JP3054161B2 - 免疫分析装置 - Google Patents
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- G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
- G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
- G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
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- G—PHYSICS
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- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
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- G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
- G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
- G01N21/6428—Measuring fluorescence of fluorescent products of reactions or of fluorochrome labelled reactive substances, e.g. measuring quenching effects, using measuring "optrodes"
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- G01N21/7703—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator using reagent-clad optical fibres or optical waveguides
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- G01N2021/7786—Fluorescence
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Description
【発明の詳細な説明】 免疫分析装置 本発明は、化学的、生化学的分析のための光学装置に
係り、特に、このような分析を行うための改良式ファイ
バーオプチックス装置に関する。
係り、特に、このような分析を行うための改良式ファイ
バーオプチックス装置に関する。
従来知られるように、減衰全内部反射（ATR）分光法
を用いた光学系は化学的、生化学的分析または評価に有
用である。例えば、米国特許第4,133,639号には検体（a
nalyte）によるエバネッセント波の吸収に基くシステム
が示してあり、米国特許第4,321,057号および第4,399,0
99号にはファイバーを伝搬する放射の変化を検出するシ
ステムが示され、更に米国特許第4,447,546号には、け
い光免疫分析システムが示してある。
を用いた光学系は化学的、生化学的分析または評価に有
用である。例えば、米国特許第4,133,639号には検体（a
nalyte）によるエバネッセント波の吸収に基くシステム
が示してあり、米国特許第4,321,057号および第4,399,0
99号にはファイバーを伝搬する放射の変化を検出するシ
ステムが示され、更に米国特許第4,447,546号には、け
い光免疫分析システムが示してある。
ハーシュフェルド（Hirschfeld）に対する上記米国特
許第4,447,546号に示された装置においては、光ファイ
バーがこれとほぼ同心状に整合された毛細管内に支承さ
れる。これらのファイバーと毛細管の間のすき間に流体
サンプルが導入され、毛細管作用によりこのすき間に吸
引され、支持される。このような免疫分析装置の感度と
効率を最大にするには、毛細管の内壁に対しファイバー
を離しておくことが大切である。もしファイバーが毛細
管壁に接触すると、毛細管作用に悪影響が及ぼされ、フ
ァイバーと毛細管壁との接触点で放射がファイバーから
漏えいすることになり、全内部反射が実現されず、感度
の低下がもたらされる。
許第4,447,546号に示された装置においては、光ファイ
バーがこれとほぼ同心状に整合された毛細管内に支承さ
れる。これらのファイバーと毛細管の間のすき間に流体
サンプルが導入され、毛細管作用によりこのすき間に吸
引され、支持される。このような免疫分析装置の感度と
効率を最大にするには、毛細管の内壁に対しファイバー
を離しておくことが大切である。もしファイバーが毛細
管壁に接触すると、毛細管作用に悪影響が及ぼされ、フ
ァイバーと毛細管壁との接触点で放射がファイバーから
漏えいすることになり、全内部反射が実現されず、感度
の低下がもたらされる。
光放射が入射伝搬し、けい光放射が伝搬するファイバ
ーの端部は光学系に対して固定された軸方向位置に支承
されて、ファイバーの内外に光放射を伝達することが重
要である。ファイバーの端部が光学系に対して固定され
た位置にない場合は、ファイバーに入射し伝達される放
射の量と方向は変動し、装置の精度と感度に悪影響を及
ぼす。
ーの端部は光学系に対して固定された軸方向位置に支承
されて、ファイバーの内外に光放射を伝達することが重
要である。ファイバーの端部が光学系に対して固定され
た位置にない場合は、ファイバーに入射し伝達される放
射の量と方向は変動し、装置の精度と感度に悪影響を及
ぼす。
毛細管内に光ファイバーを適切に配置する若干の方法
が公知の免疫装置で使用されている。これらの方法のう
ち最も古い方法では、従来のファイバーオプチックスコ
ネクタを用いて光ファイバーの近接端部（即ち、放射が
初めに入射する端部）を支承するようにしている。通常
は、これらのコネクタを使用することにより、光ファイ
バーの近接端部に隣接するファイバーの外面は透明高分
子量ポリマーからなるクラッディング材料で被覆され
る。公知のクラッディング材料の屈折率はサンプルのも
のより大きいのが普通で、例えば1.40〜1.45であり、従
ってファイバーの開口数は当該装置により許容できる感
度レベルを容易には実現できないレベルに低減される。
が公知の免疫装置で使用されている。これらの方法のう
ち最も古い方法では、従来のファイバーオプチックスコ
ネクタを用いて光ファイバーの近接端部（即ち、放射が
初めに入射する端部）を支承するようにしている。通常
は、これらのコネクタを使用することにより、光ファイ
バーの近接端部に隣接するファイバーの外面は透明高分
子量ポリマーからなるクラッディング材料で被覆され
る。公知のクラッディング材料の屈折率はサンプルのも
