CN116802478A - 光学检查装置及光学检查方法 - Google Patents

光学检查装置及光学检查方法 Download PDF

Info

Publication number
CN116802478A
CN116802478A CN202180091638.9A CN202180091638A CN116802478A CN 116802478 A CN116802478 A CN 116802478A CN 202180091638 A CN202180091638 A CN 202180091638A CN 116802478 A CN116802478 A CN 116802478A
Authority
CN
China
Prior art keywords
optical inspection
mounting table
capturing
object group
unit
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.)
Pending
Application number
CN202180091638.9A
Other languages
English (en)
Inventor
大野隆
井原正博
丸野浩昌
松冈谕史
松谷惠利
古贺裕介
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.)
Shimadzu Corp
Original Assignee
Shimadzu 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 Shimadzu Corp filed Critical Shimadzu Corp
Publication of CN116802478A publication Critical patent/CN116802478A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/44—Resins; Plastics; Rubber; Leather
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
    • G01N1/2813—Producing thin layers of samples on a substrate, e.g. smearing, spinning-on
    • 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
    • G01N15/10—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
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
    • G01N1/34—Purifying; Cleaning
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
    • G01N1/2813—Producing thin layers of samples on a substrate, e.g. smearing, spinning-on
    • G01N2001/2833—Collecting samples on a sticky, tacky, adhesive surface
    • 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
    • G01N2015/0042—Investigating dispersion of solids
    • G01N2015/0053—Investigating dispersion of solids in liquids, e.g. trouble
    • 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
    • G01N2015/0294—Particle shape
    • 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
    • G01N15/1468—Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry with spatial resolution of the texture or inner structure of the particle
    • G01N2015/1472—Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry with spatial resolution of the texture or inner structure of the particle with colour
    • 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
    • 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
