JP2020180793A

JP2020180793A - 試料容器

Info

Publication number: JP2020180793A
Application number: JP2019082072A
Authority: JP
Inventors: 智早田; Satoshi Hayata
Original assignee: JAPAN SERU KK
Current assignee: JAPAN SERU KK
Priority date: 2019-04-23
Filing date: 2019-04-23
Publication date: 2020-11-05
Anticipated expiration: 2039-04-23
Also published as: JP7229525B2

Abstract

【課題】液体試料の交換が容易であり、かつ液体試料を所定の厚さに維持することが可能な試料容器を提供する。【解決手段】試料容器２０は、光透過性容器本体１と、光透過性容器本体内に設けられ、光透過性容器本体との間に液体試料７を収容するための隙間１３を規定する光透過性部材３とを含む。【選択図】図１

Description

本発明は、試料容器に関する。

液体特性測定において、試料容器（セル）中の液体試料の厚さは一定であることが望まれる。しかしながら、試料容器内の液体試料を入れ替える毎に所定の厚さを維持することは難しい。

特開平３−６３３８０号公報

本発明は、液体試料の交換が容易であり、かつ液体試料を所定の厚さに維持することが可能な試料容器を得ることを目的とする。

本発明は、光透過性容器本体と、前記光透過性容器本体内に設けられ、前記光透過性容器本体との間に液体試料を収容するための隙間を規定する光透過性部材とを含む試料容器を提供する。

本発明にかかる試料容器によれば、光透過性容器本体内に設けられた光透過性部材を取り外すことにより、光透過性容器本体と光透過性部材の隙間に収容された液体試料を容易に交換することができる。また、本発明にかかる試料容器によれば、光透過性容器本体内に光透過性部材を設けるだけで、液体試料を収容する隙間を容易に規定できるので、測定毎に液体試料を所定の厚さに維持することができる。

本発明の試料容器を説明するための図である。

以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。
図１に、本発明の試料容器を説明するための図を示す。
図示するように、この試料容器２０は、光透過性容器本体１と、光透過性容器本体１内に設けられた光透過性部材３とを有する。光透過性部材３は、光透過性容器本体１との間に液体試料７を収容するための隙間１３を規定する。
光透過性容器本体１として、例えば、ガラス製の平皿（シャーレ）を用いることができる。光透過性容器本体１の外径は例えば約４０ｍｍにすることができる。また、光透過性容器本体１の外径と内径の差は、約０．４ｍｍ〜３０ｍｍ、さらには２ｍｍ〜３０ｍｍ、さらにまた１０ｍｍ〜３０ｍｍにすることができる。光透過性部材３は、ガラス製の円筒形状の部材であり、光透過性容器本体１に着脱可能に設けられている。着脱時には、光透過性容器本体１に対し、光透過性部材３をスライドさせることができる。
頭頂部には、一対の取っ手２が設けられている。その上部には２つの鍔１４a，１４ｂが設けられ、鍔１４a，１４ｂの間に窪み６が設けられている。また、その底部の周縁には、複数のスペーサ４が設けられている。スペーサ４は複数でなくてもよく、例えばＣリング状にすることができる。取っ手２は複数設けることが可能であり、光透過性部材３の光透過性容器本体１への取り付け及び取り外しを容易にする。取っ手２を摘みやすくするために、その長さを１ｍｍ〜１ｍ、さらには５ｍｍ〜２０ｃｍ、さらにまた１ｍｍ〜１０ｃｍにすることが可能である。また、幅は１ｍｍ〜１０ｍｍ、さらには３ｍｍ〜５ｍｍにすることが可能である。

スペーサ４は、光透過性容器本体１の底部内面１５と、光透過性部材３の底部１６との隙間１３を規定することができ、スペーサ４の高さは、収容される液体試料７の厚さを規定することができる。液体試料７の厚さは、測定条件に応じて例えば１０ｍｍ以下の任意の値にすることができる。液体試料の厚さは、一定でもよいし、光透過性部材３の底部１６傾斜させて厚さを変化させることもできる。また、スペーサ４を設ける位置は、試料容器２０に入射する光の方向に応じて変更可能であり、光が頭頂部から底部に向けて入射する場合には光透過性部材３の底部に設けられ、例えば光が側面から入射する場合には対向する側面に設けることも可能である。スペーサ４は、光透過性容器本体１あるいは光透過性部材３に固定されていても、固定されていなくてもよい。

また、鍔１４ａ，１４ｂの外径は、光透過性容器本体１の内径よりも少し小さくすることができる。これにより、鍔１４ｂは、光透過性容器本体１の内面との間に毛細管現象が起こる狭い空間を規定することができる。例えば、試料容器２０を持ち運ぶことにより、液体試料７が隙間１３内を移動してこの狭い空間に入り込むと、毛細管現象で鍔１４a側に吸い上げられるが、窪み６があるために空間が拡がって毛細管現象が起こらなくなり、その結果、液体試料７は狭い空間内にとどまる。このように、鍔１４ａ，１４ｂを設けることにより、試料容器２０からの液体試料７の液漏れ防止が可能となる。光透過性容器本体１の内径と鍔１４ａ，１４ｂの外径との差は０．０２〜１０ｍｍ以下、さらには０．０２〜２ｍｍ以下、さらにまた０．０２〜０．０５ｍｍにすることができる。この範囲であると、狭い空間で毛細管現象が生じ、かつ光透過性容器本体１に光透過性部材３を挿入する場合に空気が抜ける。

