JP3608066B2

JP3608066B2 - 粒子分析装置

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Publication number: JP3608066B2
Application number: JP00479497A
Authority: JP
Inventors: 英雄榎; 亮三宅; 功夫山崎; 勝男塚田; 勝仁原田; 忠文黒石; 幹雄依田; 直樹原; 伊智朗圓佛; 明宮代
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1997-01-14
Filing date: 1997-01-14
Publication date: 2005-01-05
Anticipated expiration: 2017-01-14
Also published as: JPH10197440A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体が連続して流れる流路内で流体内に含有された粒子を順次検出分析する粒子分析装置に係り、特に粒子による流路の閉塞や粒子の滞留の防止に配慮した装置に関する。また、シース液を再利用できる装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
海洋学や陸水学の分野では海水や淡水に含まれるプランクトンの数密度や種類を顕微鏡下で目視分析することが一般に行われて来たが、広範囲のプランクトン試料に対する形態学的特徴、状態、成長状況などを検討するには膨大な時間が必要であり、観察者の主観が入ることを避けられなかった。これらの問題に対応するため、医学や細胞学の分野で発達して来たフローサイトメトリー技術が適用されてきている。
【０００３】
フローサイトメトリーは分析対象となるの細胞などの微粒子を含むサンプル液を導管を通してフローセル内に流す。このとき導管を包むフローセルにも流体（シース液と呼ぶ）を流し、サンプル液がシース液で外側を包み込まれた状態で流れるようにする。これにフローセルの下流側に設置したレーザからの光をスポット状に照射する。サンプル液に含まれる粒子はその種類により光の散乱、吸収の程度が異なる。また、粒子に含まれる色素などが照射光により励起され蛍光を発生する場合がある。これらの光をセンサにより光電変換しそれらの信号の強度分布によりサンプル液に含まれる粒子の大きさや種類を推定する。
【０００４】
通常、サンプル液をフローセル内に注入するためには注射器状のシリンジポンプを使用する。シリンジ内に吸入されたサンプル液はバルブを切り替えることにより導管側に吐出されるが、サンプル液に含まれるプランクトンが大きい場合や凝集している場合、バルブやシリンジ内にプランクトンが停滞し流路閉塞を生じたり、計測精度の低下を招く恐れがあった。動物プランクトンなどの大形のプランクトンを分類するため直接テレビカメラで粒子を撮像する装置では、これに対処するためサンプル液を保持する容器の下端に細孔を設け、サンプル液を保持する容器を直接フローセルに取り付けることによりサンプル導入の流路を極力短くしている。
【０００５】
しかしながら、サンプル液を保持する容器からのサンプル液流出量は、サンプル液を保持する容器の水位とフローセル内に接続した管から供給されるシース液溜の水位差から生じる圧力差と両者を接続する流路の抵抗により決まるが、サンプル液を保持する容器の水位はサンプル液の流出に従って低下するため、サンプル液の流量が計測開始時から徐々に変化する。また、サンプル液を保持する容器の水面とシース液溜の水面はいずれも拘束されていないため、外部の振動により容易に水面が上下し圧力差が変化することによりサンプル流量が脈動する恐れがある。この影響は流路が太く流路抵抗が小さいほど大きくなるのでサンプル液に含まれるプランクトンのサイズが大きくなるほど振幅が大きくなる。これによりフローセル内のサンプル流が不安定になったり、サンプル流の断面積が変化したりしてサンプル流内のプランクトンの位置が不確定になり、テレビカメラで捉えられる粒子像がぼけるなどの影響が生じる恐れがある。従って、計測中にサンプル液を保持する容器に新たにサンプル液を追加することは困難と考えられる。
