JP2002162352A - 蛍光増幅検出器 - Google Patents
蛍光増幅検出器Info
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- JP2002162352A JP2002162352A JP2000399367A JP2000399367A JP2002162352A JP 2002162352 A JP2002162352 A JP 2002162352A JP 2000399367 A JP2000399367 A JP 2000399367A JP 2000399367 A JP2000399367 A JP 2000399367A JP 2002162352 A JP2002162352 A JP 2002162352A
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- Japan
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- fluorescence
- excitation light
- spectrum
- amplification detector
- light
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 低消費電力を実現しつつ良好なＳ／Ｎ比を実
現する蛍光増幅検出器を提供する。 【構成】 励起光反射面を具備し蛍光励起空間を形成
した蛍光増幅検出器。
現する蛍光増幅検出器を提供する。 【構成】 励起光反射面を具備し蛍光励起空間を形成
した蛍光増幅検出器。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は主に液体中の微量葉緑素
を測定する蛍光検出器に関する、
を測定する蛍光検出器に関する、
【０００２】
【従来の技術】従来、海水や湖沼水に繁殖するプランク
トンの定量解析にはプランクトンに含まれる葉緑素が発
する蛍光を測定する事が行われており、プランクトンに
対して蛍光励起光を照射しそのプランクトンの葉緑素が
発するストークス蛍光を測定しているが、その蛍光強度
は微量でありプランクトン数が少ない場合その測定には
困難をきたしていた、これらの課題を解決するため特開
平０８−２６１９３４のような励起光発振源を複数とし
Ｓ／Ｎ比を改善する提案も見られるが装置に対して海洋
や湖沼中で長期にわたり連続観測を行う要求があり装置
は電池使用を余儀なくされ従って低消費電力が求められ
励起光発振源を複数とした場合その点不利であった、
トンの定量解析にはプランクトンに含まれる葉緑素が発
する蛍光を測定する事が行われており、プランクトンに
対して蛍光励起光を照射しそのプランクトンの葉緑素が
発するストークス蛍光を測定しているが、その蛍光強度
は微量でありプランクトン数が少ない場合その測定には
困難をきたしていた、これらの課題を解決するため特開
平０８−２６１９３４のような励起光発振源を複数とし
Ｓ／Ｎ比を改善する提案も見られるが装置に対して海洋
や湖沼中で長期にわたり連続観測を行う要求があり装置
は電池使用を余儀なくされ従って低消費電力が求められ
励起光発振源を複数とした場合その点不利であった、
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記実状に鑑
みなされたもので、低消費電力を保ちつつ良好なＳ／Ｎ
比を実現するものである、
みなされたもので、低消費電力を保ちつつ良好なＳ／Ｎ
比を実現するものである、
【０００４】
【課題を解決するための手段】図（１）は本発明の原理
模式図である、励起光発振器ＬＥＤ（３）と蛍光検出セ
ンサ（４）と反射面（１）（２）とで構成され、反射面
（１）（２）は鏡面（７）（６）を持って対向し蛍光励
起空間（８）を形成している、また反射面（１）には励
起光発振器ＬＥＤ（３）から発射される励起光（９）を
通過させる穴（５）が空いている、反射面（１）（２）
