JP2003057252A - マルチスタックマイクロ分析計 - Google Patents
マルチスタックマイクロ分析計Info
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- JP2003057252A JP2003057252A JP2001247637A JP2001247637A JP2003057252A JP 2003057252 A JP2003057252 A JP 2003057252A JP 2001247637 A JP2001247637 A JP 2001247637A JP 2001247637 A JP2001247637 A JP 2001247637A JP 2003057252 A JP2003057252 A JP 2003057252A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 パームトップサイズといった超小型、超軽量
で、安価であり、各種のガスや液体を高精度に測定する
ことのできるマルチスタックマイクロ分析計を提供する
こと。 【解決手段】 化学反応部４、セル１３と光源１４と検
出器１５を備えた測定部５、濃度演算や感度補正等を行
う信号処理部６をそれぞれユニット構成した複数のマイ
クロチップ１〜３を上下方向に分離自在に重ね合わせて
いる。
で、安価であり、各種のガスや液体を高精度に測定する
ことのできるマルチスタックマイクロ分析計を提供する
こと。 【解決手段】 化学反応部４、セル１３と光源１４と検
出器１５を備えた測定部５、濃度演算や感度補正等を行
う信号処理部６をそれぞれユニット構成した複数のマイ
クロチップ１〜３を上下方向に分離自在に重ね合わせて
いる。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、マルチスタック
マイクロ分析計に関する。 【０００２】 【従来の技術】現在、一般に用いられているガス分析計
や液体分析計などの分析計は、光学系、サンプリング
系、信号処理系など多数の部品で構成されている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記分
析計は、上述した構成よりなるため、構成が複雑になり
大型にならざるを得ず、また、高価であった。そして、
測定対象成分により測定原理が異なることがあり、この
場合には、異なる光学系を搭載する必要があり、さらに
装置が大型化するといった問題がある。 【０００４】これに対して、近時、ポータブルタイプと
して持ち運び可能なサイズの分析計が開発され市販され
つつあり、例えば１０〜２０ｋｇ程度の重量であり、持
ち運び可能なレベルであるが、パームトップサイズ（掌
上に載せられる程度のサイズ）といったものではなかっ
た。 【０００５】この発明は、上述の事柄に留意してなされ
たもので、その目的は、パームトップサイズといった超
小型、超軽量で、安価であり、各種のガスや液体を高精
度に測定することのできるマルチスタックマイクロ分析
計を提供することである。 【０００６】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明のマルチスタックマイクロ分析計は、化学
反応部、セルと光源と検出器を備えた測定部、濃度演算
や感度補正等を行う信号処理部をそれぞれユニット構成
した複数のマイクロチップを上下方向に分離自在に重ね
合わせたことを特徴としている。 【０００７】上記ガス分析計においては、例えば、厚さ
が０．５ｃｍ、長さが５ｃｍ，幅が３ｃｍといったマイ
クロチップに、化学反応部、セルと光源と検出器を備え
た測定部、濃度演算や感度補正等を行う信号処理部をそ
れぞれユニット構成し、これらのマイクロチップを上下
方向に重ね合わせて一つの分析計と成しているので、超
小型、超軽量で、安価な分析計が得られる。 【０００８】 【発明の実施の形態】以下、この発明の詳細を、図を参
照しながら説明する。図１〜図３は、この発明の第１の
実施の形態を示す。まず、この実施の形態においては、
マルチスタックマイクロ分析計は吸収タイプのガス分析
計である。すなわち、図１〜図３において、１，２，３
はマイクロチップで、第１のマイクロチップ１には化学
反応部４が形成され、第２のマイクロチップ２にはセル
と光源と検出器を備えた測定部５が形成され、第３のマ
イクロチップ３には濃度演算や感度補正等を行う信号処
理部６がそれぞれユニット構成されている。 【０００９】まず、第１のマイクロチップ１の構成を説
明すると、このマイクロチップ１はは、例えば２枚のガ
ラス板１Ａ，１Ｂを陽極接合などの手法で気密に接合し
てなるものである。一方のガラス板１Ａは、例えば厚さ
１ｍｍ、縦が５ｃｍ、横（幅）が３ｃｍで、その表面に
は化学反応部４が形成されている。また、他方のガラス
板１Ｂは、例えば厚さ０．１ｍｍ、縦、横がそれぞれ５
ｃｍ、３ｃｍに形成され、後述するガス吸収部７に対応
する部分１ｂのみが多孔質ガラスよりなり、他の部分は
通常のガスよりなるもので、化学反応部４の蓋部材とし
