CN111474105A - 流体中悬浮物质测定用流动池和粒子计数器 - Google Patents

流体中悬浮物质测定用流动池和粒子计数器 Download PDF

Info

Publication number
CN111474105A
CN111474105A CN202010073229.3A CN202010073229A CN111474105A CN 111474105 A CN111474105 A CN 111474105A CN 202010073229 A CN202010073229 A CN 202010073229A CN 111474105 A CN111474105 A CN 111474105A
Authority
CN
China
Prior art keywords
flow cell
flow
light
flow path
fluid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202010073229.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111474105B (zh
Inventor
松田朋信
水上敬
阪上大辅
篠崎大将
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rion Co Ltd
Original Assignee
Rion Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rion Co Ltd filed Critical Rion Co Ltd
Publication of CN111474105A publication Critical patent/CN111474105A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111474105B publication Critical patent/CN111474105B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/10—Investigating individual particles
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/10—Investigating individual particles
    • G01N15/14—Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry
    • G01N15/1404—Handling flow, e.g. hydrodynamic focusing
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/02—Investigating particle size or size distribution
    • G01N15/0205—Investigating particle size or size distribution by optical means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/06—Investigating concentration of particle suspensions
    • G01N15/075—Investigating concentration of particle suspensions by optical means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/10—Investigating individual particles
    • G01N15/14—Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry
    • G01N15/1434—Optical arrangements
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/10—Investigating individual particles
    • G01N15/14—Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry
    • G01N15/1456—Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry without spatial resolution of the texture or inner structure of the particle, e.g. processing of pulse signals
    • G01N15/1459—Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry without spatial resolution of the texture or inner structure of the particle, e.g. processing of pulse signals the analysis being performed on a sample stream
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/01—Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/47—Scattering, i.e. diffuse reflection
    • G01N21/49—Scattering, i.e. diffuse reflection within a body or fluid
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/10—Investigating individual particles
    • G01N2015/1022—Measurement of deformation of individual particles by non-optical means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/10—Investigating individual particles
    • G01N15/14—Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry
    • G01N2015/1486—Counting the particles
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/10—Investigating individual particles
    • G01N15/14—Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry
    • G01N2015/1493—Particle size
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/01—Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
    • G01N21/03—Cuvette constructions
    • G01N21/0303—Optical path conditioning in cuvettes, e.g. windows; adapted optical elements or systems; path modifying or adjustment
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/01—Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
    • G01N21/03—Cuvette constructions
    • G01N21/05—Flow-through cuvettes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Optical Measuring Cells (AREA)

Abstract

本发明提供流体中悬浮物质测定用流动池和粒子计数器。流体中悬浮物质测定用流动池具备：主体，至少规定的部位由具有透光性的材料形成；以及流路，形成在所述主体的内部，两端的开口形成在所述主体的大致相同方向的外表面，供流体流动，所述流路具有配置在对置的平面状的两个壁面之间的规定区间，所述规定的部位包括所述规定区间。