    • G01N2015/1497—Particle shape
    • 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
    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G01N21/35—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
    • G01N2021/3595—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light using FTIR
    • 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
    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G01N21/35—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
    • G01N21/3563—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light for analysing solids; Preparation of samples therefor
    • 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
    • G01N2201/02—Mechanical
    • G01N2201/021—Special mounting in general

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Abstract

本发明涉及一种光学检查装置，是对对象物进行光学检查的光学检查装置，具备：施力部(20)，对存在于载置台(22)上的对象物组(23A)施加使该检查对象物相对于载置台移动的力；捕捉部(24)，具有使从载置台移动的所述对象物组中的各对象物附着的附着部(241)；分析部(3)，对捕捉部捕捉到的对象物进行光学分析。由此，能够消除逐个拾取微塑料的手工作业，有效且良好地进行每个微塑料的光学分析。

Description

光学检查装置及光学检查方法
技术领域
本发明涉及对试样进行光学检查的光学检查装置及方法，特别是涉及适用于大量检查微塑料等微小、细微的试样的光学检查装置及方法。
背景技术
近年来，塑料垃圾导致的环境污染成为世界性的大问题。特别是，被称作微塑料的大小为5mm以下的塑料对河流或海洋的生态系统带来恶劣影响，并可能通过食物链影响人类的健康，因此备受担忧。由此，世界各地都在积极地进行以微塑料的大规模分布调查或发生源的确定为目的的研究。
目前，微塑料的成分分析广泛利用了傅里叶变换红外分光光度计(FourierTransform Infrared Spectroscopy：以下简称为“FTIR”)或利用FTIR的红外显微镜等光学分析法(参照非专利文献1)。
现有技术文献
非专利文献
非专利文献1：Sebastian Primpke等4人，“基于傅里叶变换红外(FTIR)光谱的微塑料样品自动化分析的参考数据库设计(Reference database design for theautomated analysis of microplastic samples based on Fourier transforminfrared(FTIR)spectroscopy)”，《分析和生物分析化学(Analytical and BioanalyticalChemistry)》，410卷，2018年，5131-5141页
发明内容
发明要解决的技术问题
若对像微塑料那样的轻量物质进行采样，则塑料片彼此容易以相互重合的状态分散。在测量光的吸收或透过的光学分析中，若对象物相互重合，则难以进行正确的检查。
在这样的情况下，考虑作业者一边用显微镜观察微塑料，一边以手工作业进行拾取从而将微塑料彼此分离，但由于作业需要大量的劳力与时间，因此难以提高检查的处理量。
本发明是为了解决这一技术问题而完成的，其主要目的在于提供一种能够简易地对微塑料等进行高精度的检查的光学检查装置及光学检查方法。
用于解决上述技术问题的方案
为解决上述技术问题而完成的本发明的光学检查装置的一方案是对对象物进行光学检查的光学检查装置，具备：
施力部，对存在于载置台上的对象物组施加使该对象物组相对于所述载置台移动的力；
捕捉部，具有使从所述载置台移动的所述对象物组中的各对象物附着的附着部；
分析部，对所述捕捉部捕捉到的所述对象物进行光学分析。
此外，本发明的另一方案的光学检查装置是对对象物进行光学检查的光学检查装置，具备：
施力部，对存在于载置台上的对象物组施加使该对象物组相对于所述载置台移动的力；
捕捉部，相互独立地捕捉从所述载置台移动的所述对象物组中的各对象物；
分析部，对所述捕捉部捕捉到的所述对象物进行光学分析。
此外，本发明的光学检查方法的一方案是对对象物进行光学检查的光学检查方法，具有：
试样生成步骤，对存在于载置台上的对象物组施加使该对象物组相对于所述载置台移动的力，并且使从所述载置台移动的所述对象物组中的各对象物附着在设置于捕捉部的附着部，由此进行捕捉；
分析步骤，对所述捕捉部捕捉到的所述对象物进行光学分析。