の対向度合いは蛍光検出センサ（４）に対して鏡面
（７）（６）を反復反射する励起光（９）の内蛍光検出
センサ（４）方向に反復反射を繰り返す励起光（９）が
蛍光検出ホトセンサ４）に直接入射しない角度に蛍光検
出センサ（４）の上方に向かって開く角度に取り付けら
れている、
模式図である、励起光発振器ＬＥＤ（３）と蛍光検出セ
ンサ（４）と反射面（１）（２）とで構成され、反射面
（１）（２）は鏡面（７）（６）を持って対向し蛍光励
起空間（８）を形成している、また反射面（１）には励
起光発振器ＬＥＤ（３）から発射される励起光（９）を
通過させる穴（５）が空いている、反射面（１）（２）
の対向度合いは蛍光検出センサ（４）に対して鏡面
（７）（６）を反復反射する励起光（９）の内蛍光検出
センサ（４）方向に反復反射を繰り返す励起光（９）が
蛍光検出ホトセンサ４）に直接入射しない角度に蛍光検
出センサ（４）の上方に向かって開く角度に取り付けら
れている、
【０００５】
【作用】ＬＥＤ（３）から発射された励起光（９）は反
射面（１）にあけられた穴（５）より鏡面（７）（６）
により形成される蛍光励起空間（８）に入射し、鏡面
（６）に対しある入射角をもって反射する、然る反射光
となる励起光（９）は蛍光励起空間（８）を進行し鏡面
（６）に対向する鏡面（７）に対しある入射角をもって
入射し反射し再度鏡面（６）に向かう、このようにして
励起光（９）は鏡面（７）（６）により形成される蛍光
励起空間（８）内を反復通過し、鏡面（７）（６）に対
しての入射角が大きい一部の励起光（９）は該反復通過
を行う過程において次第に鏡面（７）（６）の端部に向
かい外部に射出されるが該入射角が少ない励起光（９）
は膨大な量の入射反射を鏡面（７）（６）間で繰り返
す、この時蛍光励起空間（８）に満たされている蛍光物
質は励起光（９）の反復通過を受け光子との衝突確立は
指数関数的に上昇し強励起され強い蛍光を発し良好なＳ
／Ｎ比を実現する。
射面（１）にあけられた穴（５）より鏡面（７）（６）
により形成される蛍光励起空間（８）に入射し、鏡面
（６）に対しある入射角をもって反射する、然る反射光
となる励起光（９）は蛍光励起空間（８）を進行し鏡面
（６）に対向する鏡面（７）に対しある入射角をもって
入射し反射し再度鏡面（６）に向かう、このようにして
励起光（９）は鏡面（７）（６）により形成される蛍光
励起空間（８）内を反復通過し、鏡面（７）（６）に対
しての入射角が大きい一部の励起光（９）は該反復通過
を行う過程において次第に鏡面（７）（６）の端部に向
かい外部に射出されるが該入射角が少ない励起光（９）
は膨大な量の入射反射を鏡面（７）（６）間で繰り返
す、この時蛍光励起空間（８）に満たされている蛍光物
質は励起光（９）の反復通過を受け光子との衝突確立は
指数関数的に上昇し強励起され強い蛍光を発し良好なＳ
／Ｎ比を実現する。
【０００６】
【実施例】以下、実施例に基いて説明する。図（２）は
本発明による実施例である、反射面（１）（２）は上下
蓋（１２）により結合され前後が開放された筒状を呈し
ておりまた反射面（１）（２）は筒外側に広がる曲面形
状を持っている、またこれらは光透過材料を使用してい
る、反射面（１）（２）の筒状内側面は鏡面（６）
（７）なる加工が施されており鏡面（７）の一部は光透
過部（１０）として鏡面加工は行われていない、光透過
部（１０）の外側には集光レンズ（１１）が配置されそ
の外側に励起光発振器であるＬＥＤ（３）が配置されて
いる、上下蓋（１２）の下部には蛍光検出ホトセンサ
（４）が上向きに配置されている、従って反射面（１）
（２）と上下蓋（１２）により囲まれる空間が蛍光励起
空間（８）である。
本発明による実施例である、反射面（１）（２）は上下
蓋（１２）により結合され前後が開放された筒状を呈し
ておりまた反射面（１）（２）は筒外側に広がる曲面形
状を持っている、またこれらは光透過材料を使用してい
る、反射面（１）（２）の筒状内側面は鏡面（６）
（７）なる加工が施されており鏡面（７）の一部は光透
