JPH02304332A - 粒子計測装置 - 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〕 本発明は、液体中に懸濁する粒子の性・質を計測する粒
子計測装置に係り、特に単一の光デテクタで多波長測定
が可能な粒子計測装置に関する。

〔従来の技術〕

従来のこの種装置は、特開昭５７−１８４８６２号公報
に記載のように、一つの粒子から発生する異なる波長の
光を波長透過選択性を有するミラーで分離し、それぞれ
別々の光デテクタで検出し、分析していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記従来技術では、検出波長ごとに光デテクタが必要と
なり、それに伴って化学エレメントの数も増加するため
、光学調整に多大な時間を要する問題があった。また、
多波長測定光学系の規模も大型化する問題もあった。

本発明の目的は、光学調整が容易で、かつ多波長測定光
学系の小型化を図り得る粒子計測装置を提供することに
ある。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的は、レーザ光源と、レーザ光集光レンズと、シ
ースフローセルと、散乱光／蛍光集光レンズと、光デテ
クタと、光信号処理装置とを備えた粒子計測装置におい
て、前記散乱光／蛍光集光レンズと光デテクタとの間に
、異なる光波長透過性を持った複数のフィルタを、シー
スフローの流れ方向に沿って設けたことにより、達成さ
れる。

さらに、前記目的は各フィルタの直前と直後のいずれか
に、小孔を有するマスクを設けたことによって、より一
層良好に達成される。

〔作用〕

レーザ光源より発せられたレーザ光は、レーザ光集光レ
ンズで集光され、シースフローセル内のさや状流れに照
射される。この照射領域は、流れ方向に有限の長さを有
するため、粒子がここを通過する際、一定時間レーザ光
の照射を受ける。

前記レーザ光の照射を受けた粒子は、散乱光や蛍光を発
する。散乱光／蛍光集光レンズは、この光を集めて、そ
の反対側に光源像を結ぶ、この光源像は、粒子が照射領
域内を移動するのに対応して、粒子の流れ方向と反対方
向に移動する。

前記光源像の近傍に、シースフローの流れ方向に沿って
、異なる光波長透過性を持った複数のフィルタを設けて
いるので、各フィルタ上を、シースフローの流れ方向と
反対方向に粒子からの散乱光／蛍光が走査する。したが
って、これら複数のフィルタの後には、時間経過に伴い
、異なる波長の光が順々に透過して来る。

これらの光強度を光デテクタで把えると、出力信号の時
間変化は１粒子からの散乱光／蛍光の各設定波長に対応
した強度を示すことになる。

さらに、各フィルタ直前と直後のいずれかに、小孔を有
するマスクを設けたことにより、フィルタ間では透過光
がなくなり、各設定波長での光強度の差をより明確に分
離することができる。

以上のようにして、単一の光デテクタで多波長の光の成
分を分離、　８ｍ定できるため、光学調整が容易となり
、多波長測定光学系も小型化できるようになる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面により説明する。

本発明の一実施例を第１図、第２図を用いて説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す系統図である。

この第１図に示す実施例の粒子計測装置は、多波長測定
光学系と、光信号処理装置とを備えて構成されている。

前記多波長測定光学系は、レーザ光源１と、レーザ光集
光レンズ３と、シースフローセル４と、散乱光／蛍光集
光レンズ５と、シースフローの流れ方向に沿って２個の
小孔１６．１７を有するマスク６と、シースフローの流
れ方向に並べて設けられた２種類フィルタ７．８と、光
デテクタ１０とを、レーザ光２の進む方向に順次設置し
て構成されている。

前記マスク６の小孔１６の直後にはフィルタ７が配置さ
れ、小孔１７の直後にはフィルタ８が配置されている。

また、前記光信号処理装置は光デテクタ１０の出力信号
のプリアンプ１８と、ピークホールド検出器１９と、Ａ
／Ｄ変換器２０と、データメモリ２１と、信号処理器２
２とを、順次信号線で接続されている。

前記実施例の粒子計測装置は、次のように動作する６ レーザ光源１から発せられたレーザ光２は、レーザ光集
光レンズ３により集光され、シースフローセル４内のさ
や状流れに照射される。このさや状流れの中に多重染色
または異染性染色された粒子を通過させる。