のより大きいのが普通で、例えば1.40〜1.45であり、従
ってファイバーの開口数は当該装置により許容できる感
度レベルを容易には実現できないレベルに低減される。
米国特許第4,671,938号に示された他の方法では、フ
ァイバーを、その遠位端部で、即ち光放射がファイバー
に伝達される端部と逆の端部に片持ち式に支承するよう
にしている。しかしながら、このようにして支承された
光ファイバーの近接端部は軸方向および半径方向に変位
自在であり、従って装置感度が低下するという問題点が
ある。更に、分析する液体サンプルをファイバーと毛細
管の間の空所に導入できるようにファイバーを毛細管内
に封入するとき、ファイバーの近接端部を囲む毛細管の
端部はこれまでこのサンプルの漏れを防止できる程密封
性を有していなかった。毛細管の端部にトロイド状の流
体メニスカスを形成して毛細管の端部からの流体の流出
を防ぐようにすることもできるが、この場合も衝撃や振
動、高圧などの条件下では壊れ易いという問題点があ
る。分析するサンプルに毒性があるか、それが感染性の
場合は、このような不安定な仕切りは受容できない。
ァイバーを、その遠位端部で、即ち光放射がファイバー
に伝達される端部と逆の端部に片持ち式に支承するよう
にしている。しかしながら、このようにして支承された
光ファイバーの近接端部は軸方向および半径方向に変位
自在であり、従って装置感度が低下するという問題点が
ある。更に、分析する液体サンプルをファイバーと毛細
管の間の空所に導入できるようにファイバーを毛細管内
に封入するとき、ファイバーの近接端部を囲む毛細管の
端部はこれまでこのサンプルの漏れを防止できる程密封
性を有していなかった。毛細管の端部にトロイド状の流
体メニスカスを形成して毛細管の端部からの流体の流出
を防ぐようにすることもできるが、この場合も衝撃や振
動、高圧などの条件下では壊れ易いという問題点があ
る。分析するサンプルに毒性があるか、それが感染性の
場合は、このような不安定な仕切りは受容できない。
ファイバーを支承する更に他の方法では、ファイバー
およびこれを囲む毛細管が光学アセンブリーへの装着の
ための装着用装置内に配置され、励起放射をファイバー
の近接端部に伝達すると共にファイバーの近接端部から
放射されたけい光放射を受けるように構成されている。
この装置は毛細管内でファイバーの心出しを行うと共に
ファイバーを環状シートに対して第１方向に偏倚させる
装着用アセンブリーを有している。この装着用アセンブ
リーは、ファイバー内に導入された放射の全てがシート
により妨害されないようにファイバーの１端部を支承す
るように設計されている。
およびこれを囲む毛細管が光学アセンブリーへの装着の
ための装着用装置内に配置され、励起放射をファイバー
の近接端部に伝達すると共にファイバーの近接端部から
放射されたけい光放射を受けるように構成されている。
この装置は毛細管内でファイバーの心出しを行うと共に
ファイバーを環状シートに対して第１方向に偏倚させる
装着用アセンブリーを有している。この装着用アセンブ
リーは、ファイバー内に導入された放射の全てがシート
により妨害されないようにファイバーの１端部を支承す
るように設計されている。
このような全内部反射システムにおいては、ファイバ
ーの開口数の増加に伴いファイバー周囲のエバネッセン
ト帯の深さが増加すると共にシステムの感度も増加す
る。また、ファイバー内にトンネルバックするけい光信
号強度も開口数の非常に大きな値（けい光が励起される
サンプルの屈折率により部分的に定義されるように）に
比例する。従って、特に入射放射を最大立体受容角にわ
たって、できるだけ大きな光束で与えることにより、光
学系の開口数を最大にすることが好適である。このよう
に開口数を最大にする方法はこれまでファイバーを固定
支承するための上記の方法により、特に使用ファイバー
の直径が非常に小さく、例えば300〜400ミクロンの場合
に制限されていた。個別の装着用アセンブリーを使用し
て非常に大きな開口数を得るには、従来は視野の浅い十
分補正されたレンズを使用するのが普通であった。しか
しながら、このようなレンズは高価であり、製造および
整合性の維持が困難であるという問題点があった。
ーの開口数の増加に伴いファイバー周囲のエバネッセン
ト帯の深さが増加すると共にシステムの感度も増加す
る。また、ファイバー内にトンネルバックするけい光信
号強度も開口数の非常に大きな値（けい光が励起される
サンプルの屈折率により部分的に定義されるように）に
比例する。従って、特に入射放射を最大立体受容角にわ
たって、できるだけ大きな光束で与えることにより、光
学系の開口数を最大にすることが好適である。このよう
に開口数を最大にする方法はこれまでファイバーを固定
支承するための上記の方法により、特に使用ファイバー
の直径が非常に小さく、例えば300〜400ミクロンの場合
に制限されていた。個別の装着用アセンブリーを使用し
て非常に大きな開口数を得るには、従来は視野の浅い十
分補正されたレンズを使用するのが普通であった。しか
しながら、このようなレンズは高価であり、製造および
整合性の維持が困難であるという問題点があった。
ところで、有害なウイルスの存在のテストには、使い
捨て式の光ファイバーアセンブリーを有するファイバー
オプチックス分析システムが有用である。有害なウイル
スを潜在的に含む流体サンプルを受ける光ファイバーア
センブリーはいつでも使い捨てが可能である。従って、
このような重要で広く使用されている分析手順の効率を
改良すると共にコストを減らすには、分析システムのフ
ァイバー光学アセンブリーは所望の大きな開口数を減ら
すことなく容易に取り替えられることが重要である。
捨て式の光ファイバーアセンブリーを有するファイバー
オプチックス分析システムが有用である。有害なウイル
スを潜在的に含む流体サンプルを受ける光ファイバーア
センブリーはいつでも使い捨てが可能である。従って、
このような重要で広く使用されている分析手順の効率を
改良すると共にコストを減らすには、分析システムのフ
ァイバー光学アセンブリーは所望の大きな開口数を減ら
すことなく容易に取り替えられることが重要である。
従って、本発明の主要な目的は、上記従来技術の一連
の問題点を解消する改良式ファイバーオプチックス分析
システムを提供することにある。本発明の更に他の目的
は、光ファイバーなどを含む光導波アセンブリーが、励
起放射をファイバー内に導入するための光学システムに
関して、このシステムに光導波アセンブリーを装着する
手段と干渉することなく、固定的に支持される分析シス
テムを提供することにある。
の問題点を解消する改良式ファイバーオプチックス分析
システムを提供することにある。本発明の更に他の目的
は、光ファイバーなどを含む光導波アセンブリーが、励
起放射をファイバー内に導入するための光学システムに
関して、このシステムに光導波アセンブリーを装着する
手段と干渉することなく、固定的に支持される分析シス
