R( λ )而得到的成分(光量子)视为被试样OBJl吸收的成分。因而，为了将光谱(放射功率)变换为光量子数，当以hc/λ (其中，h:普朗克常 数，c 光速)对光谱进行除法运算时，被试样OBJl吸收的光量子数Ab能够表示为式(2)。 此外，k = 1/hc。[数1]另外，荧光的光量子数Pph能够表示为式(3)。[数2] Ρρ1ι = 1 .(2Ηλ-Ε(1)(λ)δλ
…(3)
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因而，试样OBJl的内部量子效率QEin能够表示为式(4)。QEin = Pph/Ab…(4)<控制结构>接着，参照图5说明按照本实施方式的量子效率测量装置SYSl的运算处理部200 中的控制结构。如图5所示，运算处理部200作为其控制结构而包括切换部202、缓冲器204、206、 选择部(SEL)208、210、除法部216、226、初始设定保持部218、加减法部220、乘法部212、222 以及积分部214、224。切换部202根据与试样窗2的安装状态相应地输入的信号，将来自光谱仪6的输 出(检测光谱)的保存目的地切换为缓冲器204以及206中的某一个。S卩，在试样窗2中 安装有试样OBJl的情况下，切换部202将由光谱仪6检测出的光谱Ε(1)(λ)保存到缓冲器 204，在试样窗2中安装有标准体REFl的情况下，将由光谱仪6检测出的光谱Ε(2) ( λ )保存 到缓冲器206。缓冲器204以及206是保存由光谱仪6检测出的光谱的存储器，具有与光谱仪6 的波长分辨率相应的区域。即，在光谱仪6输出由波长λ 1，λ 1，…，λη的合计η个波长 构成的光谱的情况下，具有用于保存分别与η个波长对应的强度的区域。选择部208以及210分别选择性地读出保存在缓冲器204以及206内的光谱的波 长成分。选择部208将所读出的光谱Ε(1) (λ)的波长成分之中包含在激发光Ll的波长范 围 λ 1Η内的波长成分输出到乘法部222，将由试样OBJl产生的荧光成分的包含在波 长范围λ% λ2Η内的波长成分输出到乘法部212。另外，选择部208将所读出的波长成 分的波长λ输出到乘法部212以及222。乘法部212以及积分部214进行相当于上述的式(3)的运算，算出荧光的光量子 数Pph。具体地说，乘法部212对由选择部208读出的光谱Εα) (λ)的波长成分乘上其波长 λ本身。然后，乘法部212将相乘得到的值输出到积分部214。积分部214算出从乘法部 212输出的值的总和。如上所述，将与荧光成分的波长范围 λ2Η对应的光谱Ε(1)(λ) 的波长成分输出到乘法部212，因此实质上按照每个波长进行相当于上述的式(3)的运算。除法部216、加减法部220、乘法部222以及积分部224进行相当于上述式(2)的 运算，算出被试样OBJl吸收的光量子数Ab。具体地说，除法部216用由选择部210读出的 光谱Ε(2) ( λ )的波长成分除以保存在初始设定保持部218中的标准体REFl的反射率特性 Ps(A)之中的对应的波长成分。然后，除法部216将其商(Ε(2)(λ)/ρ3(λ))输出到加减 法部220。加减法部220从由选择部210读出的光谱Ε(2) (λ)的波长成分中减去由除法部 216算出的商。然后，加减法部220将该算出的值输出到乘法部222。乘法部222对由加减 法部220算出的值乘上对应的波长λ。然后，乘法部222将该相乘得到的值输出到积分部 224。积分部224算出从乘法部222输出的值的总和。如上所述，与激发光Ll的波长范围 入& λ1Η对应的光谱Ε(1)(λ)的波长成分被输出到加减法部220，因此实质上按照每个波 长进行相当于上述的式(2)的运算。除法部226用由积分部214算出的荧光的光量子数Pph除以由积分部224算出的 试样OBJl所吸收的光量子数Ab。并且，除法部226输出其商(Pph/Ab)作为试样OBJl的内 部量子效率QEin。