て機能する。なお、前記多孔質ガラスは、液体は通さな
いが気体は自由に通過させる性質を備えている。 【００１０】７はガラス板１Ａの表面に形成されるガス
吸収部で、多孔質ガラス部分１ｂを経て例えば空気中の
所定のガスを吸収するもので、平面視が例えば六角形を
呈するプールにガス吸収液８を収容してなるものであ
る。このガス吸収部７には、適宜高さの島７ａが複数形
成されている。９はガス吸収部７の上流側に接続され
る、ガス吸収液８を供給するための液供給路で、ガラス
板１Ａの表面に形成されており、９ａはその供給ポート
である。１０はガス吸収部７の下流側に接続されるサン
プル流路で、途中、符号１０ａで示すように、つづら折
れ状に複数回左右方向に往復するように蛇行・屈曲して
いる。 【００１１】１１はガス吸収部７において吸収されたガ
スに添加される試薬の供給路で、前記ガス吸収部７の出
口に近い点Ａにおいてサンプル流路１０に接続され、サ
ンプル流路１０を流れてくるガスと試薬供給路１１を流
れてくる試薬とがミキシングされ、その状態でサンプル
流路１０の蛇行部１０ａを流れて、確実にミキシングさ
れる。前記試薬としては、螢光または発色させる性質を
有するものである。１１ａは試薬の供給ポートである。 【００１２】なお、１０ｂはサンプル流路１０の下流
端、１２はガス排出流路で、前記サンプル流路１０の下
流端１０ｂとサンプル排出流路１２の上流端１２ａとの
間には、セル１３（後述する）が接続される。１２ｂは
サンプル排出口である。 【００１３】次に、第２のマイクロチップ２の構成を説
明すると、このマイクロチップ２は、前記ガラス板１Ａ
と同じ寸法のガラス板よりなる。このマイクロチップ２
には、図３に示すように、セル１３、このセル１３の両
側に対峙するように設けられる光源１４および検出器１
５からなる測定部５が形成され、ここで吸収の原理によ
って成分の定量分析を行うように構成されている。すな
わち、光源１４から出た光Ｌがセル１３を直線的に透過
し、さらに、検出器１５にその状態で入射するように、
つまり、光源１４、セル１３および検出器１５が一直線
上に配置されている。そして、前記光源１４は、例えば
ＬＥＤ（発光ダイオード）またはＬＤ（レーザーダイオ
ード）よりなり、検出器１５は、例えばＰＤ（フォトダ
イオード）よりなる。 【００１４】前記セル１３は、サンプル流路１０の下流
端１０ｂとサンプル排出流路１２の上流端１２ａとの間
に接続されるが、この場合、セル１３が第２のマイクロ
チップ２に形成され、前記下流端１０ｂおよび上流端１
２ａが第１のマイクロチップ１に形成されているので、
これらの間には、位置合わせピンを兼ねた接続流路１
６，１７が第１のマイクロチップ１および第２のマイク
ロチップ２を挿通するように設けられている。 【００１５】また、第３のマイクロチップ３の構成を説
明すると、このマイクロチップ３は、例えばＳｉ基板な
どの半導体基板よりなり、濃度演算や感度補正等などの
演算および各部の制御を行う演算制御装置としてのマイ
クロコンピュータ１８、これに連なる信号端子部１９、
前記光源１４および検出器１５の駆動電源回路２０、信
号回路２１などを備えた信号処理部６が形成されてい
る。そして、この場合、光源１４および検出器１５が第
２のマイクロチップ２に形成され、前記駆動電源回路２
０および信号回路２１が第３のマイクロチップ３に形成
されているので、これらの間には、位置合わせピンを兼
ねた導電部（図示していない）が第２のマイクロチップ
２および第３のマイクロチップ３を挿通するように設け
られている。 【００１６】そして、第２のマイクロチップ２の例えば
四隅には、位置合わせピン２２が上下両面に突出するよ
うに設けられ、これのそして、上面および下面に設けら
れる第１のマイクロチップ１および第３のマイクロチッ
プ３のそれぞれ四隅には、前記位置合わせピン２２を嵌
入させる位置合わせ穴２３が開設されている。 【００１７】上記マイクロチップ１〜３における各部
は、適宜のマイクロマシン加工技術やエッチング技術を
用いて形成されされている。 【００１８】上記構成のマイクロチップ１〜３は、測定
部５が形成された第２のマイクロチップ２の上面に、化
学反応部４を備えた第１のマイクロチップ１が積層さ
れ、下面に、信号処理部６を備えた第３のマイクロチッ
プ３が積層されて、一つのマルチスタックマイクロ分析
計を形成している。 【００１９】上記構成のマルチスタックマイクロ分析計
においては、第１のマイクロチップ１におけるガス吸収
部７において、ガス吸収液によって例えば大気中のＣＯ
2 が吸収され、ＣＯ2 を吸収したガス吸収液がサンプル
流路１０方向に流れる。一方、液供給ポート１１ａから
試薬供給路１１に試薬溶液を供給する。前記ＣＯ2 を吸
収したガス吸収液と試薬溶液が合流点Ａにおいて合流し
てガス吸収溶液となり、このガス吸収溶液は、蛇行部１
０ａを経て十分混合された状態でセル１３に供給され
る。ここで、アルカリ濃度が検出され、そのアルカリ濃
度から大気中のＣＯ2 が得られる。 【００２０】上述のように、上記第１の実施の形態にお
