JP4764969B2 - マイクロチップ測定装置 - Google Patents

Description

本発明は、マイクロチップの測定装置に関するものである。

近年、医療・バイオをはじめとして様々な分野において、μ−ＴＡＳ（μ−Ｔｏｔａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ Ｓｙｓｔｅｍ）や「Ｌａｂ ｏｎ ｃｈｉｐ」と称される、マイクロチップを用いた高精度・高感度の分析や効率の高い物質合成を行う方法が開発されつつある。例えばμ−ＴＡＳは、ポンプ，バルブ，注入，反応，分離，分析などの化学プロセスをマイクロチップに集積したデバイスであり、通常のスケールの化学プラントでは実現できない高効率の化学反応を実現できるため、日常的な健康状態のチェックや、個人の体質差を踏まえた投薬や治療の実現への有力なツールとなるポテンシャルを秘めている。

マイクロチップ分析システムにおいては、検査対象液（以下、「被検査液」ともいう。）中における検出対象成分の濃度を測定するために吸光度分析法が一般に用いられている。
吸光度分析においては、マイクロチップに設けられた流路内に、被検査液に試薬を加えることによって得られた吸光成分を含有する測定対象液を流し込み、当該流路の直線状部分を吸光度測定部として、この吸光度測定部を通過した、光源から放射された光を光検出器によって検出し、得られる吸光度から、被検査液中の検出対象成分の濃度を算出する。
このようなマイクロチップの測定装置は、例えば特許文献１に記載されている。

ところで、上述のマイクロチップ分析システムにおいては、分析する内容に応じて、照射する光の波長域が異なる。よって、レーザーのような単一波長を出射する光源を具備した場合には、分析する対象が限定されるため、汎用性を具備させるには、対象によって照射する光の波長を切り替えられるような、幅広い波長の光を放射する光源を用いるのが好ましい。
このため、発光スペクトルがブロード状の光を放射する光源として、例えばランプを考えることができる。
なかでも、ショートアークランプによれば、輝度が高く、点光源であるため、集光性から考えても好適である。

図８は、マイクロチップ分析システムの光学系を模式的に示す図である。
ショートアークランプ１０から放射された光は、所定の光学素子（１１，１２）を介することにより、平行光に変換されかつ所定の範囲の波長のみが取り出され、チップホルダ２０に入射する。チップホルダ２０に入射した光はアパーチャ２０Ａを通過してマイクロチップ２１の測定部２１Ａの入射面２１ａに入射し、測定部２１Ａに充填された被検査液を透過した透過光が受光素子であるフォトダイオード３１に入射する。受光素子３１にはアンプ３２が接続されており、光量増幅後のデータがデータロガー３３（自動記録装置）などの記録装置に記録される。そして、所定の測定時間終了後、不図示の演算部において測定データが解析され、吸光度が算出される。光量データは、不図示の制御部によって、所定の吸光度測定期間、例えば１ｓ間隔で検出される。
特開２００４−１０９０９９号公報 特開２００４−１０９０９９号公報 特開２００３−１０７０９４号公報 特開２００５−０４０７８４号公報

ところで、ショートアーク型放電ランプでは、ランプの寿命末期にアークジャンプと呼ばれる電極間に形成されたアークの位置が変動するという現象が生ずることがある。アークジャンプが生じると、同一の経路で流れていた熱電子の流れが一時的に経路が変わることになり、抵抗や電圧が変移すると共に、光量もまた増減する。アークジャンプが発生してランプからの放射光の光量が安定しないと、マイクロチップに形成される光の入射部の断面積は例えば１ｍｍ×１ｍｍの極めて小さな領域であるため、わずかな光量変化でもマイクロチップの測定におおいに影響を及ぼす。
これを補正する手段として、マイクロチップへの入射前光量と透過（出射）後の光量の変動をモニタすることが考えられるが、実際には光軸調整が非常に困難である上、高コストであり実現は難しい。
本発明が解決しようとする課題は、比較的簡単な構成でショートアーク型放電ランプの光量の増減による影響を低減させることができる、信頼性高い測定結果を得ることが可能なマイクロチップ分析装置を提供することである。