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<处理步骤>接着，参照图6说明使用了按照本实施方式的量子效率测量装置SYSl的量子效率 测量所涉及的处理过程的流程图。用户准备量子效率测量装置SYSl (步骤S100)。接着，用户将试样OBJl安装到 试样窗2 (步骤S102)，开始来自光源7的激发光Ll的照射以及光谱仪6中的测量(步骤 S104)。此时，用户也可以对运算处理部200输入在试样窗2中安装有试样OBJl。于是，运 算处理部200保存由光谱仪6测量到的光谱Εω ( λ )(步骤S106)。接着，用户将标准体REFl安装到试样窗2 (步骤S108)，开始来自光源7的激发光 Ll的照射以及光谱仪6中的测量(步骤S110)。此时，用户也可以对运算处理部200输入 在试样窗2中安装有标准体REFl。于是，运算处理部200保存由光谱仪6测量到的光谱Ε(2) (λ)(步骤 S112)。在完成光谱Ε(1)(λ)以及光谱Ε(2)(λ)的获取时，运算处理部200根据这些光谱来 算出试样OBJl的内部量子效率QEin (步骤S114)。更具体地说，运算处理部200根据光谱 Εω(λ)的与波长范围λ & λ1Η对应的波长成分、光谱Ε(2)(λ)的波长成分以及标准体 REFl的反射率特性Ps(A)来算出被试样OBJl吸收的光量子数Ab。另外，运算处理部200 根据光谱Ε(1)(λ)的与波长范围λ% λ 2Η对应的波长成分来算出荧光的光量子数Pph。 并且，运算处理部200根据光量子数Ab以及光量子数Pph来算出试样OBJl的内部量子效 率 QEin。并且，运算处理部200输出所算出的试样OBJl的内部量子效率QEin (步骤Sl 16)。 此外，作为内部量子效率QEin的输出的一例可举出在监视器上等显示内部量子效率QEiru 打印输出内部量子效率QEiru向存储介质保存内部量子效率QEin等。此外，在图6所示的流程图中，作为测量步骤的一例例示了首先获取关于试样 OBJl的光谱Εω (λ),接着获取关于标准体REF的光谱Ε(2) ( λ )的情况，但是只要能够获取 光谱Ε(1)(λ)以及光谱Ε(2)(λ)就不限于该步骤。例如，也可以首先获取关于标准体REF的 光谱Ε(2) (λ)，之后获取关于试样OBJl的光谱Ε(1)(λ)。在这种情况下，使用对标准体REF 获取的光谱Ε(2) (λ),依次获取关于多个试样OBJl的各自的光谱Εω (λ),能够高效率地算 出关于多个试样OBJl的内部量子效率QEin。即，在将标准体REF安装到试样窗2并获取光 谱Ε(2) ( λ )之后将多个试样OBJl依次安装到试样窗2即可。〈本实施方式的效果〉根据本实施方式，不需要在半球积分器内设置用于抑制来自试样的直接光入射的 遮光板，因此能够抑制由于遮光板的光吸收而产生测量误差。另外，根据本实施方式，通过 由平面镜生成的虚像，与使用了具有相同半径的积分球的情况相比，原理上能够得到两倍 的光强度。因而，能够以更高精确度测量量子效率。并且，根据本实施方式，原理上能够得到两倍的光强度，因此不需要为了提高测量 精确度而过于缩小半球部的半径。因此，能够使观测窗的开口面积相对于半球积分器的内 表面积相对较小，因此能够抑制由观测窗产生的测量误差。[实施方式一的第一变形例]在上述的实施方式一中，没有特别限定光谱仪6和光源7之间的位置关系，但是最 好以图7所示的位置关系来配置两者。
