CN112513593A - 自动分析装置和光测量方法 - Google Patents

自动分析装置和光测量方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112513593A
CN112513593A CN201980051219.5A CN201980051219A CN112513593A CN 112513593 A CN112513593 A CN 112513593A CN 201980051219 A CN201980051219 A CN 201980051219A CN 112513593 A CN112513593 A CN 112513593A
Authority
CN
China
Prior art keywords
pulse
light
signal
area
variation
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
CN201980051219.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112513593B (zh
Inventor
铃木康祐
大西富士夫
田上英嗣
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.)
Hitachi High Tech Corp
Original Assignee
Hitachi High Technologies Corp
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 Hitachi High Technologies Corp filed Critical Hitachi High Technologies Corp
Publication of CN112513593A publication Critical patent/CN112513593A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112513593B publication Critical patent/CN112513593B/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
    • 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
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/10—Devices for transferring samples or any liquids to, in, or from, the analysis apparatus, e.g. suction devices, injection devices
    • G01N35/1095—Devices for transferring samples or any liquids to, in, or from, the analysis apparatus, e.g. suction devices, injection devices for supplying the samples to flow-through analysers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • G01J1/42—Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/02—Details
    • G01J3/027—Control of working procedures of a spectrometer; Failure detection; Bandwidth calculation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/02—Details
    • G01J3/0297—Constructional arrangements for removing other types of optical noise or for performing calibration
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/00584—Control arrangements for automatic analysers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J43/00—Secondary-emission tubes; Electron-multiplier tubes