本発明に係るマイクロチップ測定装置は、ショートアークランプと、該ショートアークランプを点灯するランプ点灯装置とを具備し、前記ショートアークランプからの光をマイクロチップの被検査液充填部に透過させ、その透過光の光量を測定し、取得したデータから被検査液の吸光度を測定するマイクロチップ測定装置であって、前記ランプ点灯装置は、定電流駆動方式であって、ショートアークランプからの光量変動を検出するランプ光量検出手段と、このランプ光量検出手段からのデータに基づき、変動を検出した場合にマイクロチップ透過光の光量取得を中止または中断する制御手段とを具備し、前記ランプ光量検出手段は、前記ショートアークランプの動作電圧の変動に基づいて光量変動を検出するランプ電圧検出回路よりなり、前記ランプ電圧検出回路は、基準電圧発生用の定電圧発生電源と、該定電圧発生電源とランプ電圧の差分を増幅する増幅器とを含んで構成され、前記制御手段は、前記ランプ光量検出手段が検出したランプ光量としてのランプ電圧が、所定の範囲内であるか否かを判断する第１の操作、上記第１の操作において、前記ランプ電圧が異常値なら、マイクロチップ透過光の光量取得を行わず、ランプ電圧の検出に戻る第２の操作、上記第１の操作において、前記ランプ電圧が正常値なら、マイクロチップ透過光の光量取得を行って、光量データを保存する第３の操作、上記第１の操作乃至上記第３の操作を所定の測定時間繰り返し、所定の測定時間経過後、保存された前記透過光の光量データの個数を数え、上記操作によって保存された透過光の光量データの数が規定値に未満の場合は演算処理を行わずエラーを表示し、保存された透過光の光量データの数が規定値以上であれば取得光量測定データから必要な演算処理を行うよう制御することを特徴とする。

本発明によれば、下記の効果が奏される。
（１）アークに変動が検出された場合にマイクロチップ透過光の光量取得を中止または中断するよう制御することにより、ランプの光量変動に起因して吸光度の測定に影響が生じることを回避でき、吸光度の測定が高精度に行われ、信頼性の高い結果が得られる、マイクロチップ測定装置を提供できる。
（２）ランプ点灯装置が定電流駆動方式であって、電圧の変動を検出してアーク変動を検出するようにすると、比較的簡単な回路構成で、上記装置を実現することができる。
（３）アーク変動を検出することによりランプ寿命を予測することができ、時機を逃さずランプを交換できて、マイクロチップ測定装置による検出結果の信頼性を高い状態に維持することができる。

図１は、本発明に係るマイクロチップ測定装置のブロック図、図２はアーク変動検出手段を構成する回路構成の一例、図３は、本発明のフローチャート、図４はアーク検出手段におけるタイムチャートの例である。なおマイクロチップ測定装置中、光学系構成については、前図、図８と同じであるため、これを用いて説明する。
なおこの実施形態に係るマイクロチップ測定装置は、吸光度分析法によってマイクロチップ内に充填された被検査液（検査対象）中の、検出対象成分の濃度を測定するものである。例えばこの方法は、ＧＯＴ活性値の測定を行うものである。

図１において、ＤＣ駆動回路は、商用電源からの電力を直流に変換し、定電流制御を行うものである。
ショートアークランプ１０は、例えば、石英ガラス製のバルブ内部にタングステンからなる電極が配置され、キセノンガスが封入されたキセノンランプであり、電極間距離：０．７ｍｍ、定格消費電力：７５Ｗ、定格電圧（Ｖｒ）：１４．３Ｖである。
キセノンランプによれば、大きな発光強度が得られると共に点光源化が容易であり、波長２５０〜１４００ｎｍの広い波長領域において連続スペクトルを有しており、吸光度測定に多く用いられる波長領域（具体的には波長３００〜８００ｎｍの領域）において輝線の発生がなく安定的な放射スペクトルを得ることができる。

ＤＣ駆動回路２３の先には、イグナイタ回路２４が具備されており、ここで形成された始動用高電圧がショートアークランプ１０に印加される。
ショートアークランプ１０から放射された光は、前図図８で示すように所定の光学素子（１１，１２）を介することにより、平行光に変換されかつ所定の範囲の波長のみが取り出され、チップホルダ２０に入射する。チップホルダ２０に入射した光はアパーチャ２０Ａを通過してマイクロチップ２１の測定部２１Ａの入射面２１ａに入射する。