【０００６】
また、フローセルから出たサンプル液とシース液は出口で混合し、メッシュ状のフィルタで濾した後ポンプでシース液溜に汲み上げ、シース液として再利用することが多いため、サンプル液によるフローセルの汚染の恐れがある。
【０００７】
これらに関連する文献としては、Ｃｙｔｏｍｅｔｒｙ１０：５２２−５２８（１９８９）、Ｃｙｔｏｍｅｔｒｙ１７：１０９−１１８（１９９４）などがある。
【０００８】
また、特開平８−７５６３２号公報開示の装置では、サンプル液をフィルタリングして粒子成分を除去しシース液として利用しているが、シース液は使い捨てのためフィルタの消耗が早くなる恐れがある。また、サンプル液に含まれる溶液成分によるフローセルの汚染の恐れがある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、シース液の消費量を低減させるとともに、シース液がサンプル液により汚染されることを防止するにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、シース液に囲まれシース液とともに層流状態で流れるサンプル液の粒子をフローセル外部に配置された検出器で計測したのち、フローセル中に配置されたサンプル液取出し導管により層流状態で流れるシース液の中のサンプル液部分をシース液と分離して取り出し、のこりのシース液をシース液流出路に導いて再循環させ、再利用するようにしたものである。また、サンプル液がシース液に混入することがないように、層流状態で流れるサンプル液の周囲のシース液の一部も併せて前記サンプル液取出し導管によりシース液と分けて取り出すようにしたものである。
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明の粒子分析装置は、フローセルと、前記フローセルの一方の端部に接続されたシース液流入路と、前記フローセルの前記一方の端部内に開口させて設けられたサンプル液供給導管と、前記フローセル内を流れるサンプル液に含まれる粒子を計測する第１の検出器と、を含んでなる粒子分析装置において、前記フローセルの他方の端部に接続され、シース液駆動手段を介して前記シース液流入路の他端に接続されたシース液流出路と、前記フローセルの他方の端部内に前記サンプル液供給導管の開口に対向して開口させて設けられたサンプル液取出し導管と、前記サンプル液供給導管またはサンプル液取出し導管に接続されてサンプル液を駆動するサンプル液駆動手段と、を含んでなることを基本とする。
【００１２】
特に、前記フローセルの他方の端部または前記シース液流出路を流体駆動手段を介してシース液貯溜手段に接続するシース液補充流路とを含んでなることを特徴とする。
上記の本発明の粒子分析装置において、シース液駆動手段及びサンプル液駆動手段を含む流体駆動手段を流量制御する制御手段を設けることができる。
【００１３】
また、上記の本発明の粒子分析装置において、前記サンプル液供給導管に接続してサンプル液を貯溜する容器を設けることができる。
【００１４】
また、上記の本発明の粒子分析装置において、サンプル液の発生源から前記容器にサンプル液を供給する手段を設けることができる。
【００１５】
また、上記の本発明の粒子分析装置において、前記サンプル液供給導管に接続されてサンプル液を駆動するサンプル液駆動手段のサンプル液入り口はサンプル液取出し導管に、またサンプル液取出し導管に接続されてサンプル液を駆動するサンプル液駆動手段のサンプル液出口はサンプル液供給導管に、それぞれ接続して設けることができる。
【００１６】
また、上記の本発明の粒子分析装置において、前記第１の検出器の上流側に前記フローセルを流れる流体中の粒子を検出する前検出器を設け、前検出器の出力に応じてサンプル液駆動手段及びシース液駆動手段を含む各流体駆動手段を制御するように構成されている制御手段を設けたことを特徴とする。