    • H01J43/04—Electron multipliers
    • H01J43/30—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the tube and not otherwise provided for
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • G01J1/42—Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors
    • G01J1/44—Electric circuits
    • G01J2001/444—Compensating; Calibrating, e.g. dark current, temperature drift, noise reduction or baseline correction; Adjusting
    • 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
    • G01N2021/0106—General arrangement of respective parts
    • G01N2021/0118—Apparatus with remote processing
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/00584—Control arrangements for automatic analysers
    • G01N35/00722—Communications; Identification
    • G01N35/00732—Identification of carriers, materials or components in automatic analysers
    • G01N2035/00821—Identification of carriers, materials or components in automatic analysers nature of coded information
    • G01N2035/00851—Identification of carriers, materials or components in automatic analysers nature of coded information process control parameters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/00584—Control arrangements for automatic analysers
    • G01N35/00722—Communications; Identification
    • G01N2035/00891—Displaying information to the operator
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/10—Devices for transferring samples or any liquids to, in, or from, the analysis apparatus, e.g. suction devices, injection devices
    • G01N2035/1027—General features of the devices
    • G01N2035/1048—General features of the devices using the transfer device for another function
    • 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
    • G01N21/645—Specially adapted constructive features of fluorimeters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2201/00—Features of devices classified in G01N21/00
    • G01N2201/12—Circuits of general importance; Signal processing
    • G01N2201/127—Calibration; base line adjustment; drift compensation

Abstract