テムを提供することにある。
本発明の他の目的は、光導波アセンブリーがシステム
の光学系が配置される装着用フレームに容易に挿入と取
り外しができ、且つこのアセンブリーがベースへのアセ
ンブリーの挿入に際して確実に支承されると共に光学的
に適切に、自動的に整合されるシステムを提供すること
にあり、更に入力光放射のほぼいずれも装着用フレーム
に交差しないようにシステムの光学系と整合してアセン
ブリーを支承することによりファイバーの所望の開口数
が保持されるシステムを提供することにある。
の光学系が配置される装着用フレームに容易に挿入と取
り外しができ、且つこのアセンブリーがベースへのアセ
ンブリーの挿入に際して確実に支承されると共に光学的
に適切に、自動的に整合されるシステムを提供すること
にあり、更に入力光放射のほぼいずれも装着用フレーム
に交差しないようにシステムの光学系と整合してアセン
ブリーを支承することによりファイバーの所望の開口数
が保持されるシステムを提供することにある。
本発明の更に他の目的は、毛細管内にファイバーが配
置され、ファイバーの近接端部における毛細管の端部が
確実に封止可能なファイバー光学分析システムを提供す
ることを目的とする。
置され、ファイバーの近接端部における毛細管の端部が
確実に封止可能なファイバー光学分析システムを提供す
ることを目的とする。
本発明のその他の目的は一部は明らかであり、また以
下の説明で一部明らかになろう。
下の説明で一部明らかになろう。
本発明の上記の目的およびその他の目的は、例えばけ
い光識別抗体／抗原複合体などのけい光材料にけい光を
励起することができる放射源からの励起放射により、流
体サンプルを分析するシステムにより実現される。本発
明による装置は、励起放射およびけい光に対して、透過
性の、内部的に反射性の細長い基体の形態をなす使い捨
て式一体要素を備えている。この一体要素は、細長い光
ファイバーまたはロッドを備えると共に、ファイバーの
屈折率に好適に整合された屈折率を有する同様に放射に
透過な材料からなるプラグまたはボスを備える。ファイ
バーの１端部はボスに固定的に結合され、このボスは、
このボスを通してファイバーの１端部に導入された励起
放射に対する最大立体受容角が全体的にボスの透過媒体
内に配置されるように寸法が定められ、ボスの最小断面
寸法はファイバーの断面寸法よりかなり大きく設定され
る。使い捨て要素のファイバー部分はその表面の少なく
とも一部に配置された抗体／抗原複合体の少なくとも一
部分でプレコートされる。
い光識別抗体／抗原複合体などのけい光材料にけい光を
励起することができる放射源からの励起放射により、流
体サンプルを分析するシステムにより実現される。本発
明による装置は、励起放射およびけい光に対して、透過
性の、内部的に反射性の細長い基体の形態をなす使い捨
て式一体要素を備えている。この一体要素は、細長い光
ファイバーまたはロッドを備えると共に、ファイバーの
屈折率に好適に整合された屈折率を有する同様に放射に
透過な材料からなるプラグまたはボスを備える。ファイ
バーの１端部はボスに固定的に結合され、このボスは、
このボスを通してファイバーの１端部に導入された励起
放射に対する最大立体受容角が全体的にボスの透過媒体
内に配置されるように寸法が定められ、ボスの最小断面
寸法はファイバーの断面寸法よりかなり大きく設定され
る。使い捨て要素のファイバー部分はその表面の少なく
とも一部に配置された抗体／抗原複合体の少なくとも一
部分でプレコートされる。
本発明の好適な実施例は更にファイバーの周りに隔置
された毛細管を備え、ファイバーがそこでボスから突出
するところの移行領域に隣接する毛細管の端部は、この
移行領域を通しての漏れを防止するようにボスに対して
確実に封止される。
された毛細管を備え、ファイバーがそこでボスから突出
するところの移行領域に隣接する毛細管の端部は、この
移行領域を通しての漏れを防止するようにボスに対して
確実に封止される。
本発明の１実施例は、固定された位置にボスを解放自
在に保持するシート手段を剛性に位置づける装着フレー
ムと、励起放射源と、シート手段に向けて励起放射を収
束させる光学手段と、励起放射による刺激に応答してフ
ァイバーの端部から放射されるけい光放射を検出する検
出手段を備える。装着フレームは、ボスがシート手段に
適切に着座されたとき最大立体受容角内でファァイバー
とボスの移行領域にボスを通して励起放射が導入可能な
ようにシート手段に対して固定関係に上記要素を保持す
る。
在に保持するシート手段を剛性に位置づける装着フレー
ムと、励起放射源と、シート手段に向けて励起放射を収
束させる光学手段と、励起放射による刺激に応答してフ
ァイバーの端部から放射されるけい光放射を検出する検
出手段を備える。装着フレームは、ボスがシート手段に
適切に着座されたとき最大立体受容角内でファァイバー
とボスの移行領域にボスを通して励起放射が導入可能な
ようにシート手段に対して固定関係に上記要素を保持す
る。
従って本発明は、以下に例示する構成、諸要素の組合
せ、諸部分の配置を有する装置で構成され、その適用範
囲は請求の範囲に示される。
せ、諸部分の配置を有する装置で構成され、その適用範
囲は請求の範囲に示される。
本発明の性質と目的を完全に理解するには、添付図面
に関してなされる以下の詳細な説明を参照すべきであ
る。但し、幾つかの図面においては同様の部分を示すた
めに同様の参照番号が付される。
に関してなされる以下の詳細な説明を参照すべきであ
る。但し、幾つかの図面においては同様の部分を示すた
めに同様の参照番号が付される。
第１図は本発明の諸原理を具体化するファイバーオプ
チックス系を取込んだ分析装置の概略断面図、 第２図は第１図のファイバーオプチックス系の理想化
され、拡大された長手方向断面図、 第３図は第２図のシステムの近接面の平面図である。
チックス系を取込んだ分析装置の概略断面図、 第２図は第１図のファイバーオプチックス系の理想化
され、拡大された長手方向断面図、 第３図は第２図のシステムの近接面の平面図である。
第１図には、本発明の諸原理を取込んだ流体サンプル
を分析するための例示としての装置20が示される。装置
20は光学系を備え、これは光源22、光検出器24、二色性
または半透明のミラー26などのビームスプリッタ、およ
びレンズ28により例示された収束手段とを有する。上記
光学系の諸要素は、以下で詳細に説明するように、互い
に対して、また分析装置32に対して固定された光学関係
でフレーム30内に配置される。このようにして、光源22
で発生された光ビーム34（破線で示す）はミラー26によ
り反射され、レンズ28を通り、分析装置32に到る。
を分析するための例示としての装置20が示される。装置
20は光学系を備え、これは光源22、光検出器24、二色性
または半透明のミラー26などのビームスプリッタ、およ
びレンズ28により例示された収束手段とを有する。上記