发明效果
在本发明的上述方案中，以载置于载置台上的状态准备的对象物组通过由施力部施加的力而从该载置台移动。也存在多个对象物在载置台上相互重合的情况，但通过各对象物完全或某种程度上自由地移动，这些对象物相互分离而分散。移动的对象物组中的对象物中与捕捉部的附着部接触的对象物附着在该附着部。由于在附着部中新的对象物不会附着在已经附着有其他对象物的部分，因此在捕捉部中难以产生多个对象物的重合。即，在捕捉部中，多个对象物以能够分别单独进行光学分析的状态相互分离。
根据本发明的上述方案，能够无需手工作业等的劳力或时间而制备出例如水等样品中的微塑料之类的微小对象物适度分散且其位置固定的状态的试样。由此，能够有效且良好地进行例如每个微塑料的光学分析。此外，对于将从试样的制备到分析的一系列工序自动化也是有利的。
附图说明
图1是作为本发明的一实施方式的光学检查装置的概略框构成图。
图2是本实施方式的光学检查装置中的试样生成装置所使用的捕捉用网格部件的俯视图(A)及主视图(B)。
图3是本实施方式的光学检查装置中的试样生成装置的概略构成图，(A)为捕捉动作前的状态，(B)为捕捉动作后的状态。
图4是示出试样生成装置的一变形例的概略构成图。
图5是另一实施方式中的试样生成装置的概略构成图。
图6是又一实施方式中的试样生成装置的概略构成图。
图7是示出捕捉用网格部件捕捉到微塑料的状态的实例的照片。
具体实施方式
本发明的光学检查装置及方法中的“对象物”可以是例如分散在水等液体中的可浮游程度的微小、细微的固体物。典型地，该对象物为微塑料。
此外，本发明的光学检查装置及方法中的“光学分析”能够包含例如利用FTIR等分光测量或荧光X射线分析的成分分析、以及基于使用通常的显微镜、相位差显微镜、红外显微镜等各种显微镜进行的光学观察的对象物的形状、尺寸、颜色等的分析。
此外，本发明的光学检查装置及方法中的“载置台(stage)”能够包含例如网格过滤器等形成有大量开口的板状部件、滤纸等由通水性、吸水性高的材料构成的板状部件。
以下，参照附图对本发明的光学检查装置的一实施方式进行说明。
图1是本实施方式的光学检查装置的概略框构成图。该光学检查装置是对混入海水、河水等液体中的微塑料进行检查的装置，具备前处理装置1、试样生成装置2及光学分析装置3。
为了对从海洋或河流等采集的样品(水等)中包含的微塑料进行基于FTIR等分析装置的分析，需要从该样品尽量无遗漏地取出微塑料，制备成可分析的状态。因此，一般情况下，在实施用于去除存在于样品中的微塑料的表面所附着的不需要的有机物的清洗处理、用于分离微塑料和其他垃圾等的比重分离等前处理之后，将该样品中的微塑料捕集到金属网格过滤器等。
因此，在前处理装置1中，为了去除分散在包含有微塑料的海水等样品4中的微塑料的表面的污垢，实施使用酸的清洗处理。之后，通过利用碘化钠(NaI)的比重分离使微塑料漂浮在液体中，用金属网格过滤器过滤包含聚集的微塑料的液体，由此捕集微塑料。但是，在微塑料的数量较多的情况下，捕集在金属网格过滤器上的各种大小、形状的微塑料(切片)为相互重合的状态。
试样生成装置2接收其上载置有大量塑料切片(以下，将大量切片统称为“切片组”)的状态的金属网格过滤器5。该切片组中的各切片的尺寸或形状各种各样。在试样生成装置2中，制备切片彼此分离、适度分散且固定的状态的试样，以使得能够对各个切片进行光学分析。关于实现该目的的装置的构成及动作，将在后面进行详细说明。
光学分析装置3接收切片适度分散且固定的状态的试样6，分析各个切片中包含的成分，由此识别该切片的塑料的种类。此外，与此同时，收集各个切片的尺寸或形状、颜色等信息。在本例中，光学分析装置3是组合了FTIR与显微观察装置的装置。
接着，对试样生成装置2的构成与动作进行详细说明。图3是试样生成装置2的概略构成图，(A)为捕捉动作前的状态，(B)为捕捉动作后的状态。图2是捕捉用网格部件的俯视图(A)及主视图(B)。
如图3的(A)所示，试样生成装置2具备生成朝向上方的空气流的送风部20。送风部20的构成没有特别限定，能够利用例如风扇或鼓风机等使用旋转的翼体生成空气流的构成、或者使用压缩空气源生成空气流的构成等。总而言之，期望送风部20能够调节该空气流的流量与该送风的持续时间。由此，能够根据作为对象物的切片的大小或重量适当地调整风量等，并调整切片飞舞时的速度或扩散。此外，送风部20也可以间歇地进行送风。
在送风部20的上方，为了使从该送风部20送出的空气不向侧方泄漏而向上方行进，配置有上表面开放而侧方被包围的筒状的壳体21。在壳体21的内侧，以从送风部20向其上方间隔规定距离的方式大致水平地安装有上表面载置有由大量切片23A构成的切片组的状态的金属网格过滤器22(5)。进一步地，在其上方以从金属网格过滤器22间隔规定距离的方式大致水平地设置有捕捉用网格部件24。
如图2所示，捕捉用网格部件24在具有与金属网格过滤器22同样的规定的开孔(开口度)的主体部240的一个面上按照规定的图案设置有多个粘合部241。该粘合部241是用于固定各切片的部件。粘合部241的部件的种类或材料没有特别限定，但期望不对基于FTIR的成分分析产生障碍，因此最好使用容易与有机类成分进行区分的无机类粘接材料。但是，即便使用有机类粘接剂，若该粘接剂的含有成分的光谱是已知的，则通过进行将其减去等修正处理，也能够精度良好地求出作为对象物的切片中包含的塑料的光谱。因此，只要粘合部241至少不是与塑料为相同材料的粘接剂，实质上便没有问题。