本发明提供一种高精度地校正光电元件的倍增因子的变动的自动分析装置和光测量方法。自动分析装置包括:光电元件，该光电元件用于通过光来产生电子并输出电流信号；电压施加部，该电压施加部用于向光电元件施加电压；以及处理部，该处理部用于校正光电元件的倍增因子的变动，光电元件输出脉冲状信号作为电流信号，并且处理部基于脉冲状信号的脉冲面积来校正倍增因子的变动。

Description

自动分析装置和光测量方法
技术领域
本发明涉及自动分析装置及光测量方法。
背景技术
光电倍增管(以下简称PMT)和光电二极管等光电元件由于能将微弱的光作为电流信号取出，因此在各个领域被用作光检测器。光电元件用于例如自动分析装置等，该自动分析装置用于检测在存在血液等检体的情况下进行发光的发光试剂所发出的光，并测量检体中的成分。
已知在PMT中电子的倍增因子和增益(gain)随时间变动。这里，公开了一种用于校正该倍增因子的变动的技术(参见专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2017－151052号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
专利文献1所记载的放射线检测装置采用将脉冲状信号的波高与阈值进行比较，将脉冲状信号量化为0或1的数字信号，并对转换为1的数字信号的信号的数量和转换为0的数字信号的信号的数量进行计数的方法。因此，存在以下问题：由于具有相同波高和不同宽度的脉冲、即具有不同能量的脉冲被量化为相同能量，因此难以准确地校正倍增因子。
因此，本发明的目的是提供一种用于以高精度校正光电元件的倍增因子的变动的自动分析装置和光测量方法。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明的一个实施方式的自动分析装置包括:光电元件，该光电元件用于通过光来产生电子并输出电流信号；电压施加部，该电压施加部用于向光电元件施加电压；以及处理部，该处理部用于校正光电元件的倍增因子的变动，光电元件输出脉冲状信号作为电流信号，并且处理部基于脉冲状信号的脉冲面积来校正倍增因子的变动。
发明效果
根据本发明，能高精度地校正光电元件的倍增因子的变动。
附图说明
图1是自动分析装置100的结构图。
图2是示出测定部109及其周边的图。
图3是计算检测光量208的流程图。
图4是示出PMT 202的光的检测时间和信号值的图。
图5是示出用于计算PMT202的基准平均脉冲面积501的方法的流程图。
图6是示出脉冲面积及其出现率的分布图。
图7是示出用于控制施加到PMT 202的电压的方法的流程图。
图8是示出脉冲面积及其出现率的分布图的变化的图。
图9是示出校正检测光量208的方法的流程图。
图10是示出测定部1001及其周边的图。
图11是示出测定部1001的光的检测时间和信号值的图。
具体实施方式
下面，参照附图，对本实施例进行说明。
图1是示出自动分析装置100的结构的结构图。自动分析装置100包括：第一传送部101，该第一传送部101传送容纳多个检体容器102的检体支架103；试剂保持部104，该试剂保持部104用于保持试剂容器110；培养箱105，该培养箱105将反应容器111保持在加热状态下，并具有多个保持位置112；检体分注部106，该检体分注部106将检体从检体容器102分注到培养箱105上的反应容器111；试剂分注部107，该试剂分注部107将试剂容器110内的试剂从试剂保持部104分注到培养箱105上的反应容器111；盒部108，该盒部108对容纳用于分注检体的探针114和反应容器111的容纳部113进行保持；探针提供位置116，该探针提供位置116用于将探针114提供到检体分注部106；废弃孔117，该废弃孔117用于废弃用过的探针114；第二传送部115，该第二传送部115用于在盒部108、检体分注部106、探针提供位置116、废弃孔117和培养箱105之间传送探针114和反应容器111；B/F分离部118，该B/F分离部118用于通过B/F分离液来清洁和去除检体中包含的测量干扰成分；以及测定部109，该测定部109用于测定与分析对象成分量相关的光、电等信号。
(实施例1)
图2是示出测定部109及其周边的图。测定部109是用于测量由发光试剂发出的光量并对检体中的被测量物质进行定性分析或定量分析的单元，并且包括用于发出被测量的光的发光部201(光源)和PMT 202(光电元件)。图2中，将发光部201表示为流动单元检测器。也就是说，将包含在从分析用单元(容纳试剂和检体的反应容器111)导入的分析对象液中的发光标识试剂的荧光发光等作为发光部201的发光。使完成测量的液体流到排水管(排水口)。另外，可以将在清洁流动单元检测器的过程中发光试剂的发光用作为发光部201的发光，也可以另外设置使用了LED等的光源。
电流电压转换器203、A/D转换器204、用于处理数据并输出检测光量208的处理部205、高电压产生部206(电压施加部)和显示部207设置在测定部109的周围。测定部109也可以测量通过将光照射分析用单元而不是流动单元检测器从而获得的透射光量或散射光量。
