JPH01224642A - 粒子解析装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は粒子解析装置に関し、特にフローセル内を通過
する被検粒子にレーザ光等を照射し、該被検粒子から発
する散乱光または蛍光を検出して被検粒子の性質、構造
等を解析する、いわゆるフローサイトメータに関する。

［従来の技術］ フローサイトメータ等に用いられる従来の粒子解析装置
では、フローセルの中央部の例えば２００μｍ×２００
μｍの微小な矩形断面を有する流通部内をシース液に包
まれて通過する血球細胞等のサンプル液に照射光を照射
し、その結果束ずる前方散乱光及び側方散乱光、更には
蛍光により被検粒子の形状、大きさ、屈折率等の粒子的
性質を得ることで粒子解析を行なう。

第４図でフローセルｌの中央部の紙面に垂直な流通部２
内に被検粒子Ｓが通過し、その流れと直交する方向にレ
ーザ光源３が配置されている。このレーザ光源３から出
射されたレーザ光を２個のシリンドリカルレンズを直交
させてなる結像レンズ系４により被検粒子Ｓに対して収
斂照射する。

また光軸上、被検粒子Ｓに対してレーザ光源３と反対側
にストッパ５、集光レンズ６、光検出器７が順次配列さ
れている。レーザ光源３から出射されたレーザ光は２個
のシリンドリカルレンズを直交させた結像レンズ系４に
より任意の長径、短径の結像ビームに成形され、流通部
２内を流れる被検粒子Ｓに照射される。被検粒子Ｓによ
って散乱されずに直進するレーザ光はストッパ５でカッ
トされ、被検粒子Ｓによって散乱された散乱光のうち、
前方散乱光が集光レンズ６を介して光検出器７に集光さ
れ、被検粒子Ｓの粒子径情報が測定される。従来、前方
散乱光の検出強度は被検粒子の、粒子径と１対１で対応
すると考えられ、該前方散乱光の検出強度により演算回
路１８にて粒子径を演算していた。

［発明が解決しようとしている問題点］しかしながら、
従来のように照射光にレーザ光等の単色光を用いたもの
は、被検粒子が透光性である場合、第５図に示す如く散
乱光検出強度と粒子径の関数は単調増加関数とならず、
ある粒子径付近ではりニアリテイが崩れてしまい、その
付近の粒子径が算出できないという問題点があった。

この問題点を解決するための１手段として特開昭６２−
２９３１４３では、照射光に波長の異なる２つのレーザ
光源を用意して被検粒子に２つ同時に照射し、その結果
生じる散乱光の強度から被検粒子の粒子径を求めること
を開示している。しかしながら、引例では使用するレー
ザ光の波長と粒子径の組み合わせによっては単調増加関
数とはならず、粒子径の算出が不可能の場合もあり得る
。また引例ではレーザ光の光軸に対して側方方向の散乱
光から粒子径を求めているが一般に粒子径は前方散乱光
の強度に多くの情報が含まれており、側方散乱光からは
正確な粒子径が求めにくい。

本発明は被検粒子のサイズに拘わらず、正確な粒子径を
求めることができる粒子解析装置の提供を目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 前記問題点を解決するため本発明は、被検粒子に照射光
を照射し該被検粒子からの光を測光して粒子解析を行な
う粒子解析装置において、前記被検粒子に第１の波長及
び第２の波長の照射光を照射する手段と、前記被検粒子
から発する散乱光を前記第１の波長と前記第２の波長に
区別して測光する第１、第２の測光手段と、前記第１、
第２の測光手段の各々の出力に所定の補正係数をかけて
足し合わせた補正値が前記被検粒子の粒子径と１対１の
関係になるように補正値を演算する補正手段と、該補正
値と粒子径の関係を記憶する記憶部を備える。

［実施例１］ 第１図は複数波長の照射光を得るのに非線形光学材料の
ＳＨＧを利用した本発明の第１実施例の構成図であり、
第４図と同一の符号は同一の部材を表わす。

非線形光学材料とは本願出願人が先に出願した特願昭８
２−５１７８６および特願昭６２−５４４３９に示され
る非線形光学効果を持つ材料であり、波長λの入射光に
対してλ／２の波長の光を出射するＳＨＧ　（第２高調
波発生）の非線形光学効果が特に知られている。またこ
の時、もとの波長λの光も同時に出射される。これによ
り照射光の複数波長化が可能となる。

第１図でレーザ光源３から発する照射光の光路中には集
光レンズ９、非線形光学材料８．２個のシリンドリカル
レンズを直交させた結像レンズ系４、フローセルｌが順
に配置されており、レーザ光源３からから発射した波長
λのレーザ光を集光レンズ９により収斂して非線形光学
材料８に入射させる。ここで収斂して入射させるのは、
入射光のパワー密度が大きいほど非線形光学材料の変換
効率が高いためである。前記非線形光学材料のＳＨＧに
より変換されて出射された、同じ光束中にλとλ／２の
２種類の波長を含んだ光は、フローセルｌ内の流通部２
を流れる被検粒子Ｓに照射されて、被検粒子Ｓで散乱さ
れない直接光はストツーバ５でカットされる。被検粒子
Ｓによって散乱された散乱光の内、光路直進方向に発す
る前方散乱光が、フローセルｌを挟んで照射光光路の反
列側に置かれた集光レンズ６で集光されて１．集光レン
ズ６の後方に置かれたダイクロイックミラーｌＯにより
波長分離される。波長λの散乱光はダイクロイックミラ
ーＩＯを通過して光検出器７により受光され、波長λ／
２の散乱光は前記ダイクロイックミラー１０で反射され
て光検出器１１で受光される。各々の光検出器７．１１
で検出された散乱光強度信号は補正回路１６に人力され
て、各々の入力値に所定の補正係数をかけて足し合わせ
た補正値が算出され、該補正値が演算記憶回路１７に人
力される。ここで、該演算記１５０回路１７に記憶され
た補正値と粒子径の関係のテーブルを参照することによ
り被検粒子の粒子径が算出される。