けるマルチスタックマイクロ分析計においては、分析計
として要求される機能の全てを複数のマイクロチップ１
〜３上に構成し、これら１〜３を分離自在に積層して一
体化したものであるので、超小型、超軽量、安価なガス
分析計を構築することができる。そして、マイクロコン
ピュータ１８には感度補正等などの補正機能を持たせて
いるので、制度の高い測定結果が得られる。 【００２１】次に、図４〜図６は、この発明の第２の実
施の形態を示す。この実施の形態におけるマルチスタッ
クマイクロ分析計は、第２のマイクロチップ２に形成さ
れる測定部５が例えば螢光の原理によって成分の定量分
析を行うように構成されている。このため、第２のマイ
クロチップ２が、上下二枚のガラス基板２Ａ，２Ｂより
なり、測定部５が前記二枚のガラス基板２Ａ，２Ｂに跨
がるようにして設けられている。すなわち、上部基板２
Ａにセル１３および光源１４が形成される一方、下部基
板２Ｂに検出器１５が形成され、この検出器１５はセル
１３の中央部下方に位置するように設けられている。す
なわち、光源１４とセル１３と結ぶ線と、セル１３と検
出器とを結ぶ線との成す角度θが９０°となるように配
置されている。そして、前記上下二枚のガラス基板２
Ａ，２Ｂも、適宜の位置合わせピンによって分離自在に
積層される。 【００２２】上記構成の第２の実施の形態におけるマル
チスタックマイクロ分析計は、螢光の原理によるガスの
定量分析を行うことができる。そして、この実施の形態
の効果は、前記第１の実施の形態におけるそれと同様で
あるので、その詳細な説明は省略する。 【００２３】また、図７および図８は、この発明の第３
の実施の形態を示す。この実施の形態は、前記第２の実
施の形態の変形例ともいうべきもので、第２のマイクロ
チップ２が上下二枚のガラス基板２Ａ，２Ｂよりなり、
測定部５が二枚のガラス基板２Ａ，２Ｂに跨がるように
して設けられている。すなわち、上部基板２Ａにセル１
３および光源１４が形成される一方、下部基板２Ｂに検
出器１５が形成され、この検出器１５はセル１３の中央
部下方に位置するように設けられており、光源１４とセ
ル１３と結ぶ線と、セル１３と検出器とを結ぶ線との成
す角度θが９０°未満の所定の角度となるように検出器
１５が配置されている。 【００２４】この第３の実施の形態におけるマルチスタ
ックマイクロ分析計は、散乱の原理によるガスの定量分
析を行うことができる。そして、この実施の形態の効果
は、前記第１または第２の実施の形態におけるそれと同
様であるので、その詳細な説明は省略する。なお、上述
の第１〜第３実施の形態において、多孔質ガラス１Ｂに
代えて、ゴアテックスなどガス透過膜を用いてもよい。 【００２５】上述の第１〜第３の実施の形態は、サンプ
ルがガスであったが、この発明はこれに限られるもので
はなく、サンプルが液体であっても同様にそれに含まれ
る成分の定量分析を行うことができる。これを第４の実
施の形態として、図９を参照しながら説明する。 【００２６】この実施の形態におけるマルチスタックマ
イクロ分析計は、３つのマイクロチップ１〜３からな
る。そして、第１のマイクロチップ１は、二枚のガラス
基板１Ｃ，１Ｄよりなり、一方のガラス基板１Ｃには、
化学反応部３０が形成されている。すなわち、３１は液
体サンプルの流路で、３１Ａはそのサンプル供給部であ
る。この液体サンプルの流路３１には、試薬供給路１１
が点Ｂにおいて合流し、この合流点Ｂ以下の構成は、前
記第１〜第３の実施の形態におけるガラス基板１Ａと同
じである。また、他方のガラス基板１Ｄは、前記ガラス
基板１Ｃの上面からこれを覆うように被着される蓋とし
ての機能を有している。他のマイクロチップ２，３は、
前記第１の実施の形態におけるマイクロチップ２，３と
同じである。 【００２７】このように構成されたマルチスタックマイ
クロ分析計においては、第１のマイクロチップ１におけ
るサンプル供給部３１Ａから分析したい液体サンプルを
液体サンプルの流路３１に流す一方、液供給ポート１１
ａから試薬溶液を試薬供給路１１に流す。前記液体サン
プルと試薬溶液が合流点Ｂにおいて合流してサンプル溶
液となり、このサンプル溶液は、蛇行部１０ａを経て十
分混合された状態でセル１３に供給され、液体サンプル
中の成分が定量分析される。 【００２８】このように、この第４実施の形態に示すマ
ルチスタックマイクロ分析計においては、液体サンプル
中の所定の成分を定量分析することができる。そして、
このサンプルが液体の場合も、前記第２および第３の実
施の形態のように構成することにより、螢光または散乱
による定量分析を行うことができる。 【００２９】なお、上記いずれの実施の形態において
も、第１のマイクロチップ１に化学反応部４，３１を設
けているが、この化学反応部４，３１において、混合や
分離などの他の単位操作を行わせるようにしてもよい。 【００３０】また、上記第１の実施の形態と第２の実施
の形態における第１のマイクロチップ１の構成は同じで
あるので、第２のマイクロチップ２を適宜取り替えるこ
とにより、吸収測定と螢光測定とを相互に行うことがで