【００１７】
また、上記の本発明の粒子分析装置において、前記フローセルはほぼ直線をなす管路であり、前記サンプル液供給導管の開口中心と前記サンプル液取出し導管の開口中心を結ぶ線は前記フローセルの軸線と平行とすることができる。
【００１８】
また、上記の本発明の粒子分析装置において、フローセル内部のサンプル液供給導管及びサンプル液取出し導管の軸線はいずれも直線をなしており、両者の軸線は同一直線上にあるものとすることができる。
【００１９】
また、上記の本発明の粒子分析装置において、フローセルは円筒形をなしており、前記同一直線はフローセルの中心軸線にほぼ一致して設けることができる。
【００２０】
また、上記の本発明の粒子分析装置において、サンプル液に含まれる粒子や溶存成分を除去する浄化手段を設け、該浄化手段により浄化されたサンプル液をシース液として使用するようにすることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例である粒子分析装置を図１に示す。まず、装置構成について説明する。図示の粒子分析装置は、透明部材からなる細管部３１を備えたフローセル３と、フローセル３の両端に細管部３１を隔てかつ軸線を一致させて対向配置され一端をフローセル内で開口させ他端をフローセル外に位置させたサンプル液供給導管（以下、導管１１という），サンプル液取出し導管（以下、導管１２という）と、導管１１の他端に接続され弁７７を介装した流路４１と、導管１２の他端に接続されサンプル液駆動手段（以下、ポンプ５１という）を介装した流路４２と、フローセル３の上端部（導管１１が配置された側の端部）に接続され弁７０を介装した泡抜き用の流路４７と、シース液２３を貯える容器１５と、フローセル３の下端部（導管１２が配置された側の端部）をポンプ５３、三方弁７６を介して前記容器１５底部に接続する流路４８と、吸込側をフィルタ４００を介装したシース液流出路（以下、流路４４という）を介してフローセル３の下端部に接続し、吐出側をシース液流入路（以下、流路４０という）を介してフローセル３の上端部に接続したシース液駆動手段（以下、ポンプ５２という）と、フローセル３の細管部３１に配置され細管部３１の内部を通過する流体や粒子の情報を取得する第１の検出器６と、流路４７に設けた気液判別センサ６２と、流路４０に設けられサンプル液２１の混入割合を検知する第２の検出器６１と、前記三方弁７６の他の出口に接続された流路４３と、流路４３に設けられた気液判別センサ６３と、装置の各要素をコントロールする制御部９と、を含んで構成されている。
【００２２】
フローセル３の細管部３１は中心軸が直線の円筒形で、導管１１，１２の軸線は、細管部３１の中心線に一致している。流路４１は導管１１の他端をサンプル液２１の存在する図示しない容器または配管に接続している。一方、流路４２は導管１２の他端をポンプ５１を介して図示しない容器または配管に接続している。流路４０とフローセル３は、シース液２３が循環する閉ループを形成している。ポンプ５１，５２がサンプル液，シース液をそれぞれ駆動する流体駆動源である。ポンプ５３は吐出側をフローセル３側にして配置されている。制御部９は、あらかじめ設定されたプログラムまたは操作者からの入力により、各要素（第１の検出器６，第２の検出器６１、気液判別センサ６２，６３、ポンプ５１，５２，５３、弁７０，７７、三方弁７６）からの状態信号を受けたり、各要素（ポンプ５１，５２，５３、弁７０，７７、三方弁７６）へ動作指令信号を発したりする（信号線は図示してない）。ポンプ５１，５２，５３はいずれも制御部９により流量制御可能としてある。
【００２３】