PMT 202包括:光电面，该光电面用于由从发光部201入射的光子产生电子；以及倍增部，该倍增部用于倍增来自光电面的电子并输出对应于入射光量的电流信号(未图示)。倍增部根据与从高电压产生部206施加的电压相对应的倍增因子来倍增电子。
图3是计算检测光量208的流程图。首先，在步骤31(以下标记为“S31”)中，处理部205设定针对每个PMT 202确定的标准值即电压值，并将该电压值输出到高电压产生部206。高电压产生部206根据该电压值向PMT 202施加电压。
然后，发光部201将光照射到PMT 202。PMT 202将光转换为电子，以根据施加电压确定的倍增因子来倍增电子，并将电流信号输出到电流电压转换器203(S32)。电流电压转换器203将该电流信号转换为电压信号，A/D转换器204将电压信号转换为数字信号并将其输出到处理部205。
接下来，处理部205基于数字信号计算从发光部201发出的光的量(检测光量208)(S33)。
图4是示出PMT 202的光的检测时间和信号值的图。当来自发光部201的入射光量较小时，从PMT 202输出的电流信号变成脉冲状信号401。这里，“脉冲状信号”是通过光电效应从光子转换成电子的输出信号，最小单位对应于每个光子的脉冲信号。
即使没有光从发光部201入射，有时也会由于热等以固定概率从光电面产生电子，并且将该电子倍增从而输出暗电流。在这种情况下，从PMT 202输出的电流信号变成脉冲状信号401。
当来自发光部201的入射光量或PMT 202的倍增因子变大时，输出的电流信号彼此重叠，无法识别脉冲。因此，用于将电流信号变为脉冲状信号401的入射光量被设定为能根据假设的PMT 202的倍增因子等来识别每个脉冲的程度。当得到横轴设为时间并且纵轴设为信号值的图表时，脉冲状信号401分别成为具有脉冲面积402的信号。
电流电压转换器203将从PMT 202的倍增部输入的电流信号转换为电压信号，并将其输出到A/D转换器204。电流电压转换器203包括运算放大器、电流电压转换用的反馈电阻、用于设定频带的电容器、差动放大电路等。当输入到电流电压转换器203的电流信号是脉冲状信号401时，设定频带，使得从电流电压转换器203输出到A/D转换器204的电压信号也成为脉冲状信号401。
A/D转换器204将从电流电压转换器203输入的电压信号转换为数字信号，并将其输出到处理部205。当PMT 202所输出的电流信号是脉冲状信号401时，A/D转换器204所输出的数字信号也成为脉冲状信号401。在这种情况下，A/D转换器204中，可以设定为能够识别每个脉冲状信号401的采样时间间隔、电压分辨率。例如，作为A/D转换器204，可使用能分解到4μs左右的采样时间间隔、能分解到0.6μV左右的电压分辨率的设备。
处理部205基于从A/D转换器204输入的数字信号计算检测光量208。此外，处理部205基于输入的数字信号计算脉冲状信号401的脉冲面积402，基于脉冲面积402计算施加到PMT 202的电压值，并将该电压值输出到高电压产生部206。此外，处理部205基于脉冲面积402校正检测光量208。处理部205可以包括用于存储电压值、检测光量208等各种数据的存储部。
高电压产生部206根据从处理部205输入的电压值产生电压，并将其施加到PMT202。
显示部207构成为能够显示各种数据、用于用户输入指示的GUI画面等。可以将鼠标等输入设备(未图示)连接到显示部207。此外，显示部207可以显示图4那样的表示PMT202的光的检测时间和输出电流的图表。
这里，为了准确测量，当PMT等光电元件接收到相同的光量时，检测光量也需要相同。然而，已知光电元件中，对于施加相同电压的电子倍增因子会随着时间的经过而变化。即，存在如下问题：若经过一段时间，则即使接收到的光量相同，处理部也会输出不同的检测光量。
如上所述，公开了一种基于波高的方法。然而，本发明人注意到仅通过波高信息无法准确地表示每个光子的能量。因此，以下描述了一种方法，该方法基于比波高更准确的信息即脉冲状信号的脉冲面积来校正光电元件的倍增因子的变动，从而抑制伴随光电元件的老化的影响。特别地，在本实施例中，对用于基于脉冲面积来校正施加到PMT 202的电压的方法和用于基于脉冲面积来校正检测光量208的方法进行说明。
首先，对基于脉冲面积来校正施加到PMT 202的电压的方法进行说明。图5是示出用于计算PMT202的基准平均脉冲面积601的方法的流程图。基准平均脉冲面积601将使用新的PMT 202之前等作为基准时间，计算为平均脉冲面积，该平均脉冲面积成为用于校正今后倍增因子的变动的基准。这里，平均脉冲面积被计算作为能作成脉冲面积分布的程度的时间内的平均值。
在S51中，处理部205设定针对每个PMT 202确定的标准值的电压值，并将该电压值输出到高电压生成部206。高电压产生部206根据该电压值向PMT 202施加电压。处理部205将该电压值存储在存储部中。
