キュベット：分光測定用の実験室用光学試料セル

設計と材質

キュベットには、対象とする波長範囲での光学的透明性と透光性に基づいて選ばれた材料が用いられます。一般的な材料には、可視域での日常的な作業用のプラスチック、汎用用途のホウケイ酸ガラスなどの光学ガラス、紫外線透過性と低吸収が求められる場合の高純度光学石英または合成石英があります。製造業者は、光が散乱や反射を最小限に抑えて試料を通過できるよう、向かい合う2面を研磨して光学窓に仕上げます。

• プラスチック — 安価で使い捨てのものが多く、可視域のアッセイに有用です。プラスチック製キュベットも参照してください。
• ガラス — 多くの用途で耐久性と手頃な価格を兼ね備えます。関連情報はガラスを参照してください。
• 石英／合成石英 — 紫外線測定に必要です。光学石英を参照してください。

一般的な種類と特徴

キュベットは、容量、光路長、形状によって異なります。光路長、すなわち光が試料中を通過する距離は、標準的な分析法では1 cmであることが多いですが、非常に高濃度または低濃度の試料に対応するため、より短いものや長いものもあります。形状には、精密な光学アライメントに適した正方形または長方形のセルと、向きが重要でない場合に使用されることがある円形セルがあります。キャップ、栓、ねじ蓋により密封でき、蒸発や汚染を防止できます。

用途、取扱いとベストプラクティス

キュベットは、吸光度および透過率の測定、蛍光アッセイ、速度論的研究、臨床分析装置で使用されます。機器は吸光度と濃度の関係を示すベール・ランベルトの関係に依存するため、信頼できる結果を得るにはキュベットの清浄性と一貫した光路長が不可欠です。光学窓に指紋を付けないよう、キュベットは曇り面または非光学面を持って扱います。残留物を除去するため、すすぎを行い、必要に応じて研磨または超音波洗浄を行います。透明な面が光路と平行になるよう、機器内でキュベットを正しく配置します。

• キュベットの種類は、常に波長範囲および化学的適合性に合わせて選びます。
• 光学面は清潔で乾燥した状態に保ち、特定のプラスチックを侵食する溶媒は避けます。
• 蒸発を抑え、光を散乱させる可能性がある気泡を防ぐため、キャップを使用します。

歴史、用語と区別

キュベットは、機器と測光法が成熟した19世紀後半から20世紀初頭にかけて、定量光学分光法の発展とともに標準的な実験室用付属品となりました。日常的な実験室用語では、キュベットは用途の点で小型の試験管に似ていますが、研磨された光学窓と標準化された光路長を備える点で異なります。汎用の器具については実験用ガラス器具、古典的な試験管と比較してください。「試料セル」または「光学セル」という語も、特に研究用機器で使われる特殊なフローセル型や温度制御型の製品を指す際に用いられます。

キュベットを用いる測定技術については、分光法の入門資料を参照してください。製造業者や供給業者は、光路長、材質ごとの透過波長範囲、使用可能容量、推奨される洗浄方法について詳細な仕様を提供しています。