前記粒子がシースフローセル４内の照射領域１１の位置
１２に来ると、その粒子からは２種類の蛍光１５が発生
する。その蛍光１５は、散乱光／蛍光集光レンズ５で集
光され、マスク６の小孔１７を通り、この小孔１７の直
後に配置されたフィルタ８に達する。

前記フィルタ８は、前記２種類の蛍光のうちの、一方の
蛍光のみを透過させる。このフィルタ８を透過した蛍光
は、光デテクタ１０の受光面９に達する。

前記粒子がシースフローの流れ方向に沿って流れ、前記
位置１２から少しずれて来ると、次第に蛍光１５がマス
ク６の小孔１７から・上方へずれて行き、光デテクタｌ
Ｏの受光面９には光が当たらなくなる。

かわって１粒子がシースフローセル４内の照射領域１１
の位置１３に流れて来ると、その粒子から発生する２種
類の蛍光１４が散乱光／蛍光集光レンズ５で集光され、
こんどはマスク６の小孔１６を通り、この小孔１６の直
後に配置されたフィルタ７に達する。

前記フィルタ７は、前記２種類の蛍光のうちの、他方の
蛍光のみを透過させるようになっており、このフィルタ
７を透過した蛍光は光デテクタ１０の受光面９に達する
。

結局、一つの粒子がレーザ光２の照射領域１１を通過す
る際に、光デテクタ１０の受光面９には２回、光が照射
されることになる。そして、光デテクタ１０は受光面９
で検出した光強度を電圧に変換して出力する。

第２図は光デテクタの検出信号電圧の時間的変化を示す
。

第１図に示す実施例のマスク６およびフィルタ７．８を
取り払い、前記２種類の蛍光を別々に発生させた場合の
、光デテクタ１０の出力電圧時間的変化は第２図中の曲
線２３．２４のようになる。

第１図に示す実施例では、マスク６の小孔１７とフィル
タ８によって、第２図中の曲線２３のΔｔ１時間の信号
変化を把え、マスク６の小孔工６とフィルタ７によって
、第２図中の曲線２４のΔｔ２時間の信号変化を把える
ことになる。その結果、光デテクタ１０の出力信号は、
第２図中の符号２５のようになる。

前記光デテクタ１０の出力信号を光信号処理装置プリア
ンプ１８により増幅し、ベースラインの変動を除去した
後、ピークホールド検出器１９に送る。

前記ピークホールド検出器１９９では、第２図に示す２
つのピーク値ＶＣ！、ＶＲを検出し、これをＡ／Ｄ変換
器２０に渡す。

前記Ａ／Ｄ変換器２０では、ピーク値Ｖｃ、　ＶＲのア
ナログ信号をデジタル信号に変換する。ここで、前記ピ
ーク値ＶＯ，ＶＲは、各々の蛍光の第２図に示す単独の
ピーク値ＶＯ’ｇＶＲ’　を反映していると考えてよい
、前記Ａ／Ｄ変換器２０は、ピーク値ＶＯ，ＶＲに関す
るデジタル信号をデータメモリ２１に渡す。

前記データメモリ２１では、一つの粒子に対して前記２
つの信号をペアにして蓄積する。そして、このデータメ
モリ２１は順次流れて来る粒子の情報を次々に蓄積して
行く。

一定個数の粒子について計測し、その計測が終了すると
、信号処理器２２で前記データメモリ２１から粒子の情
報を受は取り、各粒子の蛍光強度に関する２つの信号か
ら粒子の分析を行う。

本発明の他の実施例を第３図、第４図を用いて説明する
。

第３図は本発明の他の実施例を示す系統図である。

この第３図に示す実施例の粒子計測装置では。

散乱光／蛍光集光レンズ５とマスク６との間に、ビーム
ストッパ２８が設けられている。このビームストッパー
２８は、レーザ光２が直接光デテクタ１０に達するのを
防止している。

また、前記マスク６の小孔１６と小孔１７との間の中央
部に、散乱光２７を通過させる小孔２９が設けられてい
る。この小孔２９の直後には、フィルタは配置されてい
ない。