ＤＣ駆動回路２３には、ランプ光量検出手段として、ランプ電圧の変動を検出するランプ電圧検出回路４０が接続されている。このランプ電圧検出回路４０は、具体的には図２で示す回路により構成される。
図２において、符号４１は差動検出用の計装アンプであり、ランプの＋側端子にその一方の端子４１１が接続され、ランプの−側端子に他方の端子４１２が基準電圧発生用電源４２を介して接続されている。
基準電圧発生用電源４２は定電圧発生電源より構成され、ショートアークランプ１０の定格電圧に近似した電圧を発生する。計装アンプ４１は、ランプ電圧Ｖ_Ｌから基準電圧発生用電源４２による基準電圧値を減算した電圧値を取得すると、差動増幅率調整用抵抗Ｒ１により所定の倍率で差動を増幅し、その増幅値Ｖ_ｄｉｆｆ（Ｖ）をマイクロチップ測定手段５０に送出する。

マイクロチップ測定手段５０は、図１のブロック図で示すように、制御手段５１、測定光量検出部３０、演算手段５２、および、表示手段５３を備えて構成されている。
マイクロチップ測定手段５０に送信されたランプ電圧検出回路４０からの電圧値は、制御手段において処理され、その値が予め定められた所定の範囲内にあれば、測定光量検出部３０に光量データ取得を可能の信号を送出する。これが所定の範囲から外れた場合にはアークの変動が生じたと判断して吸光度測定を中止する。更に、表示手段５３に対して「測定エラー」を表示するよう指示する。
制御手段で設定される所定の範囲とは、例えばランプ点灯後１０分から１１分の間の１分間における電圧増幅値Ｖ_ｄｉｆｆ（Ｖ）データを平均し、その値Ｖ_ａｖ（Ｖ）の±５％の範囲において設定したものである。

光検出手段５２は、例えば、前図図８で示した測定光量検出部３０（すなわち、受光素子（３１）、アンプ３２、データロガー３３）を具備して構成され、図１の制御手段５１からの光量データ取得指示によって光量を検出する。受光素子（３１）は具体的にはシリコンフォトダイオードからなる。このシリコンフォトダイオード３１は、波長３００〜１１００ｎｍの波長領域の光に対して感度を有する受光素子であり、マイクロチップ２１の測定部２１Ａを透過した透過光を受光し、電圧値に変化する。データロガー３３は、アンプ３２で増幅された電圧値と光量測定時刻とを記録、保存する。
そして、図１における制御手段５１により所定の吸光度測定時間が終了したと判断されると、光検出手段５２で検出、保存された電圧データが演算手段５２に出力される。
演算手段５２は、電圧データから吸光度変化率（傾き）を算出し、予め設定された演算式によって種々の値に換算する。しかる後、得られた値を表示手段５３に表示させる。