次に、上記構成の装置の動作について説明する。初期状態では流路４０およびフローセル３内は空の状態とする。これにシース液２３を容器１５からポンプ５３によりフローセル３内に送り込む。このとき、弁７０を開放し流路４７を通してフローセル３から空気が抜ける状態とする。また、弁７７を閉じシース液２３が流路４１に逆流しないようにする。また、これと同時にポンプ５２を起動し流路４０内にシース液２３を吸い込む。これによりフローセル３と流路４０からなる閉ループから流路４７を通って空気が追い出される。空気抜きが終了したかどうかは例えば、流路４７に設けた気液判別センサ６２により検出し、空気抜きが終了したらポンプ５２、ポンプ５３を停止する。また、弁７０を閉じ、弁７７を開く（この操作を初期設定という）。
【００２４】
測定時にはポンプ５２を駆動し、閉ループのシース液２３を図上、時計回りに循環させる。この方向は、導管１１を通るサンプル液の流れ方向と、フローセル３の細管部３１を流れるシース液の流れ方向が一致する方向である。このときシース液２３の流量はフローセル３内の流れが層流に保たれるような流量とする。次に、ポンプ５１を駆動しサンプル液２１をフローセル３内に吸引する。このときのサンプル液吸引量もフローセル３内の流れが層流に保たれる流量とする。なお、層流の条件はレイノルズ数で規定できるのでレイノルズ数が小さな範囲に流量を設定することが望ましい（Ｒｅ＜２３００以下）。フローセル３内に入ったサンプル液２１はシース液２３により包み込まれてフローセル３の中心軸付近を流れて細管部３１を通過し第１の検出器６により計測される。
【００２５】
フローセル３内に吸入されたサンプル液２１に相当する体積分の流体は導管１２から吸引され閉ループから除かれる。言い換えると、ポンプ５１で吸引される体積と等しい体積のサンプル液２１が導管１１を経てフローセル３に導入される。フローセル３に導入されたサンプル液２１は、前述のように、シース液２３により包み込まれてフローセル３の中心軸付近を流れて細管部３１を通過し、フローセル３の中心軸線上に開口する導管１２に吸引され、流路４２を経て排出される。したがって、ポンプ５２に吸引されて閉ループを循環する流体に混入されるサンプル液２１の量は少なく、シース液のサンプル液による汚染も限られたものとなり、繰返し使用が可能となる。もっとも、サンプル液２１は層流で中心軸付近を流れていて導管１２に導かれ、大部分は導管１２に流入するがその一部は閉ループ内に混入する可能性がある。このため、第１の検出器６または閉ループ内に設けた第２の検出器６１によりサンプル液２１のシース液２３への混入割合を検知し、一定量を超えた場合、閉ループ内の液体を排出し清浄なシース液と交換する。シース液２３へのサンプル液２１の混入割合は、電気伝導度や吸光度などの測定で検出できる。
【００２６】
シース液交換時はポンプ５１を停止し、弁７０を開き、弁７７を閉じ、３方弁７６を切り替え、ポンプ５３を逆転し閉ループ内の液体を流路４３に排出する。液体の排出終了の確認は気液判別センサ６３により行う。液体の排出が確認された後は初期状態と同様となるので前述の初期設定と同様の動作を行う。
【００２７】
また、シース液２３に混入する粒子を除くフィルタ４００を閉ループに設けてもよい。この場合、液体の排出前にポンプ５２を逆転しフィルタ４００を逆洗しフィルタ４００にトラップされた粒子などを閉ループ内の液体内に放出するようにしてもよい。また、フィルタ４００の閉塞はフィルタ前後の圧力差を検知する圧力センサ（図示しない）によりフィルタの圧損を計測し圧損が一定値以上になった場合、警報を発し交換時期を知らせたり逆洗を行うこととしてもよい。なお、シース液２３の循環方向を反時計回りとしサンプル液２１の供給を流路４２側としてポンプ５１によりサンプル液２１を注入する方式としてもよい。
【００２８】
また、図２に示すように流路４１側にポンプ５１を設置してサンプル液２１を注入する方式としてもよい。また、この場合、シース液２３の循環方向を反時計回りとし、サンプル液供給側を流路４２側としてポンプ５１によりサンプル液２１を吸入する方式としてもよい。
【００２９】