きる。そして、第２の実施の形態と第３の実施の形態と
では、検出器１５の配置角度が異なるだけであり、第２
のマイクロチップ２を適宜取り替えることにより、螢光
測定と散乱測定とを相互に行うことができる。したがっ
て、第１〜第３の実施の形態のマルチスタックマイクロ
分析計においては、相互に部品の共通化が可能である。
さらに、第４の実施の形態と、第１〜第３の実施の形態
とでは、第１のマイクロチップ１の構成が異なるだけで
あるので、第１〜第３の実施の形態と第４の実施の形態
のマルチスタックマイクロ分析計においても、相互に部
品の共通化が可能である。 【００３１】 【発明の効果】以上説明したように、この発明のマルチ
スタックマイクロ分析計は、化学反応部、セルと光源と
検出器を備えた測定部、濃度演算や感度補正等を行う信
号処理部をそれぞれユニット構成した複数のマイクロチ
ップを上下方向に分離自在に重ね合わせてなるものであ
るので、パームトップサイズといった超小型、超軽量で
かつ消費電力が少なく、安価であり、各種のガスや液体
中の成分を高精度に測定することができる。 【００３２】そして、マイクロチップは、相互に分離自
在であり、部品の共通化が可能であり、各種の測定態様
に容易に対応することができ、異なった測定原理のもの
を組み合わせたり、マイクロチップの積層枚数を適宜選
ぶことにより、多成分計を構成することもできる。
マイクロ分析計に関する。 【０００２】 【従来の技術】現在、一般に用いられているガス分析計
や液体分析計などの分析計は、光学系、サンプリング
系、信号処理系など多数の部品で構成されている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記分
析計は、上述した構成よりなるため、構成が複雑になり
大型にならざるを得ず、また、高価であった。そして、
測定対象成分により測定原理が異なることがあり、この
場合には、異なる光学系を搭載する必要があり、さらに
装置が大型化するといった問題がある。 【０００４】これに対して、近時、ポータブルタイプと
して持ち運び可能なサイズの分析計が開発され市販され
つつあり、例えば１０〜２０ｋｇ程度の重量であり、持
ち運び可能なレベルであるが、パームトップサイズ（掌
上に載せられる程度のサイズ）といったものではなかっ
た。 【０００５】この発明は、上述の事柄に留意してなされ
たもので、その目的は、パームトップサイズといった超
小型、超軽量で、安価であり、各種のガスや液体を高精
度に測定することのできるマルチスタックマイクロ分析
計を提供することである。 【０００６】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明のマルチスタックマイクロ分析計は、化学
反応部、セルと光源と検出器を備えた測定部、濃度演算
や感度補正等を行う信号処理部をそれぞれユニット構成
した複数のマイクロチップを上下方向に分離自在に重ね
合わせたことを特徴としている。 【０００７】上記ガス分析計においては、例えば、厚さ
が０．５ｃｍ、長さが５ｃｍ，幅が３ｃｍといったマイ
クロチップに、化学反応部、セルと光源と検出器を備え
た測定部、濃度演算や感度補正等を行う信号処理部をそ
れぞれユニット構成し、これらのマイクロチップを上下
方向に重ね合わせて一つの分析計と成しているので、超
小型、超軽量で、安価な分析計が得られる。 【０００８】 【発明の実施の形態】以下、この発明の詳細を、図を参
照しながら説明する。図１〜図３は、この発明の第１の
実施の形態を示す。まず、この実施の形態においては、
マルチスタックマイクロ分析計は吸収タイプのガス分析
計である。すなわち、図１〜図３において、１，２，３
はマイクロチップで、第１のマイクロチップ１には化学
反応部４が形成され、第２のマイクロチップ２にはセル
と光源と検出器を備えた測定部５が形成され、第３のマ
イクロチップ３には濃度演算や感度補正等を行う信号処
理部６がそれぞれユニット構成されている。 【０００９】まず、第１のマイクロチップ１の構成を説
明すると、このマイクロチップ１はは、例えば２枚のガ
ラス板１Ａ，１Ｂを陽極接合などの手法で気密に接合し
てなるものである。一方のガラス板１Ａは、例えば厚さ
１ｍｍ、縦が５ｃｍ、横（幅）が３ｃｍで、その表面に
は化学反応部４が形成されている。また、他方のガラス
板１Ｂは、例えば厚さ０．１ｍｍ、縦、横がそれぞれ５
ｃｍ、３ｃｍに形成され、後述するガス吸収部７に対応
する部分１ｂのみが多孔質ガラスよりなり、他の部分は
通常のガスよりなるもので、化学反応部４の蓋部材とし
て機能する。なお、前記多孔質ガラスは、液体は通さな
いが気体は自由に通過させる性質を備えている。 【００１０】７はガラス板１Ａの表面に形成されるガス
吸収部で、多孔質ガラス部分１ｂを経て例えば空気中の
所定のガスを吸収するもので、平面視が例えば六角形を
呈するプールにガス吸収液８を収容してなるものであ
る。このガス吸収部７には、適宜高さの島７ａが複数形
成されている。９はガス吸収部７の上流側に接続され
る、ガス吸収液８を供給するための液供給路で、ガラス