光学系の諸要素は、以下で詳細に説明するように、互い
に対して、また分析装置32に対して固定された光学関係
でフレーム30内に配置される。このようにして、光源22
で発生された光ビーム34（破線で示す）はミラー26によ
り反射され、レンズ28を通り、分析装置32に到る。
装置32は、第２図および第３図に詳細に示したよう
に、光学ロッドまたはファイバー36、および少なくとも
ファイバー36の一部を囲み、空所39によりこのファイバ
ーの一部から好適には一様に隔置された中空状の細長い
エンクロージャ38を備える。ファイバー36は細長い本体
からなり、これはビーム34により与えられる励起放射に
対してほぼ透明であり、また励起放射により励起され、
ファイバー周囲のエバネッセント帯内のけい光材料の励
起によりエバネッセント帯に生じるけい光放射に対して
も透明である。ファイバー36は一定半径のほぼ円形断面
を有しているが、幾つかの実施例においては、このファ
イバーはテーパー状に形成することができる。ここで使
用する用語「ファイバー」は細長い、光学的に透明な構
造（例えば、ガラス状、結晶状、合成ポリマー状材料）
を含むものである。分析を目的とする場合は、このよう
なファイバーは直径が1mm、長さが約4cmの円筒状ロッド
が通常使用されるが、このロッドまたはファイバーの長
さと直径は単なる例示として与えたものであり、それに
限定されるものではない。
に、光学ロッドまたはファイバー36、および少なくとも
ファイバー36の一部を囲み、空所39によりこのファイバ
ーの一部から好適には一様に隔置された中空状の細長い
エンクロージャ38を備える。ファイバー36は細長い本体
からなり、これはビーム34により与えられる励起放射に
対してほぼ透明であり、また励起放射により励起され、
ファイバー周囲のエバネッセント帯内のけい光材料の励
起によりエバネッセント帯に生じるけい光放射に対して
も透明である。ファイバー36は一定半径のほぼ円形断面
を有しているが、幾つかの実施例においては、このファ
イバーはテーパー状に形成することができる。ここで使
用する用語「ファイバー」は細長い、光学的に透明な構
造（例えば、ガラス状、結晶状、合成ポリマー状材料）
を含むものである。分析を目的とする場合は、このよう
なファイバーは直径が1mm、長さが約4cmの円筒状ロッド
が通常使用されるが、このロッドまたはファイバーの長
さと直径は単なる例示として与えたものであり、それに
限定されるものではない。
エンクロージャ38は好適には、但し必然的ではない
が、光学的に透明であり、また比較的不溶性であると共
に分析流体に対し化学的に不活性な材料で形成される。
通常は、エンクロージャ38は単純にガラスまたはプラス
チック管であり、この管は、内径がファイバー36の最大
外径より大きく、また好適には、ファイバー36上の少な
くとも活性化されたコーティング41を囲む所定の体積を
与えるように寸法が定められる。一方、このエンクロー
ジャ38は金属製皮下注射針またはその他のカニューレで
あってもよい。ファイバー36のコーティング面とエンク
ロージャ38の内壁の間の空所39は好適には、但し必然的
にではないが、毛管現象の寸法を有する。例示としての
実施例においては、ファイバー36の表面の動作部分は分
析が行われる活性化領域の寸法により定められる。ファ
イバー36の動作部分の表面を活性化するには、ファイバ
ーは通常、米国特許第4,447,546号に詳細に示され、こ
こに引用の形で取込まれたコーティング41を与えるよう
に処理される。
が、光学的に透明であり、また比較的不溶性であると共
に分析流体に対し化学的に不活性な材料で形成される。
通常は、エンクロージャ38は単純にガラスまたはプラス
チック管であり、この管は、内径がファイバー36の最大
外径より大きく、また好適には、ファイバー36上の少な
くとも活性化されたコーティング41を囲む所定の体積を
与えるように寸法が定められる。一方、このエンクロー
ジャ38は金属製皮下注射針またはその他のカニューレで
あってもよい。ファイバー36のコーティング面とエンク
ロージャ38の内壁の間の空所39は好適には、但し必然的
にではないが、毛管現象の寸法を有する。例示としての
実施例においては、ファイバー36の表面の動作部分は分
析が行われる活性化領域の寸法により定められる。ファ
イバー36の動作部分の表面を活性化するには、ファイバ
ーは通常、米国特許第4,447,546号に詳細に示され、こ
こに引用の形で取込まれたコーティング41を与えるよう
に処理される。
装置32においては、ファイバー36の端部43は、プラグ
またはボス46として示された材料の端部44の中央のくぼ
み42の内部表面と一体に形成される。くぼみ42は、ファ
イバー36を囲むくぼみにエンクロージャ38の１端部を容
易に装着できるように設けられる。ボス46も、ファイバ
ー36の屈折率に整合された屈折率を好適には有する同様
に透明な材料で形成される。一方、ボス46の屈折率はフ
ァイバーのものより大きくてもよく、従って低開口数の
光学系を使用して同様の効果を奏することができる。
またはボス46として示された材料の端部44の中央のくぼ
み42の内部表面と一体に形成される。くぼみ42は、ファ
イバー36を囲むくぼみにエンクロージャ38の１端部を容
易に装着できるように設けられる。ボス46も、ファイバ
ー36の屈折率に整合された屈折率を好適には有する同様
に透明な材料で形成される。一方、ボス46の屈折率はフ
ァイバーのものより大きくてもよく、従って低開口数の
光学系を使用して同様の効果を奏することができる。
ファイバー36とボス46との間に、光学的不連続性は存
在しない。このため、ファイバー36とボス46は、ガラス
またはプラスチックの単一ブロックの適切な加工により
形成可能であるか、またはより実際的には一体成形また
は注型プロセスにより、または光ファイバーの１端部を
適切な形状のボスのくぼみに挿入し、次に接続部をゾー
ンメルティングすることにより一体に形成可能である。
一方、ファイバー36、エンクロージャ38およびボス46は
成形加工などにより一体的に形成可能である。ボス46
は、好適にはファイバー36に対して同軸状に配置された
細長い構造形態をなしている。通常、ボス46の半径方向
断面は円形をなし、ほぼ一定の半径を有するが、このボ
ス46は色々な断面形状、例えば長方形、三角形、星形、
楕円形などをなしてもよく、またテーパー状に形成され
てもよく、或いはその他の一定でない半径寸法を有する
ようにしてもよい。
在しない。このため、ファイバー36とボス46は、ガラス
またはプラスチックの単一ブロックの適切な加工により
形成可能であるか、またはより実際的には一体成形また
は注型プロセスにより、または光ファイバーの１端部を
適切な形状のボスのくぼみに挿入し、次に接続部をゾー
ンメルティングすることにより一体に形成可能である。
一方、ファイバー36、エンクロージャ38およびボス46は