なお、ポンプとしては一軸偏心ねじポンプやギアポンプなど連続運転が可能で流れの方向を逆転できるものが望ましいが、シリンジポンプ等の間欠運転を行うポンプを使用してもよいことは言うまでもない。その場合、図１に対応する構成は図３に示すように、流路４２に三方弁７８を介してシリンジポンプ５１１を接続し、シリンジポンプ５１１によりフローセル３内から流体を吸引した後３方弁７８を切り替え、シリンジポンプ５１１から流路４５を経て流体を排出する形となる。また、図２に対応する構成は図４に示すように、流路４１に三方弁７８を介してシリンジポンプ５１１を接続し、シリンジポンプ５１１によりサンプル液２１を流路４６を経て一旦吸引した後３方弁７８を切り替えてフローセル３に送り込むこととなる。なお、以下の実施例でも図２、図３、図４の構成を適用できる。また、サンプル液を図示しない浄化手段により濾過するなどしてシース液を生成とすることとしてもよい。この場合でもサンプル液に含まれる成分によるフローセルなどの汚染の恐れがあるがシース液が循環再利用されるためサンプル液に含まれる成分のフローセルなどの流路内壁への吸着量は少なくなるので、汚染の進行が遅くなる。また、シース液を使い捨てにしないので浄化手段の消耗も少なくなる。
【００３０】
また、サンプル液が清澄な場合は流路４８以前のシース液供給部分を省略し、導管から流入するサンプル液を閉ループに満たし循環させることとしてもよい。
【００３１】
本実施例によれば、シース液を循環使用できるのでシース液の消費量が減少しランニングコストの低下、装置の小形化が可能となる。また、サンプル液の大部分を出口側の導管から回収できるのでサンプル液の再利用、再測定が可能になる。さらに、測定後のサンプル液をシース液と別の流路で排出するので、サンプル液が特別の処理を要する汚染物質の場合、測定後も汚染物質の量が増加せず、廃棄物処理のコストが増加するのが避けられる。
【００３２】
本発明の第２の実施例を図５に示す。本実施例と前記第１の実施例の相違点は、ポンプ５２出側の流路４０とシース液貯溜手段である容器１５の底部をポンプ５４を介して連通するシース液補充流路として流路４０４を設けた点である。ポンプ５４も他のポンプと同様、流量制御可能としてある。他の構成は同一であるので、同一の符号を付して説明を省略する。ポンプ５４は吐出側が流路４０側となるように配置されている。ポンプ５１の流量をＱ１、ポンプ５２の流量をＱ２、ポンプ５４の流量をＱ３としフローセル３の端部３２（導管１１が配置された側の端部）へのシース液２３の流入量をＱ４、流路４１側からフローセル３へのサンプル液の流入量をＱ５とすると、流路４０とフローセル３からなる閉ループへの液体の出入りは釣り合っていなければならないから、
Ｑ１＝Ｑ３＋Ｑ５
が成り立つ。またフローセル３への出入りも釣り合っているから、
Ｑ１＋Ｑ２＝Ｑ４＋Ｑ５
となる。したがって、サンプル液の流入量Ｑ５は、ポンプ５１の流量Ｑ１とポンプ５４の流量Ｑ３により決まり、
Ｑ５＝Ｑ１−Ｑ３
となるので、ノズル１２から出て行く量（ポンプ５１の流量）Ｑ１はサンプル液の流入量Ｑ５よりも大きくなる。また、シース液の流入量Ｑ４は、ポンプ５２の流量Ｑ２とポンプ５４の流量Ｑ３から、
Ｑ４＝Ｑ２＋Ｑ３
ときまる。したがって、ポンプ５４によりサンプル液の流入量がＱ３だけ減少し、それに相当してシース液の流入量がＱ３増加することになる。この時、例えば、図６に示すようにフローセル３の形状を、細管部３１の両端部にそれぞれ円錐台状部分とこの円錐台状部分に連結された円筒部を接続して上下対称とし、導管１１、導管１２の形状を同一とし配置を上下対称の位置とする。Ｑ３＝０の場合、フローセル３内の流れが層流とすると、導管１１から吸入されたサンプル液２１はまわりをシース液２３に囲まれた状態で互いに混じりあうことなく細管部３１を通過して導管１２に達する。しかしながら、導管１１から出るサンプルの流れ（サンプル流）はフローセル３の流入側の端部３２の形状に応じて縮小されるが、導管１２に達したときはフローセル３の流出側の端部３３の形状に応じて拡大されるため、導管１２に達した時のサンプル流の断面形状、流速分布は導管１１から出た時のサンプル流の断面形状、流速分布と必ずしも一致しない。従って、サンプル液２１の一部が導管１２から回収できずにシース液２３に混入し閉ループに入り込む。
