Introduction of new features of the F-7100 fluorescence spectrophotometer
堀込 純*1
図1 F-7100形分光蛍光光度計の外観
分光蛍光光度計は、試料に紫外線などの励起光を照射することで生じる蛍光を測定する装置である。試料の光吸収を測定する吸光光度法に比べて、高感度な分析装置である。蛍光物質だけが測定対象になるため、前処理によって目的成分だけを蛍光物質に変えることにより、選択性に優れた極微量の分析手段として用いられている。用途としては、医薬品の分析、各種ビタミン、添加物の食品分析、アミノ酸分析などの生化学臨床医学関係分野に利用される。また、染料、蛍光増白材、白色LED、ディスプレイ部材などの材料分析にも用いられるなど利用範囲は広く、重宝されている。
今回開発したF-7100形（図1）は、従来機＊1のF-7000形をベースに基本性能の向上を図った。蛍光光度計で最も重要な仕様項目の感度（S/N）については、従来機＊1と比較して、約1.5倍の高感度化を達成した。消耗品であるXeランプについては、長寿命ランプを採用することで従来機＊1と比較して約5倍の長寿命化を達成した。ソフトウェアについても、日差変動の補正機能、話題の蛍光指紋測定をサポートする新機能を搭載し、使い勝手の向上を図った。
ここで、F-7100形の3つの特長を示す。
ロングセラーモデルF-7000形の信頼性の高い光学系を踏襲、高輝度Xeランプの採用と検出光学系の最適化によりさらなる高感度化を達成した。
図2 水のラマン散乱によるS/N比較
水のラマン散乱によるS/NをF-7000形と比較した（図2）。従来比1.5倍＊1の高感度化に伴い、微弱な信号も低ノイズで検出できることが分かる。
図3 フルオレセインの極微量領域の測定例
図3にフルオレセインの高感度測定例を示す。F-7100形では、Blank（純水）と比較して1×10-13 mol/L（サブピコモル）オーダーの蛍光が検出されている。超微量領域においても、良い検量関係が得られている。
図4 ランプ寿命の比較＊2
図5 点灯時間と感度（S/N：PP）の関係＊4
新規Xeランプ＊3の採用およびランプ点灯電源の改良により、光源の高輝度化かつ長寿命化の両立に成功した。ランプ交換周期が長くなることで、消耗品コストの低減、ランプ交換・調整作業の負担軽減が図られる（図4）。仕様に十分な尤度を確保した高品位設計のため、ランプの寿命時間付近まで高い感度を維持することが分かる（図5）。
図6 蛍光強度標準化機能による日差変動の推移＊5
図7 3次元測定データ一括ファイル出力機能
F-7100形の特長と新機能を紹介した。蛍光分析は、LEDや太陽電池部材などの工業材料分野、食品検査分野、ライフサイエンス、バイオテクノロジー分野などの研究開発など、幅広い分野にて用いられる。今後もこれらの市場ニーズに適した付属品やソフトウェア、アプリケーションを開発・製品化していく予定である。
著者紹介
堀込 純
株式会社日立ハイテクサイエンス 光学設計部
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