このように、ランプ電圧の変動を検出した場合、すなわちアークジャンプやフリッカが生じたときには、光量測定を中止するので信頼性高い測定結果を得ることが可能となる。

図３は、本実施形態の動作手順を説明するフローチャートである。本発明の作業手順の説明を、図１、図３、図８を参照して説明する。
１．ランプ１０及びマイクロチップ２１の測定準備が完了すると、手動のスイッチング操作により測定が開始される。吸光度測定時間は予め設定されており、ＧＯＴ活性値の検出の場合、吸光度測定時間は例えば１０分程度になる。
２．制御手段５１は、所定の測定時間が終了したか否かを判断し（ステップＳ１１）、測定時間内であれば、制御手段５１からランプ電圧検出回路４０に対してＶ_ｄｉｆｆ（Ｖ）データを取得するよう指令を出す。
３．ランプ電圧検出回路４０は、Ｖ_ｄｉｆｆ（Ｖ）を取得する（ステップＳ１２）と制御手段５１にこれを送出する。制御手段５１は、Ｖ_ｄｉｆｆ（Ｖ）を予め設定された所定の値と比較し（ステップＳ１３）、所定の範囲内であれば測定光量検出部３０に対して光量データを取得するよう指示を出す。
４．測定光量検出部３０は光量データを取得し（ステップＳ１４）、これを保存する（ステップＳ１５）。光量データ保存後、最初のステップＳ１１に戻り、測定時間内であればステップＳ１１〜ステップＳ１５の操作を繰り返す。Ｖ_ｄｉｆｆ（Ｖ）データの取得間隔は例えば１ｓ毎に行われ、Ｖ_ｄｉｆｆ（Ｖ）の変動が無ければ光量検出は毎秒行われる。
５．ステップＳ１３において、Ｖ_ｄｉｆｆ（Ｖ）が予め設定された所定の範囲から外れた場合、表示手段５３によって「測定エラー」を表示させてランプ交換を促すと共に、吸光度測定を中止する。
６．ステップＳ１１において所定の測定時間が終了すると、測定光量検出部３０に保存されたデータが演算手段５２に送られる。
７．演算手段５２は光量データとして得た電圧値を吸光度に演算し（ステップＳ１７）、更にここから吸光度変化率（傾き）を計算する（ステップＳ１８）。
そして、予め設定された演算式によってかかる吸光度変化率からＧＯＴ活性値に換算し（ステップＳ１９）、得られたＧＯＴ活性値を表示手段５３で表示させる（ステップＳ２０）。

ここで、図４に、マイクロチップ２１の入射面２１ａにおける光量（μＷ）と電圧（Ｖ）のタイムチャートの例を示す。図中の曲線はそれぞれ、実際のランプ電圧（Ｖ）、増幅された電圧データＶ_ｄｉｆｆ（Ｖ）、光量（μＷ）である。ランプ点灯後１０分経過した後、電圧データＶ_ｄｉｆｆ（Ｖ）を１分間測定してその平均値を算出し、その値の±５％の範囲を所定範囲（Ｖ_ａｖ±５％範囲）としている。所定範囲検出後、速やかに光量測定を開始し、１０分間データ採取した。なおこの例では、基準電圧発生用電源で発生する基準電圧Ｖ_ｓ（Ｖ）を１４．６Ｖとし、差分を２０倍に増幅した例である。
定格電圧Ｖ_ｒ（Ｖ）と基準電圧Ｖ_ｓ（Ｖ）の差の絶対値は｜１４．３−１４．６｜＝０．３（Ｖ）である。従って、この例におけるランプ電圧Ｖ_Ｌ（Ｖ）の電圧データＶ_ｄｉｆｆ（Ｖ）は、０．３×２０＝６（Ｖ）近傍にプロットされることになる。
なお、上記計算式を一般化すると、差動増幅電圧は下記のようになる。
差動増幅電圧：Ｖ_ｄｉｆｆ＝｜ランプ電圧−基準電圧値Ｖ_ｒｅｆ｜×アンプ増幅率

図４の例においては、測定開始して約５分後に光量の変動が生じている（矢印で示す）。この時点から電圧データＶ_ｄｉｆｆ（Ｖ）の傾きが変化し、Ｖ_ａｖ−５％のラインを大きく下回るように低下している。このように、ランプ電圧が変化して、その値がＶａｖ±５％の範囲から外れた場合はアークジャンプやフリッカなどの光量の変動が生じたためであることが明らかである。
また、このタイムチャートから明らかなように、ランプ電圧データでは光量の変動ピークと電圧の変動ピークが一致していないため、リアルタイムで光量取得可否を判定することは困難である。よって、ランプ電圧変動により光量変動を検出する場合は、異常が検出された時点で吸光度測定そのものを中止し、光源用のショートアークランプ及びマイクロチップを交換するのが望ましい。