Description

流体中悬浮物质测定用流动池和粒子计数器
本申请以2019年01月24日向日本专利局提交的日本专利申请2019-009880为基础，享受该申请的优先权。本申请通过参照该申请而包括该申请的全部内容。
技术领域
本发明涉及流体中悬浮物质测定用流动池和粒子计数器。
背景技术
以往，用于连续地测定多个试样液体的具备多个流动池的测定装置已被公众所知(例如，参照日本专利发明公报特开2002-243632号)。在所述测定装置中，照射光学系统和受光光学系统固定在规定的位置。另一方面，在水平方向上排列的多个流动池设置成能够作为整体移动。通过以将测定对象的流动池排列在照射光学系统的光路上的方式，使多个流动池整体在水平方向上移动，实施定位。之后，进行试样液体的测定。
发明内容
流体中悬浮物质测定用流动池具备：主体，至少规定的部位由具有透光性的材料形成；以及流路，形成在所述主体的内部，两端的开口形成在所述主体的大致相同方向的外表面，供流体流动，所述流路具有配置在对置的平面状的两个壁面之间的规定区间，所述规定的部位包括所述规定区间。
附图说明
图1是简要地表示一实施方式的粒子计数器的立体图。
图2A是表示一实施方式的粒子计数器的主视图，图2B是表示所述粒子计数器的侧视图。
图3是表示一实施方式的流动池的立体图。
图4是表示一实施方式的流动池的垂直截面图(沿着图3中的IV-IV切断线的截面图)。
图5是表示一实施方式的流动池的垂直截面图(沿着图3中的V-V切断线的截面图)。
图6是一实施方式的流动池单元的分解立体图。
图7A和图7B是表示一实施方式的加压衬套的立体图。
图8A、图8B和图8C是用于阶段性说明各流动池的固定方式的图。
图9A和图9B是一实施方式的流动池单元的立体图。
图10是表示一实施方式的粒子计数器的结构功能框图。
图11是简要地表示另一实施方式的粒子计数器的立体图。
具体实施方式
在下面的详细说明中，出于说明的目的，为了提供对所发明的实施方式的彻底的理解，提出了许多具体的细节。然而，显然可以在没有这些具体细节的前提下实施一个或更多的实施方式。在其它的情况下，为了简化制图，示意性地示出了公知的结构和装置。
根据上述的现有技术，伴随着流动池的移动，与各流动池连接的配管也移动。此时，从移动或挠曲的配管的内壁等产生微小的粒子。这种粒子在检测试样液体所含的粒子时可能会成为噪声源。因而，由于配管的移动，试样液体中的粒子的检测精度有可能降低。此外，即便在具备一个流动池的测定装置中，根据配管的连接方式，配管也容易移动。因此，同样地，试样液体中的粒子的检测精度有可能降低。
在此，本发明的一个目的在于提供高精度地检测试样流体中的粒子的技术。
本发明的一个方式提供以下的流体中悬浮物质测定用流动池和粒子计数器。另外，以下的括号中的语句仅是示例性的，本发明的方式并不限定于此。
(流体中悬浮物质测定用流动池)
本发明的一个方式的流体中悬浮物质测定用流动池(本流体中悬浮物质测定用流动池)具备：主体，至少规定的部位由具有透光性的材料形成；以及流路，形成在所述主体的内部，两端的开口形成在所述主体的大致相同方向的外表面，供流体流动，所述流路具有配置在对置的平面状的两个壁面之间的规定区间，所述规定的部位包括所述规定区间。
优选为，在本流体中悬浮物质测定用流动池中，流路作为两端的开口而具有流入流体的流入口以及排出流体的排出口。流路包括从流入口沿着规定方向延伸的导入流路、从排出口沿着规定方向延伸且与导入流路平行的排出流路、以及沿着与规定方向正交的方向延伸且与导入流路和排出流路的端部分别连接的中继流路，形成一条流道。在导入流路的一个部位，平面状的两个壁面在中继流路延伸的方向上对置。
本流体中悬浮物质测定用流动池是测定流体中悬浮的物质时使用的流动池。在本流体中悬浮物质测定用流动池(其主体)中，至少规定的部位(照射光通过的部位)由具有透光性的材料形成。此外，在本流体中悬浮物质测定用流动池的内部形成有供流体通过的流路。该流路具有规定区间(导入流路的一个部位)。该规定区间配置在对置的平面状的两个壁面(例如，上下的壁面)之间。流路的两端的开口分别形成在本流体中悬浮物质测定用流动池的相同方向的外表面。这两个开口成为流体的出入口。在测定时，在本流体中悬浮物质测定用流动池连接两个配管。
此处，在两个开口(流路的两端)设置在不同方向的外表面的情况下，与各开口连接的两条配管必然朝不同方向伸出。根据伸出的方向，难以使上述配管稳定在一定的位置。并且，当在测定中配管移动时，由于该移动，有可能从配管的内壁等产生微小的粒子。此外，在测定时，为了从流体中的悬浮物质放出光而照射照射光。如果移动的配管与通过流动池后的照射光干涉，则有可能产生反射光并向流动池入射。这些现象都有可能在测定流体中的物质时成为噪声源。
与此相对，在上述方式的本流体中悬浮物质测定用流动池中，流路的两端的开口形成在大致相同方向的外表面。因此，容易使配管稳定在一定的位置。进而，不用担心配管延伸到可能会与通过本流体中悬浮物质测定用流动池的照射光发生干涉的位置。因而，根据上述方式的本流体中悬浮物质测定用流动池，能够防止因配管的移动而引起的噪声的产生。其结果是，能够提高悬浮物质的测定精度。
更优选为，本流体中悬浮物质测定用流动池还具备聚光部，该聚光部设置于与在所述流体流入的方向上使所述导入流路假想地延长的位置相当的部位，具有能够在所述流体流入的方向上聚集光的光轴。
在上述方式的本流体中悬浮物质测定用流动池中，通过流入到导入流路的流体中的悬浮物质与照射光的作用而从悬浮物质放出的光由设置在导入流路的延长上的位置的聚光部(聚光透镜)聚光。因而，根据上述方式的流体中悬浮物质测定用流动池，能够在较近的位置有效地聚集从悬浮物质放出的光。因而，能够进一步提高悬浮物质的测定精度。
更优选为，在本流体中悬浮物质测定用流动池中，在流路的规定区间内形成有流体所含的悬浮物质的检测区域。
在上述方式的本流体中悬浮物质测定用流动池中，通过向平面状的两个壁面所对置的流路的规定区间照射照射光，在流路的规定区间内形成检测区域。因而，在检测区域中，通过悬浮物质与照射光的作用而从悬浮物质放出的光例如由设置在导入流路的延长上的位置的聚光部(聚光透镜)聚光。此处，为了抑制在壁面的漫反射，需要以纳米等级对表面的凹凸进行镜面加工。为了进行该镜面加工，壁面优选为平面。根据上述方式的本流体中悬浮物质测定用流动池，两个壁面如上所述形成为平面状。因此，在照射光通过检测区域的前后(在照射光通过平面状的两个壁面时)，能够尽可能地抑制可能由流路的壁面与试样流体的界面产生的噪声。其结果是，能够进一步提高悬浮物质的测定精度。
(粒子计数器)
本发明的一个方式的粒子计数器(本粒子计数器)，具备：上述任一方式的本流体中悬浮物质测定用流动池；光源，射出照射光；照射光学系统，使照射光通过两个壁面并向流路的规定区间照射；以及受光光学系统，接受从通过检测区域的粒子产生的放出光，检测区域通过向规定区间照射照射光而形成在流路内。
上述方式的本粒子计数器具备具有上述特征的本流体中悬浮物质测定用流动池。因此，能够在配管稳定在一定的位置且不会伸出到可能会与通过本流体中悬浮物质测定用流动池的照射光发生干涉的位置的状态下，进行粒子的检测和粒子的计数。因而，根据上述方式的本粒子计数器，能够抑制因配管的移动而引起的噪声的产生。因此，能够高精度地进行粒子的检测和粒子的计数。
优选为，在本粒子计数器中，受光光学系统接受由聚光部聚集的放出光。
在上述方式的本粒子计数器中，从通过检测区域的粒子产生的放出光，首先由设置于本流体中悬浮物质测定用流动池的聚光部聚光。然后，由本流体中悬浮物质测定用流动池的聚光部聚集的放出光随后由受光光学系统接受。因而，根据上述方式的本粒子计数器，能够使从粒子的放出光在接近检测区域的位置有效地聚光。进而，根据上述方式的本粒子计数器，能够使聚光部和受光光学系统一体地发挥功能以及发挥它们的聚光能力。
更优选为，在本粒子计数器中，照射光学系统使照射光以照射光的光线束的中心通过规定区间的两个壁面但不通过流路的其他区间的角度向流体中悬浮物质测定用流动池入射。
在上述方式的本粒子计数器中，以特定的角度向本流体中悬浮物质测定用流动池入射照射光。照射光的光线束的中心(即，能量密度高的部分)通过规定区间的两个壁面，而不通过流路的其他区间(流路中的除了规定区间之外的区间)。因而，根据上述方式的本粒子计数器，能够使通过规定区间(检测区域)的照射光不与流路的其他区间实质上干涉地射出到本流体中悬浮物质测定用流动池的外部。因此，能够将因向流路的其他区间的干涉而引起的噪声的产生防患于未然。其结果是，能够进一步高精度地进行粒子的检测和粒子的计数。此外，将通过照射光的流体的部分设为最小限度，由此能够抑制过度的温度上升。
更优选为，本粒子计数器还具备多流动池，该多流动池包括以形成多个流路的排列的方式在与导入流路延伸的第一方向以及中继流路延伸的第二方向均正交的第三方向上排列的多个流体中悬浮物质测定用流动池，相对于粒子计数器的主体的位置被固定。另外，在本说明书中，将在内部排列有通过向规定位置照射多个照射光而形成粒子的检测区域的流路的流动池称为多流动池。