過部（１０）として鏡面加工は行われていない、光透過
部（１０）の外側には集光レンズ（１１）が配置されそ
の外側に励起光発振器であるＬＥＤ（３）が配置されて
いる、上下蓋（１２）の下部には蛍光検出ホトセンサ
（４）が上向きに配置されている、従って反射面（１）
（２）と上下蓋（１２）により囲まれる空間が蛍光励起
空間（８）である。
【０００７】この筒状をなす蛍光励起空間（８）は披測
定物であるプランクトンなどを含む液体流路の断面部で
あって従ってＬＥＤ（３）集光レンズ（１１）蛍光検出
ホトセンサ（４）と該液体は絶縁されている、
定物であるプランクトンなどを含む液体流路の断面部で
あって従ってＬＥＤ（３）集光レンズ（１１）蛍光検出
ホトセンサ（４）と該液体は絶縁されている、
【０００８】今、蛍光励起空間（８）に蛍光物質を含む
液体が流入し測定が開始されるとＬＥＤ（３）が発振し
励起光（９）を発射する、励起光（９）は集光レンズ
（１１）により集光され反射面（１）の鏡面加工が施さ
れていない光透過部（１０）を通り蛍光励起空間（８）
に入射する、励起光（９）は蛍光物質を含む液体中を通
過するがこの時一部の励起光（９）は蛍光物質と衝突し
蛍光物質はストークス蛍光を発する、他の大部分の励起
光（９）は蛍光励起空間（８）内を進行し鏡面（６）に
到達しスネル角を持って反射するが鏡面（６）は図示の
ように曲面形状をなしているのでその反射方向は蛍光励
起空間（８）内長手方向中心部に向かう、この時前述の
ごとく一部の励起光（９）は再度蛍光物質と衝突し蛍光
物質はストークス蛍光を発し他の大部分の励起光（９）
は鏡面（７）に到達する、鏡面（７）も同様に曲面形状
をなしているので前述のように反射方向は蛍光励起空間
（８）内長手方向中心部となり蛍光物質との衝突及び対
向鏡面への到達を繰り返すがこれらはＬＥＤ（３）が発
振している間繰り返される、
液体が流入し測定が開始されるとＬＥＤ（３）が発振し
励起光（９）を発射する、励起光（９）は集光レンズ
（１１）により集光され反射面（１）の鏡面加工が施さ
れていない光透過部（１０）を通り蛍光励起空間（８）
に入射する、励起光（９）は蛍光物質を含む液体中を通
過するがこの時一部の励起光（９）は蛍光物質と衝突し
蛍光物質はストークス蛍光を発する、他の大部分の励起
光（９）は蛍光励起空間（８）内を進行し鏡面（６）に
到達しスネル角を持って反射するが鏡面（６）は図示の
ように曲面形状をなしているのでその反射方向は蛍光励
起空間（８）内長手方向中心部に向かう、この時前述の
ごとく一部の励起光（９）は再度蛍光物質と衝突し蛍光
物質はストークス蛍光を発し他の大部分の励起光（９）
は鏡面（７）に到達する、鏡面（７）も同様に曲面形状
をなしているので前述のように反射方向は蛍光励起空間
（８）内長手方向中心部となり蛍光物質との衝突及び対
向鏡面への到達を繰り返すがこれらはＬＥＤ（３）が発
振している間繰り返される、
【０００９】この励起光（９）の蛍光励起空間（８）内
での反復通過回数は下式によって簡易計算できる、 反復通過回数＝光速／蛍光励起空間長手距離＊励起光発
振時間
での反復通過回数は下式によって簡易計算できる、 反復通過回数＝光速／蛍光励起空間長手距離＊励起光発
振時間
【００１１】蛍光励起空間（８）内を反復通過した励起
光（９）は蛍光物質との衝突を上式で示される回数分繰
り返すわけであるが励起光（９）なる光子と衝突した蛍
光物質の数も指数関数的に上昇する、この時発生するス
トークス蛍光はランダムな方向に向かうが一部は光透過
材で構成される上下蓋（１２）の下部を透過し蛍光検出
ホトセンサ（４）に入射する、
光（９）は蛍光物質との衝突を上式で示される回数分繰
り返すわけであるが励起光（９）なる光子と衝突した蛍
光物質の数も指数関数的に上昇する、この時発生するス
トークス蛍光はランダムな方向に向かうが一部は光透過
材で構成される上下蓋（１２）の下部を透過し蛍光検出
ホトセンサ（４）に入射する、
【００１２】蛍光検出ホトセンサ（４）に入射する蛍光