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如图7的从半球部1侧观察半球积分器100的俯视图所示那样，在实施方式一的 第一变形例中，光谱仪6的安装部6a被配置成在与从光源7放射的激发光Ll的光轴Axl 正交的垂直线LNl方向上延伸。通过以这种位置关系来配置光谱仪6以及光源7能够抑制 照射到试样OBJl的激发光Ll直接入射到光谱仪6。[实施方式一的第二变形例]在按照上述的实施方式一的量子效率测量装置SYSl中，最好在观测窗3的光传播 路径上配置光漫透射部件。下面，参照图8说明按照本实施方式的第二变形例的量子效率 测量装置SYS1A。图8所示的量子效率测量装置SYSlA是如下结构在按照图3所示的实施方式一 的量子效率测量装置SYSl中在观测窗3上追加光漫透射部件14。S卩，光漫透射部件14被 配置在半球部1的内部与光谱仪6之间。除此以外的结构与图3相同，因此不重复详细的 说明。光漫透射部件14将半球积分器100中的光束进行漫射之后引导到光谱仪6。因 此，即使在观测窗3的观测视场比较狭窄的情况下，也能够降低设置在半球部1的内表面上 的光漫反射层Ia的反射率不均勻等的影响。即，在不存在光漫透射部件14的情况下，在观 测窗3中仅观测到半球部1的内表面之中与观测窗3的观测视场对应的部分的照度。因此， 当与观测视场对应的部分存在反射率不均勻等时，测量结果也容易受到其影响。与此相对， 在存在光漫透射部件14的情况下，存在于观测窗3周围的光束在被漫射之后，被引导到光 谱仪6，因此能够避免上述那样的问题。[实施方式二]在上述的实施方式中一，例示了将试样安装在设置于平面镜的试样窗上的量子效 率测量装置SYSl。另一方面，在实施方式二中，例示将试样安装在设置于半球部中的试样窗 上的结构。按照本发明的实施方式二的量子效率测量装置SYS2的外观与上述的图2相同，因 此不重复详细的说明。参照图9，量子效率测量装置SYS2的半球积分器还包括以下部分 半球部IA ；圆板状的平面镜5A，其被配置成堵住半球部IA的开口部；光谱仪6，其用于测量 半球部IA的内壁面的照度(光谱)；以及光源7，其产生激发光Li。除了设置有用于安装试样OBJl以及标准体REFl的试样窗9这一点以外，半球部 IA与图3所示的半球部1相同。试样窗9被设置在与通过半球部IA的实质上的曲率中心 0的平面镜5A的法线N2的交点的位置上。即，试样窗9被设置在由半球部IA以及平面镜 5A所包围的半球的顶点位置上。此外，试样OBJl以及标准体REFl也与上述的实施方式一 相同，因此不重复详细的说明。在平面镜5A上设置有能够连通半球部IA的内表面侧和外表面侧之间的光源窗10 以及观测窗13。光源窗10被设置在半球部IA的实质上的曲率中心0附近。更具体地说，光源窗 10被设置在激发光Ll相对于平面镜5的法线N2以角度θ向试样窗9进行照射的位置上。 即，光源7沿着相对于平面镜5Α的法线Ν2具有角度θ的光轴Αχ2向安装在试样窗9上的 试样OBJl或者标准体REFl照射激发光Li。观测窗13是用于观测半球部IA内表面的照度的开口，被设置在从观测窗10向外周侧离开规定距离的位置上。并且，光通过观测窗13被引导到光谱仪6。观测窗13抑制接 受激发光Ll而由试样OBJl产生的荧光以及由试样OBJl反射的激发光Ll直接入射到光谱 仪6。更具体地说，观测窗13是一种孔，是构成为与半球部IA的内部侧的直径相比半球部 IA的外部侧的直径较大的开口。通过设置这种限制观测视场的观测窗13，即使不配置图1 所示那样的遮光板304，也能够以更高精确度测量量子效率。