この第３図に示す実施例の他の構成については、前記第
１図に示す実施例と同様である。

ところで、この第３図に示す実施例では１０粒子の２種
類の蛍光に加えて前方散乱光をも計測する。

すなわち、粒子がシースフローセル４内の照射領域１１
の中央２６の位置に来たとき、散乱光２７はマスク６の
小孔２９により適当な角度範囲に切り取られて光デテク
タ１０の受光面９に取射する。

第４図は第３図に示す実施例における光デテクタ検出信
号電圧の時間的変化を示す。

前記散乱光２７による光デテクタ１０の出力の時間的変
化は、第４図に示す曲線３０ようになる。

この散乱光２７の光強度が蛍光１４．１５に対して著し
く大きい場合は、小孔２９の後側に減衰フィルタを設け
てもよい。

この第３図に示す実施例では、一つの粒子が前記照射領
域１１を位置１２，２６．１３に流れて行くと、第４図
に示す曲線３１のような出力信号が得られる。この出力
信号を光信号処理装置のプリアンプ１８を経てピークホ
ールド検出器１９で各ピーク値を検出すると、一つの粒
子について２種類の蛍光のピーク値ＶＧ、ＶＲと、散乱
光のピーク値Ｖｓとの３つのピーク値を得ることができ
る。

したがって、前記３つのピーク値Ｖ　ｏ　１　Ｖ　Ｒｔ
　Ｖ　ｓを利用することにより１粒子の分析をより高精
度行うことが可能となる。

この第３図に示す実施例の他の作用については、前記第
１図に示す実施例のものと同様である。

〔発明の効果〕

以上説明した本発明の請求項１記載の発明によれば、レ
ーザ光源と、レーザ光集光レンズと、シースフローセル
と、散乱光／蛍光集光レンズと、光デテクタと、光信号
処理装置とを備えた粒子計測装置において、前記散乱光
／蛍光集光レンズと光デテクタとの間に、異なる光波長
透過性を持つた複数のフィルタを、シースフローの流れ
方向に沿って設けたことにより、単一の光デテクタで多
波長の成分を分離、測定できるため、光学調整を容易に
行い得る効果があり、多波長測定光学系の小型化を図り
得る効果もある。

さらに、本発明の請求項２記載の発明によれば、各フィ
ルタの直前と直後のいずれかに、小孔を有するマスクを
設けたことにより、粒子の分析をより一層高精度に行い
得る効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す系統図、第２図は光デ
テクタの検出信号電圧の時間的変化を示す図、第３図は
本発明の他の実施例を示す系統図、第４図は第３図に示
す実施例における光デテクタの検出信号電圧の時間的変
化を示す図である。 １・・・レーザ光源、２・・・レーザ光、３・・・レー
ザ光集光レンズ、４・・・シースフローセル、５・・・
散乱光／蛍光集光レンズ、６・・・マスク、７，８・・
・フィルタ、１０・・・光デテクタ、１１・・・レーザ
光の照射領域。 １２．１３・・・照射領域内における粒子の位置、１４
．１５・・・蛍光、１６．１７・・・マスクの小孔、１
８・・・光デテクタの出力信号のプリアンプ、１９・・
・ピークホールド検出器、２０・・・Ａ／Ｄ変換器、２
１・・・データメモリ、２２・・・信号処理器、２６・
・・照射領域内の粒子の位置、２７・・・散乱光、２８
・・・第　２　図 時　間　右

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、レーザ光源と、レーザ光集光レンズと、シースフロ
   ーセルと、散乱光／蛍光集光レンズと、光デテクタと、
   光信号処理装置とを備えた粒子計測装置において、前記
   散乱光／蛍光集光レンズと光デテクタとの間に、異なる
   光波長透過性を持つた複数のフィルタを、シースフロー
   の流れ方向に沿つて設けたことを特徴とする粒子計測装
   置。 ２、請求項１記載の粒子計測装置において、各フィルタ
   の直前と直後のいずれかに、小孔を有するマスクを設け
   たことを特徴とする粒子計測装置。