在S52中，发光部201用光进行照射以使得PMT 202所输出的电流信号变为脉冲状信号401。此时，发光部201不需要严格地设定发光量，只要是PMT 202所输出的电流信号变为脉冲状信号401那样的发光量即可。此外，无论发光部201的种类如何，若照射相同光量的光，则能获得相同面积的输出电流。
此外，也可以使用暗电流，将PMT 202所输出的电流信号作为脉冲状信号401，来代替从发光部201照射光。在这种情况下，在S52中，不执行来自发光部201的光的照射。由于使用暗电流从而不需要用于计算基准平均脉冲面积601的光源，因此不需要用于设置光源的成本和光源的精度管理。
在S53中，处理部205基于A/D转换器204输出的数字信号计算多个脉冲状信号401的各自的脉冲面积402，并计算这些脉冲面积402的平均值即基准平均脉冲面积601。
图6是示出脉冲面积及其出现率的分布图。在本实施例中，将出现率定义为“通过将在一定时间内获得的脉冲中的相应面积的脉冲数除以在一定时间内获得的脉冲数而获得的数量”。当将横轴绘制为脉冲面积，并且将纵轴绘制为出现率时，获得具有峰值的分布图602。例如，能将表示该分布图602的峰值的脉冲面积(具有最高出现率的脉冲面积)设为基准平均脉冲面积601。此外，通过最小二乘法对分布图602进行高斯拟合，可以将所获得的高斯分布的平均值作为基准平均脉冲面积601，也可以将通过将一定时间内的脉冲面积的积分值除以脉冲数而获得的值作为基准平均脉冲面积601。显示部207可以显示分布图602、计算出的基准平均脉冲面积601。
图7是示出用于校正(控制)施加到PMT 202的电压的方法的流程图。为了确认在计算出基准平均脉冲面积601后经过规定期间之后PMT 202的倍增因子是否改变，而执行图7所示的方法。
S71至73分别与S51至53相同。在S53中计算的平均脉冲面积是作为基准的平均脉冲面积(基准平均脉冲面积601)，并且在S73中计算的平均脉冲面积是在计算该基准平均脉冲面积601后经过规定期间之后的平均脉冲面积801。另外，S72中的脉冲状信号401的输出方法可以不同于S52的输出方法。此外，在S73中的平均脉冲面积801的计算方法可以与S53的计算方法不同。
在S74中，处理部205判定平均脉冲面积变动量800是否为规定阈值以下。能根据所使用的自动分析装置的规格、分析内容、发光试剂等条件任意地设定规定阈值。
图8是示出表示脉冲面积及其出现率的分布图的变化的图。当PMT 202的倍增因子变动时，在S53中计算出的基准平均脉冲面积601和S73中计算出的平均脉冲面积801之间产生差分。处理部205计算该差分作为平均脉冲面积变动量800。这里，平均脉冲面积变动量800被认为与PMT 202的倍增因子的变动成比例。因此，当PMT 202的倍增因子增加时，表示脉冲面积及其出现率的分布图向右偏移，并且平均脉冲面积变动量800变为正值。另外，显示部207可以显示分布图602和分布图802之间的关系以及平均脉冲面积变动量800。
当平均脉冲面积变动量800为规定阈值以下时(S74中，是)，将与在S71中设定的电压值相同的值确定为电压值(维持电压值)(S75)。
当平均脉冲面积变动量800大于规定的阈值时(S74中，否)，处理部205输出警报(S77)。作为警报，例如，能输出提醒平均脉冲面积变动量800超过规定阈值的警报、推荐更换PMT 202的警报、转移到S78并改变电压值的警报等。显示部207可以显示警报，并且扬声器可以发出声音。此外，在S74中，当平均脉冲面积变动量800为规定阈值以下，但接近规定阈值时，也可以输出警报。在这种情况下，可以高频度地观察平均脉冲面积变动量800，并且可以在显示部207上显示观察的经过。此外，当输出警报时，用户可以在不转移到S78的情况下结束来作为应对。此外，当在没有人工干预的情况下校正PMT 202时，可以省略S77。
在S77之后(当省略S77时，在S74中为否的情况下)，基于平均脉冲面积变动量800计算电压值的变动量，基于该变动量更新电压值，并且将更新的电压值输出到高电压产生部206(S78)。若电压值提高，则PMT 202的倍增因子增加，若电压值降低，则PMT 202的倍增因子减小。因此，当平均脉冲面积变动量800为正值时，认为倍增因子增加，因此使电压值减小。然后，返回到S72并重复处理。
当在S75中维持电压值时，判断是否结束与PMT 202相关的处理(S76)，并且当没有结束时，返回到S71并重复处理。
接着，描述基于脉冲面积来校正检测光量208的方法。图9是示出校正检测光量208的方法的流程图。与图7的不同点在于S95和S98。这里，在S91之前，计算图3中的检测光量208。而且，当在S94中为是时，处理部205输出该检测光量208而不校正(维持检测光量)，当在S94中为否时，处理部205校正检测光量208并输出进行了校正的该检测光量208。
(实施例2)