光子の量は既知の、ストークス蛍光の発生量は励起光に
比例する特性より、励起光（９）の単位通過に比べ励起
光（９）の反復通過回数分増加し従って良好なＳ／Ｎ比
を実現する。
光子の量は既知の、ストークス蛍光の発生量は励起光に
比例する特性より、励起光（９）の単位通過に比べ励起
光（９）の反復通過回数分増加し従って良好なＳ／Ｎ比
を実現する。
【００１３】尚、蛍光物質は光子の衝突により分解する
ものがあるのでより精度が求められる測定においては、
図（２）反射面（１）（２）の鏡面（６）（７）なる加
工を光散乱面例えば微小おうとつ面加工とし、励起光
（９）の反射角を不定として蛍光励起空間（８）内の反
復通過個所分布を同空間内に一様に広げることにより蛍
光励起空間（８）内中心部の蛍光物質への衝突確立を低
減ししかし蛍光励起空間（８）内全体の蛍光物質に一様
に励起光（９）の光子を衝突させ同様に良好なＳ／Ｎ比
を実現することができる。
ものがあるのでより精度が求められる測定においては、
図（２）反射面（１）（２）の鏡面（６）（７）なる加
工を光散乱面例えば微小おうとつ面加工とし、励起光
（９）の反射角を不定として蛍光励起空間（８）内の反
復通過個所分布を同空間内に一様に広げることにより蛍
光励起空間（８）内中心部の蛍光物質への衝突確立を低
減ししかし蛍光励起空間（８）内全体の蛍光物質に一様
に励起光（９）の光子を衝突させ同様に良好なＳ／Ｎ比
を実現することができる。
【００１４】また本発明請求項６、請求項７に示される
構造を実施例に導入すれば、 １） 光透過部（１０）に励起光（９）スペクトルを
透過し蛍光スペクトルを反射する光学フイルタを設置す
る、 ２） 上下蓋（１２）下部を励起光（９）スペクトル
を反射し蛍光スペクトルを透過する光学フイルタとす
る、 上記いずれも蛍光励起空間内の励起光（９）及びストー
クス蛍光を増加させる方向に働きより良好なＳ／Ｎ比を
実現することができる。
構造を実施例に導入すれば、 １） 光透過部（１０）に励起光（９）スペクトルを
透過し蛍光スペクトルを反射する光学フイルタを設置す
る、 ２） 上下蓋（１２）下部を励起光（９）スペクトル
を反射し蛍光スペクトルを透過する光学フイルタとす
る、 上記いずれも蛍光励起空間内の励起光（９）及びストー
クス蛍光を増加させる方向に働きより良好なＳ／Ｎ比を
実現することができる。
【発明の効果】以上述べたように本発明による蛍光励起
光を反復通過させる蛍光励起空間を具備した蛍光増幅検
出器は一台の励起光発振器を持って複数台の同発振器を
有する検出器に比べて低消費電力でありながらより良好
なＳ／Ｎ比を実現するものである。
光を反復通過させる蛍光励起空間を具備した蛍光増幅検
出器は一台の励起光発振器を持って複数台の同発振器を
有する検出器に比べて低消費電力でありながらより良好
なＳ／Ｎ比を実現するものである。
【図１】 蛍光増幅検出器原理模式図、
【図２】 蛍光増幅検出器実施例、
（１） 反射面 （２） 反射面 （３） ＬＥＤ （４） 蛍光検出センサ （５） 穴 （６） 鏡面 （７） 鏡面 （８） 蛍光励起空間 （９） 励起光 （１０） 光透過部 （１１） 集光レンズ （１２） 上下蓋
Claims (8)
- 【請求項１】蛍光物質を蛍光により検出する蛍光検出器
において、蛍光励起光を反射する物理面を具備し蛍光励
起光を反復通過せしめる蛍光励起空間を形成し、その蛍
光励起空間内の蛍光物質より発する蛍光を蛍光励起光の
反復通過により増幅する蛍光増幅検出器、 - 【請求項２】請求項１により具備する蛍光励起光の反射
物理面が鏡面か光散乱面である蛍光増幅検出器、 - 【請求項３】請求項１及び請求項２により具備する蛍光
励起光の反射物理面が対向している蛍光増幅検出器、 - 【請求項４】請求項１及び請求項２及び請求項３により
具備する蛍光励起光の反射面が屈曲面または曲面形状を
有する蛍光増幅検出器、 - 【請求項５】請求項１により具備する蛍光励起光反射面
の一部が励起光スペクトルを通過せしめる光透過物質ま