在多流动池中，沿着与导入流路延伸的方向(例如进深方向、Y方向)和中继流路延伸的方向(例如高度方向、Z方向)均正交的方向(例如宽度方向、X方向)排列多个本流体中悬浮物质测定用流动池。由此，形成多个流路的排列。此外，多流动池的位置相对于本粒子计数器的主体被固定(多流动池与主体的相对的位置关系实质上一定而不变化)。
在上述方式的本粒子计数器中，与形成在多流动池的内部的流路的个数、即在多流动池的内部排列的本流体中悬浮物质测定用流动池的个数对应的个数的配管，与形成在多流动池的内部的流路连接。例如，在排列10个本流体中悬浮物质测定用流动池时，配管的个数成为20个。在各个本流体中悬浮物质测定用流动池中，流路的两端的开口形成在大致相同方向的外表面。多个本流体中悬浮物质测定用流动池在沿着该外表面的方向上排列。因此，即便所连接的配管个数较多，这些配管也全部从多流动池朝相同方向伸出。因而，根据上述方式的本粒子计数器，容易使配管稳定在一定的位置。进而，能够抑制配管延伸到可能会与通过本流体中悬浮物质测定用流动池的照射光发生干涉的位置。因此，不用担心因配管的移动而引起的噪声的产生。其结果是，能够高精度地进行粒子的检测和粒子的计数。此外，根据上述方式的本粒子计数器，与各流路连接的配管排列在多流动池的同一个面上。因此，确保配管用的空间仅为1个面即可。因而，该结构有助于本粒子计数器的小型化。
优选为，本粒子计数器还具备光轴移动部，该光轴移动部使向流路内入射的照射光的光轴以及受光光学系统接受的放出光的光轴沿着多个流路的排列在第三方向上移动。
在上述方式的本粒子计数器中，通过切换多流动池所具有的多个流路中要形成检测区域的流路(作为照射光的照射目的地的流路)，能够进行其他检测。在切换流路时，使向流路内入射的照射光的光轴以及受光光学系统接受的放出光的光轴在第三方向上移动。与此相对，多流动池不移动。因而，在上述方式的本粒子计数器中，与多流动池连接的配管不移动。因此，能够抑制因配管的移动而引起的噪声的产生。其结果是，能够高精度地进行粒子的检测和粒子的计数。此外，根据上述方式的本粒子计数器，难以产生因配管的移动而引起的松弛和龟裂等。因此，能够防止试样流体的漏出。
更优选为，本粒子计数器还具备焦点调整部，该焦点调整部在第一方向上调整受光光学系统的焦点。
在上述方式的本粒子计数器中，伴随着形成检测区域的流路的切换，在第一方向上调整受光光学系统的焦点。此外，焦点的位置在第一方向上移动。但是，多流动池仍旧不移动。因而，在上述方式的本粒子计数器中，与多流动池连接的配管也不移动。因此，能够防止因配管的移动而引起的噪声的产生和流体的漏出。其结果是，能够高精度地进行粒子的检测和粒子的计数。
更优选为，在本粒子计数器中，包括致动器，该致动器使支承受光光学系统的载台在所述第一方向上移动，光轴移动部包括其他的致动器，该其他的致动器使支承致动器的载台与照射光学系统一起在第三方向上移动。
在上述方式的本粒子计数器中，焦点调整部和光轴移动部分别具有致动器。焦点调整部使用本身所具有的致动器使受光光学系统在第一方向上移动。另一方面，光轴移动部使用本身所具有的致动器使照射光学系统和焦点调整部所具有的致动器一并在第三方向上移动。因而，上述方式的本粒子计数器能够一并进行与能够调整的要素(向流路内入射的照射光的光轴、受光光学系统接受的放出光的光轴、受光光学系统的焦点)相关的各结构(照射光学系统、受光光学系统)向相同方向的移动。由此，无需使各结构单独地向第一方向或第三方向移动。因此，能够高效地进行伴随着流路的切换的光轴的移动以及焦点的调整。
更优选为，本粒子计数器还具备存储部，该存储部对于形成于多流动池的内部的多个流路，至少预先存储与各个流路的位置对应的由光轴移动部移动的各光轴的第三方向上的位置，光轴移动部构成为，与要形成检测区域的流路对应地使各光轴移动至预先存储于存储部的各光轴的位置。
此外，在上述方式的本粒子计数器中，更优选为，存储部除了各光轴的位置之外，还预先存储与各个流路的位置对应的由焦点调整部调整的第一方向上的焦点的位置，焦点调整部构成为，与要形成检测区域的流路对应地将焦点调整到预先存储于存储部的焦点的位置。
在上述方式的本粒子计数器中，在制造阶段中，能够精密地调整与各流路的位置对应的、第三方向上的各光轴的位置(例如宽度方向上的坐标、X坐标)以及第一方向上的焦点的位置(例如进深方向上的坐标、Y坐标)。基于调整结果决定的与各流路对应的两个方向上的位置(与各流路对应的X坐标和Y坐标)预先存储于存储部。
因而，上述方式的本粒子计数器伴随着流路的切换，能够通过使各光轴和焦点自动地移动与所述流路对应地预先存储的位置所相应的距离，使向流路内入射的照射光的光轴和受光光学系统接受的放出光的光轴、以及受光光学系统的焦点移动到最适于该流路的位置。由此，能够高精度地进行粒子的检测和粒子的计数。
更优选为，在本粒子计数器中，在多流动池中，各个流体中悬浮物质测定用流动池在与成为以多流动池整体观察时的位置的基准的部位(82)密接的状态下被固定。此外，在上述方式的本粒子计数器中，多流动池在内部具有弹性部件，该弹性部件按压各个流体中悬浮物质测定用流动池而使其与成为位置的基准的部位密接。
根据上述方式的本粒子计数器，在多流动池的内部，本流体中悬浮物质测定用流动池分别被牢固地固定在假定的正确位置。因此，能够将因各本流体中悬浮物质测定用流动池的位置偏移而引起的粒子的检测和粒子的计数的精度降低防患于未然。
更优选为，在本粒子计数器中，放出光为散射光或荧光。根据上述方式的本粒子计数器，能够选择散射光或者荧光中根据试样流体所含的粒子的性质而更容易接受的光，作为受光对象。因而，能够提高粒子的检测和粒子的计数的精度。
根据以上本发明的一个方式，能够高精度地检测试样流体中的粒子。
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。另外，以下的实施方式为优选的示例，本发明的技术并不限定于所述示例。
(粒子计数器的结构)
图1是简要地表示一实施方式的粒子计数器1的立体图。为了容易理解实施方式，在图1中，省略了一部分的构成部的图示。另外，粒子计数器1为粒子计数装置的一个方式。
粒子计数器1包括光源20、反射镜30、照明用透镜40、多个流动池10和受光单元50等。这些粒子计数器1的各构成部利用未图示的夹具等直接或间接地支承于传感器基座2。在传感器基座2的底面设置有多个脚部3。脚部3由能够吸收振动的防振橡胶等的弹性部件形成。由此，能够抑制在周围产生的振动向各构成部传递。此外，粒子计数器1收纳于省略图示的框体。因而，传感器基座2以及未图示的框体等在结构上成为粒子计数器1的主体部分(计数器主体、主体)。
在粒子计数器1的设置状态或使用状态下，在将传感器基座2的长边方向设为计数器主体的宽度方向、将与其正交的方向设为前后(进深)方向的情况下，多个流动池10在宽度方向上排列。各流动池10在其正面侧具有试样流体的入口和出口。在各入口和各出口分别连接有配管。各流动池10固定于在图1中省略图示的流动池保持架6(参照图6)的内部。上述多个流动池10作为一体而包含在流动池单元(多流动池)80(参照图2A和图2B)中。流动池保持架6(参照图6)安装于流动池基座5(参照图2A和图2B)，由传感器基座2间接地支承。
另外，在本实施方式中，10个流动池10在宽度方向上排列。但是，流动池10的个数并不限定于此。参照其他附图在后面详细叙述流动池单元的内部结构。此外，在以下的说明中，将第三方向亦即多个流动池10所排列的方向(计数器主体的宽度方向)称为“X方向”，将沿着X方向延伸的轴称为“X轴”。
光源20固定于传感器基座2。光源20将规定的波长的照射光La(例如激光)以能够视为平行的范围的扩展角向X方向射出。传感器基座2兼作光源20的散热片，将从光源20发出的热量高效地散热。反射镜30将从光源20射出的照射光La朝向流动池10内的检测区域反射。此外，在由反射镜30反射后的照射光La的光路上设置有照明用透镜40。照射光La通过照明用透镜40。能够利用该照明用透镜40使照射光La聚光(缩小)。由此，能够将具有高能量密度的照射光La聚光到流动池10的检测区域。
在流动池10的背后设置有受光单元(受光光学系统)50。受光单元50具备多个受光用透镜、受光元件、放大器以及A/D转换器等。为了抑制背景噪声的受光，多个受光用透镜收纳于圆筒形状的受光筒52。在入射照射光La的流动池10中，当试样流体所含的粒子通过检测区域时，从粒子产生散射光(放出光的一例)。该散射光由多个受光用透镜聚光，由受光元件(例如光电二极管)受光，转换为电信号。该电信号最终转换为与散射光的强度对应的大小的输出信号。该输出信号被发送至控制单元90(参照图10)。基于由输出信号表示的散射光的强度，针对每个粒径进行粒子的计数。在粒子中含有荧光物质的情况下，根据照射光的波长的设定，从粒子产生荧光(放出光的一例)。通过在受光用透镜追加用于选择波长的光学滤波器，接受从粒子放出的荧光，能够与散射光的情况同样地实施计数。
另外，参照附图在后面叙述控制单元90的结构。此外，在以下的说明中，将受光用透镜的中心轴(以下称为“受光轴”)称为“Y轴”，将第一方向亦即Y轴所延伸的方向(计数器主体的前后方向)称为“Y方向”。在将铅垂方向设为“Z方向”的情况下，X方向、Y方向与Z方向均相互垂直。