さて、次に各波長ごとに受光された散乱光強度から被検
粒子の粒子径を求める方法について第３図を用いて説明
する。

第３図は２つの波長の光源を用いた際の粒子径と散乱光
強度の関係を表わすグラフであり、Ｉ１は波長λの散乱
光強度と粒子径の関係を表わすグラフ、Ｉ２は波長λ／
２の散乱光強度と粒子径の関係を表わすグラフである。

これらのグラフは種々のサイズのラテックス粒子を用い
た実験により求まったものである。これから分かるよう
に単波長の照射光単独ではグラフは単調増加関数とはな
らず、ある粒子径付近では算出不可能となってしまう。

そこで散乱光強度■１とＩ２に補正係数ａ、ｂを掛けて
足し合せた補正値ａｌ　、＋ｂ１２と粒子径の関数が第
３図のような単調増加関数となるように補正係数ａ、ｂ
の値を選んでやることにより、前記補正値と粒子径が１
対１の関係となり、被検粒子のサイズに拘わらず粒子径
を算出することが可能となる。この補正値と粒子径の関
係は演算記憶回路１７に記憶されている。なお補正係数
ａ、ｂの値は正とは限らず、場合によっては負となるこ
ともある。

［実施例２］ 第２図は照射光に波長の異なる２つのレーザ光源を用い
た本発明の第２実施例の構成図であり、第１図と同一の
符号は同一の部材を表わす。

レーザ光源３から出射された波長λ１のレーザ光は、ダ
イクロイックミラー１４を通過する。またレーザ光源３
とは波長の異なるレーザ光源１３から出射された波長λ
２のレーザ光は、全反射ミラー１５で反射され、更にダ
イクロイックミラー１４でも反射されて、前記レーザ光
源３から出射された波長λのレーザ光の光路と合成され
、結像レンズ系４に入射する。結像レンズ系４で収斂さ
れたレーザ照射光はフローセルｌ内の流通部２を通過す
る被検粒子Ｓに照射される。被検粒子Ｓより発する散乱
光は第１実施例と同様な受光系にて受光されて被検粒子
の粒子径が演算される。

なお以上の実施例では２つの異なる波長の照射光を用い
たが、３つ以上の異なる波長の照射光を使うことがより
好ましく、それによフて更に確実で正確な粒子径を算出
することが可能となる。この場合は、各々の波長の散乱
光強度ｒ、、Ｉ２、Ｉ３・・・にそれぞれ適当な補正係
数を掛けて足し合わせた補正値ａｌ、＋ｂＪ２＋ｃ１３
◆・・・から正確な粒子径を求めることができる。

［発明の効果コ 以上本発明によれば、従来被検粒子の粒子径を求める際
、前方散乱光強度と粒子径の関係は一方が決まれば他方
が唯一定まるという１対１の関係ではなく、ある粒子径
付近では粒子径算出が困難であったものが、複数波長を
含むレーザ光を用いて、波長ごとに散乱光の強度を検出
して補正することにより、補正値と粒子径の関係を１対
１にすることができ、被検粒子サイズに拘わらず正確な
粒子径を求めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の構成図、第２図は第２実
施例の構成図、 第３図は複数波長の光源を用いた際の粒子径と散乱光強
度の関係を表わすグラフ、 第４図は従来例の図、 第５図は単色光源を用いた際の粒子径と散乱光強度の関
係を表わすグラフ、 である。図中、 ｌはフローセル、２は流通部、 ３．１３はレーザ光源、４は結像レンズ系、５はストッ
パ、６は集光レンズ、 ７、ＩＩは光検出器、８は非線形光学材料、１Ｏ１１４
はダイクロイックミラー、 １５は全反射ミラー、 １６は補正回路、１７は演算記憶回路、である。 韓子程炒

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、被検粒子に照射光を照射し該被検粒子からの光を測
   光して粒子解析を行なう粒子解析装置において、前記被
   検粒子に第１の波長及び第２の波長の照射光を照射する
   手段と、前記被検粒子から発する散乱光を前記第１の波
   長と前記第２の波長に区別して測光する第１、第２の測
   光手段と、前記第１、第２の測光手段の各々の出力に所
   定の補正係数をかけて足し合わせた補正値が前記被検粒
   子の粒子径と１対１の関係になるように補正値を演算す
   る補正手段と、該補正値と粒子径の関係を記憶する記憶
   部を備えたことを特徴とする粒子解析装置。 ２、前記第１、第２の波長の照射光は単波長のレーザ光
   を非線形光学材料を用いて複数波長化したものである請
   求項１記載の粒子解析装置。