平面镜5A的其他部分与图3所示的平面镜5相同，因此不重复详细的说明。另外， 关于光谱仪6以及光源7也与上述相同，因此不重复详细的说明。此外，最好以如上述的图 7所示那样的位置关系来配置光谱仪6以及光源7两者。另外，按照本实施方式的量子效率测量装置SYS2的运算处理部200中的控制结 构、以及表示使用了按照本实施方式的量子效率测量装置SYS2的量子效率测量所涉及的 处理过程的流程图分别与图5以及图6相同，因此不重复详细的说明。〈本实施方式的效果〉根据本实施方式，通过采用限制了观测视场的观测窗，不需要在半球积分器内设 置用于抑制来自试样的直接光入射的遮光板。因此，能够抑制由于遮光板的光吸收而产生 测量误差。另外，根据本实施方式，通过由平面镜生成的虚像，与使用了具有相同半径的积 分球的情况相比，原理上能够得到两倍的光强度。因此，即使限制了观测窗的观测视场也能 够得到足够的亮度。因而，能够以更高精确度测量量子效率。[实施方式三]在上述的实施方式一以及实施方式二中主要例示了适合于固体状试样的量子效 率测量的结构。另一方面，在实施方式三中例示适合于液体状试样的量子效率测量的结构。〈相关技术〉首先，为了更容易理解按照本实施方式的量子效率测量装置，首先参照图10说明 与本实施方式相关的量子效率测量装置。图10所示的与本实施方式相关的量子效率测量装置350主要对液体状试样OBJ 的量子效率进行测量。具体地说，量子效率测量装置350包括积分球352、支承部354、遮光 板358、受光部360、光纤362、分光测量装置364。在该量子效率测量装置350中，由支承 部354将封装有试样的透明容器356悬挂在积分球352内，从设置在积分球352外部的光 源(未图示)通过光源窗366对该试样OBJ照射激发光370。试样OBJ接受该激发光370 而荧光发光。从该试样OBJ放射出的荧光在积分球352的内表面被多次反射(Multiple reflection)而积分(均勻化)。受光部360通过设置在积分球352上的观测窗368来提 取积分球352的光的一部分，通过光纤362引导到分光测量装置364。在此，当由试样OBJ产生的荧光以及由试样OBJ反射的激发光370直接入射到观 测窗368时，成为测量误差，因此在透明容器356与观测窗368之间设置遮光板358。如上所述，支承部354以及遮光板358吸收荧光等，因此在量子效率测量装置350 中，支承部354以及遮光板358作为内部结构物而成为测量误差的主要原因。〈装置结构〉接着，说明按照本实施方式的量子效率测量装置SYS3。按照本发明的实施方式三的量子效率测量装置SYS3的外观与上述的图2相同，因此不重复详细的说明。参照图11，量子效率测量装置SYS3的半球积分器还包括半球部 IA ；圆板状的平面镜5B，其被配置成堵住半球部IA的开口部；光谱仪6，其用于测量半球部 IA的内壁面的照度(光谱)；以及光源7，其产生激发光Li。半球部IA与图9所示的半球部IA基本相同，不同点在于不是安装试样OBJl，而是 安装封装在透明容器16中的液体状的试样0BJ2。另外，还能够在半球部IA中安装与试样 0BJ2对应的标准体REF2。标准体REF2典型地是将与试样0BJ2同量的基准物质(典型的 是在试样中除去了荧光物质的只是介质)封装到相同的透明容器16中的物体。能够视为 在该标准体REF2中实质上不会荧光发光。在平面镜5B上设置有能够连通半球部IA的内表面侧和外表面侧之间的光源窗12 以及观测窗13。光源窗12被设置在半球部IA的实质上的曲率中心0的位置。换言之，光源窗12 形成为包括半球部IA的实质上的曲率中心0的区域。光源7通过光源窗12使激发光Ll 沿着与平面镜5B的法线一致的光轴Ax3向安装在试样窗9上的试样OBJ2或者标准体REF2 照射。