板１Ａの表面に形成されており、９ａはその供給ポート
である。１０はガス吸収部７の下流側に接続されるサン
プル流路で、途中、符号１０ａで示すように、つづら折
れ状に複数回左右方向に往復するように蛇行・屈曲して
いる。 【００１１】１１はガス吸収部７において吸収されたガ
スに添加される試薬の供給路で、前記ガス吸収部７の出
口に近い点Ａにおいてサンプル流路１０に接続され、サ
ンプル流路１０を流れてくるガスと試薬供給路１１を流
れてくる試薬とがミキシングされ、その状態でサンプル
流路１０の蛇行部１０ａを流れて、確実にミキシングさ
れる。前記試薬としては、螢光または発色させる性質を
有するものである。１１ａは試薬の供給ポートである。 【００１２】なお、１０ｂはサンプル流路１０の下流
端、１２はガス排出流路で、前記サンプル流路１０の下
流端１０ｂとサンプル排出流路１２の上流端１２ａとの
間には、セル１３（後述する）が接続される。１２ｂは
サンプル排出口である。 【００１３】次に、第２のマイクロチップ２の構成を説
明すると、このマイクロチップ２は、前記ガラス板１Ａ
と同じ寸法のガラス板よりなる。このマイクロチップ２
には、図３に示すように、セル１３、このセル１３の両
側に対峙するように設けられる光源１４および検出器１
５からなる測定部５が形成され、ここで吸収の原理によ
って成分の定量分析を行うように構成されている。すな
わち、光源１４から出た光Ｌがセル１３を直線的に透過
し、さらに、検出器１５にその状態で入射するように、
つまり、光源１４、セル１３および検出器１５が一直線
上に配置されている。そして、前記光源１４は、例えば
ＬＥＤ（発光ダイオード）またはＬＤ（レーザーダイオ
ード）よりなり、検出器１５は、例えばＰＤ（フォトダ
イオード）よりなる。 【００１４】前記セル１３は、サンプル流路１０の下流
端１０ｂとサンプル排出流路１２の上流端１２ａとの間
に接続されるが、この場合、セル１３が第２のマイクロ
チップ２に形成され、前記下流端１０ｂおよび上流端１
２ａが第１のマイクロチップ１に形成されているので、
これらの間には、位置合わせピンを兼ねた接続流路１
６，１７が第１のマイクロチップ１および第２のマイク
ロチップ２を挿通するように設けられている。 【００１５】また、第３のマイクロチップ３の構成を説
明すると、このマイクロチップ３は、例えばＳｉ基板な
どの半導体基板よりなり、濃度演算や感度補正等などの
演算および各部の制御を行う演算制御装置としてのマイ
クロコンピュータ１８、これに連なる信号端子部１９、
前記光源１４および検出器１５の駆動電源回路２０、信
号回路２１などを備えた信号処理部６が形成されてい
る。そして、この場合、光源１４および検出器１５が第
２のマイクロチップ２に形成され、前記駆動電源回路２
０および信号回路２１が第３のマイクロチップ３に形成
されているので、これらの間には、位置合わせピンを兼
ねた導電部（図示していない）が第２のマイクロチップ
２および第３のマイクロチップ３を挿通するように設け
られている。 【００１６】そして、第２のマイクロチップ２の例えば
四隅には、位置合わせピン２２が上下両面に突出するよ
うに設けられ、これのそして、上面および下面に設けら
れる第１のマイクロチップ１および第３のマイクロチッ
プ３のそれぞれ四隅には、前記位置合わせピン２２を嵌
入させる位置合わせ穴２３が開設されている。 【００１７】上記マイクロチップ１〜３における各部
は、適宜のマイクロマシン加工技術やエッチング技術を
用いて形成されされている。 【００１８】上記構成のマイクロチップ１〜３は、測定
部５が形成された第２のマイクロチップ２の上面に、化
学反応部４を備えた第１のマイクロチップ１が積層さ
れ、下面に、信号処理部６を備えた第３のマイクロチッ
プ３が積層されて、一つのマルチスタックマイクロ分析
計を形成している。 【００１９】上記構成のマルチスタックマイクロ分析計
においては、第１のマイクロチップ１におけるガス吸収
部７において、ガス吸収液によって例えば大気中のＣＯ
2 が吸収され、ＣＯ2 を吸収したガス吸収液がサンプル
流路１０方向に流れる。一方、液供給ポート１１ａから
試薬供給路１１に試薬溶液を供給する。前記ＣＯ2 を吸
収したガス吸収液と試薬溶液が合流点Ａにおいて合流し
てガス吸収溶液となり、このガス吸収溶液は、蛇行部１
０ａを経て十分混合された状態でセル１３に供給され
る。ここで、アルカリ濃度が検出され、そのアルカリ濃
度から大気中のＣＯ2 が得られる。 【００２０】上述のように、上記第１の実施の形態にお
けるマルチスタックマイクロ分析計においては、分析計
として要求される機能の全てを複数のマイクロチップ１
〜３上に構成し、これら１〜３を分離自在に積層して一
体化したものであるので、超小型、超軽量、安価なガス
分析計を構築することができる。そして、マイクロコン
ピュータ１８には感度補正等などの補正機能を持たせて
いるので、制度の高い測定結果が得られる。 【００２１】次に、図４〜図６は、この発明の第２の実
施の形態を示す。この実施の形態におけるマルチスタッ