在图2所示的例子中，一个粘合部241的形状在俯视下呈大致圆形状，按照相邻的粘合部以大致固定间隔排列那样的图案而设置多个粘合部241。各粘合部241的形状或多个粘合部241的排列的图案不限定于此，但优选为与作为捕捉对象的切片的大小或形状匹配。此外，捕捉用网格部件24的主体部240的开口度也只要根据想要捕捉的切片的尺寸进行选定即可。
此外，如图2的(A)所示，捕捉用网格部件24的外周缘设置有基准标记242。基准标记242是示出成为多个粘合部241的基准的位置的标记，以该位置为基准，能够对一张捕捉用网格部件24中的多个粘合部241赋予例如连续编号等标识符。例如如图2的(A)所示，在以基准标记242位于上部的方式放置捕捉用网格部件24的状态下，从最上方依次将粘合部241的排列的各行作为A、B、C、…，在各行从左依次赋予1、2、3、…的编号。由此，能够对捕捉用网格部件24中的所有粘合部241赋予A1、A2、A3、A4、A5、B1、B2、…的编号。
在该试样生成装置2中，在图3的(A)所示的状态下使送风部20动作，形成朝向上方的空气流。空气流经过金属网格过滤器22的开口及捕捉用网格部件24的开口而向上方排出。金属网格过滤器22上所载置的切片组被来自下方的空气流吹动而飞舞(即漂浮)。若飞舞的切片组中包含的切片与捕捉用网格部件24的下表面的粘合部241接触，则该切片粘贴在粘合部241上(参照图3的(B))。理所当然的是，切片不会粘贴在不存在粘合部241的位置，或者其他切片不会粘贴在已粘贴有某切片的位置。因此，切片彼此按照粘合部241的配置图案彼此分离，并以适度分散的状态被捕捉到捕捉用网格部件24的一面上。
这样一来，例如若以规定时间进行来自送风部20的送风，从而使得金属网格过滤器22上的切片组的几乎所有切片被捕捉用网格部件24捕捉，则停止送风并取出捕捉用网格部件24。在金属网格过滤器22上的切片23A的数量较多，用1张捕捉用网格部件24无法完全捕捉的情况下，只要将捕捉用网格部件24适当更换为未使用的部件，由此捕捉金属网格过滤器22上的几乎所有的切片23A即可。这样一来，将粘合部241上粘贴有切片23B(附着在捕捉用网格部件24的切片用附图标记23B示出)的状态的捕捉用网格部件24交接至光学分析装置3。
图7是示出捕捉用网格部件捕捉到多个切片的状态的实例的照片。在该例中，切片(微塑料)有其大小为2～5mm左右的切片Mp1、大小为1～2mm左右的切片Mp2、以及大小为0.5mm左右的切片Mp3这3种。捕捉用网格部件的主体部为100目(25.4mm之间的网眼的数量)。此外，粘合部241的直径约为5mm。
如图所示，由于粘合部241的直径较大，因此虽然一个粘合部241粘贴有多个小切片Mp3，但各切片以能够分别单独进行FTIR分析的程度分离。虽然各切片完全分离会使得分析精度提高，但即便各切片不相互完全分离，也就是说，即便一部分相互重合，也至少能够进行定性分析。即，此处切片组中包含的各切片相互独立地被捕捉用网格部件捕捉。
在光学分析装置3中，例如将如上所述固定有大量切片的捕捉用网格部件24(试样6)原样地设置于试样载置台，获取显微观察图像，并对各切片执行FTIR分析。在设置捕捉用网格部件24时，若以基准标记242位于规定的位置(方向)的方式设置捕捉用网格部件24，则由于在2维面内粘合部241的设置位置是已知的，因此能够容易地进行用于显微观察或FTIR分析的定位。即，以粘合部241存在的范围为目标进行大致的定位，能够在该范围内识别切片实际存在的位置并实施FTIR分析。
此外，由于如上所述对各粘合部241分配有识别编号，因此能够将通过显微观察得到的切片的面积等信息或通过FTIR分析得到的光谱等信息、还有基于该信息的塑料的识别结果等与识别编号相关联地保存。此外，通过使用粘接剂作为粘合部241，能够将捕捉用网格部件24捕捉到的切片半永久地固定化，因此也容易进行试样的搬运(输送)或长期保管。因此，在对检查结果存在疑义的情况下，能够对相同试样进行再检查，或者还能够基于另外的方法进行分析与测量，能够获取更加正确、有益的信息。
另外，可以由作业者执行在前处理装置1、试样生成装置2、及光学分析装置3之间的试样的搬运或对各装置进行试样的安装，也可以使用周知的操作机构或搬运机构自动地实施。
图4是作为本发明的另一实施方式的光学检查装置中的试样生成装置2的概略构成图。对与图2所示的试样生成装置相同的构成要素赋予相同附图标记，省略详细的说明。
在该试样生成装置中，在高度方向上隔开规定间隔而配置有开孔不同的多个捕捉用网格部件。在该例中，捕捉用网格部件24A、24B为2张，也可以为3张以上。在该情况下，邻接的捕捉用网格部件的间隔可以不是固定的。另外，在图4的(B)、(C)中，省略了图4的(A)所示的粘合部24A1、24B1的记载。
如图4所示，下侧的捕捉用网格部件24A的开孔比上侧的捕捉用网格部件24B的开孔大。此外，下侧的捕捉用网格部件24A的粘合部24A1也比上侧的捕捉用网格部件24B的粘合部24B1大。即，下侧的捕捉用网格部件24A的网眼较大。因此，在通过空气流飞舞的切片组中，尺寸较大的切片不能穿过下侧的捕捉用网格部件24A的开口，其多数粘贴在设置于捕捉用网格部件24A的粘合部24A1。另一方面，能够穿过下侧的捕捉用网格部件24A的开口的尺寸较小的切片则粘贴在设置于上侧的捕捉用网格部件24B的粘合部24B1。