观测窗13是用于观测半球部IA内表面的照度的开口，设置在从光源窗12向外周 侧离开规定距离的位置上。并且，光通过观测窗13被引导到光谱仪6。观测窗13抑制接受 激发光Ll而由试样0BJ2产生的荧光以及由试样0BJ2反射的激发光Ll直接入射到光谱仪 6。更具体地说，观测窗13是一种孔，是构成为与半球部IA的内部侧的直径相比半球部IA 的外部侧的直径较大的开口。通过设置这种限制观测视场的观测窗13，能够不配置如图10 所示那样的遮光板358而以更高精确度测量量子效率。平面镜5B的其他部分与图3所示的平面镜5相同，因此不重复详细的说明。另外， 关于光谱仪6以及光源7也与上述相同，因此不重复详细的说明。透明容器16是其壁面由具有透光性的材料构成的筒状容器。该透明容器16被安 装到试样窗9，从而被配置在光源7的光轴Ax3上。即，激发光Ll沿着光轴Ax3照射被封装 到透明容器16中的试样0BJ2。另外，透明容器16在安装到试样窗9的情况下，其整体被容 纳在半球部IA内。此时，在透明容器16的最外部安装密封部件15。该密封部件15防止透 过透明容器16以及其中的试样0BJ2之后的激发光Ll从半球部IA中漏出。因此，密封部 件15至少在与透明容器16连接的面上设置有与半球部1的光漫反射层Ia相同程度的光 漫反射层。〈测量原理〉接着，说明按照本实施方式的量子效率测量装置SYS3的测量原理。如图11所示，在对典型的荧光体即试样0BJ2照射激发光Ll时，激发光Ll的一部 分(光量子)被吸收而使用于荧光发光，并且剩余的激发光Ll透过试样0BJ2之后在密封 部件15等上散乱反射。在此，将激发光Ll的波长范围设为λ & λ1Η，将由试样0BJ2产 生的荧光成分的波长范围设为 λ2Η。将激发光Ll的光谱设为Ε。(λ )。另外，将通过照射激发光Ll而由试样0BJ2产 生的荧光成分的光谱设为Ρ( λ )，在透过试样OBJ2之后散乱反射的透过光成分的光谱设为 T(A)0 S卩，荧光成分的光谱Ρ(λ)相当于在安装了试样0BJ2的情况下由光谱仪6测量到 的光谱Εω(λ)的与荧光对应的波长范围 λ2Η)的成分，透过光成分的光谱Τ( λ)
15相当于光谱Ε(1)(λ)的与激发光Ll对应的波长范围(λα λ1Η)的成分。另外，在安装了标准体REF2的情况下由光谱仪6进行测量得到的光谱Ε(2) ( λ )相 当于照射到标准体REF2上的能够使用于荧光发光的放射功率。因而，为了将光谱(放射功率)变换为光量子数，当以hc/λ (其中，h:普朗克常 数，c 光速)对光谱进行除法运算时，能够将被试样0BJ2吸收的光量子数Ab表示为式(5)。 此外，k = 1/hc。[数3]Ab = k- Chλ. {ε⑵(λ)-E⑴(λ)}δλ…(5)另外，荧光的光量子数Pph能够表示为式(6)。[数4]Pph = k · (22lh λ. E⑴(λ)δλ…(6)因而，试样0BJ2的内部量子效率QEin能够表示为式(7)。QEin = Pph/Ab... (7)〈控制结构〉接着，参照图12说明按照本实施方式的量子效率测量装置SYS3的运算处理部 200A的控制结构。图12示出的运算处理部200A是如下结构在图5所示的按照实施方式一的运算 处理部200的控制结构中去掉了除法部216以及初始设定保持部218之后，将由选择部210 读出的光谱Ε(2)(λ)的波长成分输出到加减法部220。即，按照上述的式(5)来算出被试样 OBJ2吸收的光量子数Ab。其他部位与图5所示的运算处理部200相同，因此不重复详细的说明。〈处理步骤〉表示使用了按照本实施方式的量子效率测量装置SYS3的量子效率测量所涉及的 处理过程的流程图，除了光量子数Ab的算出式以外与图6相同，因此不重复详细的说明。