JP2013533472A - 生物学的物質の検出方法および検出装置 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図2
Description
サンプリング装置を利用して、サンプリング後チャンバー内外に上記気流を供給し、
光源から光ビームを上記気流に向けて照射し、上記気流中の粒子を励起(excite)して蛍光を発光し、
上記光ビームによって照射された各粒子から発光した上記蛍光を第1測定手段によって測定するとともに、上記粒子の上記蛍光を示す蛍光信号を発生し、
上記光ビームによって照射された各粒子からの散乱光を第2測定手段によって測定するとともに、上記粒子の上記光の上記散乱を示す散乱信号(scattering signal)を発生し、
上記蛍光信号および上記散乱信号をサンプリング周波数において離散値(discrete values)に転換し、そして
上記離散値に基づいて警告値(alarm value)を設定する(defined)ことからなる測定方法に関する。
また、本発明は上記方法を実施するための生物学的物質の検出装置にも関する。
a)警告条件Aがもはや有効ではなく、装置が基準のベース状態に戻るか、
b)ある例外条件、即ち条件Bまたは条件Cが発現し、インデックス(56a)および(58b)が対応してフリーズし、警告の時間がリセットされ、時間ウインドーqが秒単位で再び開き、警告状態が続くか、あるいは
c)条件Aがある具体的な時間有効であり、警告が出されるまで、続く。
なお、条件Bは例えば[(56a)>(56b)*s]であり、条件Cは例えば[(58a)>(58b)*v]であり、sおよびvは経験的に定義される定数である。
a)条件Aが有効ではなく、装置が基準のベース状態に戻るか、あるいは
b)一部の例外即ち条件Bまたは条件Cが発現し、装置が基準のベース状態に戻るまで有効である。
粒子サイズ:0.5〜10μm
感度:100ACPLA
10応答時間:<30秒
空気サンプル流量:2リットル/分
光源:CWレーザー、波長405nm
二次的な空気混合:二次的な空気混合
対応素子:消耗品であるPTFEおよびゼラチンフィルターなどの
使い捨て37mmスリーパーツフィルターカセット37mm
フィルター
データ接続:RS−232、RS−485、Ethernet、USB
パワー:入力85〜264VAC、9〜36VDC
消費電力:50W
大気湿度範囲:0%〜90%(未封着状態)
温度範囲:動作時−35〜+50℃
保存時−40〜+70℃
環境必要条件:MIL−STD−810FおよびMIL−STD−4−61F
に対応するように設計
サイズ:57cm×44cm×19.5cm(H×W×D)
12:サンプリング装置
14:粒子
15:サンプリング手段
16:気流
17:光ビーム
18:チャンバー
22:メモリ
23:第1測定手段
24:蛍光信号
28:分割手段
30:第2測定手段
32:散乱信号
37:分類マップ
40:濃縮器
42:吸引フロー接続部
44:保護空気接続部
46:楕円体鏡
48:上部ノズル
50:下部ノズル
54:ハイパスフィルター
56、58、60:インデックス領域
68:A/Dコンバータ
70:信号増幅器
72:検索フレーム
74:警告/表示手段
76:メモリ位置
86:ヒットポイント
92:分析手段
Claims (15)
- 生物学的物質の粒子(14)および/または生物学的に不活性な物質の粒子(14)を含む気流(16)中の生物学的物質を検出する方法であって、
サンプリング装置(12)を利用して、サンプリング後チャンバー(18)内外に前記気流(16)を供給し、
光源から光ビーム(17)を前記気流(16)に向けて照射し、前記気流(16)中の粒子(14)を励起して蛍光を発光し、
前記光ビーム(17)によって照射された各粒子(14)から発光した前記蛍光を第1測定手段(23)によって測定するとともに、前記粒子(14)の前記蛍光を示す蛍光信号(24)を発生し、
前記光ビーム(17)によって照射された各粒子(14)からの散乱光を第2測定手段(30)によって測定するとともに、前記粒子(14)の前記光の前記散乱を示す散乱信号(32)を発生し、
前記蛍光信号(24)および前記散乱信号(32)をサンプリング周波数において離散値に転換し、そして
前記離散値に基づいて警告値を設定することからなる検出方法において、
所定の次元を備えた少なくとも二次元の測定スペースにおいて前記離散値をヒットポイントとして累積記録し、
前記測定スペースから少なくとも一つのインデックス領域(56、58、60)を予め選択し、
前記の予め選択された各インデックス領域(56、58、60)に累積した前記ヒットポイントからインデックス周波数において累積インデックスを計算し、そして
予め選択された基準を使用して、前記インデックスから選択された生物学的物質の存在を示す警告値を設定することを特徴とする検出方法。