【００３３】
また、フローセル３を通過している間にサンプル液２１とシース液２３の境界を介して拡散が起こりシース液２３の境界付近にサンプル液２１の一部が混入した混合部２２が生じる。
【００３４】
以上の２原因によりシース液２３にサンプル液２１が混入するのでポンプ５４の流量Ｑ３を調整し、サンプル液２１周辺のシース液２３をサンプル液２１と併せて導管１２から吸引し、ポンプ５２に吸引されるシース液２３へのサンプル液２１の混入を防ぐ。
【００３５】
なお、フローセルの形状、導管の形状、位置については上下対称としたが、上下対称でなくても、サンプル液出口側の導管がサンプル液２１全部とシース液２３の一部を捉えられればよいことは言うまでもない。
【００３６】
本実施例によれば、ポンプ５４から少量のシース液を閉ループに注入することで、前記第１の実施例による効果に加え、サンプル液とシース液の混合によるシース液の汚染がさらに少なくなるのでフローセルや流路の汚れが防止でき、シース液の消耗を低減できるという効果がある。
【００３７】
本発明の第３の実施例を図７に示す。本実施例の装置が前記第２の実施例と相違する点は、ポンプ５４の吐出側のシース液補充流路（流路４０５）の接続先がポンプ５２の吐出側の流路４０ではなくポンプ５２の吸込側とフィルタ４００の間の流路４４になっている点である。他の構成は前記第２の実施例と同じであるので、それらには同一の符号を付し、説明を省略する。ポンプ５１の流量をＱ１、ポンプ５２の流量をＱ２、ポンプ５４の流量をＱ３とし、フローセル３の端部３２へのシース液２３の流入量をＱ４、流路４１側からフローセル３へのサンプル液の流量をＱ５とすると、流路４０とフローセル３からなる閉ループへの液体の出入りが釣り合っているから、
Ｑ１＝Ｑ３＋Ｑ５
が成り立つ。一方、フローセル３への出入りも釣り合っているから、
Ｑ１＋Ｑ２＝Ｑ４＋Ｑ５＋Ｑ３
となる。また、この場合、シース液の流入量Ｑ４は、ポンプ５２の流量Ｑ２と一致する。フローセル３の形状を図６の場合と同じく上下対称とし導管１１、導管１２の形状を同一とし配置を上下対称の位置とする。Ｑ３＝０の場合、第２の実施例と同様にサンプル液２１の一部がシース液２３に混入する恐れがあるが、図５の実施例と同様にポンプ５３の流量を調整しサンプル液２１周辺のシース液２３をサンプル液２１と併せて導管１２に吸引し、ポンプ５２に吸引されるシース液２３へのサンプル液２１の混入を防ぐ。
【００３８】
なお、フローセルの形状、導管の形状、位置については上下対称としたが、上下対称でなくてもサンプル液出口側の導管１２がサンプル液の全部とシース液の一部を捉えられればよいことは言うまでもない。
【００３９】
本実施例によれば、ポンプ５４から少量のシース液を閉ループに注入することで、前記第１の実施例による効果に加え、サンプル液とシース液の混合によるシース液の汚染がさらに少なくなるので、フローセルや流路の汚れが防止でき、シース液の消耗を低減できるという効果がある。
【００４０】
図８に本発明の第４の実施例を示す。本実施例の装置が前記第１の実施例と異なるのは、サンプル液２１をフローセル３に導入する流路４１の一端をサンプル液２１が保持された容器１３の底に接続した点である。他の構成は前記第２の実施例と同じであるので、それらには同一の符号を付し、説明を省略する。サンプル液２１の供給、追加は人手によりビーカなどの容器１６から注ぐこととしてもよいし、ポンプや高低差などの送液手段５５によりサンプル液２１を例えば湖沼や河川などの取水場所２５から配管４９により容器１３に供給してもよい。なお、本実施例では図１の実施例と類似の構成であるが、図５、図７の実施例の様にポンプ５４を追加した構成としてもよいことは言うまでもない。
【００４１】
本実施例によれば、前記第１の実施例による効果に加え、サンプル液が流れる流路が短縮できるので粒子などによる詰まりが生じにくい。また容器１３がサンプル液入り側を開放しているので人手による追加などサンプル液の供給が随意、随時にできる。