クマイクロ分析計は、第２のマイクロチップ２に形成さ
れる測定部５が例えば螢光の原理によって成分の定量分
析を行うように構成されている。このため、第２のマイ
クロチップ２が、上下二枚のガラス基板２Ａ，２Ｂより
なり、測定部５が前記二枚のガラス基板２Ａ，２Ｂに跨
がるようにして設けられている。すなわち、上部基板２
Ａにセル１３および光源１４が形成される一方、下部基
板２Ｂに検出器１５が形成され、この検出器１５はセル
１３の中央部下方に位置するように設けられている。す
なわち、光源１４とセル１３と結ぶ線と、セル１３と検
出器とを結ぶ線との成す角度θが９０°となるように配
置されている。そして、前記上下二枚のガラス基板２
Ａ，２Ｂも、適宜の位置合わせピンによって分離自在に
積層される。 【００２２】上記構成の第２の実施の形態におけるマル
チスタックマイクロ分析計は、螢光の原理によるガスの
定量分析を行うことができる。そして、この実施の形態
の効果は、前記第１の実施の形態におけるそれと同様で
あるので、その詳細な説明は省略する。 【００２３】また、図７および図８は、この発明の第３
の実施の形態を示す。この実施の形態は、前記第２の実
施の形態の変形例ともいうべきもので、第２のマイクロ
チップ２が上下二枚のガラス基板２Ａ，２Ｂよりなり、
測定部５が二枚のガラス基板２Ａ，２Ｂに跨がるように
して設けられている。すなわち、上部基板２Ａにセル１
３および光源１４が形成される一方、下部基板２Ｂに検
出器１５が形成され、この検出器１５はセル１３の中央
部下方に位置するように設けられており、光源１４とセ
ル１３と結ぶ線と、セル１３と検出器とを結ぶ線との成
す角度θが９０°未満の所定の角度となるように検出器
１５が配置されている。 【００２４】この第３の実施の形態におけるマルチスタ
ックマイクロ分析計は、散乱の原理によるガスの定量分
析を行うことができる。そして、この実施の形態の効果
は、前記第１または第２の実施の形態におけるそれと同
様であるので、その詳細な説明は省略する。なお、上述
の第１〜第３実施の形態において、多孔質ガラス１Ｂに
代えて、ゴアテックスなどガス透過膜を用いてもよい。 【００２５】上述の第１〜第３の実施の形態は、サンプ
ルがガスであったが、この発明はこれに限られるもので
はなく、サンプルが液体であっても同様にそれに含まれ
る成分の定量分析を行うことができる。これを第４の実
施の形態として、図９を参照しながら説明する。 【００２６】この実施の形態におけるマルチスタックマ
イクロ分析計は、３つのマイクロチップ１〜３からな
る。そして、第１のマイクロチップ１は、二枚のガラス
基板１Ｃ，１Ｄよりなり、一方のガラス基板１Ｃには、
化学反応部３０が形成されている。すなわち、３１は液
体サンプルの流路で、３１Ａはそのサンプル供給部であ
る。この液体サンプルの流路３１には、試薬供給路１１
が点Ｂにおいて合流し、この合流点Ｂ以下の構成は、前
記第１〜第３の実施の形態におけるガラス基板１Ａと同
じである。また、他方のガラス基板１Ｄは、前記ガラス
基板１Ｃの上面からこれを覆うように被着される蓋とし
ての機能を有している。他のマイクロチップ２，３は、
前記第１の実施の形態におけるマイクロチップ２，３と
同じである。 【００２７】このように構成されたマルチスタックマイ
クロ分析計においては、第１のマイクロチップ１におけ
るサンプル供給部３１Ａから分析したい液体サンプルを
液体サンプルの流路３１に流す一方、液供給ポート１１
ａから試薬溶液を試薬供給路１１に流す。前記液体サン
プルと試薬溶液が合流点Ｂにおいて合流してサンプル溶
液となり、このサンプル溶液は、蛇行部１０ａを経て十
分混合された状態でセル１３に供給され、液体サンプル
中の成分が定量分析される。 【００２８】このように、この第４実施の形態に示すマ
ルチスタックマイクロ分析計においては、液体サンプル
中の所定の成分を定量分析することができる。そして、
このサンプルが液体の場合も、前記第２および第３の実
施の形態のように構成することにより、螢光または散乱
による定量分析を行うことができる。 【００２９】なお、上記いずれの実施の形態において
も、第１のマイクロチップ１に化学反応部４，３１を設
けているが、この化学反応部４，３１において、混合や
分離などの他の単位操作を行わせるようにしてもよい。 【００３０】また、上記第１の実施の形態と第２の実施
の形態における第１のマイクロチップ１の構成は同じで
あるので、第２のマイクロチップ２を適宜取り替えるこ
とにより、吸収測定と螢光測定とを相互に行うことがで
きる。そして、第２の実施の形態と第３の実施の形態と
では、検出器１５の配置角度が異なるだけであり、第２
のマイクロチップ２を適宜取り替えることにより、螢光
測定と散乱測定とを相互に行うことができる。したがっ
て、第１〜第３の実施の形態のマルチスタックマイクロ
分析計においては、相互に部品の共通化が可能である。
さらに、第４の実施の形態と、第１〜第３の実施の形態
とでは、第１のマイクロチップ１の構成が異なるだけで
あるので、第１〜第３の実施の形態と第４の実施の形態