接着，对将图2所示的测定部109置换为图10所示的测定部1001的例子进行说明。测定部1001与图2所示的测定部109的不同之处在于，测定部1001包括产生电子的质谱部1002以及将该质谱部1002所产生的电子转换成光子的闪烁体1003，来代替发光部201。从质谱部1002所发出的一个电子与闪烁体1003碰撞，从而输出N个光子。这N个光子中分别在几乎相同时刻(在几十ns和几百ns之间)产生。通过将PMT 202和电流电压转换器203的转换速度设为期望值(信号放大频带)，从而能将分别对应于上述N个光子的脉冲观察为由多个光子构成的一个脉冲状信号。
图11是示出测定部1001的光的检测时间和信号值的图。闪烁体1003所发出的N个光子变成一个脉冲状信号。分别对应于N个光子的脉冲状信号通常彼此重叠，并且像脉冲状信号A02、A03一样成为一个块。然而，由于闪烁体1003中的发光现象是概率现象，因此当从一个电子发光时，大多成为像脉冲状信号A04那样离散的脉冲状信号。这里，即使脉冲状信号离散，在规定时间内发光的信号也被作为一个脉冲状信号进行处理。也就是说，将规定时间内的离散的脉冲状信号的各个面积相加，并作为一个脉冲面积进行计算。因此，能获得更准确的脉冲面积分布。
这里，通过质谱部1002所发出的一个电子而使闪烁体1003发出多少个光子存在由于制造引起的偏差，并且这成为光子的检测量的机器差异(装置的个体差异)偏差。因此，在实施例2中，为了减小该偏差，校正PMT 202的倍增因子，使得脉冲状信号的面积变为基准平均脉冲面积。在实施例1中，基于对每个PMT202确定的电压值来求出基准平均脉冲面积，但是在实施例2中，通过使用质谱部1002来预先实验性地求出基准平均脉冲面积。基于实验性地求出的该基准平均脉冲面积，执行图7或图9的流程。
在实施例2中，不仅可以改变施加到PMT 202的电压，还可以改变施加到闪烁体1003的电压。当使对PMT 202的施加电压可变时，能使一个检测到的光子的脉冲面积(电子倍增因子变化)可变，并且当使对闪烁体1003的施加电压可变时，能使从一个电子产生的光子的数量可变。通过使对于PMT 202和闪烁体1003的施加电压复合可变，能将一个脉冲面积调整为基准平均脉冲面积。此外，由于对于PMT 202和闪烁体1003的施加电压的可变步骤有许多变化，因此不具体限定。
根据实施例2，能高精度地校正检测电流量对于一个电子的倍增因子的变动。此外，尽管在实施例2中以质谱部为例进行了描述，但是只要是发出电子的装置，并不特别限定。
根据以上的实施例1和2，由于具有基于高物理量精度的脉冲面积来校正电压或检测光量208的结构，因此能高精度地校正PMT 202的倍增因子的变动。此外，如果采用当平均脉冲面积变动量800接近规定阈值时或超过预定阈值时输出警报的结构，则能提醒用户更换PMT 202或闪烁体1003的时期、施加到PMT 202或闪烁体1003的电压改变等。
在上述实施例中，从PMT 202输出的电流信号是脉冲状信号401，但是当不校正电压或检测光量208时，电流信号不需要是脉冲状信号401。
此外，尽管已经在上述实施例中描述了基于平均脉冲面积变动量800的控制，但是可以基于基准平均脉冲面积601与平均脉冲面积801的比率、例如通过将平均脉冲面积801除以基准平均脉冲面积601而获得的值(以下，变动校正系数)来进行控制。例如，通过将从数字信号计算出的检测光量208乘以变动校正系数而获得的值能作为检测光量208的校正值。在这种情况下，若PMT 202是新的，则变动校正系数变为1，但是随着时间经过，变动校正系数变得大于1。因此，例如，可以根据所使用的自动分析装置的规格、分析内容、发光试剂等条件来设定规定阈值，并且可以根据变动校正系数是否为该阈值以下来确定是否校正电压或检测光量208。
此外，在上述实施例中，描述了总是监视参数的阈值变化并且基于该阈值变化校正电压或检测光量208的示例，然而，可以在校正完成之后暂时结束监视，并且在规定时间之后重新开始用于进行校正的监视。此外，可以在开始使用PMT 202后的规定时间之后执行校正，而不监视参数的阈值变化。或者，可以在不使用阈值的情况下每次根据脉冲面积的变动量进行校正。
另外，在上述实施例中，说明了使用PMT作为光电元件的例子，但是也可以使用光电二极管等其他光电元件。此外，本光测量方法不限于应用于检测检体和发光试剂的发光的自动分析装置，只要是使用了PMT、光电二极管等光电元件的装置，例如分光光度计、环境测定装置和显微镜等所有装置都能应用。
标号说明
100自动分析装置，201发光部，202 PMT，203电流电压转换器，204 A/D转换器，205处理部，206高电压产生部，207显示部，208检测光量，1002质谱部，1003闪烁体。

Claims (12)

1.一种自动分析装置，其特征在于，包括：
光电元件，该光电元件用于通过光来产生电子并输出电流信号；
电压施加部，该电压施加部用于向所述光电元件施加电压；以及
处理部，该处理部用于校正所述光电元件的倍增因子的变动，
所述光电元件输出脉冲状信号作为所述电流信号，
所述处理部基于所述脉冲状信号的脉冲面积来校正所述倍增因子的变动。
2.如权利要求1所述的自动分析装置，其特征在于，