成形加工などにより一体的に形成可能である。ボス46
は、好適にはファイバー36に対して同軸状に配置された
細長い構造形態をなしている。通常、ボス46の半径方向
断面は円形をなし、ほぼ一定の半径を有するが、このボ
ス46は色々な断面形状、例えば長方形、三角形、星形、
楕円形などをなしてもよく、またテーパー状に形成され
てもよく、或いはその他の一定でない半径寸法を有する
ようにしてもよい。
くぼみ42は通常は、管状エンクロージャ38の１端部が
くぼみ42内にファイバー36に関して固定された同心関係
をなして、摩擦により、または接着剤を使用して、もし
くは溶融などにより確実に封止され得るように寸法が定
められた円形断面を有する。エンクロージャ38の周囲外
側のボス46の端部44の表面と、ファイバー36とボス46の
移行領域のすぐ隣りのエンクロージャの内部との間には
導管48が設けられる。
くぼみ42内にファイバー36に関して固定された同心関係
をなして、摩擦により、または接着剤を使用して、もし
くは溶融などにより確実に封止され得るように寸法が定
められた円形断面を有する。エンクロージャ38の周囲外
側のボス46の端部44の表面と、ファイバー36とボス46の
移行領域のすぐ隣りのエンクロージャの内部との間には
導管48が設けられる。
ボス46の逆端部50は以下で近接面と呼ぶ表面52を与え
るように形成され、この表面は通常はファイバー36の長
手軸線に対して垂直に、また好適には入射および放出放
射を散乱させ易い欠陥、または表面欠陥を最小にするよ
うに高度に研磨された平面として与えられる。一方この
近接面52は、例えば、拡大用または整合用光学面を与え
る、その他の所望の光学形状に形成してもよい。例え
ば、通常の屈折率が1.34近傍のサンプルを分析するボス
およびファイバーの材料としてポリスチレン（通常の屈
折率は約1.6）を使用すると、適切な角度で界面上に光
を収束させる従来の対物レンズ系により大きな開口数を
維持することは困難である。従って、近接面52は、通常
平行光ビームを正しい収束角に変換する複合レンズ系の
一部としての、ファイバー36の伸長軸線に対し共線をな
す光軸を有するレンズ面として構成すると非常に都合が
良い。
るように形成され、この表面は通常はファイバー36の長
手軸線に対して垂直に、また好適には入射および放出放
射を散乱させ易い欠陥、または表面欠陥を最小にするよ
うに高度に研磨された平面として与えられる。一方この
近接面52は、例えば、拡大用または整合用光学面を与え
る、その他の所望の光学形状に形成してもよい。例え
ば、通常の屈折率が1.34近傍のサンプルを分析するボス
およびファイバーの材料としてポリスチレン（通常の屈
折率は約1.6）を使用すると、適切な角度で界面上に光
を収束させる従来の対物レンズ系により大きな開口数を
維持することは困難である。従って、近接面52は、通常
平行光ビームを正しい収束角に変換する複合レンズ系の
一部としての、ファイバー36の伸長軸線に対し共線をな
す光軸を有するレンズ面として構成すると非常に都合が
良い。
ファイバー36は、ファイバーオプチックス関係の当業
者には公知のように、ファイバーの長手軸線にほぼ対称
で、既に定義された立体円錐受容角（β）内で近接面52
に入射した光励起放射を、その長さ方向に沿い、多重全
内部反射により伝搬させるように構成されている。今、
屈折率がｎ0で、屈折率ｎ1の材料で囲まれた光ファイバ
ーを通して伝搬する励起放射を考えると、ファイバー中
への入力放射の最大受容角度は、 （１） NA＝ｎ2sinβ＝（ｎ0 2−ｎ1 2）1/2 として与えられる。但し、ｎ2は励起放射がファイバー
の入力端部に入射するようにそこを通して初めに伝搬さ
れる媒体の屈折率であり、NAはファイバーの開口数であ
る。このとき、最大受容角度Ｂは、 （２） Ｂ＝sin-1NA となり、ｎ2＝１（例えば、ｎ2が乾燥空気に対する場
合）のときはＢ＝βとなる。このようにして、ファイバ
ーの開口数はファイバーのコア材料が大きな屈折率を持
つときは大きくなり、またファイバーを囲む媒体は非常
に小さな屈折率、即ちｎ0≫ｎ1を有するようになる。
者には公知のように、ファイバーの長手軸線にほぼ対称
で、既に定義された立体円錐受容角（β）内で近接面52
に入射した光励起放射を、その長さ方向に沿い、多重全
内部反射により伝搬させるように構成されている。今、
屈折率がｎ0で、屈折率ｎ1の材料で囲まれた光ファイバ
ーを通して伝搬する励起放射を考えると、ファイバー中
への入力放射の最大受容角度は、 （１） NA＝ｎ2sinβ＝（ｎ0 2−ｎ1 2）1/2 として与えられる。但し、ｎ2は励起放射がファイバー
の入力端部に入射するようにそこを通して初めに伝搬さ
れる媒体の屈折率であり、NAはファイバーの開口数であ
る。このとき、最大受容角度Ｂは、 （２） Ｂ＝sin-1NA となり、ｎ2＝１（例えば、ｎ2が乾燥空気に対する場
合）のときはＢ＝βとなる。このようにして、ファイバ
ーの開口数はファイバーのコア材料が大きな屈折率を持
つときは大きくなり、またファイバーを囲む媒体は非常
に小さな屈折率、即ちｎ0≫ｎ1を有するようになる。
従って、ボス46は軸方向および半径方向において、フ
ァイバー36の端部43に導入される励起放射の立体最大受
容角が全体としてボス46の媒体内にあるように、従って
ボスがファイバー36の最大断面よりかなり大きな（通常
は１桁以上）最小断面を有するように寸法が定められ
る。最大受容立体角として定められる円錐の限界光線
（extreme ray）は、よく知られるようにサンプルの屈
折率（ｎ1）、ファイバーの屈折率（ｎ0）、およびボス
の屈折率（好適にはｎ1）により決定される。
ァイバー36の端部43に導入される励起放射の立体最大受
容角が全体としてボス46の媒体内にあるように、従って
ボスがファイバー36の最大断面よりかなり大きな（通常
は１桁以上）最小断面を有するように寸法が定められ
る。最大受容立体角として定められる円錐の限界光線
（extreme ray）は、よく知られるようにサンプルの屈
折率（ｎ1）、ファイバーの屈折率（ｎ0）、およびボス
の屈折率（好適にはｎ1）により決定される。
このようにして、ファイバー36およびプラグまたはボ
ス46は、一体構成の装置32を形成し、また励起放射に対
して光学的に透明な非常に多数のほぼ一様な材料、例え
ばガラスなどのガラス性材料、石英、サファイヤなどの
結晶性材料、ポリオレフィン、ポリプロピレンなどの合
成ポリマーのいずれかが使用され、好適には非常に剛性
である。以下に説明するように、流体分析にファイバー
36が使用される場合は、ファイバー36を形成する材料の
屈折率（ｎ0）は、当然のことながら、分析される流体
の屈折率（ｎ1）より大きくなければならない。後者の
屈折率は通常は水溶液に対して約1.3である。免疫分析
装置を目的とする場合、ファイバー36は通常3cm乃至5cm
の範囲の長さを有しており、約4cmが好適な長さであ