以上の本実施形態において、ランプ電圧の微小変化を検出する際に、ランプ電圧と基準電圧の差分を増幅する理由は次の理由による。すなわち、電圧の計測及び処理については通常デジタルで処理されるため、電圧変化が微小で電圧の計測手段の有効桁数未満の範囲で変化が生じていると見落としてしまう可能性がある。電圧の計測手段が、例えば有効桁数が６桁や７桁あり、微小変化も高分解能で測定できる手段であれば、増幅する必要はない。しかし、そのような高性能の電圧計を付設するのは装置の高コスト化を招くのみであり、現実的ではない。
しかして、本発明のように取得した電圧をデジタル処理する以前、すなわち、アナログの段階で増幅をかけるのは比較的低コストで実現可能である。しかも、電圧と基準値との差分を取得することにより、微小な変動の検出において無用な高い桁数の数値を排除することで、微小な変化も確実に検出することができる。
とりわけ、マイクロチップ検出装置に使用されるショートアークランプは、定格消費電力が例えば５０〜７５Ｗ、ランプ電圧では、例えば１２〜１５Ｖ程度であり、アークジャンプやフリッカによる電圧変動はランプ電圧の１％に満たない極めて小さなものである。ランプ電圧が十数Ｖに対して、０．１Ｖ未満の変動を検出することは極めて難しいが、上述のように、ランプ電圧と基準電圧との差を取得して増幅させることで、わずかなランプ電圧変位も高精度に検出することができるようになる。
従って、本発明のように、ランプ電圧変動を増幅させて電圧データＶ_ｄｉｆｆ（Ｖ）を取得する手段によれば、アーク変動に伴う微小な電圧変動も確実に検出できるようになる。

なお、上記構成において、基準電圧発生用電源で発生する基準電圧値は、先に述べたようにランプの定格電圧近傍に設定すればよい。しかして、ショートアークランプにおいては使用時間の増大と共に電極が磨耗して極間が広がるため、ランプ電圧は徐々に上昇する傾向を示す。よって、実使用においては、吸光度の測定毎に基準電圧発生用電源で発生する基準電圧値を補正し、これにあわせて電圧データＶ_ｄｉｆｆ（Ｖ）を取得するのが好ましい。
基準電圧値：Ｖ_ｒｅｆ＝ランプ点灯後１０分から１１分間の１分間の電圧の平均値
ここに、ランプ点灯後１０分後から電圧を取得する理由は、ランプ点灯直後はランプのアークが不安定で、電圧値の変動が大きいからであり、１０分経過すると安定した状態での電圧値を取得することができるからである。

以上説明した本発明によれば、ショートアークランプのアーク変動を電圧値を元に検出し、アークの変動が発生したときにはマイクロチップを透過した光の光量測定を行わないようにしたので、アーク変動に伴う光量増減の発生時には不要な測定を回避し、マイクロチップにおける所期の測定を高い精度で達成することができる。
しかも、アークの変動を電圧値で検出すると共に、その増幅値を用いてアーク変動の発生有無を判定しているので、電圧計の検出限界よりも更に小さい変動も検出することができ、アーク変動が発生したことを確実に見極めることができる。

参照例にかかる実施形態を説明する。図５は、光量変動モニタ用受光器を設けてアーク変動を検出する場合の、説明用ブロック図、図６は、光学系の構成を模式的に示した説明図である。なお、図５、図６において、先に図１、図８で説明したもの同じ構成については同じ符号で示してその説明を省略する。
本参照例は、上述した本発明にかかる実施形態とは、ランプ光量検出手段として、ランプ電圧検出回路の換わりにランプからの出射光をモニタする受光素子６０を、更に具備した点において相違している。アーク変動検出用受光素子６０は、ランプにおけるアーク変動をモニタするためのものであり、具体的にはシリコンフォトダイオードより構成される。ここに、受光素子６０とするシリコンフォトダイオードは、具体的には波長３００〜１１００ｎｍの波長領域の光に対して感度を有するものであり、その直前に配置されたアパーチャ６１を通過した光を受光して光量データを電圧値に変換し、図５中のマイクロチップ測定手段５０にそのデータを送信する。アパーチャ６１は、受光素子６０がショートアークランプ１０の中心を臨むように、ショートアークランプ１０からの光を絞るものであり、受光素子６０で受光する際、アパーチャ６１によってある程度光量を落とすことで、ショートアークランプ１０とアパーチャ６１の間に特別な光学系を配置することなく微小な光量変動を検出できるようにしたものである。例えば、アーク変動検出用の受光素子６０を、マイクロチップ２１透過光検出用のフォトダイオード３１と同程度の検出能を有するフォトダイオードにて構成する場合は、各受光素子３１，６０に入射する光の強度を近似させるのが好ましく、そのためにも、アパーチャの開口径ｄ_１（ｍｍ）をチップホルダ２０に形成されたアパーチャ２０Ａの開口径ｄ_０（ｍｍ）よりも小さくして光量を絞るのがよい。
マイクロチップ測定手段５０は、アーク変動モニタ用受光素子６０で取得した光量データを得ると、これを制御部において、予め設定された光量変動範囲内であるかを照合し、マイクロチップからの透過光の取得可能か否か、判断する。なお、ここでの光量変動範囲は、ランプ点灯後１０分から１１分の間の１分間における光量データの平均値を基準値とし、その±５％を所定の範囲とする。
アーク変動モニタ用受光素子６０で取得した光量データが、所定の光量変動範囲内であれば、測定光量検出部３０にマイクロチップからの透過光の光量を取得するよう指示する。一方、所定の範囲を超えて変動があった場合は、測定光量検出部３０に対して光量取得しないよう制御し、その後、アーク変動モニタ用受光素子６０の光量が所定の光量範囲になれば、測定光量検出部３０による光量取得を再開する。