【００４２】
図９に本発明の第５の実施例を示す。本実施例が前記第１の実施例と異なるのは、サンプル液２１をフローセル３に導入する流路４１の一端をサンプル液２１が保持された容器１３の底に接続し、ポンプ５１の出側の流路４２の下流端を前記容器１３に接続した点である。他の構成は前記第１の実施例と同じであるので、それらには同一の符号を付し、説明を省略する。すなわち、本実施例は、サンプル液２１の出側の流路４２から入り側の容器１３にサンプル液２１を返送する構成である。なお、本実施例では図１の実施例と類似の構成であるが、図５、図７の実施例の様にポンプ５４を追加した構成としてもよいことは言うまでもない。
【００４３】
本実施例によれば、前記第１の実施例による効果に加え、サンプル液の大部分を出口側の導管１２，流路４２を経て容器１３に回収できるので、サンプル液の再利用、再測定が可能になる。また、同一サンプル液の時間変化が計測できる。また、本実施例はサンプル液の損失が少ないので少量・貴重サンプルの測定に適している。なお、本実施例では、流路４２は容器１３に接続されているが、流路４１に接続した構成としても差し支えない。また、図２に示された例のように、ポンプ５１が流路４１に設けられている場合は、流路４２の下流端をポンプ５１の吸込側に接続すれば同様の効果が得られる。
【００４４】
図１０に本発明の第６の実施例を示す。本実施例が前記第１の実施例と相違するのは、制御部９にポンプ５２とポンプ５１を同時に停止する手段を設け、第１の検出器６の上流側に、粒子を検出する前検出器６５を設けた点である。他の構成は前記第１の実施例と同じであるので、それらには同一の符号を付し、説明を省略する。制御部９に設けた押しボタンスイッチが押されたり、第１の検出器６の上流側に設けた前検出器６５で粒子を検出すると、ポンプ５１，５２を停止することとしてある。ポンプ５２とポンプ５１を同時に停止することによりサンプル液２１の流れが停止する（同時にシース液２３の流れも停止する）。
【００４５】
粒子の検出には光源から発した光を細管３１内に収束し、粒子による光の吸収、散乱や蛍光を光検出器で検知するなどの公知の粒子検出技術が適用できる。流れが停止した状態でもサンプル液２１はシース液２３に包まれた状態にあり、サンプル液２１に含まれた粒子は周囲の液体との比重差により浮上または沈降したり、運動性のある場合は任意の方向に移動したりして第１の検出器６の検出範囲から逸脱するが、逸脱するまでの時間各粒子の動きの情報を取得することができる。第１の検出器６が光源とＩＴＶカメラを含んでなる場合は、映像信号を画像処理装置で処理し二値化やエッジ検出、ラベリングなどの公知の画像処理技術により連続する画像間の処理を行って粒子の沈降速度や運動性の有無を判断できる。また、シース液２３にサンプル液２１に含まれる特定の成分と反応し発色する試薬を混合しておけば、ポンプ停止からサンプル液２１とシース液２３が拡散により混合することによりサンプル液２１の前記特定の成分と試薬が反応し発色する。この発色による光の吸収を第１の検出器６で検知し、サンプル液２１に含まれた前記特定の成分の濃度を測定できる。
【００４６】
本実施例によれば、、前記第１の実施例による効果に加え、サンプル液の流れを停止するので、サンプル液内に含まれる粒子や溶解成分の詳細な分析が可能になる。
【００４７】
【発明の効果】
本発明によれば、シース液を循環使用できるのでシース液の消費量が減少しランニングコストの低下、装置の小形化が可能となる。また、サンプル液の大部分を出口側の導管から回収できるのでサンプル液の再利用、再測定が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例の要部構成を示す系統図である。
【図２】図１に示す実施例の変形例を示す系統図である。
【図３】図１に示す実施例の他の変形例を示す系統図である。
【図４】図１に示す実施例のさらに他の変形例を示す系統図である。