る。また、ファイバー36の直径は一般に約0.5mm乃至1.5
mmの範囲にあり、約1mmが好適な直径である。しかしな
がら、このような長さと直径は単なる例示としてのもの
であり、制限を加えるものではない点が理解されるべき
である。
ス46は、一体構成の装置32を形成し、また励起放射に対
して光学的に透明な非常に多数のほぼ一様な材料、例え
ばガラスなどのガラス性材料、石英、サファイヤなどの
結晶性材料、ポリオレフィン、ポリプロピレンなどの合
成ポリマーのいずれかが使用され、好適には非常に剛性
である。以下に説明するように、流体分析にファイバー
36が使用される場合は、ファイバー36を形成する材料の
屈折率（ｎ0）は、当然のことながら、分析される流体
の屈折率（ｎ1）より大きくなければならない。後者の
屈折率は通常は水溶液に対して約1.3である。免疫分析
装置を目的とする場合、ファイバー36は通常3cm乃至5cm
の範囲の長さを有しており、約4cmが好適な長さであ
る。また、ファイバー36の直径は一般に約0.5mm乃至1.5
mmの範囲にあり、約1mmが好適な直径である。しかしな
がら、このような長さと直径は単なる例示としてのもの
であり、制限を加えるものではない点が理解されるべき
である。
近接面52からファイバーに入射された励起放射により
ファイバー36の表面に誘起されたけい光もこの面52で収
集または観測される好適な実施例においては迷放射がフ
ァイバーに沿い、その遠位端部54から近接面52に戻らな
いようにすることが望まれる。従って、端部54はその内
部に入射した光を漏らすように形状づけられるとよい
が、好適にはファイバー／吸収体界面における反射を排
除するようにファイバーの屈折率に整合する材料でコー
トされる。吸収体材料は好適には励起放射に関して非け
い光性であり、吸収性がある。端部54にわたって吸収体
を使用した場合も端部がサンプル溶液に浸漬されたとき
けい光が端部54に入射しないようになされる。通常は、
カーボンブラックを充填されたエポキシ樹脂がこのよう
な目的に用いられる。
ファイバー36の表面に誘起されたけい光もこの面52で収
集または観測される好適な実施例においては迷放射がフ
ァイバーに沿い、その遠位端部54から近接面52に戻らな
いようにすることが望まれる。従って、端部54はその内
部に入射した光を漏らすように形状づけられるとよい
が、好適にはファイバー／吸収体界面における反射を排
除するようにファイバーの屈折率に整合する材料でコー
トされる。吸収体材料は好適には励起放射に関して非け
い光性であり、吸収性がある。端部54にわたって吸収体
を使用した場合も端部がサンプル溶液に浸漬されたとき
けい光が端部54に入射しないようになされる。通常は、
カーボンブラックを充填されたエポキシ樹脂がこのよう
な目的に用いられる。
本発明の動作時には、ファイバー36上のコーティング
41は一連の活性化試薬（けい光識別体を含む抗体／抗原
複合体の成分など）のいずれかから形成され、実質的に
は米国特許第4,447,546号に示されたものと同じ手順に
より形成される。装置32を形成する、ファイバー36およ
び管38を一体に装着したボス46が近接面52が開口58の内
部端部でフレーム30内に形成されたシート60に係合し、
完全に着座されるまでフレーム30の開口58内に挿入され
る。ボス46を解放自在に着座したままにするために、板
ばねなどの付勢手段（図略）を開口58の壁部に沿って設
けることができるが、このような摩擦嵌めは付加的なコ
ストまたは複雑化をもたらすことなしに確実ではある
が、解放自在な着座を与える。エンクロージャ38とファ
イバー36の間の空所39はエンクロージャ38の未装着端部
62を通して皮下注射針またはその他の適切な装置により
分析される材料の液体サンプルを充填される。一方、エ
ンクロージャ38が毛管現象の寸法の場合は、端部62を液
体サンプル中に浸漬し、従って空所39を毛細管作用によ
り充填することにより、空所は容易に充填される。サン
プルは、エンクロージャ38の端部62に形成されたメニス
カス面により、および空所39の毛管現象により示される
液体の表面張力により空所39に保持される。充填は、空
所が充填されるとき空気を空所から漏出させる導管48の
存在により促進される。サンプルは所望通り空所39内で
インキュベートされ、これにより流体サンプル中の分析
される材料はコート41に拡散すると共に反応してけい光
識別複合体を形成する。空所39のいずれかの端部にはポ
ンプ手段（一般に64で示される）が装着され、空所の充
填または空にすることを促進し、または毛細管とボスの
接続部でポンプ手段64により生成された圧力に対しても
確実に封止される流動システムを提供する。
41は一連の活性化試薬（けい光識別体を含む抗体／抗原
複合体の成分など）のいずれかから形成され、実質的に
は米国特許第4,447,546号に示されたものと同じ手順に
より形成される。装置32を形成する、ファイバー36およ
び管38を一体に装着したボス46が近接面52が開口58の内
部端部でフレーム30内に形成されたシート60に係合し、
完全に着座されるまでフレーム30の開口58内に挿入され
る。ボス46を解放自在に着座したままにするために、板
ばねなどの付勢手段（図略）を開口58の壁部に沿って設
けることができるが、このような摩擦嵌めは付加的なコ
ストまたは複雑化をもたらすことなしに確実ではある
が、解放自在な着座を与える。エンクロージャ38とファ
イバー36の間の空所39はエンクロージャ38の未装着端部
62を通して皮下注射針またはその他の適切な装置により
分析される材料の液体サンプルを充填される。一方、エ
ンクロージャ38が毛管現象の寸法の場合は、端部62を液
体サンプル中に浸漬し、従って空所39を毛細管作用によ
り充填することにより、空所は容易に充填される。サン
プルは、エンクロージャ38の端部62に形成されたメニス
カス面により、および空所39の毛管現象により示される
液体の表面張力により空所39に保持される。充填は、空
所が充填されるとき空気を空所から漏出させる導管48の
存在により促進される。サンプルは所望通り空所39内で
インキュベートされ、これにより流体サンプル中の分析
される材料はコート41に拡散すると共に反応してけい光
識別複合体を形成する。空所39のいずれかの端部にはポ
ンプ手段（一般に64で示される）が装着され、空所の充
填または空にすることを促進し、または毛細管とボスの
接続部でポンプ手段64により生成された圧力に対しても
確実に封止される流動システムを提供する。
次に、光源22が付勢されて光ビーム34を生成し、この
光ビームは最大受容角以下またはその角度で近接面52に
入射するようにミラー26により反射される。レンズ28が
選択され、シート60に対して軸方向に配置され、これに
より反射光ビーム34の半径方向の最外部光線のすべては
ボス46の媒体を横切り、更にボスとファイバーの間の移