所述处理部基于所述脉冲面积来校正所述电压施加部的电压。
3.如权利要求1所述的自动分析装置，其特征在于，
所述处理部基于所述电流信号来计算所述光的量即光量，并基于所述脉冲面积来校正该光量。
4.如权利要求1所述的自动分析装置，其特征在于，
基于每个所述脉冲面积的出现率来计算所述脉冲面积。
5.如权利要求1所述的自动分析装置，其特征在于，
所述处理部
计算所述脉冲面积的平均值即平均脉冲面积，
基于所述平均脉冲面积相对于所述平均脉冲面积的基准即基准平均脉冲面积的变动量来校正所述倍增因子的变动。
6.如权利要求5所述的自动分析装置，其特征在于，
当所述变动量超过规定阈值时，所述处理部校正所述倍增因子的变动。
7.如权利要求1所述的自动分析装置，其特征在于，
所述脉冲状信号是由于暗电流产生的电流信号。
8.如权利要求1所述的自动分析装置，其特征在于，
所述处理部
计算所述脉冲面积的平均值即平均脉冲面积，
基于所述平均脉冲面积与所述平均脉冲面积的基准即基准平均脉冲面积之比来计算校正系数，
基于所述校正系数来校正所述倍增因子的变动。
9.如权利要求8所述的自动分析装置，其特征在于，
当所述校正系数的变动量超过规定阈值时，所述处理部校正所述倍增因子的变动。
10.一种光测量方法，其特征在于，包括：
通过光电元件输出脉冲状信号的步骤；
计算所述脉冲状信号的面积的步骤；以及
基于所述面积来校正所述光电元件的倍增因子的变动的步骤。
11.如权利要求10所述的光测量方法，其特征在于，
校正所述光电元件的倍增因子的变动的步骤是基于所述面积来校正施加到所述光电元件的电压的步骤。
12.如权利要求10所述的光测量方法，其特征在于，
校正所述光电元件的倍增因子的变动的步骤是基于所述面积来校正所述光电元件的检测光量的步骤。
CN201980051219.5A 2018-08-22 2019-08-13 自动分析装置和光测量方法 Active CN112513593B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018-155111 2018-08-22
JP2018155111 2018-08-22
PCT/JP2019/031829 WO2020039997A1 (ja) 2018-08-22 2019-08-13 自動分析装置及び光計測方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112513593A true CN112513593A (zh) 2021-03-16
CN112513593B CN112513593B (zh) 2023-10-10

Family

ID=69593214

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980051219.5A Active CN112513593B (zh) 2018-08-22 2019-08-13 自动分析装置和光测量方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11493430B2 (zh)
EP (1) EP3842771A4 (zh)
JP (1) JP7023370B2 (zh)
CN (1) CN112513593B (zh)
WO (1) WO2020039997A1 (zh)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2936355A1 (fr) * 2008-09-23 2010-03-26 Commissariat Energie Atomique Systeme de controle de derive de gain de photomultiplicateur et procede associe.
WO2017126170A1 (ja) * 2016-01-22 2017-07-27 ソニー株式会社 微小粒子測定装置、情報処理装置及び情報処理方法
CN108140533A (zh) * 2015-10-05 2018-06-08 深圳源光科技有限公司 光电倍增管及其制造方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01318988A (ja) 1988-06-17 1989-12-25 Toshiba Corp 放射線計測装置
US5677536A (en) * 1996-06-19 1997-10-14 Smv America Gamma camera with on the fly calibration for PMT drift
MX347048B (es) * 2003-03-28 2017-04-07 Inguran Llc * Aparato de muestreo digital y métodos para separar partículas.