のマルチスタックマイクロ分析計においても、相互に部
品の共通化が可能である。 【００３１】 【発明の効果】以上説明したように、この発明のマルチ
スタックマイクロ分析計は、化学反応部、セルと光源と
検出器を備えた測定部、濃度演算や感度補正等を行う信
号処理部をそれぞれユニット構成した複数のマイクロチ
ップを上下方向に分離自在に重ね合わせてなるものであ
るので、パームトップサイズといった超小型、超軽量で
かつ消費電力が少なく、安価であり、各種のガスや液体
中の成分を高精度に測定することができる。 【００３２】そして、マイクロチップは、相互に分離自
在であり、部品の共通化が可能であり、各種の測定態様
に容易に対応することができ、異なった測定原理のもの
を組み合わせたり、マイクロチップの積層枚数を適宜選
ぶことにより、多成分計を構成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施の形態に係るマルチスタ
ックマイクロ分析計の一例を示す分解斜視図である。 【図２】前記マルチスタックマイクロ分析計の透視斜視
図である。 【図３】前記マルチスタックマイクロ分析計における測
定部の構成を示す断面図である。 【図４】この発明の第２の実施の形態に係るマルチスタ
ックマイクロ分析計の一例を示す分解斜視図である。 【図５】前記マルチスタックマイクロ分析計の透視斜視
図である。 【図６】前記マルチスタックマイクロ分析計における測
定部の構成を示す断面図である。 【図７】この発明の第３の実施の形態に係るマルチスタ
ックマイクロ分析計の一例を示す透視斜視図である。 【図８】前記マルチスタックマイクロ分析計における測
定部の構成を示す断面図である。 【図９】この発明の第３の実施の形態に係るマルチスタ
ックマイクロ分析計の一例を示す分解斜視図である。 【符号の説明】 １〜３…マイクロチップ、４…化学反応部、５…測定
部、６…信号処理部、１３…セル、１４…光源、１５…
検出器、３０…化学反応部。
ックマイクロ分析計の一例を示す分解斜視図である。 【図２】前記マルチスタックマイクロ分析計の透視斜視
図である。 【図３】前記マルチスタックマイクロ分析計における測
定部の構成を示す断面図である。 【図４】この発明の第２の実施の形態に係るマルチスタ
ックマイクロ分析計の一例を示す分解斜視図である。 【図５】前記マルチスタックマイクロ分析計の透視斜視
図である。 【図６】前記マルチスタックマイクロ分析計における測
定部の構成を示す断面図である。 【図７】この発明の第３の実施の形態に係るマルチスタ
ックマイクロ分析計の一例を示す透視斜視図である。 【図８】前記マルチスタックマイクロ分析計における測
定部の構成を示す断面図である。 【図９】この発明の第３の実施の形態に係るマルチスタ
ックマイクロ分析計の一例を示す分解斜視図である。 【符号の説明】 １〜３…マイクロチップ、４…化学反応部、５…測定
部、６…信号処理部、１３…セル、１４…光源、１５…
検出器、３０…化学反応部。
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(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｇ０１Ｎ 21/64 Ｇ０１Ｎ 21/64 Ｆ
37/00 １０１ 37/00 １０１
(72)発明者 伊永 隆史
東京都港区白金台一丁目２番12−1001号
Ｆターム(参考） 2G043 AA01 CA01 CA03 DA02 DA05
DA06 EA01 EA13 EA14 NA13
2G052 AA01 AA06 AB06 AC02 AD02
AD06 AD22 AD26 AD42 AD46
BA17 CA02 CA03 CA04 CA39
CA40 DA06 DA08 DA09 DA22
DA23 EA03 ED06 FB02 FB03
FB09 GA11 GA28 JA03 JA07
JA09 JA13
2G057 AA01 AA02 AA04 AB04 AB06
AB07 AC01 AC03 BA03 BA05
BB01
2G058 AA03 DA07 GA06
2G059 AA01 AA05 BB01 BB04 DD12
EE01 EE02 EE07 FF12 GG01
GG02 KK01 MM14
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 化学反応部、セルと光源と検出器を備え
た測定部、濃度演算や感度補正等を行う信号処理部をそ
れぞれユニット構成した複数のマイクロチップを上下方
向に分離自在に重ね合わせたことを特徴とするマルチス
タックマイクロ分析計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001247637A JP2003057252A (ja) | 2001-08-17 | 2001-08-17 | マルチスタックマイクロ分析計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001247637A JP2003057252A (ja) | 2001-08-17 | 2001-08-17 | マルチスタックマイクロ分析計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003057252A true JP2003057252A (ja) | 2003-02-26 |