这样一来，虽不完全(由于一部分小的切片粘贴在设置于下侧的捕捉用网格部件24A的粘合部24A1)，但能够根据切片的大小或形状对切片组中的大部分切片区分，在此基础上以相互分离的状态进行固定化。
在上述实施方式的光学检查装置中的试样生成装置2中，通过由送风部20产生的空气流对切片组赋予使其飞舞的力，但也能够通过不同的方法使切片组移动。
图5是另一实施方式中的试样生成装置的概略构成图。在该例中，通过由配置在捕捉用网格部件24的更上方的抽吸部25吸出壳体21内部的空气，从而产生从下方朝向上方的空气流。由此，当然也能够进行与上述实施方式中的试样生成装置相同的动作。
图6是又一实施方式中的试样生成装置的概略构成图。上述实施方式都是通过空气流对切片组赋予力使其移动，但在该实施方式中，利用塑料容易带电的特性，通过静电力对切片组赋予力而使其移动。
在图6中，带电部26向金属网格过滤器22上的切片23A施加偏置电压，由此使切片23A按规定的极性带电。之后，诱导电场形成部27通过与切片23A所具有的电压的极性相反的极性的电压来吸引切片组。由此，各切片23A向上方移动并粘贴在捕捉用网格部件24的粘合部241。
但是，带电的容易度依存于塑料的种类，该带电的极性也因塑料的种类而不同。因此，为了捕捉所有种类的塑料切片，优选为一边改变由带电部26及诱导电场形成部27产生的电压的极性或电压值，一边实施捕捉动作。换言之，该方法能够选择性地捕捉特定种类的塑料切片。因此，能够进行基于塑料种类的区分。
此外，也可以设置对上方载置有切片组的金属网格过滤器22从下方施加冲击或使该金属网格过滤器22振动的机构，通过该冲击或振动使金属网格过滤器22上的切片跳起或飞舞，由此使其向上方移动。
此外，上述实施方式或变形例仅为本发明的一例，在本发明的主旨的范围内进行适当变形、修正、追加等也理应包含在本发明权利要求的范围中。
例如，上述实施方式的光学检查装置以微塑料为检查的对象物，但对象物不限定于微塑料，也能够在检查微小、细微的金属片或石头、建筑废材等各种材质的物体时进行利用。
此外，关于光学分析的方法，也不限于FTIR，显然能够利用包含通常的红外分光测量、紫外可见光分光测量、荧光分光测量、拉曼分光测量、荧光X射线分析的各种光学分析或观察方法。
[各种方案]
本领域技术人员能够理解上述示例性的实施方式是以下方案的具体例。
(第1项)本发明的光学检查装置的一方案是对对象物进行光学检查的光学检查装置，具备：
施力部，对存在于载置台上的对象物组施加使该检查对象物相对于所述载置台移动的力；
捕捉部，具有使从所述载置台移动的所述对象物组中的各对象物附着的附着部；
分析部，对所述捕捉部捕捉到的所述对象物进行光学分析。
(第9项)此外，本发明的光学检查方法的一方案是对对象物进行光学检查的光学检查方法，具有：
试样生成步骤，对存在于载置台上的对象物组施加使该对象物组相对于所述载置台移动的力，并且使从所述载置台移动的所述对象物组中的各对象物附着在设置于捕捉部的附着部，由此进行捕捉；
分析步骤，对所述捕捉部捕捉到的所述对象物进行光学分析。
根据第1项所述的光学检查装置及第9项所述的光学检查方法，能够无需手工作业等的劳力或时间而制备出例如水等样品中的微塑料之类的微小对象物适度分散且其位置固定的状态的试样。由此，能够有效且良好地进行例如每个微塑料的光学分析。此外，对于将从试样的制备到分析的一系列工序自动化也是有利的。
(第2项)在第1项所述的光学检查装置中，能够设为，所述捕捉部相对于所述载置台在竖直方向上配置于上方。
(第10项)同样地，在第9项所述的光学检查方法中，能够设为，所述捕捉部相对于所述载置台在竖直方向上配置于上方。
根据第2项所述的光学检查装置及第10项所述的光学检查方法，与已经附着在附着部的状态的对象物相抵接的另外的对象物通过重力下落到载置台上。因此，能够容易地回收未附着在附着部上的对象物，对回收的对象物再次施加力，由此使其附着在另外的位置的附着部上。
(第3项)在第1项或第2项所述的光学检查装置中，能够设为，所述载置台为网格状，所述施力部包含空气流产生部，所述空气流产生部产生在竖直方向上从所述载置台的下方朝向上方的空气流。
(第11项)此外，在第9项或第10项所述的光学检查方法中，能够设为，所述载置台都为网格状，在所述试样生成步骤中，产生在竖直方向上从所述载置台的下方朝向上方的空气流，由此使所述对象物组从所述载置台向其上方移动。
为了产生从载置台的下方朝向上方的空气流，可以从配置在载置台的下方的送风部送出空气流，也可以由配置在捕捉部的上方的抽吸部抽吸空气，由此形成空气流。
根据第3项所述的光学检查装置及第11项所述的光学检查方法，若对象物像微塑料那样比较轻量，则与对象物的物理特性等无关，任一对象物均能够分散并飞舞。由此，能够使捕捉部更加可靠地捕捉对象物。此外，能够以比较低廉的成本构成装置。
(第4项)在第1项～第3项的任1项所述的光学检查装置中，能够设为，所述附着部按照规定的图案在所述捕捉部设置有多个。
(第12项)此外，在第9项～第11项的任1项所述的光学检查方法中，能够设为，所述附着部按照规定的图案在所述捕捉部设置有多个。
在第4项所述的光学检查装置及第12项所述的光学检查方法中，附着部设置在捕捉部的预先决定的位置。由此，容易掌握对象物在捕捉部上的存在位置，例如在分析部的光学分析之后进行另外的分析的情况下，可追踪性提高。
(第5项)在第1项～第4项的任1项所述的光学检查装置中，能够设为，在所述捕捉部设置有示出成为所述多个附着部的基准的位置的基准标记。