行領域で端部43の丁度半径方向内方に向け、ファイバー
36内に入射する。このレンズ28の選択および配置によ
り、近接面52上の、従ってファイバー36とボス46の移行
領域上の励起スポットの大きさが正確に制御される。シ
ート60は開口58の周囲に物理的、必然的に当接するが、
それにも係らず、このシート60は面52に入射し、それか
ら出射する光を遮蔽し、遮断し、或いは妨害することは
なく、これは最大受容角を与えるのに必要な面52上の最
大光スポットに比べて開口の断面寸法が好適にははるか
に大きいということによる。
光ビームは最大受容角以下またはその角度で近接面52に
入射するようにミラー26により反射される。レンズ28が
選択され、シート60に対して軸方向に配置され、これに
より反射光ビーム34の半径方向の最外部光線のすべては
ボス46の媒体を横切り、更にボスとファイバーの間の移
行領域で端部43の丁度半径方向内方に向け、ファイバー
36内に入射する。このレンズ28の選択および配置によ
り、近接面52上の、従ってファイバー36とボス46の移行
領域上の励起スポットの大きさが正確に制御される。シ
ート60は開口58の周囲に物理的、必然的に当接するが、
それにも係らず、このシート60は面52に入射し、それか
ら出射する光を遮蔽し、遮断し、或いは妨害することは
なく、これは最大受容角を与えるのに必要な面52上の最
大光スポットに比べて開口の断面寸法が好適にははるか
に大きいということによる。
光ビーム34が面52からファイバー36に沿い伝搬するの
に従って、この光ビームはファイバーに沿ったビームの
透過を伴うエバネッセント波によりコーティング41中に
けい光を励起または誘起することができる。次に、コー
ト41においてけい光識別複合体内に誘起されたけい光の
一部は励起材料からファイバー内にトンネルバックし、
近接面52を通して全内部反射により、伝達され、レンズ
28を通り、ミラー26を通過し、検出器24に収束され、こ
れによりコート41におけるけい光識別複合体の存在が示
される。分析が完了した後、ファイバーおよびボスのア
センブリーは開口58のそのシートから容易に除去される
と共に必要に応じて投棄され、装置は新たな分析のため
その新しい使い捨て形態を受けるように準備される。
に従って、この光ビームはファイバーに沿ったビームの
透過を伴うエバネッセント波によりコーティング41中に
けい光を励起または誘起することができる。次に、コー
ト41においてけい光識別複合体内に誘起されたけい光の
一部は励起材料からファイバー内にトンネルバックし、
近接面52を通して全内部反射により、伝達され、レンズ
28を通り、ミラー26を通過し、検出器24に収束され、こ
れによりコート41におけるけい光識別複合体の存在が示
される。分析が完了した後、ファイバーおよびボスのア
センブリーは開口58のそのシートから容易に除去される
と共に必要に応じて投棄され、装置は新たな分析のため
その新しい使い捨て形態を受けるように準備される。
面52以外のファイバー36の表面は光透過または内部反
射のためには使用されず、従って分析装置32の導波特性
との干渉なしに装置32を開口58内に保持し、整合させ、
または位置決めして使用される。これらの表面は光学的
には使用されないため、それらは仕上げ加工の必要がな
く、また装置の透過特性を損なうことなしに成形シーム
や注型マーク、金属継手などを受けることができる。ボ
ス46の大きさは比較的大きいため（ファイバーの直径に
比べて）装置32はファイバー単独の場合より大きな力に
耐えることができると共に、装置の透過特性にこの場合
も影響を与えることなしに、容易および／または自動化
された操作が可能になる。
射のためには使用されず、従って分析装置32の導波特性
との干渉なしに装置32を開口58内に保持し、整合させ、
または位置決めして使用される。これらの表面は光学的
には使用されないため、それらは仕上げ加工の必要がな
く、また装置の透過特性を損なうことなしに成形シーム
や注型マーク、金属継手などを受けることができる。ボ
ス46の大きさは比較的大きいため（ファイバーの直径に
比べて）装置32はファイバー単独の場合より大きな力に
耐えることができると共に、装置の透過特性にこの場合
も影響を与えることなしに、容易および／または自動化
された操作が可能になる。
本発明は、ファイバーの近接端部およびけい光が励起
されるファイバーのその部分の間で、またはそれらの部
位で接触、介在、装着またはクラッディング材料に起因
する開口数の低下がない限りは、サンプルの屈折率およ
びファイバーの屈折率により加えられる束縛の下で実現
される大きな開口数を有するファイバーオプチックス分
析装置を提供する。更に、ファイバー36およびボス46の
一体アセンブリーが分析装置20により確実に保持される
ので、ファイバーの移動に起因して生じ得る処理量の損
失は実質的に存在しない。また、米国特許第4,447,546
号に示されたような微細ファイバーよりむしろかなり強
固なガラス「ファイバー」またはロッドを使用するの
で、使用されるガラスの種類、即ち遠距離通信ガラスに
制限されることはなく、従って既に注目したように、サ
ンプルに当接するファイバー部分で得ることができる最
大開口数を更に増強する非常に高屈折率のガラス、結
晶、ポリマーなどを使用してよい。
されるファイバーのその部分の間で、またはそれらの部
位で接触、介在、装着またはクラッディング材料に起因
する開口数の低下がない限りは、サンプルの屈折率およ
びファイバーの屈折率により加えられる束縛の下で実現
される大きな開口数を有するファイバーオプチックス分
析装置を提供する。更に、ファイバー36およびボス46の
一体アセンブリーが分析装置20により確実に保持される
ので、ファイバーの移動に起因して生じ得る処理量の損
失は実質的に存在しない。また、米国特許第4,447,546
号に示されたような微細ファイバーよりむしろかなり強
固なガラス「ファイバー」またはロッドを使用するの
で、使用されるガラスの種類、即ち遠距離通信ガラスに
制限されることはなく、従って既に注目したように、サ
ンプルに当接するファイバー部分で得ることができる最
大開口数を更に増強する非常に高屈折率のガラス、結
晶、ポリマーなどを使用してよい。
ボス46の全表面（面52以外の）およびエンクロージャ
38の外部表面および端部62は個別要素として、または流
し込みコートとして、或いは光を通さないコーティング
またはカバーを備えることができる。このようなコーテ
ィングはサンプル領域からのストレイ（迷光）または室
内光を保持するために使用され、開口58が装置の外側の
無保護領域に設けられることを可能にし、従って妨害の
ない代替および充填を容易にする。ボス46を取込んだ装
置32を使用した場合の他の利点としては、ファイバーの
入力面とファイバー表面のサンプル流体との当接領域の
間のファイバー部分の散乱により支配的に惹起されると