図７はこの実施形態におけるフローチャートである。なおこの例も、先の実施形態と同様、ＧＯＴ活性値を検出する場合を示したものである。吸光度測定時間は例えば１０分程度になる。
図５〜図７を参照して、本実施形態における動作手順を説明する。
１．ショートアークランプ１０及びマイクロチップ２１の測定準備が完了すると、自動又は手動のスイッチング操作により、測定開始信号がマイクロチップ測定手段５０における制御手段５１に送信される。
２．制御手段５１において、所定の測定時間が終了したか否かが判断され（ステップＳ２１）、測定時間内であれば、この制御手段５１からアーク変動モニタ用の受光素子６０（フォトダイオード）に対してショートアークランプ１０の光量データを取得するよう指令が出される。
３．アーク変動モニタ用受光素子６０によって光量データが取得される（ステップＳ２２）と、そのデータが制御手段５１に送出される。制御手段５１は、得られた光量データを、予め設定された所定の値と比較し（ステップＳ２３）、所定の範囲内であれば測定光量検出部３０に対して、マイクロチップ２１を透過した光量データを取得するよう指示を出す。
４．測定光量検出部３０は、マイクロチップ２１を透過した光をフォトダイオード３１で受光し、光量データを取得すると（ステップＳ２４）、データロガー３３に保存する（ステップＳ２５）。光量データ保存後、最初のステップＳ２１に戻り、測定時間内であれば同様の、ステップ２１〜ステップ２５の操作を繰り返す。アーク変動モニタ用受光素子６０における光量データの取得間隔は例えば１ｓ毎に行われ、アークの変動が検出されなければこれと同期して測定光量検出部３０においても１ｓ毎に光量検出が行われる。
５．ステップＳ２３において、光量データが所定の範囲から外れた場合は、測定光量検出部３０による光量取得は行われず、最初のステップＳ１に戻る。そして、所定の吸光度測定時間内であれば、ステップ２１〜ステップ２５の操作を繰り返す。
６．ステップＳ２１において所定の測定時間が終了すると、測定光量検出部３０で取得、保存されたデータが演算手段５２に送出される。演算手段５２は、光量データの数を予め規定された値と比較し（ステップＳ２６）、規定値以上であれば次のステップＳ２７に進む。
７．演算部は光量データとして得た電圧値を吸光度に演算し（ステップＳ７）、更にここから吸光度変化率（傾き）を計算する（ステップＳ２８）。そして予め設定された演算式によってかかる吸光度変化率からＧＯＴ活性値に換算し（ステップＳ２９）、得られたＧＯＴ活性値を表示部に表示する（ステップＳ３０）。
８．一方、ステップＳ２６において光量データの数が規定値に達しない場合は、データが不足して演算不可能であるため、表示手段に対して「測定エラー」を表示する（ステップＳ３１）。
なお、ステップＳ２６において、光量データの不足はすなわち光量の変動が多かったことを意味する。例えば、１ｓ毎にデータを取得する場合、吸光度測定期間（１０分すなわち、６００秒）中、データ個数が８割に満たない（すなわち、４８０個未満）の場合、有効データ数が少ないと判断してエラーを表示する（ステップＳ３１）。これはランプアークの異常が頻繁に発生し、ランプが寿命末期であることを意味するため、表示装置などによって「ランプ交換警告」アラームも同時に表示するのがよい。

