JP7058271B2 - 試料観察装置及び試料観察方法 - Google Patents
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- 試料を含む流体を流すフローセルと、
前記フローセル内を流れる前記試料に面状光を照射する照射部と、
前記面状光の照射面に対して傾斜する観察軸を有し、前記面状光の照射によって前記試料で発生した観察光を結像する結像部と、
前記結像部によって結像された前記観察光による光像のうち、少なくとも前記流体の断面を含む光像を撮像し、画像データを出力する二次元撮像素子と、
前記画像データに基づいて、前記流体の流れ方向についての前記試料の光強度プロファイルを解析する解析部と、を備え、
前記照射部による前記面状光は、前記フローセルにおける前記流体の流れ方向と直交するように形成されている試料観察装置。 - 前記照射部による前記面状光の光軸は、前記フローセルにおける前記面状光の入射面と直交している請求項1記載の試料観察装置。
- 前記フローセルにおける前記面状光の入射面と、前記フローセルにおける前記観察光の出射面とは、同一の面となっている請求項1又は2記載の試料観察装置。
- 前記解析部は、前記画像データに基づいて、前記試料の流速を解析する請求項1~3のいずれか一項記載の試料観察装置。
- 前記解析部は、前記試料の流速に基づいて前記光強度プロファイルを補正する請求項4記載の試料観察装置。
- 前記二次元撮像素子は、前記結像部によって結像された前記観察光による光像のうち、少なくとも前記流体の断面を含む光像をサブアレイ読出によって撮像する請求項1~5のいずれか一項記載の試料観察装置。
- 前記結像部は、対物レンズと、前記フローセルと前記対物レンズとの間に配置された第1の光学素子とを含み、
前記第1の光学素子は、前記結像部の配置空間よりも大きい屈折率を有し、当該第1の光学素子が配置されない場合と比較して、前記試料から出射する前記観察光の前記面状光の照射面に対する傾斜角度を大きくする光学素子である請求項1~6のいずれか一項記載の試料観察装置。 - 前記第1の光学素子は、ウェッジプリズムである請求項7記載の試料観察装置。
- 前記第1の光学素子は、一対のウェッジプリズムを組み合わせてなるダブレットプリズムである請求項7又は8記載の試料観察装置。
- 前記結像部は、前記対物レンズの後段側に配置された結像レンズと、前記結像レンズと前記二次元撮像素子との間に配置された第2の光学素子とを含み、
前記第2の光学素子は、前記観察光の一方軸の光線を曲げる一方で、前記一方軸に直交する他方軸の光線を曲げない非軸対称の光学素子である請求項7~9のいずれか一項記載の試料観察装置。 - 前記第2の光学素子は、ウェッジプリズムである請求項10記載の試料観察装置。
- 前記第2の光学素子は、一対のウェッジプリズムを組み合わせてなるダブレットプリズムである請求項10又は11記載の試料観察装置。
- フローセル内に試料を含む流体を流す流体形成ステップと、
前記フローセル内を流れる前記試料に面状光を照射する照射ステップと、
前記面状光の照射面に対して傾斜する観察軸を有する結像部により、前記面状光の照射によって前記試料で発生した観察光を結像する結像ステップと、
前記結像部によって結像された前記観察光による光像のうち、少なくとも前記流体の断面を含む光像を二次元撮像素子によって撮像し、画像データを出力する撮像ステップと、
前記画像データに基づいて、前記流体の流れ方向についての前記試料の光強度プロファイルを解析する解析ステップと、を備え、
前記照射ステップでは、前記フローセルにおける前記流体の流れ方向と直交するように前記面状光を形成する試料観察方法。 - 前記照射ステップでは、前記面状光の光軸を前記フローセルにおける前記面状光の入射面に対して直交させる請求項13記載の試料観察方法。
- 前記フローセルにおける前記面状光の入射面と、前記フローセルにおける前記観察光の出射面とを同一の面とする請求項13又は14記載の試料観察方法。
- 前記解析ステップでは、前記画像データに基づいて前記試料の流速を解析する請求項13~15のいずれか一項記載の試料観察方法。
- 前記解析ステップでは、前記試料の流速に基づいて前記光強度プロファイルを補正する請求項16記載の試料観察方法。
- 前記撮像ステップでは、前記結像ステップによって結像された前記観察光による光像のうち、少なくとも前記流体の断面を含む光像を前記二次元撮像素子のサブアレイ読出によって撮像する請求項13~17のいずれか一項記載の試料観察方法。
- 前記結像ステップでは、対物レンズと、前記フローセルと前記対物レンズとの間に配置された第1の光学素子とを用い、
前記第1の光学素子は、前記結像部の配置空間よりも大きい屈折率を有し、当該第1の光学素子が配置されない場合と比較して、前記試料から出射する前記観察光の前記面状光の照射面に対する傾斜角度を大きくする光学素子である請求項13~18のいずれか一項記載の試料観察方法。 - 前記第1の光学素子は、ウェッジプリズムである請求項19記載の試料観察方法。
- 前記第1の光学素子は、一対のウェッジプリズムを組み合わせてなるダブレットプリズムである請求項19又は20記載の試料観察方法。
- 前記結像ステップでは、前記対物レンズの後段側に配置された結像レンズと、前記結像レンズと前記二次元撮像素子との間に配置された第2の光学素子とを用い、
前記第2の光学素子は、前記観察光の一方軸の光線を曲げる一方で、前記一方軸に直交する他方軸の光線を曲げない非軸対称の光学素子である請求項19~21のいずれか一項記載の試料観察方法。 - 前記第2の光学素子は、ウェッジプリズムである請求項22記載の試料観察方法。
- 前記第2の光学素子は、一対のウェッジプリズムを組み合わせてなるダブレットプリズムである請求項22又は23記載の試料観察方法。
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