此外，粒子计数器1具备用于使几个构成部沿着X方向移动的X轴载台60以及用于使几个构成部沿着Y方向移动的Y轴载台70。其中，X轴载台60设置在沿着X方向延伸的X轴致动器62的滑块上。Y轴载台70设置在沿着Y方向延伸的Y轴致动器72的滑块上。此外，Y轴致动器72的滑块设置在X轴载台60上。
X轴致动器62和Y轴致动器72例如是线性致动器。X轴致动器62和Y轴致动器72将内置的马达作为驱动源，使设置在自身的滑块上载台沿着该线性导向件滑动。
X轴致动器62固定于传感器基座2，将X轴马达作为驱动源，使X轴载台60沿着X方向滑动。
Y轴致动器72固定于X轴载台60，将Y轴马达作为驱动源，使Y轴载台70沿着Y方向滑动。在X轴载台60沿着X方向滑动时，与此相伴，由X轴载台60支承的部整体沿着X方向移动。此外，在Y轴载台70沿着Y方向滑动时，与此相伴，由Y轴载台70支承的部整体沿着Y方向移动。另外，这些部的移动在固定了以传感器基座2为代表的计数器主体的状态下进行。
上述的粒子计数器1的构成部中的反射镜30和照明用透镜40经由铅垂支架65和保持架66固定在X轴载台60的前端。Y轴载台70经由Y轴致动器72的滑块间接地支承于X轴载台60。此外，受光单元50固定于Y轴载台70。因而，伴随着X轴载台60的滑动，反射镜30、照明用透镜40、受光单元50沿着X方向移动。伴随着Y轴载台70的滑动，受光单元50沿着Y方向移动。
另外，X轴致动器62和Y轴致动器72各自的驱动源亦即X轴马达和Y轴马达并不是一定要内置于X轴致动器62和Y轴致动器72，也可以设置在X轴致动器62和Y轴致动器72的外部。在该情况下，Y轴马达可以不支承于X轴载台60。
接下来，参照图2A和图2B具体说明向X方向和Y方向的移动方式。
图2A是表示一实施方式的粒子计数器1的主视图。流动池单元80包括多个流动池10。在流动池单元80中，多个流动池10收纳于流动池保持架6(参照图6)而一体化。流动池单元80经由流动池基座5固定于传感器基座2。在图示的状态下，从光源20射出的照射光La由反射镜30反射，通过照明用透镜40，以向从正面侧观察时位于最右侧的流动池10的检测区域入射的方式缩小。
反射镜30和照明用透镜40固定在最适合以入射到位于流动池10的背后的受光单元50的受光轴上的方式缩小照射光La，使检测区域的中心对准该受光轴上的位置。此外，与各流动池10所对应的受光轴(受光单元50)的X方向的位置对应的X轴载台60的位置(以下，称为“X坐标”)基于制造阶段的调整结果决定，并预先存储于控制单元90。
当通过控制单元90选择计数对象的通道时，内置于X轴致动器62的X轴马达被驱动，X轴载台60滑动至与计数对象的通道的流动池10对应的X坐标。然后，伴随着X轴载台60的滑动，由X轴载台60间接地支承的、反射镜30、照明用透镜40和受光单元50沿着X方向移动。另外，图中灰染色所示的部分表示能够沿着X方向移动的构成部。此外，图中的双点划线表示X轴载台60滑动至与从正面侧观察时左数第三个流动池10对应的X坐标的情况下的构成部的位置。
图2B是表示一实施方式的粒子计数器1的侧视图。从经由流动池基座5固定于传感器基座2的流动池单元80起，与各流动池10连接的配管8从设置于框体4的正面侧的配管用窗向框体4的外侧延伸。在图示的状态下，受光筒52(受光单元50)设置在实线所示的位置。因而，受光筒52与流动池单元80之间的Y方向上的距离是恒定的。但是，由于制造阶段的微米(μm)等级的加工误差，在各流动池10的尺寸产生少许的个体差。因此，受光筒52与各流动池10的检测区域之间的Y方向上的距离并不是恒定的。
因此，优选通过使受光单元50朝与各流动池10对应的Y方向的位置移动来修正受光筒52与各流动池10的检测区域之间的Y方向的距离，由此高精度地调整收纳于受光筒52的多个受光用透镜的焦点的位置。通过进行这样的调整，能够使从纳米(nm)等级的细小粒子产生的散射光相对于受光元件精密地聚光。与各流动池10所对应的受光单元50的Y方向的位置对应的Y轴载台70的位置(以下，称为“Y坐标”)也基于制造阶段的调整结果决定，并预先存储于控制单元90。
当通过控制单元90指定计数对象的通道时，首先，如上所述，X轴载台60滑动至与计数对象的通道的流动池10对应的X坐标。与此相伴，反射镜30、照明用透镜40和受光单元50沿着X方向移动。在此基础上，内置于Y轴致动器72的Y轴马达驱动，此次，Y轴载台70滑动至与计数对象的通道的流动池10对应的Y坐标。与此相伴，受光单元50沿着Y方向移动。另外，图中灰染色所示的部分表示能够沿着Y方向移动的构成部。此外，图中的双点划线表示Y轴载台70滑动至相比实线所示的位置靠背面侧的情况下的构成部的位置。
这样，粒子计数器1的用户仅通过选择计数对象的通道，就能够使X轴载台60和Y轴载台70滑动至与该通道的流动池10对应的坐标，即，能够将反射镜30、照明用透镜40和受光单元50移动到最佳位置。由此，能够根据所选择的通道，高精度地调整照射光学系统的光轴、以及受光光学系统的光轴和焦点的位置。
(流动池的结构)
图3是从侧面侧观察一实施方式的流动池10的立体图。
流动池10使用石英和蓝宝石等透明材料形成为大致长方体形状，在其内部具有大致コ字型的流路。具体而言，流动池10具有第一流路13、第二流路14和第三流路15。第一流路13从形成于正面下部的流入口11沿着Y方向延伸。第三流路15从形成于正面上部的排出口12沿着Y方向(第二方向)延伸。第二流路14与第一流路13和第三流路15的各端部相通(所谓“连通”)，沿着Z方向(第三方向)延伸，形成一个流路。此外，在位于第一流路13的延长线上的位置的第二流路14的背面侧的部位，设置有形成为凹形状的凹面部18。进而，在位于该延长线上的位置的流动池10的背面侧的部位，设置有形成凸形状的聚光透镜19。
试样流体从流入口11流入第一流路13，经由第二流路14和第三流路15，从排出口12向外部排出。此外，照射光La从形成流动池10的底面的入射面16向流动池10入射，从形成流动池10的上表面的透过面17射出到外部。射出到流动池的外部的照射光La由未图示的捕集器在透过面17的上方吸收。
图4是从正面侧观察一实施方式的流动池10的垂直截面图(沿着图3中的IV-IV切断线的截面图)。
第一流路13具有矩形的截面。在照射光La入射(照射)(被聚光)到第一流路13的中心(规定位置)的区间，形成试样流体所含的粒子(悬浮物质)的检测区域A。
照射光La以从正面侧观察时相对于Z方向倾斜的状态从入射面16入射到流动池10。更具体而言，照射光La相对于入射面16形成在通过检测区域A的同时不与第三流路15干涉的规定的角度，从入射面16入射到流动池10。然后，照射光La入射到第一流路13，在通过(形成)检测区域A后，通过从第三流路15偏离的位置，从透过面17射出到外部。
此处，之所以将第一流路13的截面设为矩形是因为，在照射光La所通过的、划分第一流路13的上下的两个壁面使用以纳米等级进行了镜面加工的平面。由此，能够尽量抑制在照射光La通过形成于第一流路13的内部的检测区域A的前后，可能会在第一流路13的壁面与试样流体的界面产生的噪声(多余的光的散射和反射)。因而，在第一流路13中，只要至少照射光La所通过部位的壁面由平面形成即可。此外，在本实施方式中，第三流路15的截面形状为圆形。但是，第三流路15的截面形状并不限定于此。各流路13、14和15的截面积也可以根据需要适当设定。
图5是从侧面侧观察一实施方式的流动池10的垂直截面图(沿着图3中的V-V切断线的截面图)。
通过照射光La以从侧面侧观察时相对于Z方向平行的状态从入射面16向流动池10入射，由此在第一流路13形成检测区域A。检测区域A的中心存在于位于流动池的背后的受光单元50的受光轴上。此外，凹面部18和聚光透镜19配置成其中心轴与受光单元50的受光轴一致。此处，为了抑制因试样流体的折射率与流动池的折射率的不同而光被内壁面折射，使用凹面部18。通过这样的配置，聚光透镜19以及位于其后方的受光单元50所具备的多个受光用透镜能够作为一体发挥其聚光能力。
当试样流体所含的粒子P通过检测区域A时，通过粒子P与照射光La的相互作用，从粒子P产生作为散射光的侧方散射光Ls。该侧方散射光Ls经由凹面部18被聚光透镜19以及受光单元50内的多个受光用透镜聚光。另外，图5中的虚线表示侧方散射光Ls的散射的范围，不表示聚光后的侧方散射光Ls。此外，为了最大限度地利用聚光透镜19的聚光角，将第二流路14的内壁的位置设定在不妨碍光向聚光透镜19入射的位置。
通过第一流路13后的照射光La，通过既从第二流路14又从第三流路15偏离的位置，从透过面17射出到流动池10的外部。这样，形成在流动池10的内部的3个流路13、14和15中照射光La所通过的流路仅为第一流路13。照射光La实质上不与第二流路14和第三流路15发生干涉。通过将照射光La的光路设定在这样的位置，能够抑制因照射光La与第二流路14或第三流路15发生干涉而引起噪声的产生。由此，容易仅检测从试样流体所含的纳米(nm)等级的细小粒子产生的固有的散射光。其结果是，能够提高粒子的检测精度以及粒子的计数精度。