(第13项)此外，在第9项～第12项的任1项所述的光学检查方法中，能够设为，在所述捕捉部设置有示出成为所述多个附着部的基准的位置的基准标记。
根据第5项所述的光学检查装置及第13项所述的光学检查方法，能够以基准标记的位置为基准，对捕捉部上的多个附着部赋予连续编号等标识符，能够与该标识符相关联地管理各切片的分析结果等。此外，利用基准标记的位置，能够在由分析部进行分析时，对捕捉部进行定位。
(第6项)在第1项～第5项的任1项所述的光学检查装置中，能够设为，所述捕捉部具有在竖直方向上沿高度方向分开地配置在所述载置台的上方的第1及第2网格状部件，所述第1及第2网格状部件具有相互不同的开口尺寸。
(第14项)此外，在第9项～第13项的任1项所述的光学检查方法中，能够设为，所述捕捉部具有在竖直方向上沿高度方向分开地配置在所述载置台的上方的第1及第2网格状部件，所述第1及第2网格状部件具有相互不同的开口尺寸。
在第6项所述的光学检查装置及第14项所述的光学检查方法中，将开口尺寸较大的网格状部件配置在相对下方，即距载置台更近的位置。由此，在从载置台向上方移动的对象物组中，不能通过下侧的网格状部件的开口的尺寸较大的对象物被该下侧的网格状部件捕捉，能够通过下侧的网格状部件的开口的尺寸较小的对象物主要被上侧的网格状部件捕捉。即，根据第6项所述的光学检查装置及第14项所述的光学检查方法，对象物根据其大小或形状在很大程度上被分类为多种，在该分类的状态下被第1或第2网格状部件捕捉。
(第7项)在第1项～第6项的任1项所述的光学检查装置中，能够设为，进一步具备前处理部，对包含所述对象物组的样品实施该对象物组的清洗处理、以及所述对象物组和夹杂物的分离处理中的至少一方的处理，所述载置台是对包含所述处理后的样品的处理液进行过滤的网格状的过滤器。
(第15项)此外，在第9项～第14项的任1项所述的光学检查方法中，在所述试样生成步骤之前实施前处理步骤，在所述前处理步骤中，对包含所述对象物组的样品进行所述对象物组的清洗处理以及所述对象物组和夹杂物的分离处理中的至少一方的处理，能够将对包含所述处理后的样品的处理液进行过滤的网格状的过滤器设为所述载置台。
根据第7项所述的光学检查装置及第15项所述的光学检查方法，通过去除附着在对象物的表面的污垢或排除夹杂物等，能够将纯度提高后的对象物组用于分析。由此，能够获取关于各对象物的正确信息。此外，由于例如能够避免对不需要的夹杂物等进行分析，因此能够提高对象物的检查效率。
在本发明的光学检查方法中，能够对各种检查对象物进行检查，特别是对微塑料的检查有用。
(第16项)即，在第9项～第15项的任1项所述的光学检查方法中，能够设为，所述检查对象物是微塑料。
(第8项)在第1项～第7项的任1项所述的光学检查装置中，能够设为，所述分析部是傅里叶变换红外分光光度计。
(第17项)此外，在第9项～第16项的任1项所述的光学检查方法中，能够设为，在所述分析步骤中进行傅里叶变换红外分光分析。
根据第8项所述的光学检查装置及第17项所述的光学检查方法，例如能够高效地检查海水或河水等中包含的微塑料，提供对于其分布状况的调查或确定其发生源而言有用的信息。
(第18项)此外，本发明的另一方案的光学检查装置是对对象物进行光学检查的光学检查装置，具备：
施力部，对存在于载置台上的对象物组施加使该对象物组相对于所述载置台移动的力；
捕捉部，相互独立地捕捉从所述载置台移动的所述对象物组中的各对象物；
分析部，对所述捕捉部捕捉到的所述对象物进行光学分析。
此处所说的“相互独立地捕捉各对象物”的状态是指至少能够对各对象物分别单独进行光学分析的状态。因此，例如在对对象物照射光来测量对其照射的透过光或反射光的情况下，对于一个对象物只要能够确保照射光及透过光(反射光)的光路，以使得不受其他对象物的影响，则即便多个对象物的一部分重合也没有关系。当然，也可以是对象物组中包含的各对象物没有相互重合也没有相互接触地被捕捉的状态。根据第18项所述的光学检查装置，显然其起到与第1项所述的光学检查装置相同的效果。
附图标记说明
1前处理装置
2试样生成装置
20送风部
21壳体
22金属网格过滤器
23A、23B微塑料
24(5)捕捉用网格部件
240主体部
241、24A1、24B1粘合部
242基准标记
25抽吸部
26带电部
27诱导电场形成部
3光学分析装置。

Claims (18)

1.一种光学检查装置，是对对象物进行光学检查的光学检查装置，其特征在于，具备：
施力部，对存在于载置台上的对象物组施加使该对象物组相对于所述载置台移动的力；
捕捉部，具有使从所述载置台移动的所述对象物组中的各对象物附着的附着部；
分析部，对所述捕捉部捕捉到的所述对象物进行光学分析。
2.如权利要求1所述的光学检查装置，其特征在于，所述捕捉部相对于所述载置台在竖直方向上配置于上方。
3.如权利要求1所述的光学检查装置，其特征在于，所述载置台为网格状，所述施力部包含气流产生部，所述气流产生部产生在竖直方向上从所述载置台的下方朝向上方的空气流。
4.如权利要求1所述的光学检查装置，其特征在于，所述附着部按照规定的图案在所述捕捉部设置有多个。
5.如权利要求1所述的光学检查装置，其特征在于，在所述捕捉部设置有示出成为多个所述附着部的基准的位置的基准标记。
6.如权利要求1所述的光学检查装置，其特征在于，所述捕捉部具有在竖直方向上沿高度方向分开地配置在所述载置台的上方的第1及第2网格状部件，
所述第1及第2网格状部件具有相互不同的开口尺寸。