〈本实施方式的效果〉根据本实施方式，通过采用限制了观测视场的观测窗，不需要在半球积分器内设 置用于抑制来自试样的直接光入射的遮光板。因此，能够抑制由于遮光板的光吸收而产生 测量误差。另外，根据本实施方式，通过由平面镜生成的虚像，与使用了具有相同半径的积 分球的情况相比，原理上能够得到两倍的光强度。因此，即使限制观测窗的观测视场，也能 够得到足够的亮度。因而，能够以更高精确度测量量子效率。[实施方式三的第一变形例]在上述实施方式三中，例示了从设置于半球部1的光源窗12向半球部1内的被安 装的试样照射激发光Ll的结构。与此相对，也可以将光源和试样相接近地配置。下面，参 照图13说明按照本实施方式的第一变形例的量子效率测量装置SYS3A。图13所示的量子效率测量装置SYS3A相当于如下结构在图11所示的按照实施 方式三的量子效率测量装置SYS3中，在光源窗12上安装封装了液体状的试样0BJ2的透明 容器16Α以及光源7，并且在试样窗9上仅安装密封部件15。
透明容器16A是其整体由具有透光性的材料构成的筒状容器。该透明容器16A通 过安装成与光源7的照射口连接而配置在光源7的光轴Ax3上。光源7通过光源窗12，沿着 与平面镜5B的法线一致的光轴Ax3向安装在光源窗12上的试样0BJ2 (或者标准体REF2) 照射激发光Li。由此，沿着光轴Ax3对被封装在透明容器16A中的试样0BJ2照射激发光 Li。另外，透明容器16A在安装在光源窗12上的情况下，其整体被容纳在半球部IA内。除了上述的透明容器16A以及光源7的位置关系，其以外的结构与图11相同，因 此不重复详细的说明。另外，关于按照本第一变形例的量子效率测量装置SYS3A的运算处理部中的控制 结构以及表示使用了按照本第一变形例的量子效率测量装置SYS3A的量子效率测量所涉 及的处理过程的流程图，分别与图12以及图6相同，因此不重复详细的说明。根据本第一变形例，能够使光源与试样之间的距离变得更短，因此能够对试样照 射更强的激发光。因此，能够使从试样产生的荧光的强度变得更强，因此能够以更高精确度 测量量子效率。[实施方式三的第二变形例]在上述的实施方式三中例示了封装有试样的透明容器的整体被容纳在半球部内 的结构。然而，如果能够对透明容器(试样)照射激发光，则也可以不将封装有试样的透明 容器的整体容纳在半球部内。下面，参照图14说明按照本实施方式的第二变形例的量子效 率测量装置SYS3B。图14所示的量子效率测量装置SYS3B相当于如下结构在图11所示的按照第三 实施方式的量子效率测量装置SYS3中，实质上对安装到试样窗9的透明容器的形状进行了 变更。此外，如图14所示，在量子效率测量装置SYS3B中，最好将试样窗9配置为位于重力 下侧的位置。更具体地说，在量子效率测量装置SYS3B的试样窗9上安装封装了液体状的试样 0BJ2的透明容器16B以及密封部件15A。透明容器16B基本上是其整体由具有透光性的材 料构成的筒状容器。通过将该透明容器16B安装到试样窗9上而将该透明容器16B配置在 光源7的光轴Ax3上。S卩，沿着光轴Ax3对被封装在透明容器16B中的试样OBJ2照射激发 光Li。此时，在除了透明容器16B的激发光Ll入射的面以外的其它表面上安装筒状的密封 部件15A。该密封部件15A防止透过透明容器16B以及其中的试样0BJ2之后的激发光Ll 从半球部IA漏出。因此，在密封部件15A的内周面上设置有与半球部1的光漫反射层Ia 相同程度的光漫反射层。除了上述的透明容器16B以及密封部件15A的结构，其以外的结构与图11相同， 因此不重复详细的说明。