(流动池单元的内部结构)
图6是从背面侧观察一实施方式的流动池单元80的分解立体图。流动池单元80是包括多个流动池10的多流动池，所述多个流动池10通过固定在流动池保持架6的内部而一体化。流动池单元80包括流动池保持架6、流动池10、加压衬套86和背板89等。
在流动池保持架6的内部形成有与流动池10的个数对应数量的收纳室81(都仅对一部分标注附图标记)。多个流动池10在单独收纳于统一划分的上述收纳室81的状态下，由加压衬套86朝向收纳室81的内壁压入。进而，该状态的流动池保持架6的背面由背板89覆盖。在背板89上穿设有孔89a以及紧固用的孔89b、89c等。孔89a是为了避免设置在流动池10的背面的聚光透镜19与背板89的干涉(避免该干涉，使聚光透镜19露出)而设置的。背板89通过螺钉等的紧固部件紧固于流动池保持架6。
另外，在流动池保持架6的上部，在与各收纳室81的上方接触的位置穿设有未图示的开口。该开口是为了使透过各流动池10后的照射光逃逸而设置的。此外，在开口的上方设置有未图示的吸收逃逸的照射光的捕集器。捕集器可以跨越流动池保持架6的上部的整体设置，也可以设置在一个流动池10的上部。在后者的情况下，根据作为检测对象的通道的变更，该捕集器可以与受光光学系统的光轴一起沿着X方向移动，以便设置在计数对象的通道的流动池10上部。
接下来，参照图7A和图7B说明加压衬套86的形状和作用。
图7A是表示一个实施方式的加压衬套86的立体图。加压衬套86包括形成为大致四棱柱状的下部分86a、以及上部分86b。上部分86b在形成下部分86a的一个角的延长上连续地形成，具有大致三棱柱状。其中，上部分86b在下部分86a的角的延长上具有棱，在与该棱对置的位置具有对置面87。此外，在下部分86a沿着前后方向贯通地穿设有紧固孔88。紧固孔88是为了供将加压衬套86整体紧固于流动池保持架6的紧固部件穿过而设置的。另外，加压衬套86的材料由树脂等的具有弹性的材料(例如，特氟隆(注册商标))形成。
图7B是放大表示流动池保持架6的一部分的立体图。图7B表示流动池10和加压衬套86收纳于流动池保持架6的状态。此处，为了容易理解本实施方式，省略了流动池保持架6的上框(形成收纳室81的上壁的部位)的图示。
在流动池保持架6的内部，除了收纳室81以外，还形成有用于载置加压衬套86的载置台85。收纳室81的宽度(X方向的尺寸)设定成比流动池10的宽度稍大，以便能够顺畅地存取流动池10。此外，在载置台85的上方形成有对置壁84。对置壁84以朝外的角度相对于收纳室81的内壁设置。加压衬套86在使对置面87与对置壁84密接的状态下载置于载置台85。
收纳于收纳室81的流动池10的一个侧面的整体与第一基准面82对置。与此相对，流动池10的另一侧面的一部分与加压衬套86的侧面对置。载置于载置台85的加压衬套86从另一侧面朝X方向按压流动池10而使其与第一基准面82密接。此处，第一基准面82是在决定流动池保持架6的内部的各流动池10的X方向上的位置时作为基准的面。通过加压衬套86按压流动池10而使其与第一基准面82密接，流动池10被固定在预先决定的准确的X方向的位置。另外，流动池保持架6的内部的各流动池10的Y方向上的位置，以形成流动池保持架6的背面的一部分的第二基准面83为基准来决定。
图8A、图8B和图8C是在表示流动池单元80的组装阶段的同时说明各流动池10相对于流动池保持架6的固定方式的图。在图8A、图8B和图8C中，也省略了流动池保持架6的上框(形成收纳室81的上壁的部位)的图示。
图8A表示流动池10收纳于收纳室81的阶段。在该阶段，由于没有使流动池10与第一基准面82密接的要素，所以在流动池10与第一基准面82之间有可能存在微小的间隙(有时也不存在)。
图8B表示加压衬套86载置于载置台85的阶段。在该阶段，伴随着加压衬套86的对置面87与对置壁84密接，流动池10被加压衬套86朝X方向按压而与第一基准面82密接。由此，从流动池10与第一基准面82之间排除了间隙。此时，加压衬套86相比第二基准面83的位置朝背面侧稍微突出。该突出作为之后被紧固的背板89的压入量发挥功能。
图8C表示背板89紧固于流动池保持架6的阶段。在该阶段，背板89将在图8B的阶段朝背面侧稍微突出的加压衬套86朝Y方向压入而使其与第二基准面83密接。此时，加压衬套86被推压到对置壁84上，被对置壁84推回。由此，在加压衬套86产生将流动池10朝X方向压入的力。由此，能够使流动池10相对于第一基准面82更加牢固地密接。
另外，在正面侧，图8A～图8C中省略图示的配管8(参照图9B)经由接头与流动池10连接。该接头具有防止试样流体的漏出的结构。当流动池10处于收纳于流动池保持架6的状态时，该接头被朝Y方向压入。此时，流动池10被朝Y方向压入，其背面与背板89密接。进而，流动池10的Y方向上的位置与第二基准面83一致。因而，流动池10在Y方向上也被固定在预先决定的准确位置。
通过形成以上的结构，能够准确地进行与流动池保持架6(流动池单元80)的内部的各流动池10的X方向和Y方向的位置相关的定位。由此，能够将各流动池10牢固地固定在所期望的位置。
图9A和图9B是流动池单元80的立体图。其中，图9A是将流动池单元80作为单体而从背面侧观察的立体图。图9B是从正面侧观察流动池单元80安装于流动池基座5的状态的立体图。
在流动池单元80的背面侧，能够从穿设在紧固于流动池保持架6的背板89的孔89a目视确认设置在收纳于内部的流动池10的背面的聚光透镜19。此外，在流动池单元80的正面侧，经由接头与收纳在内部的流动池10连接的配管8以排列成上下2层的状态伸出。配管8例如是由PFA树脂形成的具有可塑性的管。配管8实质上不与粒子计数器1的其他构成部发生干涉，从设置于框体4的正面的配管用窗引出到框体4的外侧。并且，在框体4的外侧，排列在下层的配管8与试样流体的供给源的送出口连接，排列在上层的配管8与成为试样流体的排出目的地的排出口连接。
在本实施方式的流动池10中，如上所述，流路形成为在纵型时具有大致コ字形状。进而，试样流体的流入口和排出口均设置成在正面的上下方向排列。因此，在各流动池10各连接两个的配管8全部排列在流动池单元80的正面侧。此外，流动池单元80经由流动池基座5固定于传感器基座2。因此，即便计数对象的通道变更，配管8也不移动。只要没有施加任何外在因素，配管8就停留在大致一定的位置。因而，难以产生因配管8的移动或挠曲而引起的松弛和龟裂等的与配管8相关的不良情况，因此无需担心试样流体漏出。
此处，为了与本实施方式进行比较，对排列形成为流路具有大致一条直线状或者大致L字型的形状的多个流动池的情况进行研究。在这些流动池中，试样流体的流入口和排出口设置于不同的两个面。因此，在与这两个面对置的位置确保配管用的空间。因此，必然会招致装置整体大型化。此外，根据配管的伸出方向，存在配管与从流动池射出的照射光干涉的可能性。或者，因伸出的配管与其他构成部接触，配管移动或挠曲，有可能从配管的内壁等产生细小粒子。上述情况会导致光学或电噪声的产生。这种噪声会降低粒子的检测精度。
与此相对，在本实施方式中，全部的配管8都排列在正面侧。因此，确保配管用的空间仅为1面(正面侧)即可。因而，能够使装置整体紧凑地汇集。此外，相对于流动池10，照射光La从底面(入射面16)入射，从上表面(透过面17)射出。因此，配管8实质上不与照射光La干涉。进而，在流动池单元80的正面侧排列的全部配管8直接朝正面侧延伸，向框体4的外部伸出。因此，配管8实质上不与粒子计数器1的其他构成部干涉。因此，在本实施方式中，能够抑制因配管8而引起的噪声。其结果是，能够高精度地检测粒子。
(粒子计数器的功能)
图10是表示一实施方式的粒子计数器1的结构的功能框图。
粒子计数器1除了用于粒子的检测的上述各构成部以外，还具备对粒子的检测和粒子的计数进行控制的控制单元90。控制单元90例如具有操作输入部91、存储部92、位置调整部93、检测管理部94、计数部95和数据输出部96。
操作输入部91向用户提供操作画面，并且经由操作画面接受由用户进行的操作。用户能够在操作画面中进行指示计数对象的通道的选择、检测的开始和结束、以及计数结果的保存等的操作。操作输入部91向其他功能部亦即位置调整部93、检测管理部94和数据输出部96输出与所接受的操作内容对应的指示。进而，操作输入部91根据从其他功能部亦即位置调整部93、检测管理部94和数据输出部96输入的内容，进行操作画面的切换等。
存储部92是所谓的存储区域，存储与粒子的检测和粒子的计数相关的信息。在存储部92中预先存储有与各通道的流动池10对应的X坐标和Y坐标。
即，存储部92对于形成于流动池单元80的内部的多个流路13～15(流动池10)，至少预先存储与各个流动池10的位置对应的由X轴致动器62移动的各光轴的X方向上的位置。这些光轴包括向流路入射的照射光La的光轴以及受光单元50接受的放出光(散射光)的光轴。