- 少なくとも2つの、好ましくは少なくとも3つのインデックス領域(56、58、60)が存在することを特徴とする請求項1に記載の検出方法。
- 各インデックスと、少なくとも前記インデックスの一部の絶対条件との間の相対的条件と前記インデックスを比較し、これに基づいて、前記条件が満足されたときに、警告を発することを特徴とする請求項1または2に記載の検出方法。
- 前記サンプリング周波数が100kHz〜2MHz、好ましくは300〜800kHzであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の検出方法。
- 前記インデックス周波数が0.1〜10s、好ましくは0.8〜1.5sであることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の検出方法。
- 前記の少なくとも二次元のメモリにおいて、前記次元が前記粒子の前記蛍光および前記粒子によって散乱された前記光であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の検出方法。
- 前記の少なくとも二次元のメモリにおいて、前記次元が前記粒子によって散乱された前記光、および前記粒子の前記蛍光と前記粒子によって散乱された前記光との積であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の検出方法。
- 前記インデックスの計算に、前記離散値の前記相関を利用することを特徴とする請求項1に記載の検出方法。
- 前記分析手段が、前記蛍光信号(24)および前記散乱信号(32)に基づいて分類マップ(37)を生成し、これによって生物学的物質を検出することを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の検出方法。
- 以下の3つのステップ、
前記気流(16)中において生物学的物質を検出するステップ、
前記警告値が前記の予め選択された基準を超えたときに、前記の警告/表示手段(74)が警告を発するステップ、および
前記気流(16)からサンプルを採取し、より詳しい分析を行うステップで前記警告を発することを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の検出方法。
- 前記警告/表示手段(74)が、前記警告値と、少なくとも2つの異なる長さの時間から設定されたインデックスを検索することを含む前記条件とを比較することを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載の検出方法。
- 生物学的物質の粒子(14)および/または生物学的に不活性な物質の粒子(14)を含有する空気から生物学的物質を検出する装置(10)であって、
サンプリング後、気流(16)をチャンバー(18)に送り込むとともに、該気流(16)を該チャンバー(18)から導出するサンプリング手段、
前記気流(16)に照射され、ビームを発光し、前記気流(16)中の前記粒子(14)を励起して蛍光を発光する光源、
前記光源から射出した前記ビームによって照射された前記粒子(14)が発光する前記蛍光を測定するとともに、前記蛍光を示す蛍光信号を発生する第1測定手段(23)、
前記粒子(14)によって散乱した前記光を測定するとともに、前記散乱光を示す散乱信号(32)を発生する第2測定手段(30)、
前記サンプリング周波数において前記蛍光信号(24)および前記散乱信号(32)を離散値としてサンプリングする少なくとも一つのADコンバータ、および
生物学的物質を検出する分析手段を有する検出装置(10)において、
検出装置(10)がさらに分類手段(36)およびメモリ(22)を有し、これらのうち前記分類手段(36)については、選択された次元を備えた少なくとも二次元のメモリ(22)において前記離散値をヒットポイントとして累積記録できるように構成し、そして前記分析手段(92)については、前記サンプリング周波数において、前記メモリ(22)のそれぞれ予め選択されたインデックス領域(56、58、60)に対する累積ヒットポイントのインデックスを計算できるように構成し、前記インデックスから、前記分析手段(92)が予め選択された基準を使用して、選択された生物学的物質の存在を示す警告レベルを設定することを特徴とする検出装置(10)。
- 前記の選択された次元が10×10〜30×30、好ましくは15×15〜20×20であることを特徴とする請求項12に記載の検出装置。
- さらに、前記警告値に基づいて警告を発する警告/表示手段(74)を有することを特徴とする請求項12または13に記載の検出装置。
- 前記2つの異なる長さの時間を設定して、前記インデックスを検索する少なくとも2つのソフトウェアからなるソフトウェア手段を有することを特徴とする請求項12〜14のいずれか1項に記載の検出装置。
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