このように、ランプの横に別途設けた受光器で光量そのものを取得する手段によれば、アークが変動している間データを採取しないようリアルタイムに処理することができる。

以上、本発明について実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形・変更が可能であることはいうまでもない。例えば、基準電圧値及び抵抗による増幅率は上述の値に限定されることなく適宜に設定可能である。また、光源用の放電ランプとしてはキセノンランプのほかにも、プロジェクター装置の光源として好適に用いられる超高圧水銀ランプ、ショートアーク型メタルハライドなどを用いることができる。

本発明に係るマイクロチップ測定装置の構成を説明するブロック図である。 アーク変動検出手段を構成する回路構成の一例である。 本発明のマイクロチップの測定の手順を説明するフローチャートである。 測定光量とランプ電圧を示すタイムチャートの例である。 参照例にかかる光量変動モニタ用受光器を設けてアーク変動を検出する場合の、説明用ブロック図である。 参照例にかかる光学系の構成を模式的に示した説明図である。 本発明の実施形態におけるフローチャートである。 マイクロチップ分析システムの光学系を模式的に示す図である。

符号の説明

１０ キセノンショートアークランプ
１１ レンズ
１２ バンドパスフィルタ
２０ チップホルダ
２０Ａ アパーチャ
２１ マイクロチップ
２１Ａ 測定部
２１ａ 入射面
２２ 交流電源
２３ ＤＣ駆動電源
２４ イグナイタ回路
３０ 測定光量検出部
３１ 受光素子（シリコンフォトダイオード）
３２ アンプ
３３ データロガー
４０ ランプ電圧検出回路
４１ 計装アンプ
４１１ 端子
４１２ 端子
４２ 基準電圧発生用電源
Ｒ１ 差動増幅率調整用抵抗
５０ マイクロチップ測定手段
５１ 制御手段
５２ 演算手段
５３ 表示手段
６０ アーク変動モニタ用受光素子
６１ アパーチャ

Claims (1)

1. ショートアークランプと、該ショートアークランプを点灯するランプ点灯装置とを具備し、
   前記ショートアークランプからの光をマイクロチップの被検査液充填部に透過させ、その透過光の光量を測定し、取得したデータから被検査液の吸光度を測定するマイクロチップ測定装置であって、
   前記ランプ点灯装置は、定電流駆動方式であって、ショートアークランプからの光量変動を検出するランプ光量検出手段と、このランプ光量検出手段からのデータに基づき、変動を検出した場合にマイクロチップ透過光の光量取得を中止または中断する制御手段とを具備し、
   前記ランプ光量検出手段は、前記ショートアークランプの動作電圧の変動に基づいて光量変動を検出するランプ電圧検出回路よりなり、
   前記ランプ電圧検出回路は、基準電圧発生用の定電圧発生電源と、該定電圧発生電源とランプ電圧の差分を増幅する増幅器とを含んで構成され、
   前記制御手段は、
   前記ランプ光量検出手段が検出したランプ光量としてのランプ電圧が、所定の範囲内であるか否かを判断する第１の操作、
   上記第１の操作において、前記ランプ電圧が異常値なら、マイクロチップ透過光の光量取得を行わず、ランプ電圧の検出に戻る第２の操作、
   上記第１の操作において、前記ランプ電圧が正常値なら、マイクロチップ透過光の光量取得を行って、光量データを保存する第３の操作、
   上記第１の操作乃至上記第３の操作を所定の測定時間繰り返し、
   所定の測定時間経過後、保存された前記透過光の光量データの個数を数え、
   上記操作によって保存された透過光の光量データの数が規定値に未満の場合は演算処理を行わずエラーを表示し、
   保存された透過光の光量データの数が規定値以上であれば取得光量測定データから必要な演算処理を行うよう制御することを特徴とするマイクロチップ測定装置。

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