进而，存储部92除了上述各光轴的位置以外，还预先存储与各个流动池10的位置对应的由Y轴致动器72调整的Y方向上的受光单元50所具备的受光用透镜53的焦点的位置。
位置调整部93当由操作输入部91指定特定的通道时，首先从存储部92读出与该通道的流动池10对应的X坐标和Y坐标。然后，位置调整部93使X轴致动器62工作而驱动X轴马达64，使X轴载台60滑动至X坐标。
即，X轴致动器62构成为，与要形成检测区域的流动池10对应地使各光轴移动至预先存储于存储部92的各光轴的位置。这些光轴包括向流路入射的照射光La的光轴以及受光单元50接受的放出光(散射光)的光轴。
进而，位置调整部93使Y轴致动器72工作而驱动Y轴马达74，使Y轴载台70滑动至Y坐标。当X轴马达64和Y轴马达74驱动结束时，即当X轴载台60和Y轴载台70的位置调整完毕时，成为能够开始检测的状态。位置调整部93向操作输入部91传递能够开始检测这一情况。
检测管理部94当由操作输入部91进行针对特定的通道的检测开始的指示时，将光源20和受光单元50切换至工作状态。此外，检测管理部94当由操作输入部91进行针对特定的通道的检测结束指示时，将光源20和受光单元50切换至非工作状态。当光源20和受光单元50切换至非工作状态时，成为能够变更计数对象的通道的状态。检测管理部94向操作输入部91传递能够变更通道这一情况。
另外，可以在每次检测的开始和结束时进行光源20的工作状态的切换。或者，也可以在粒子计数器1启动的期间，光源20维持工作状态不变。此外，粒子计数器1也可以构成为，不经由操作输入部91(用户的操作)而进行检测的开始和结束。例如，可以以位置调整部93对载台60和70的位置调整完毕为契机，自动地开始检测，在从检测开始起进过规定时间后，自动地结束检测。
当通过检测管理部94使光源20和受光单元50工作时，从光源20射出的照射光La在被反射镜30反射后，通过照明用透镜40而被缩小，在该状态下向流动池10入射。由此，照射光La在试样流体的流路内形成检测区域A。当试样流体所含的粒子P通过检测区域A时，从粒子产生P散射光亦即侧方散射光Ls。该侧方散射光Ls由受光用透镜53聚光，向受光元件54入射而被接受。由受光元件54接受的侧方散射光Ls转换为与其强度相应的电信号。该电信号在由放大器55以规定的增益放大后，由A/D转换器56转换为数字信号。然后，受光单元50将最终得到的数字信号向计数部95输出。
计数部95基于由受光单元50输出的数字信号的大小、即侧方散射光Ls的强度，判断检测到的粒子的粒径，针对每个粒径对粒子进行计数。计数部95将计数的结果向数据输出部96输出。
数据输出部96基于由计数部95输出的计数结果输出数据。数据的输出方式可以是在结果显示画面的显示、向打印机的输出以及经由网络向其他设备的发送。当伴随着检测的结束，计数结果的最终数据完备时，成为能够保存最终数据的状态。数据输出部96向操作输入部91传递能够保存最终数据这一情况。
另外，控制单元90可以一体地设置在粒子计数器1的内部。或者，控制单元90也可以分体地设置在粒子计数器1的外部。在后者的情况下，控制单元90经由电缆或者网络等与粒子计数器1连接。
(其他实施方式的粒子计数器的结构)
图11是简要地表示其他实施方式的粒子计数器101的立体图。为了容易理解发明，在图1中省略了一部分的构成部的图示。
在粒子计数器101中，作为照射光La的光源使用光纤激光器。该光源120配置在框体4的外部(未图示)。在从光源120伸出的光纤的前端设置有光纤头122。该光纤头122固定于保持架166。因而，光纤头122根据所选择的通道，与X轴载台60连动地在X方向上移动。照射光La从光纤头122朝向流动池10的流路射出。与上述的实施方式不同，无需使从光源射出的照射光La朝向流动池10的流路反射。因此，在本实施方式中，不设置反射镜。此外，在使用光纤激光器的情况下，能够将光源配置在框体4的外部。因此，实质上无需散热对策。通过使用这种光源，能够使粒子计数器101进一步小型化。
(上述实施方式的优越性)
如上所述，根据上述的实施方式，能够得到以下的效果。
(1)在流动池10中，试样流体的出入口(流入口11、排出口12)以在正面的上下方向排列的方式设置。与各流动池10连接的全部配管排列在流动池单元80的正面侧。流动池单元80经由流动池基座5固定于传感器基座2。因此，即便在计数对象的通道变更而使照射光学系统和受光光学系统移动的情况下，流动池10也不移动。因而，根据上述的实施方式，能够抑制因配管的移动而引起的噪声。其结果是，能够提高粒子的检测和粒子的计数的精度。
(2)在流动池10中，在位于第一流路13的延长上的位置的第二流路14的背面侧的部位设置有形成为凹形状的凹面部18。进而，在位于该延长线上的位置的流动池10的背面侧的部位设置有形成凸形状的聚光透镜19。因此，能够将从通过检测区域后的粒子产生的散射光在抑制其折射的同时有效地聚光到接近检测区域的位置。
(3)照射光La以仅通过第一流路13且实质上不与第二流路14和第三流路15接触的角度入射到流动池10。因此，能够将照射光La与第二流路14或第三流路15干涉而引起的噪声的产生防患于未然。其结果是，从粒子产生的散射光的检测变得容易。
(4)粒子计数器1的用户仅通过选择计数对象的通道，就能够使反射镜30、照明用透镜40和受光单元50移动到与该通道对应的最佳位置。因而，能够根据所选择的通道，高精度地调整照射光学系统的光轴以及受光光学系统的光轴和焦点的位置。
(5)流动池单元80具有能够准确进行所收纳的各流动池10的X方向和Y方向的定位的内部结构。由此，能够将各流动池10牢固地固定在准确的位置。
(6)流动池单元80经由流动池基座5固定于传感器基座2。即便在计数对象的通道变更而照射光学系统和受光光学系统移动的情况下，流动池10也不移动。因此，与流动池10连接的配管8难以产生松弛和龟裂等的不良情况。因而，根据上述的实施方式，能够防止试样流体的漏出。
(7)流动池10的流路形成大致コ字型。由此，与多个流动池10连接的全部配管8排列在一个面上。因此，为了配置配管8而确保的空间只要1个面即可。因而，根据上述的实施方式，能够使粒子计数器1小型化。
上述(1)～(5)的效果都有助于试样流体所含的纳米等级的细小粒子的高精度的检测。因而，根据上述的实施方式，能够提高粒子的检测和粒子的计数的精度。
本发明的方式并不限定于上述的实施方式，能够进行各种变形并实施。
在上述的实施方式中，在流动池保持架6的内部固定有多个流动池10。即，以粒子计数器1具有多流动池为前提。对此，也可以在流动池保持架6的内部仅固定一个流动池10。即，粒子计数器1也可以构成为具有单流动池。在这样的方式中，也可以将与流动池10连接的配管8稳定地配置在一定的位置。因此，能够抑制因配管8的移动而引起的噪声的产生。其结果是，能够提高粒子的检测和粒子的计数的精度。
在上述实施方式的流动池单元80中，多个流动池10在一个方向上排列，在各流动池10的内部形成有一个大致コ字型的流路。也可以代替这种流动池单元80，转而将包括在一个方向上排列的多个大致コ字型的流路的一体型的流动池(在内部形成有多个大致コ字型的流路的一个流动池)作为多流动池使用。
在上述的实施方式中，受光单元50设置成伴随着X轴载台60和Y轴载台70的滑动而能够在X方向和Y方向上移动。也可以取而代之，在流动池单元80的背后另行设置伴随着X轴载台60和Y轴载台70的滑动而能够在X方向和Y方向上移动的反射镜。在该情况下，受光单元50也可以不移动。例如，X轴载台60也可以不支承受光单元50。此外，从试样流体所含的粒子产生的光也可以经由反射镜向受光单元50入射。在这样的结构中，另行设置的反射镜根据计数对象的通道在X方向和Y方向上移动。由此，能够将经由反射镜向受光单元50入射的来自粒子的光的焦点沿着其光轴高精度地调整。
在上述的实施方式中，作为受光元件54使用光电二极管。也可以取而代之，作为受光元件54使用多分割受光元件。通过使用多分割受光元件，能够进一步提高SN比。其结果是，能够更高精度地进行粒子的检测和粒子的计数。
在上述的实施方式中，与流动池10连接的配管8具有足够延伸到框体4的外侧的长度。在配管8中的从设置于框体4的配管用窗向外侧突出的前端部分，连接试样流体的流入口和排出口。但是，配管8的连接方式并不限定于此。例如，也可以将配管8固定于配管用窗，在此处连接试样流体的流入口和排出口。
在上述的实施方式中，控制单元90(检测管理部94)切换光源20的工作状态。也可以取而代之，另行设置能够堵塞光源20的射出口而切断照射光的光闸。在该情况下，由控制单元90切换光闸的开闭(遮光的有无)。
此外，作为粒子计数器1的各构成部的例子而举出的材料和数值等仅为示例。当然能够在实施本发明的技术时对它们进行适当变形。
出于示例和说明的目的已经给出了所述详细的说明。根据上面的教导，许多变形和改变都是可能的。所述的详细说明并非没有遗漏或者旨在限制在这里说明的主题。尽管已经通过文字以特有的结构特征和/或方法过程对所述主题进行了说明，但应当理解的是，权利要求书中所限定的主题不是必须限于所述的具体特征或者具体过程。更确切地说，将所述的具体特征和具体过程作为实施权利要求书的示例进行了说明。