たは光学フィルタであり、よって励起光発振源が蛍光励
起光反射面を介して蛍光物質と絶縁されている蛍光増幅
検出器、 - 【請求項６】請求項１により具備する蛍光励起光反射面
の一部が励起光スペクトルを反射し蛍光スペクトルを通
過する光学フィルタであり、よって蛍光スペクトルセン
サが蛍光励起光反射面を介して蛍光物質と絶縁されてい
る蛍光増幅検出器、 - 【請求項７】請求項１により具備する蛍光励起光反射面
の一部が蛍光スペクトルを通過せしめる光透過物質また
は光学フィルタであり、よって蛍光スペクトルセンサが
蛍光励起光反射面を介して蛍光物質と絶縁されている蛍
光増幅検出器、 - 【請求項８】請求項１により具備する蛍光励起光反射面
の一部が蛍光スペクトルを反射し励起光スペクトルを通
過する光学フィルタであり、よって励起光発振源が蛍光
励起光反射面を介して蛍光物質と絶縁されている蛍光増
幅検出器、
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000399367A JP2002162352A (ja) | 2000-11-22 | 2000-11-22 | 蛍光増幅検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000399367A JP2002162352A (ja) | 2000-11-22 | 2000-11-22 | 蛍光増幅検出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002162352A true JP2002162352A (ja) | 2002-06-07 |
Family
ID=18864156
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000399367A Pending JP2002162352A (ja) | 2000-11-22 | 2000-11-22 | 蛍光増幅検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002162352A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015016310A1 (ja) * | 2013-08-02 | 2015-02-05 | デンカ生研株式会社 | イムノクロマト法における光反射材を用いた検出光の増強方法 |
| JP2019511913A (ja) * | 2016-02-22 | 2019-05-09 | ミルテニー バイオテック ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＭｉｌｔｅｎｙｉ Ｂｉｏｔｅｃ ＧｍｂＨ | 生体試料のための自動化された分析ツール |
-
2000
- 2000-11-22 JP JP2000399367A patent/JP2002162352A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015016310A1 (ja) * | 2013-08-02 | 2015-02-05 | デンカ生研株式会社 | イムノクロマト法における光反射材を用いた検出光の増強方法 |
| JP2015031610A (ja) * | 2013-08-02 | 2015-02-16 | デンカ生研株式会社 | イムノクロマト法における光反射材を用いた検出光の増強方法 |
| JP2019511913A (ja) * | 2016-02-22 | 2019-05-09 | ミルテニー バイオテック ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＭｉｌｔｅｎｙｉ Ｂｉｏｔｅｃ ＧｍｂＨ | 生体試料のための自動化された分析ツール |
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