US7157681B1 (en) * 2003-12-16 2007-01-02 Wolfgang Tetzlaff Photomultiplier tube gain stabilization for radiation dosimetry system
WO2005091970A2 (en) * 2004-03-06 2005-10-06 Michael Trainer Methods and apparatus for determining the size and shape of particles
JP2006203050A (ja) * 2005-01-21 2006-08-03 National Institute Of Information & Communication Technology 極微弱光検出器および極微弱光撮像装置
EP1899747A4 (en) * 2005-07-01 2016-12-07 Warburton William K DETECTION OF COINCIDENT RADIATION IN A SINGLE TRANSDUCER BY PULSE SHAPE ANALYSIS
US8022355B2 (en) * 2009-08-04 2011-09-20 Thermo Fisher Scientific Inc. Scintillation detector gain control system using reference radiation
JP5797884B2 (ja) * 2010-08-04 2015-10-21 株式会社日立ハイテクノロジーズ 光量検出方法及びその装置
WO2013066882A1 (en) * 2011-11-01 2013-05-10 Slaughter David M Neutron spectrometer
JP2013186409A (ja) * 2012-03-09 2013-09-19 Fuji Xerox Co Ltd 画像表示媒体の駆動装置、画像表示装置、及び駆動プログラム
US9322711B2 (en) 2012-06-15 2016-04-26 Hitachi High-Technologies Corporation Light signal detecting circuit, light amount detecting device, and charged particle beam device
RU2015126606A (ru) * 2012-12-04 2017-01-12 Конинклейке Филипс Н.В. Способ и устройство для коррекции изображения относительно информации рентгеновского изображения
EP2963418B1 (en) * 2013-02-28 2023-04-12 Sysmex Corporation Urine sample analysis device and urine sample analysis method
JP5945245B2 (ja) * 2013-05-13 2016-07-05 株式会社日立ハイテクノロジーズ 信号パルス検出装置、質量分析装置、および信号パルス検出方法
JP6223881B2 (ja) * 2014-03-18 2017-11-01 株式会社東芝 光検出器
JP6629100B2 (ja) 2016-02-26 2020-01-15 キヤノンメディカルシステムズ株式会社 放射線検出装置および放射線検出システム

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2936355A1 (fr) * 2008-09-23 2010-03-26 Commissariat Energie Atomique Systeme de controle de derive de gain de photomultiplicateur et procede associe.
US20110186740A1 (en) * 2008-09-23 2011-08-04 Commissariat a l'energie atomiwque et aux energies altenatives System for controlling photomultiplier gain drift and associated method
CN108140533A (zh) * 2015-10-05 2018-06-08 深圳源光科技有限公司 光电倍增管及其制造方法
WO2017126170A1 (ja) * 2016-01-22 2017-07-27 ソニー株式会社 微小粒子測定装置、情報処理装置及び情報処理方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20210310933A1 (en) 2021-10-07
JPWO2020039997A1 (ja) 2021-08-26
US11493430B2 (en) 2022-11-08
EP3842771A1 (en) 2021-06-30
CN112513593B (zh) 2023-10-10
WO2020039997A1 (ja) 2020-02-27
JP7023370B2 (ja) 2022-02-21
EP3842771A4 (en) 2022-05-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3279624B1 (en) Light quantity detection device, and immunoanalysis device and charged particle beam device using same
JP4397692B2 (ja) 時間相関のある多光子計数計測のシステムおよび方法
Saldanha et al. Model independent approach to the single photoelectron calibration of photomultiplier tubes
US8797522B2 (en) Light quantity detection method and device therefor
US7642518B1 (en) Stabilization of a scintillation detector
US9091772B2 (en) Scintillation detector gain control
Amaudruz et al. In-situ characterization of the Hamamatsu R5912-HQE photomultiplier tubes used in the DEAP-3600 experiment
WO2011083754A1 (ja) 蛍光検出装置、蛍光検出方法及び蛍光信号を信号処理する方法
US8628720B2 (en) Automatic analyzer
KR20160138902A (ko) 화염 검출 시스템
US20120214246A1 (en) System and Method for Extending Dynamic Range for a Detector
CN108368473B (zh) 生物粒子计数器的校正方法及生物粒子计数器的校正装置
GB2307296A (en) Light measuring apparatus
CN112513593B (zh) 自动分析装置和光测量方法
JP5902883B2 (ja) 分光蛍光光度計
JP4928501B2 (ja) 液体シンチレーションカウンタ
JPH08145889A (ja) 蛍光測定装置
Shin et al. Advances in the Large Area Picosecond Photo-Detector (LAPPD): 8" x 8" MCP-PMT with Capacitively Coupled Readout
KR20160049124A (ko) 금속 포일의 두께/성분 측정 장치 및 방법
JP7328135B2 (ja) Ｘ線分析装置、分析方法、及びプログラム
JP2003202292A (ja) 蛍光寿命測定装置および方法
CN114578888A (zh) 一种光电倍增管增益稳定方法

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