7.如权利要求1所述的光学检查装置，其特征在于，进一步具备前处理部，对包含所述对象物组的样品实施所述对象物组的清洗处理、以及所述对象物组和夹杂物的分离处理中的至少一方的处理，
所述载置台是对包含所述处理后的样品的处理液进行过滤的网格状的过滤器。
8.如权利要求1所述的光学检查装置，其特征在于，所述分析部为傅里叶变换红外分光光度计。
9.一种光学检查方法，是对对象物进行光学检查的光学检查方法，其特征在于，具有：
试样生成步骤，对存在于载置台上的对象物组施加使该对象物组相对于所述载置台移动的力，并且使从所述载置台移动的所述对象物组中的各对象物附着在设置于捕捉部的附着部，由此进行捕捉；
分析步骤，对所述捕捉部捕捉到的所述对象物进行光学分析。
10.如权利要求9所述的光学检查方法，其特征在于，所述捕捉部相对于所述载置台在竖直方向上配置于上方。
11.如权利要求9所述的光学检查方法，其特征在于，所述载置台为网格状，在所述试样生成步骤中，产生在竖直方向上从所述载置台的下方朝向上方的空气流，由此使所述对象物组从所述载置台向其上方移动。
12.如权利要求9所述的光学检查方法，其特征在于，所述附着部按照规定的图案在所述捕捉部设置有多个。
13.如权利要求9所述的光学检查方法，其特征在于，在所述捕捉部设置有示出成为多个所述附着部的基准的位置的基准标记。
14.如权利要求9所述的光学检查方法，其特征在于，所述捕捉部具有在竖直方向上沿高度方向分开地配置在所述载置台的上方的第1及第2网格部件，
所述第1及第2网格部件具有相互不同的开口尺寸。
15.如权利要求9所述的光学检查方法，其特征在于，在所述试样生成步骤之前实施前处理步骤，在所述前处理步骤中，对包含所述对象物组的样品进行所述对象物组的清洗处理以及所述对象物组和夹杂物的分离处理中的至少一方的处理，将对包含所述处理后的样品的处理液进行过滤的网格状的过滤器设为所述载置台。
16.如权利要求9所述的光学检查方法，其特征在于，所述对象物为微塑料。
17.如权利要求9所述的光学检查方法，其特征在于，在所述分析步骤中进行傅里叶变换红外分光分析。
18.一种光学检查装置，是对对象物进行光学检查的光学检查装置，其特征在于，具备：
施力部，对存在于载置台上的对象物组施加使该对象物组相对于所述载置台移动的力；
捕捉部，相互独立地捕捉从所述载置台移动的所述对象物组中的各对象物；
分析部，对所述捕捉部捕捉到的所述对象物进行光学分析。
CN202180091638.9A 2021-03-26 2021-12-08 光学检查装置及光学检查方法 Pending CN116802478A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021-053836 2021-03-26
JP2021053836 2021-03-26
PCT/JP2021/045161 WO2022201658A1 (ja) 2021-03-26 2021-12-08 光学検査装置及び光学検査方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116802478A true CN116802478A (zh) 2023-09-22

Family

ID=83396647

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202180091638.9A Pending CN116802478A (zh) 2021-03-26 2021-12-08 光学检查装置及光学检查方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20230417662A1 (zh)
EP (1) EP4317968A1 (zh)
JP (1) JP7485202B2 (zh)
CN (1) CN116802478A (zh)
WO (1) WO2022201658A1 (zh)

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001296240A (ja) 2000-04-12 2001-10-26 Kansai Research Institute 赤外／近赤外分光分析用試料のサンプリング用材、分析法及び分析装置
US20040251414A1 (en) * 2003-06-10 2004-12-16 Stephan Rodewald Sample matrix for infrared spectroscopy
WO2005042678A1 (en) 2003-10-30 2005-05-12 The Lubrizol Corporation Lubricating compositions containing sulphonates and phenates
JP5702002B2 (ja) 2012-01-31 2015-04-15 ヤマハ発動機株式会社 吸引装置
JP2014048100A (ja) * 2012-08-30 2014-03-17 Sharp Corp 粒子検出装置
JP2015203015A (ja) * 2014-04-14 2015-11-16 東ソー株式会社 蛍光プローブ