考えられるバルクけい光の減少があげられる。ファイバ
ーに励起放射が入射される媒体としてボス46を使用する
と、散乱をもたらすファイバー部分はかなり排除され、
従ってバルクのけい光が低減される。
38の外部表面および端部62は個別要素として、または流
し込みコートとして、或いは光を通さないコーティング
またはカバーを備えることができる。このようなコーテ
ィングはサンプル領域からのストレイ（迷光）または室
内光を保持するために使用され、開口58が装置の外側の
無保護領域に設けられることを可能にし、従って妨害の
ない代替および充填を容易にする。ボス46を取込んだ装
置32を使用した場合の他の利点としては、ファイバーの
入力面とファイバー表面のサンプル流体との当接領域の
間のファイバー部分の散乱により支配的に惹起されると
考えられるバルクけい光の減少があげられる。ファイバ
ーに励起放射が入射される媒体としてボス46を使用する
と、散乱をもたらすファイバー部分はかなり排除され、
従ってバルクのけい光が低減される。
ここに含まれる本発明の範囲から逸脱せずに上記のプ
ロセスおよび装置は或る変更がなされてもよく、従って
上記の説明または添付して図面に含まれる全ての事項は
例示としてのものであり、制限するものではない。
ロセスおよび装置は或る変更がなされてもよく、従って
上記の説明または添付して図面に含まれる全ての事項は
例示としてのものであり、制限するものではない。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01N 21/62 - 21/65 G01N 33/543
Claims (23)
- 【請求項１】けい光材料内にけい光を励起することがで
きる放射源からの励起放射により流体サンプルを分析す
る装置において、 前記励起放射および前記けい光を透過させる全内部反射
性の単体の細長い基体を備え、該基体はボス部と前記放
射が導入される１端部を有する細長いファイバー部とを
有し、 前記ファイバー部の前記１端部は前記ボス部に固定結合
され、前記ボス部は、前記１端部に導入された前記励起
放射に対する最大立体受容角が全体的に前記ボス部の透
過媒体内にあるように寸法が定められる分析装置。 - 【請求項２】前記基体の前記ファイバー部とボス部との
間に、前記放射の前記ファイバー部に沿っての伝搬に対
する光学的不連続性が、存在しない請求項１記載の装
置。 - 【請求項３】前記ボス部は前記ファイバー部の屈折率に
整合された屈折率を有する請求項１記載の装置。 - 【請求項４】前記ファイバー部の表面の少なくとも一部
に前記けい光材料のコーティングを含む請求項１記載の
装置。 - 【請求項５】前記けい光材料は、前記励起放射により発
生されたエバネッセント波により励起されたとき前記け
い光を発生するけい光識別体を含む抗体／抗原複合体の
少なくとも１部分を含む請求項４記載の装置。 - 【請求項６】中空状の細長いエンクロージャであって、
前記ファイバー部と該エンクロージャの間に空所を与え
るように前記ファイバー部の周りに配置されると共にそ
れから隔置されたエンクロージャを含む請求項１記載の
装置。 - 【請求項７】前記ファイバー部は前記エンクロージャ内
に同心状に配置される請求項６記載の装置。 - 【請求項８】前記エンクロージャと前記ファイバー部の
間の空所は毛管現象を生ずる寸法である請求項６記載の
装置。 - 【請求項９】前記細長いエンクロージャの１端部は前記
基体の前記ファイバー部に隣接する前記ボス部に当接す
ると共に十分に封止される請求項６記載の装置。 - 【請求項１０】当該装置の外部と、前記ボス部に隣接す
る前記ファイバー部と前記エンクロージャとの間の該空
所との間に延在する導管手段を備える請求項９記載の装
置。 - 【請求項１１】前記空所を通して前記サンプルを流す流
体封止システムを与えるように前記空所に接続されたポ
ンプ手段を備える請求項１記載の装置。 - 【請求項１２】前記ファイバー部の他端部に係り、該他
端部を通しての励起放射、けい光および迷光の伝搬をブ
ロックする手段を備える請求項１記載の装置。 - 【請求項１３】前記ブロックするための手段は前記ファ
イバー部の屈折率にほぼ整合された屈折率を有する放射
吸収体を含む請求項12記載の装置。 - 【請求項１４】前記基体の前記ファイバー部がそこで前
記基体の前記ボス部から突出するところの移行領域と逆
側の前記ボス部の表面は、ほぼ平面をなすと共に前記フ
ァイバー部の伸長の軸線にほぼ垂直に配置される請求項
１記載の装置。 - 【請求項１５】前記基体の前記ファイバー部がそこで前
記基体の前記ボス部から突出するところの移行領域と逆
側の前記ボス部の表面は、レンズ表面をなすように構成
され、該レンズ表面の光軸は前記ファイバー部の伸長軸
線にほぼ共線をなす請求項１記載の装置。 - 【請求項１６】前記ファイバー部の伸長軸線を横断する
前記ボス部の最小断面寸法は前記ファイバー部の最大断
面径よりかなり大きくされる請求項１記載の装置。 - 【請求項１７】前記ボス部を固定位置に保持するシート
手段と、 前記励起放射の放射源と、 前記シート手段に向けて前記放射を収束する光学手段
と、 前記励起放射に応答して前記ファイバー部の端部から放
射されたけい光放射を検出する検出手段と、更に 前記光源、光学手段および検出手段を前記シート手段に
対して固定した関係で装着して、前記ボス部が前記シー
ト手段に保持されるとき前記受容角内で前記ボス部を通
して前記ファイバー部の前記端部に前記励起放射を導入
する装着手段とを備える請求項１記載の装置。 - 【請求項１８】前記光学手段に前記励起放射を入射させ
るように前記装着手段に結合されると共に、前記けい光
を前記検出手段に入射させるビームスプリット手段を備
える請求項17記載の装置。 - 【請求項１９】前記ボス部は、前記ファイバー部の長手
軸線に対してほぼ垂直をなすと共に、前記基体の前記フ
ァイバー部がそこで前記基体の前記ボス部から突出する
ところの移行領域に対し逆側の前記ボス部の表面上に配
置された平面を含む請求項17記載の装置。 - 【請求項２０】前記基体の前記ファイバー部がそこで前
記基体の前記ボス部から突出するところの移行領域とは
逆側の前記ボス部の表面はレンズ表面を与えるように構
成され、該レンズ表面の光軸は前記ファイバー部の伸長
軸線に対しほぼ共線をなす請求項17記載の装置。 - 【請求項２１】前記ボス部は、該ボス部が前記シート手
段に確実かつ解放自在に保持可能なように前記シート手
段の形状にほぼ整合された断面形状を有する請求項17記
載の装置。 - 【請求項２２】前記ボス部は円形断面を有すると共にほ
ぼ一様な直径を有する請求項17記載の装置。 - 【請求項２３】前記空所を通して前記サンプルを流すた
めの流体封止システムを提供するように前記空所に接続
されたポンプ手段を備える請求項17記載の装置。
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