Claims (16)

1.一种流体中悬浮物质测定用流动池(10)，其特征在于，具备：
主体，至少规定的部位由具有透光性的材料形成；以及
流路(13～15)，形成在所述主体的内部，两端的开口形成在所述主体的大致相同方向的外表面，供流体流动，
所述流路具有配置在对置的平面状的两个壁面之间的规定区间(13)，
所述规定的部位包括所述规定区间。
2.根据权利要求1所述的流体中悬浮物质测定用流动池，其特征在于，
所述流路作为两端的开口而具有流入流体的流入口(11)以及排出所述流体的排出口(12)，
所述流路包括从所述流入口沿着规定方向延伸的导入流路(13)、从所述排出口沿着所述规定方向延伸且与所述导入流路平行的排出流路(15)、以及沿着与所述规定方向正交的方向延伸且与所述导入流路和所述排出流路的端部分别连接的中继流路(14)，形成一条流道，
在所述导入流路的一个部位，所述平面状的两个壁面在所述中继流路延伸的方向上对置。
3.根据权利要求2所述的流体中悬浮物质测定用流动池，其特征在于，
还具备聚光部，该聚光部设置于与在所述流体流入的方向上使所述导入流路假想地延长的位置相当的部位，具有能够在所述流体流入的方向上聚集光的光轴。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的流体中悬浮物质测定用流动池，其特征在于，
在所述流路的所述规定区间内形成有所述流体所含的悬浮物质的检测区域(A)。
5.一种粒子计数器(1)，其特征在于，具备：
权利要求1至4中任一项所述的流体中悬浮物质测定用流动池；
光源(20)，射出照射光(La)；
照射光学系统(30、40)，使所述照射光通过所述两个壁面并向所述流路的所述规定区间照射；以及
受光光学系统(50)，接受从通过检测区域的粒子产生的放出光，所述检测区域通过向所述规定区间照射所述照射光而形成在所述流路内。
6.一种粒子计数器，其特征在于，具备：
权利要求3所述的流体中悬浮物质测定用流动池；
光源(20)，射出照射光(La)；
照射光学系统(30、40)，使所述照射光通过所述两个壁面并向所述流路的所述规定区间照射；以及
受光光学系统(50)，接受从通过检测区域的粒子产生的放出光，所述检测区域通过向所述规定区间照射所述照射光而形成在所述流路内，
所述受光光学系统接受由所述聚光部聚集的所述放出光。
7.根据权利要求5或6所述的粒子计数器，其特征在于，
所述照射光学系统使所述照射光以所述照射光的光线束的中心通过所述规定区间的所述两个壁面但不通过所述流路的其他区间(14、15)的角度向所述流体中悬浮物质测定用流动池入射。
8.一种粒子计数器，其特征在于，具备：
权利要求2或3所述的流体中悬浮物质测定用流动池；
光源(20)，射出照射光(La)；
照射光学系统(30、40)，使所述照射光通过所述两个壁面并向所述流路的所述规定区间照射；以及
受光光学系统(50)，接受从通过检测区域的粒子产生的放出光，所述检测区域通过向所述规定区间照射所述照射光而形成在所述流路内，
所述粒子计数器还具备多流动池(80)，该多流动池(80)包括以形成多个所述流路的排列的方式在与所述导入流路延伸的第一方向以及所述中继流路延伸的第二方向均正交的第三方向上排列的多个所述流体中悬浮物质测定用流动池，相对于粒子计数器的主体的位置被固定。
9.根据权利要求8所述的粒子计数器，其特征在于，
还具备光轴移动部(62)，该光轴移动部(62)使向所述流路内入射的所述照射光的光轴以及所述受光光学系统接受的所述放出光的光轴沿着多个所述流路的排列在所述第三方向上移动。
10.根据权利要求9所述的粒子计数器，其特征在于，
还具备焦点调整部(72)，该焦点调整部(72)在所述第一方向上调整所述受光光学系统的焦点。
11.根据权利要求10所述的粒子计数器，其特征在于，
所述焦点调整部包括致动器(72)，该致动器(72)使支承所述受光光学系统的载台(70)在所述第一方向上移动，
所述光轴移动部包括其他的致动器(62)，该其他的致动器(62)使支承所述致动器(72)的载台(60)与所述照射光学系统一起在所述第三方向上移动。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的粒子计数器，其特征在于，
还具备存储部(92)，该存储部(92)对于形成于所述多流动池的内部的多个所述流路，至少预先存储与各个所述流路的位置对应的由所述光轴移动部移动的所述各光轴的所述第三方向上的位置，
所述光轴移动部构成为，与要形成所述检测区域的所述流路对应地使所述各光轴移动至预先存储于所述存储部的所述各光轴的位置。
13.根据权利要求10至11中任一项所述的粒子计数器，其特征在于，
还具备存储部(92)，该存储部(92)对于形成于所述多流动池的内部的多个所述流路，至少预先存储与各个所述流路的位置对应的由所述光轴移动部移动的所述各光轴的所述第三方向上的位置，
所述光轴移动部构成为，与要形成所述检测区域的所述流路对应地使所述各光轴移动至预先存储于所述存储部的所述各光轴的位置，
所述存储部除了所述各光轴的位置之外，还预先存储与各个所述流路的位置对应的由所述焦点调整部调整的所述第一方向上的所述焦点的位置，
所述焦点调整部构成为，与要形成所述检测区域的所述流路对应地将所述焦点调整到预先存储于所述存储部的所述焦点的位置。
14.根据权利要求8所述的粒子计数器，其特征在于，
在所述多流动池中，各个所述流体中悬浮物质测定用流动池在与成为以所述多流动池整体观察时的位置的基准的部位(82)密接的状态下被固定。
15.根据权利要求14所述的粒子计数器，其特征在于，
所述多流动池在内部具有弹性部件(86)，该弹性部件(86)按压各个所述流体中悬浮物质测定用流动池而使其与成为所述位置的基准的部位密接。
16.根据权利要求5所述的粒子计数器，其特征在于，
所述放出光为散射光或荧光。
CN202010073229.3A 2019-01-24 2020-01-22 流体中悬浮物质测定用流动池和粒子计数器 Active CN111474105B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019-009880 2019-01-24
JP2019009880A JP7260308B2 (ja) 2019-01-24 2019-01-24 流体中浮遊物質測定用フローセル及び粒子計数装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111474105A true CN111474105A (zh) 2020-07-31
CN111474105B CN111474105B (zh) 2024-06-18