WO2018118934A1 (en) * 2016-12-19 2018-06-28 Massachusetts Institute Of Technology Systems and methods for monitoring air particulate matter
EP3837544A4 (en) * 2018-08-16 2022-08-03 SiMPore Inc. DEVICES, METHODS, AND KITS FOR SAMPLE ANALYSIS USING MICRO-SLOT FILTERS
CN110646334B (zh) 2019-09-29 2022-12-13 华东理工大学 一种水样中小尺寸微塑料的快速分析方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP7485202B2 (ja) 2024-05-16
US20230417662A1 (en) 2023-12-28
EP4317968A1 (en) 2024-02-07
WO2022201658A1 (ja) 2022-09-29
JPWO2022201658A1 (zh) 2022-09-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6807874B2 (en) Collecting apparatus of floating dusts in atmosphere
US8167986B2 (en) Airborne particulate sampler
JP2022545168A (ja) トリガされるサンプリングシステム及び方法
US20100242632A1 (en) Air sampler based on virtual impaction and actual impaction
CN1539543A (zh) 颗粒状物质捕集用过滤膜、使用该过滤膜的取样器以及颗粒状物质的分析装置
CN112639433B (zh) 研究气相中浓缩气溶胶颗粒的测量系统
KR20030084697A (ko) 대기중의 부유입자상 물질의 측정방법
WO2017028342A1 (zh) 一种基于光诱导介电泳技术的细胞分类方法
CN107850540B (zh) 制备流体样品进行激光诱导击穿光谱和成像分析的方法
DE102008035770A1 (de) Optischer Partikeldetektor sowie Detektionsverfahren
CN116802478A (zh) 光学检查装置及光学检查方法
WO2020161585A1 (en) Characterization of plastic contamination of fluids using imagery of filter media
Azeem et al. Analytical challenges in detecting microplastics and nanoplastics in soil-plant systems
KR101145915B1 (ko) 다단 임팩터 모듈을 구비한 입자 측정 장치
Ma et al. Using optimized particle imaging of micro-Raman to characterize microplastics in water samples
US8749783B2 (en) System and method for analyzing pore sizes of substrates
Blank et al. Comparison of several optical methods for an automated fungal spore sensor system concept
JP2022150982A (ja) 検査装置、検査システム、及び検査方法
CN105074437B (zh) 用于通过激光诱导等离子体光谱来分析表面层的成分并进行采样以执行互补分析的系统和方法
US20110293151A1 (en) Method and device for quantifying surface particulate contaminants by improved analysis
Minor et al. Small microplastic particles in Lake Superior: A preliminary study coupling Nile red staining, flow cytometry and pyrolysis gas chromatography–mass spectrometry
KR101569792B1 (ko) 투과전자현미경 분석을 위한 시료 포집용 필터 조립체 및 필터 제조 장치
Welikala et al. Analytical Methods for Particulate Plastics in Soil and Water
JP6715527B2 (ja) 生物粒子を含む試料の前処理方法、生物粒子の画像取得方法、生物粒子を含む試料の前処理装置、及び生物粒子画像取得装置
KR20120129383A (ko) 석면섬유 자동계수 장치, 방법 및 그에 사용되는 슬라이드

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