【図５】本発明の第２の実施例の要部構成を示す系統図である。
【図６】図５に示す実施例における流れの詳細を示す断面図である。
【図７】本発明の第３の実施例の要部構成を示す系統図である。
【図８】本発明の第４の実施例の要部構成を示す系統図である。
【図９】本発明の第５の実施例の要部構成を示す系統図である。
【図１０】本発明の第６の実施例の要部構成を示す系統図である。
【符号の説明】
３フローセル６第１の検出器
９制御部１１導管
１２導管１３容器
１５容器２１サンプル液
２２混合部２３シース液
２４流れ２５取水場所
３１細管部３２端部
３３端部４０流路
４１流路４２流路
４３流路４４流路
４５流路４６流路
４７流路４８流路
４９配管５１ポンプ
５２ポンプ５３ポンプ
５４ポンプ５５送液手段
６１第２の検出器６２気液判別センサ
６３気液判別センサ６５前検出器
７０弁７６３方弁
７７弁７８３方弁
４００フィルタ４０４流路
４０５流路５１１シリンジポンプ

Claims

フローセルと、前記フローセルの一方の端部に接続されたシース液流入路と、前記フローセルの前記一方の端部内に開口させて設けられたサンプル液供給導管と、前記フローセル内を流れるサンプル液に含まれる粒子を計測する第１の検出器と、を含んでなる粒子分析装置において、前記フローセルの他方の端部に接続され、シース液駆動手段を介して前記シース液流入路の他端に接続されたシース液流出路と、前記フローセルの他方の端部内に前記サンプル液供給導管の開口に対向して開口させて設けられたサンプル液取出し導管と、前記サンプル液供給導管またはサンプル液取出し導管に接続されてサンプル液を駆動するサンプル液駆動手段と、前記フローセルの他方の端部または前記シース液流出路を流体駆動手段を介してシース液貯溜手段に接続するシース液補充流路とを含んでなることを特徴とする粒子分析装置。
請求項１に記載の粒子分析装置において、シース液駆動手段及びサンプル液駆動手段を含む流体駆動手段に流量制御する制御手段を設けたことを特徴とする粒子分析装置。
請求項１または２に記載の粒子分析装置において、前記サンプル液供給導管に接続してサンプル液を貯溜する容器を設けたことを特徴とする粒子分析装置。
請求項３に記載の粒子分析装置において、サンプル液の発生源から前記容器にサンプル液を供給する手段を設けたことを特徴とする粒子分析装置。
請求項１〜４のいずれかに記載の粒子分析装置において、前記サンプル液供給導管に接続されてサンプル液を駆動するサンプル液駆動手段のサンプル液入り口はサンプル液取出し導管に、またサンプル液取出し導管に接続されてサンプル液を駆動するサンプル液駆動手段のサンプル液出口はサンプル液供給導管に、それぞれ接続されていることを特徴とする粒子分析装置。
請求項１〜５のいずれかに記載の粒子分析装置において、前記第１の検出器の上流側に前記フローセルを流れる流体中の粒子を検出する前検出器を設け、前検出器の出力に応じてサンプル液駆動手段及びシース液駆動手段を含む各流体駆動手段を制御するように構成されている制御手段を設けたことを特徴とする粒子分析装置。
請求項１〜６のいずれかに記載の粒子分析装置において、前記フローセルはほぼ直線をなす管路であり、前記サンプル液供給導管の開口中心と前記サンプル液取出し導管の開口中心を結ぶ線は前記フローセルの軸線と平行であることを特徴とする粒子分析装置。
請求項７に記載の粒子分析装置において、フローセル内部のサンプル液供給導管及びサンプル液取出し導管の軸線はいずれも直線をなしており、両者の軸線は同一直線上にあることを特徴とする粒子分析装置。
請求項８に記載の粒子分析装置において、前記フローセルは円筒形をなしており、前記同一直線は前記フローセルの中心軸線にほぼ一致していることを特徴とする粒子分析装置。
請求項１〜９のいずれかに記載の粒子分析装置において、サンプル液に含まれる粒子や溶存成分を除去する浄化手段を設け、該浄化手段により浄化されたサンプル液をシース液として使用することを特徴とする粒子分析装置。