另外，关于按照本第一变形例的量子效率测量装置SYS3A的运算处理部中的控制 结构以及表示使用了按照本第一变形例的量子效率测量装置SYS3A的量子效率测量所涉 及的处理过程的流程图，分别与图12以及图6相同，因此不重复详细的说明。根据本第二变形例，不需要将试样以及标准体容纳在半球积分器内，因此，能够以 更短时间安装试样以及标准体。因此能够更高效率地进行测量。[第四实施方式]也可以采用如图15所示的半球积分器作为如下结构用于根据需要实现在上述的实施方式二和实施方式三以及其变形例中分别说明的量子效率测量装置的结构。参照图15，按照本发明的实施方式四的量子效率测量装置的半球积分器包括半球 部1A、被配置成堵住半球部IA的开口部的圆板状的平面镜5C。在平面镜5C上设置有能够 连通半球部IA的内侧面与外侧面之间的光源窗10以及12和观测窗13。光源窗10是用 于实现图9所示的按照实施方式二的量子效率测量装置SYS2的部分。光源窗12是用于实 现图11、13、14所示的按照实施方式三及其变形例的量子效率测量装置SYS3、SYS3A、SYS3B 的部分。在这些光源窗10以及12和观测窗13之中，根据需要安装试样0BJ2、光源等，对不 使用的窗分别安装对应的密封部件，由此能够实现上述的量子效率测量装置之中用户所期 望的结构。根据本实施方式，能够使用共用的半球积分器、以用户期望的装置结构来测量量 子效率。[其它实施方式]还能够使用上述的量子效率测量装置来测量试样的反射率特性。应该认为本次公开的实施方式在所有点上进行例示而不是进行限制。本发明的范 围不是由上述的说明示出而是由权利要求范围示出，其包括与权利要求范围同等的意思以 及在权利要求范围内的所有变更。
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权利要求
一种量子效率测量装置，具备半球部(1)，在其内表面具有光漫反射层(1a)；平面镜(5)，其配置成通过上述半球部的实质上的曲率中心，并且堵住上述半球部的开口部，其中，上述平面镜包括第一窗(2)和第二窗(3)，该第一窗(2)设置在上述半球部的实质上的曲率中心的位置上，用于安装测量对象物，该第二窗(3)设置在从上述第一窗离开规定距离的位置上；光谱仪(6)，其通过上述第二窗，对上述半球部内的光谱进行测量；光源(7)，其通过被设置在上述半球部上的第三窗，以相对于上述平面镜的法线的规定的角度向上述第一窗照射激发光；以及运算处理部(200)，其根据第一光谱和第二光谱来算出上述测量对象物的量子效率，其中，上述第一光谱是在将上述测量对象物配置在上述第一窗的情况下由上述光谱仪测量得到的光谱，上述第二光谱是在代替上述测量对象物而将具有已知的反射率特性的标准体配置在上述第一窗的情况下由上述光谱仪测量得到的光谱。
2.根据权利要求1所述的量子效率测量装置，其特征在于，上述第二窗构成为能够将上述被测量物安装成上述被测量物的露出面实质上与上述 平面镜位于上述半球部内侧的面一致。
3.根据权利要求1所述的量子效率测量装置，其特征在于，上述第二窗包括配置在上述半球部的内部与上述光谱仪之间的光漫透射部件(14)。
4.一种量子效率测量装置，具备半球部(IA)，在其内表面具有光漫反射层(Ia)；平面镜(5A、5B、5C)，其配置成通过上述半球部的实质上的曲率中心，并且堵住上述半 球部的开口部，其中，上述平面镜包括第一窗(10、12)和第二窗(13)，该第一窗(10、12)设 置在上述半球部的实质上的曲率中心的附近，该第二窗(13)设置在从上述第一窗离开规 定距离的位置上；光源(7)，其通过上述第一窗向配置成在上述半球部内至少露出一部分的测量对象物 照射激发光；光谱仪(6)，其通过上述第二窗对上述半球部内的光谱进行测量，其中，上述第二窗抑 制来自上述测量对象物的光直接入射到上述光谱仪；以及运算处理部(200、200A)，其根据第一光谱和第二光谱来算出上述测量对象物的量子效 率，其中，上述第一光谱是在将上述测量对象物配置在上述半球部内的情况下由上述光谱 仪测量得到的光谱，上述第二光谱是在代替上述测量对象物而将具有已知的反射率特性或 者透过率特性的标准体配置在上述半球部内的情况下由上述光谱仪测量得到的光谱。