Family
ID=19076932
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001247637A Pending JP2003057252A (ja) | 2001-08-17 | 2001-08-17 | マルチスタックマイクロ分析計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003057252A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004340758A (ja) * | 2003-05-15 | 2004-12-02 | Toshiba Mach Co Ltd | 微細流路およびこれを含むマイクロ化学チップ |
| JP2005043079A (ja) * | 2003-07-23 | 2005-02-17 | Hitachi Ltd | マイクロ分光計測装置及びマイクロ化学システム |
| JP2006030089A (ja) * | 2004-07-20 | 2006-02-02 | Toshiba Corp | 生体物質処理キット |
| JP2008529033A (ja) * | 2005-02-03 | 2008-07-31 | インテグレイテッド センシング システムズ，インク． | バイパス一体型流体センサ装置およびその製造方法 |
| WO2009060695A1 (ja) * | 2007-11-09 | 2009-05-14 | Konica Minolta Medical & Graphic, Inc. | マイクロチップ検査装置 |
| JP2009525465A (ja) * | 2006-01-30 | 2009-07-09 | ビーピー オイル インターナショナル リミテッド | 精油プロセスにおける液体分析のための試料プレート |
| JP2010540905A (ja) * | 2007-09-21 | 2010-12-24 | アプライド バイオシステムズ インコーポレーティッド | 分析カードのチャンバを熱的に隔離するためのデバイスおよび方法 |
| WO2020175381A1 (ja) * | 2019-02-27 | 2020-09-03 | 京セラ株式会社 | 粒子分離計測デバイスおよび粒子分離計測装置 |
-
2001
- 2001-08-17 JP JP2001247637A patent/JP2003057252A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004340758A (ja) * | 2003-05-15 | 2004-12-02 | Toshiba Mach Co Ltd | 微細流路およびこれを含むマイクロ化学チップ |
| JP2005043079A (ja) * | 2003-07-23 | 2005-02-17 | Hitachi Ltd | マイクロ分光計測装置及びマイクロ化学システム |
| JP2006030089A (ja) * | 2004-07-20 | 2006-02-02 | Toshiba Corp | 生体物質処理キット |
| JP2008529033A (ja) * | 2005-02-03 | 2008-07-31 | インテグレイテッド センシング システムズ，インク． | バイパス一体型流体センサ装置およびその製造方法 |
| JP2009525465A (ja) * | 2006-01-30 | 2009-07-09 | ビーピー オイル インターナショナル リミテッド | 精油プロセスにおける液体分析のための試料プレート |
| JP2010540905A (ja) * | 2007-09-21 | 2010-12-24 | アプライド バイオシステムズ インコーポレーティッド | 分析カードのチャンバを熱的に隔離するためのデバイスおよび方法 |
| WO2009060695A1 (ja) * | 2007-11-09 | 2009-05-14 | Konica Minolta Medical & Graphic, Inc. | マイクロチップ検査装置 |
| WO2020175381A1 (ja) * | 2019-02-27 | 2020-09-03 | 京セラ株式会社 | 粒子分離計測デバイスおよび粒子分離計測装置 |
| JP6761152B1 (ja) * | 2019-02-27 | 2020-09-23 | 京セラ株式会社 | 粒子分離計測デバイスおよび粒子分離計測装置 |
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