鍔１４ａ，１４ｂの外径と窪み６の外径の差は、０．０２〜３０ｍｍにすることができる。窪み６が０．０２ｍｍより少ないと、液をためにくい傾向がある。３０ｍｍを超えると、加工しにくく、削るためのバイトが入らない傾向がある。鍔１４ａ，１４ｂの外径と窪み６の外径の差はまた、１ｍｍ〜３０ｍｍ、さらには１０ｍｍ〜３０ｍｍにすることができる。鍔１４ａ，１４ｂの下の部分の光透過性部材３の外径は、図示するように、窪み６の外径よりも小さく設計されており、光透過性部材３と光透過性容器本体１の内側面との間に十分な空間が設けられている。光透過性容器本体１に液体試料を入れて、光透過性部材３を挿入するとき、光透過性容器本体１底部内面と、光透過性部材３の底部との隙間からはみ出した液体試料７をこの空間で保持することができる。

光透過性容器本体１の上部周縁に、光透過性部材３の頭頂部周縁との隙間を塞ぐように、例えばシリコーン製のｏリング状の封止材５を設けることができる。
なお、ここでは、外径と外径の差、外径と内径の差などを述べているが、光透過性部材３が円筒形ではない場合には、これらは寸法の差に相当する。

試料容器２０は、例えば光、電磁波、あるいは超音波等を当てて、例えば分光特性、吸収特性、振動特性、硬度特性、あるいは粘度特性等を測定する装置の試料容器として使用できる。
分光特性を測定する装置の一例として、８００〜２５００ｎｍの波長を有する近赤外線を用いた、近赤外線分光装置があげられる。光透過性容器本体１及び光透過性部材３に使用される材質として透明プラスチックを使った場合、波長が１６００ｎｍ以上の光の吸収が大きく、分光特性測定が難しい。従って、容器の材質は、有機物ではなく、透明無機物が望ましい。一方で、透明無機物である一般ガラス内には、−ＯＨ基による波長１４００ｎｍ周辺での光吸収が大きい。このため、好ましい材質として、石英ガラス、無水石英ガラス、あるいは合成サファイヤ、合成ルビー等の合成コランダムがあげられる。

近赤外線分光装置は、生体活動を検出することができる。具体的には、８〜１６のアミノ酸を有するオリゴペプチドなどの小タンパク質の分光特性の測定に使用できる。このオリゴペプチドはｐＨにより、αへリックス構造、あるいはβシート構造に変化し、分光特性を測定することによりいずれかを特定することができる。しかしながら、近赤外線は水に吸収されやすく、例えば液体試料としての水の厚さが１ｍｍであると、近赤外線の約９５〜９７％が吸収される。このため、測定毎に、液体試料の厚さを１ｍｍ以下の所定の厚さに維持することが求められる。

３０は、試料容器２０を用いた組み立て試料容器の一例であり、近赤外線分光装置に使用することができる。図中、部品１００，２００，３００，及び４００は、組み立て試料容器３０の各部品を展開したものである。
図示するように、部品２００としての光透過性部材３は例えば１ｍｍ、０．５ｍｍ、あるいは０．２ｍｍ等の高さを有するスペーサ４を有する。光透過性部材３を、図示しない液体試料とともに、部品３００としての光透過性容器本体１を挿入し、上部にｏリング状の封止材５を配置することにより試料容器２０が得られる。鍔１４ｂから光透過性部材３の底部までの距離ｄ１は約２０ｍｍにすることができる。さらに、封止材５を介して、試料容器２０の上部には、部品１００として中心に開孔を有する上部ジャケット１０を配置する。試料容器２０の下部には、例えばＰＥＴ等からなるリング状のガスケット１２、及び例えばステンレス等からなり中心に開孔を有する遮光板１１を介して、部品４００として中心に開孔を有する下部ジャケット９を配置する。この状態で上部ジャケット１０と下部ジャケット９を例えばステンレス製のネジ８で締めることにより、組み立て試料容器３０が得られる。下部ジャケット９底面から取っ手２までの寸法ｄ２は約５５ｍｍ以下にすることができる。

上部ジャケット１０及び下部ジャケット９は、例えばステンレス製で、各々、外径ｄ５を４５ｍｍ、開孔径ｄ３を２５ｍｍにすることができる。また、遮光板１１は例えばステンレス製であり、開孔径ｄ４は開孔径ｄ３より小さい２０ｍｍにすることができる。試料容器３０の光透過可能な領域は測定領域となり、この場合、その大きさは遮光板１１の開孔径ｄ４に相当する２０ｍｍであり、その周囲は遮光された非測定領域となる。また、液体試料の厚さは、スペーサ４の高さに応じて１ｍｍ、０．５ｍｍ、あるいは０．２ｍｍ等に変更可能である。

なお、図１では、試料容器２０に光透過性容器本体１及び光透過性部材３を使用しているが、試料容器２０を電磁波、あるいは超音波等を当てて測定する装置に適用する場合には、光透過性容器本体１及び光透過性部材３の代わりに、光を透過しない容器本体、光を透過しない部材を使用することができる。
また、図１では、光透過性部材３の上部に鍔１４ａ、１４ｂを設けているが、光透過性部材３には鍔１４ａ、１４ｂを設けない代わりに、光透過性容器本体１の内側面の上部に、鍔１４ａ、１４ｂに相当する一対の凸部と窪みを設けることも可能である。

１…光透過性容器本体、３…光透過性部材、１３…隙間、２０…試料容器

Claims

光透過性容器本体と、前記光透過性容器本体内に設けられ、前記光透過性容器本体との間に液体試料を収容するための隙間を規定する光透過性部材とを含む試料容器。