5.根据权利要求4所述的量子效率测量装置，其特征在于，上述第二窗是如下的开口 与上述半球部的内部侧的直径相比在上述半球部的外部侧 的直径较大。
6.根据权利要求4所述的量子效率测量装置，其特征在于，上述半球部包括第三窗，该第三窗被设置在上述半球部与上述平面镜通过上述半球部 的实质上的曲率中心的法线的交点的位置上，并且用于安装上述测量对象物以及上述标准 体，上述光源被配置成以相对于上述平面镜的法线的规定的角度向上述第三窗照射上述 激发光。
7.根据权利要求4所述的量子效率测量装置，其特征在于，上述测量对象物是被封装到具有透光性的容器内的液体，被配置在上述光源的光轴上。
8.根据权利要求7所述的量子效率测量装置，其特征在于， 上述测量对象物的整体被容纳在上述半球部内。
9.根据权利要求4所述的量子效率测量装置，其特征在于，上述半球部包括第三窗，该第三窗被设置在上述半球部与上述平面镜通过上述半球部 的实质上的曲率中心的法线的交点的位置上，并且用于安装上述测量对象物以及上述标准 体，上述第一窗设置在上述平面镜上的上述半球部的实质上的曲率中心的位置上， 上述测量对象物是被封装到筒状容器内的液体，上述筒状容器的被安装到上述第三窗 的面由具有透光性的材料构成，并且其它部位由具有光反射性的部件构成。
10.一种量子效率测量方法，具备以下步骤准备装置的步骤(Sioo)，该装置包括内表面具有光漫反射层的半球部和被配置成通过 上述半球部的实质上的曲率中心并且堵住上述半球部的开口部的平面镜；将测量对象物安装在第一窗上的步骤(S102)，上述第一窗设置在上述平面镜的包括上 述半球部的实质上的曲率中心的位置上；通过设置在上述半球部上的第三窗以相对于上述平面镜的法线的规定的角度向上述 测量对象物照射激发光的步骤(S104)；通过第二窗测量安装了上述测量对象物的情况下的上述半球部内的光谱作为第一光 谱的步骤(S106)，其中，上述第二窗设置在从上述平面镜的上述第一窗离开规定距离的位 置上；在上述第一窗上安装具有已知的反射率特性的标准体的步骤(S108)； 通过上述第三窗以相对于上述平面镜的法线的上述规定的角度向上述标准体照射上 述激发光的步骤(SllO)；通过上述第二窗测量安装了上述标准体的情况下的上述半球部内的光谱作为第二光 谱的步骤(S112)；以及根据上述第一光谱和上述第二光谱来算出上述测量对象物的量子效率的步骤(S114)。
全文摘要
将作为量子效率的测量对象部的试样(OBJ1)以及具有已知的反射率特性的标准体(REF1)分别安装到设置于平面镜(5)的试样窗(2)上。根据在分别安装了试样(OBJ1)以及标准体(REF1)的情况下由光谱仪测量到的各个光谱来测量试样(OBJ1)的量子效率。通过使观测窗(3)的开口面与试样(OBJ1)或者标准体(REF1)的露出面实质上一致，抑制接受激发光(L1)而由试样(OBJ1)产生的荧光以及由试样(OBJ1)反射的激发光(L1)直接入射到观测窗(3)。
文档编号G01N21/64GK101932926SQ20098000011
公开日2010年12月29日 申请日期2009年1月20日 优先权日2009年1月20日
发明者大久保和明 申请人:大塚电子株式会社