Family

ID=69187671

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010073229.3A Active CN111474105B (zh) 2019-01-24 2020-01-22 流体中悬浮物质测定用流动池和粒子计数器

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11009445B2 (zh)
EP (1) EP3686574A1 (zh)
JP (1) JP7260308B2 (zh)
KR (1) KR20200092263A (zh)
CN (1) CN111474105B (zh)
TW (1) TW202032104A (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3660572A4 (en) * 2017-07-26 2021-06-23 Hamamatsu Photonics K.K. SAMPLE MONITORING DEVICE AND SAMPLE MONITORING METHOD
WO2020047457A1 (en) 2018-08-31 2020-03-05 Particle Measuring Systems, Inc. Fluid refractive index optimizing particle counter
JP7318212B2 (ja) * 2019-01-24 2023-08-01 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置、基板処理システム及び基板処理方法。

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001021480A (ja) * 1999-07-06 2001-01-26 Rion Co Ltd フローセル及びこのフローセルを用いた粒子測定装置
US20060001874A1 (en) * 2002-09-27 2006-01-05 Rion Co., Ltd. Flow cell, and particle measurement device using the same
CN101939633A (zh) * 2008-02-07 2011-01-05 三井造船株式会社 荧光检测装置和荧光检测方法
CN106461532A (zh) * 2014-06-06 2017-02-22 贝克曼考尔特公司 偏置进样流动池
CN108474731A (zh) * 2016-01-21 2018-08-31 东京毅力科创株式会社 异物检测装置和异物检测方法
US20190383726A1 (en) * 2016-12-27 2019-12-19 National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology Flow cell for optical measurement

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5935130A (ja) * 1982-08-20 1984-02-25 ク−ルタ−・エレクトロニクス・インコ−ポレ−テツド フロ−・セル
JP3609029B2 (ja) * 2001-02-20 2005-01-12 倉敷紡績株式会社 検出装置及び液体試料測定装置
JP6319193B2 (ja) * 2015-06-03 2018-05-09 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置及び基板処理方法
ITUB20153920A1 (it) * 2015-09-28 2017-03-28 Milano Politecnico Dispositivo optofluidico.
WO2018190162A1 (ja) * 2017-04-14 2018-10-18 リオン株式会社 粒子測定装置および粒子測定方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001021480A (ja) * 1999-07-06 2001-01-26 Rion Co Ltd フローセル及びこのフローセルを用いた粒子測定装置
US20060001874A1 (en) * 2002-09-27 2006-01-05 Rion Co., Ltd. Flow cell, and particle measurement device using the same
CN101939633A (zh) * 2008-02-07 2011-01-05 三井造船株式会社 荧光检测装置和荧光检测方法
CN106461532A (zh) * 2014-06-06 2017-02-22 贝克曼考尔特公司 偏置进样流动池
CN108474731A (zh) * 2016-01-21 2018-08-31 东京毅力科创株式会社 异物检测装置和异物检测方法
US20190383726A1 (en) * 2016-12-27 2019-12-19 National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology Flow cell for optical measurement

Also Published As

Publication number Publication date
TW202032104A (zh) 2020-09-01
JP2020118550A (ja) 2020-08-06
JP7260308B2 (ja) 2023-04-18
KR20200092263A (ko) 2020-08-03
EP3686574A1 (en) 2020-07-29
US11009445B2 (en) 2021-05-18
US20200240893A1 (en) 2020-07-30
CN111474105B (zh) 2024-06-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111474105A (zh) 流体中悬浮物质测定用流动池和粒子计数器
US6992820B2 (en) Illuminating optical system and microscope provided with the same
US10774371B2 (en) Laser line illuminator for high throughput sequencing
JP2017062247A5 (zh)
JP5072337B2 (ja) 光学式変位センサ及びその調整方法
JP2018151624A5 (zh)
CN111474104B (zh) 粒子计数器
JPH11511561A (ja) 蛍光光度計
CN111610169A (zh) 试样测定装置及试样测定方法
WO2019167499A1 (ja) 粒子測定装置および粒子測定方法
US20230204488A1 (en) Particle counter
CN112888931A (zh) 测量装置
US10794832B2 (en) Reducing measurement variation to optical measuring of sample material
JP2004127544A (ja) 焦点プローブ光学系、その焦点プローブ光学系を備えた位置検出装置、及びその位置検出装置を備えた荷電粒子線照射装置
JPH07325030A (ja) 走査型レーザーサイトメータに用いられる側方散乱光検出装置
AU2012258135A1 (en) A method for reducing measurement variation related to optical measuring of sample material

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant