JPH0455740A - Corpuscle detecting apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は微粒子な希薄に含んだ流動する測定流体に光を
照射し、微粒子によるこの光の散乱光やこの光の照射に
もとづく微粒子からの蛍光等の微粒子出射光を受光して
、微粒子の個数、大きさ。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention irradiates light onto a flowing measurement fluid containing a dilute amount of fine particles, and detects the scattering of this light by the fine particles and the light emitted from the fine particles based on the irradiation of the light. Measures the number and size of particles by receiving light emitted from particles such as fluorescence.
性状等の測定流体中の微粒子状態に関する情報(以後、
この情報を微粒子情報ということがある。)を得るよう
にした微粒子検出装置1%に、正確な微粒子情報を得る
ことができる装置に関する。Information regarding the state of particulates in the measurement fluid, such as properties (hereinafter referred to as
This information is sometimes called particulate information. This invention relates to a particle detection device that can obtain accurate particle information within 1% of the time.
第4図は本願出願人の出願になる従来の微粒子検出装置
の構成図である(%開昭61第288139号公報第5
図及び第7図参照)。図において、lは本図の紙面に垂
直な方向に測定流体2が流れる流路11が設けられかつ
この流路1mの断面が数100μmから数■程度の一辺
の長さを有する方形に形成された70−セル、3は平行
光束としてのビーム光4をその光軸4aが本図の紙面内
にあるようにして出射する半導体レーザー装置等の光源
。FIG. 4 is a block diagram of a conventional particulate detection device filed by the present applicant (%Kokai No. 61 No. 288139 Publication No. 5).
(see Figure and Figure 7). In the figure, l indicates a channel 11 in which the measuring fluid 2 flows in a direction perpendicular to the paper surface of the figure, and the cross section of this channel 1 m is formed into a rectangle with a side length of approximately several hundred μm to several square meters. 70-cell, 3 is a light source such as a semiconductor laser device that emits a beam of light 4 as a parallel light flux with its optical axis 4a being within the plane of the drawing.
5は光音響偏向器28が設けられ、かつこの偏向器28
にビーム光4が入射され、かつ後述する構成ならびに作
用によって入射ビーム光4を偏光器28において光軸4
aに対して偏向した光軸6mを有する偏光ビーム光6に
して出射するようにしたビーム光偏向部で、この偏向部
5は、さらに。5 is provided with a photoacoustic deflector 28, and this deflector 28
The beam light 4 is incident on the optical axis 4 of the polarizer 28, and the structure and operation described below direct the incident beam light 4 to the polarizer 28.
A beam light deflecting section configured to emit a polarized light beam 6 having an optical axis 6m deflected with respect to a, and this deflecting section 5 further includes:
ビーム光光軸6龜を本図の紙面内において扇状に繰り返
し往復して偏向させるよう(も構成されている。そうし
て、7は本図の紙面内に光軸7aを有しかつ入射するビ
ーム光6を流路1aの方形断面の中心点Oの近傍に集束
するようにした集束レンズで、第4図においては、さら
に、70−セル1がレンズ7によって集束された集束ビ
ーム光8に対して透明でありかつビーム光8で照射され
ても蛍光を発生することのない、たとえば無蛍光性合成
石英で形成されており、また、レンズ光軸7畠が、fi
ii!Imを形成する一組の対向する流路壁面1b、1
bec平行でありそのうえ本図の紙面内において点Oを
通る仮想@ B、 −B、 VC一致するように%70
−セルlとレンズ7とが配置されている。The beam is configured so that the optical axis 6 of the beam is repeatedly deflected back and forth in a fan-like manner within the plane of the paper of this figure.Thus, the beam 7 has an optical axis 7a within the plane of the paper of this figure and is incident. This is a focusing lens that focuses the beam light 6 in the vicinity of the center point O of the rectangular cross section of the channel 1a, and in FIG. The lens is made of, for example, non-fluorescent synthetic quartz, which is transparent and does not emit fluorescence even when irradiated with the beam light 8, and the lens optical axis 7 has a fi
ii! A pair of opposing channel wall surfaces 1b, 1 forming Im
%70 so that the virtual @B, -B, VC which is parallel to bec and also passes through the point O in the paper plane of this figure corresponds to
- Cell l and lens 7 are arranged.
9は光源3と偏向部5とレンズ7とからなるビーム光照
射機構である。Reference numeral 9 denotes a beam light irradiation mechanism consisting of a light source 3, a deflection section 5, and a lens 7.
第4図においては70−セルlと照射機構9とが上述の
ように構成されているので、ビーム光光軸6aが偏向器
28で偏向させられることによって測定流体2が光軸8
aを有する集束ビーム光8で直線状に反復して照射され
ることになる。10は流体2がビーム光8で照射される
ことによってこの流体2中の微粒子11から出射される
散乱光や蛍光等の微粒子出射光11aを70−セルl外
で集光するようにした集光レンズ、12はレンズ10に
よって集光された光11aを受光することによって受光
量に応じた電流信号とし℃の検出信号121を出力する
ようにしたホトダイオード郷の光電変換8,13はレン
ズlOと変換器12との間に配置されて変換器12に入
射する光の入射角を制限し、これによって変換器12に
入射する迷光を抑制するようにしたアパーチャで、14
はレンズ10とアパーチャ13と変換器12とからなる
受光機構である。そうして、15は70−セルlを透過
してきたビーム光8を吸収することによってこの透過ビ
ーム光に起因して変換器12に入射する迷光が生じない
ようにしたビームブロック、16は上述の各部からなる
微粒子検出装置である。In FIG. 4, since the cell 70 and the irradiation mechanism 9 are constructed as described above, the beam optical axis 6a is deflected by the deflector 28, so that the measurement fluid 2 is directed to the optical axis 8.
It is repeatedly irradiated in a straight line with the focused beam light 8 having the angle a. Reference numeral 10 denotes a condenser that collects particulate emitted light 11a such as scattered light and fluorescence emitted from particulates 11 in the fluid 2 by irradiating the fluid 2 with the beam light 8 outside the cell 70-1. The lens 12 receives the light 11a condensed by the lens 10, converts it into a current signal according to the amount of light received, and outputs a detection signal 121 in degrees Celsius.The photoelectric converter 8, 13 of the photodiode converts into a lens lO. an aperture disposed between the transducer 12 and the transducer 12 to limit the angle of incidence of light incident on the transducer 12, thereby suppressing stray light incident on the transducer 12;
is a light receiving mechanism consisting of a lens 10, an aperture 13, and a converter 12. 15 is a beam block that absorbs the beam 8 that has passed through the cell 70 to prevent stray light from entering the converter 12 due to this transmitted beam, and 16 is the beam block described above. This is a particle detection device consisting of various parts.
検出装置16は上述のように構成されているう工、すら
Ilc、70−セルl内のビーム光8による第5図図示
の照射領域17を一個の微粒子11が測定流体2によっ
て搬送されて第5図図示のP矢印方向和横切ると、微粒
子IIが領域17を通過する間にこの微粒子11が偏向
部5によって振動的に偏向させられるビーム光8で多数
回照射されることによって、この場合検出信号12aが
呈する経時波形がたとえばM6図図示のようなパルス列
波形になるように、検出装置16の各部が構成されてい
る。そうして、第5図は第4図における0点を通って軸
Bl−B、 vc垂直な仮想平面18を照射するビーム
光8の照射態様を説明する説明図で。The detection device 16 is configured as described above, and a particle 11 is transported by the measuring fluid 2 to the irradiation area 17 shown in FIG. 5, when the fine particles II pass through the area 17, the fine particles 11 are irradiated many times with the beam light 8 which is oscillatorily deflected by the deflection unit 5, thereby detecting the detection in this case. Each part of the detection device 16 is configured so that the temporal waveform of the signal 12a becomes a pulse train waveform as shown in diagram M6, for example. FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating the irradiation mode of the beam light 8 that passes through the 0 point in FIG. 4 and irradiates the virtual plane 18 perpendicular to the axes Bl-B, VC.
本図におけるA、−A、は点Oを通って第4図の紙面に
垂直な仮想軸であり、またP矢印は軸^、=A。In this figure, A, -A are virtual axes passing through point O and perpendicular to the paper surface of FIG. 4, and P arrow is axis ^, =A.
方
和平性な微粒子11の流動す向を示しており、また直線
C,−C,は仮想平面18と第4図の紙面との交線を示
している。検出装置16&Cおいては、ビーム光偏光部
5が上述のように構成されており。4 shows the flow direction of the flat particles 11, and straight lines C and -C show the intersection lines of the virtual plane 18 and the paper surface of FIG. In the detection device 16&C, the beam polarizer 5 is configured as described above.
かつ仮想平面18内に形成されるビーム光8のスポット
がほぼ円形になるように要部が構成されているので、結
局ビーム光8は平面18における両端がそれぞれ半円状
となった帯状の上述した照射領域17を左右方向に繰り
返し往復して照射することになり、この場合領域17が
軸fi!AlAtに対して線対称な円形となるように検
出装置16の要部が構成されている。第5図に示したほ
ぼ円形の図形19は第4図忙おいてビーム光8が最も左
111c偏向させられた時#f:11ビーム光8が平面
18上に形成するビームスポット、20はこの時のビー
ム光8の光軸8aと平面18との交点としてのビームス
ポット19の中心点、第5図に示したはぼ円形の図形2
1は第4図においてビーム光8が最も右側に偏向させら
れた時に該ビーム光18が平面18上に形成するビーム
スボ・トで、22はこの時のビーム光8の光軸8aと平
面18との交点とじ℃のビームスポット21の中心点で
ある。In addition, since the main part is configured so that the spot of the beam light 8 formed in the virtual plane 18 is approximately circular, the beam light 8 is eventually formed into the above-mentioned band-like shape with semicircular ends on the plane 18. The irradiation area 17 is irradiated repeatedly in the left and right direction, and in this case, the area 17 is irradiated with the axis fi! The main parts of the detection device 16 are configured to have a circular shape line-symmetrical with respect to AlAt. A substantially circular figure 19 shown in FIG. 5 is a beam spot formed by the #f:11 beam 8 on the plane 18 when the beam 8 is deflected to the farthest left 111c in FIG. The center point of the beam spot 19, which is the intersection of the optical axis 8a of the beam 8 and the plane 18, is the roughly circular figure 2 shown in FIG.
1 is a beam spot formed on the plane 18 by the beam 18 when the beam 8 is deflected to the rightmost side in FIG. The intersection point is the center point of the beam spot 21 at .degree.
そうして、照射領域17の両端の半円状の部分がビーム
スポット19.21によって形成されたものであること
はa8Aするまでもなく明らかである拳検出装置16に
おいては、ビーム光8が平面18(形成するビームスポ
ットにおける光強度分布が。It goes without saying that the semicircular portions at both ends of the irradiation area 17 are formed by beam spots 19.21.In the fist detection device 16, the beam light 8 is flat. 18 (Light intensity distribution at the beam spot to be formed.
該スポットの中心点に至る根元強度が強くなる。The root strength up to the center point of the spot becomes stronger.
該中心点に対して点対称な吊鐘状分布特性を示すように
ビーム光8が形成されていて、この吊鐘状q?性はたと
えば第5図に示した光強度分布特性線23のようになっ
ているので2第5図において微粒子11が領域17を横
切ることによって検出装置16における検出信号12a
に現れる第6図図示のパルス列波形はその包fifi!
24が第5図図示の特性線23に対応した形状を示すこ
とになり。The light beam 8 is formed so as to exhibit a bell-shaped distribution characteristic that is point symmetrical with respect to the center point, and this bell-shaped q? For example, the light intensity distribution characteristic line 23 shown in FIG.
The pulse train waveform shown in FIG. 6 that appears in the envelope fifi!
24 indicates a shape corresponding to the characteristic line 23 shown in FIG.
したかつ・て、検出装fa16においては、検出4を号
128に現れる包絡線24を有するパルス列の個数から
照射領域17を横切った微粒子110個数を知ることが
でき、また、包絡線24の最大値から微粒子11の大き
さ、性状等を知ることができることになる。In addition, in the detection device fa16, the number of particles 110 that crossed the irradiation area 17 can be determined from the number of pulse trains having the envelope 24 appearing in the detection number 128, and the maximum value of the envelope 24 can be determined. From this, it is possible to know the size, properties, etc. of the fine particles 11.
上述したようic、検出装fil 16 vcおいては
検出信号121によって流体2中の微粒子情報が得られ
るわけであるが、この場合2上述したビーム光偏向部5
は、第4図に示したように、鋸歯状波電圧25mを発生
する電圧発生器25と、電圧25aが印加されることに
よってこの電圧25aの電圧値に応じた周波数の高周波
電圧26mを出力する電圧制御発振器26と、高周波電
圧26aKついて電力増幅を行う増幅回路27と、前述
の光音響偏向器28とで構成されており、また、光音響
偏向器28は、同じく第4図に示したように、増幅回路
27の出力電圧271が印加されて電圧27aの周波数
に等しい周波数の超音波29aを図示したように出射す
る圧′(材料製の超音波撮動子29と、超音波29aを
伝播させる媒体としての二酸化テルル等の光学結晶体3
0と、結晶体30中を伝播してきた超音波29aを吸収
するように結晶体30に轟接させられた超音波吸収体3
工とで構成されている。そうして、前記の結晶体30は
。As described above, in the IC and the detection device fil 16 vc, information on particles in the fluid 2 is obtained by the detection signal 121.
As shown in FIG. 4, the voltage generator 25 generates a sawtooth wave voltage 25m, and when a voltage 25a is applied, outputs a high frequency voltage 26m having a frequency corresponding to the voltage value of the voltage 25a. It is composed of a voltage controlled oscillator 26, an amplifier circuit 27 that performs power amplification with respect to a high frequency voltage 26aK, and the aforementioned photoacoustic deflector 28, and the photoacoustic deflector 28 is also shown in FIG. , the output voltage 271 of the amplifier circuit 27 is applied, and a pressure is applied to emit an ultrasonic wave 29a having a frequency equal to the frequency of the voltage 27a as shown in the figure. Optical crystal such as tellurium dioxide as a medium 3
0, and an ultrasonic absorber 3 brought into contact with the crystal body 30 so as to absorb the ultrasonic wave 29a propagated through the crystal body 30.
It consists of engineering and engineering. Then, the crystal body 30 mentioned above.
その内FIf3に超音波29Hのような粗V!波が存在
している状態でこの粗密波の進行方向に対して垂直でな
い方向からビーム光4のような平行光束が結晶体30に
入射すると、粗密波が回折格子の作用をして入射した平
行光束を粗密波の波長に応じた方向に偏向した平行光束
として出射させる性質を本来有しており、また、第4図
においては、ビーム光光軸48が超音波29Hの進行方
向に対し℃垂直でない角度で交わるようにしてビーム光
4が結晶体30に入射し、かつこのビーム光4が結晶体
30Vc入射するとこの結晶体内に存在する粗密波の波
長に応じた方向を有する光軸6mを持りた偏向ビーム光
6が結晶体30から出射されるように光源3及び偏光部
5が構成されている。Among them, FIf3 has a coarse V like ultrasonic 29H! When a parallel light beam such as the light beam 4 enters the crystal body 30 from a direction that is not perpendicular to the direction of propagation of the compressional waves in the presence of waves, the compressional waves act as a diffraction grating and the incident parallel light is It inherently has the property of emitting a light beam as a parallel light beam deflected in a direction according to the wavelength of the compression wave, and in FIG. 4, the beam optical axis 48 is perpendicular to the traveling direction of the ultrasonic wave 29H. When the light beam 4 is incident on the crystal body 30 so as to intersect at an angle other than that of the crystal body 30, and when this light beam 4 is incident on the crystal body 30Vc, it has an optical axis 6m having a direction according to the wavelength of compression waves existing in the crystal body. The light source 3 and the polarizing section 5 are configured such that the polarized beam 6 is emitted from the crystal body 30.
すなわち、検出装[161Cおいては、光源3゜偏向部
5及びレンズ7がそれぞれ上述のように構成されている
ので、高周波電圧27aの周波数が周期的[変化し、こ
のためビーム光6の偏向方向が周期的に変化する結果、
上述したように集束ビーム光8が第5図における照射領
域17を左右方向に繰り返し往復して照射することにな
るが、この場合ビーム光8が領域17の左端または右端
を照射する時点及びその附近の時間帯において結晶体3
0内に超音波粗密波の波長が急激にかつ大幅に変化する
状態が出現することが明らかである。That is, in the detection device [161C], since the light source 3° deflection section 5 and the lens 7 are each configured as described above, the frequency of the high frequency voltage 27a changes periodically, and therefore the deflection of the beam light 6 changes. As a result of periodic changes in direction,
As mentioned above, the focused light beam 8 will repeatedly irradiate the irradiation area 17 in FIG. Crystal body 3 in the time period of
It is clear that a state occurs in which the wavelength of the ultrasonic compression wave changes rapidly and significantly within 0.
そうして、結晶体30内にこのような粗密波の急激かつ
大幅な波長変化が現れると波動の干渉が生じるためビー
ム光8の仮懇平面18rcおけるビームスポットの径が
変化する現象が発生し、この結果、第5図に示したビー
ムスポット19.21及びこれらのスポットの近傍の照
射領域170部分では光強度が照射領域17の0点附近
の光強度に比べて異常に異なった強度になる。そうして
、このようなビームスポットの径の変化及び光強度の変
化はビーム光8の偏向速度が速い程顕著であって、この
ため、照射領域17における光強度が0点附近に比べて
異常になっている光強度異常領域17Bがビーム光8の
偏向速度の増大に伴りで増大し、この結果、領域171
r−おける上述の光強度異常領域17aを除いた光強度
正常領域17bの。Then, when such a sudden and large wavelength change of compression waves appears in the crystal body 30, wave interference occurs, resulting in a phenomenon in which the diameter of the beam spot of the beam light 8 at the temporary convergence plane 18rc changes. As a result, the light intensity at the beam spots 19, 21 and the irradiation area 170 near these spots shown in FIG. . Such changes in the diameter of the beam spot and changes in light intensity become more pronounced as the deflection speed of the light beam 8 increases, and therefore, the light intensity in the irradiation area 17 becomes abnormal compared to near the zero point. The abnormal light intensity region 17B increases as the deflection speed of the light beam 8 increases, and as a result, the region 171
The light intensity normal region 17b excluding the above-mentioned light intensity abnormal region 17a in r-.
第5図の直線C,−C,上の長さで表される光強度正常
領域範囲Hが2ビーム光8の偏向速度が速くなる程減少
する。第4図においては、ビーム光8の偏向速度を速く
すると測定流体2の70−セルIKおける流速を速くし
ても検出信号12mによって微粒子11を検出できるこ
とが明らかであるから、検出装置16を用いて流体2中
の微粒子11の存在状態を検査する場合などにおいては
、ビーム光8の偏向速度が単位時間に検査すべき流体2
の容積に応じて設定されることになる。The light intensity normal region range H, which is represented by the length on straight lines C and -C in FIG. 5, decreases as the deflection speed of the two-beam light 8 becomes faster. In FIG. 4, it is clear that if the deflection speed of the beam light 8 is increased, the particle 11 can be detected by the detection signal 12m even if the flow speed in the 70-cell IK of the measurement fluid 2 is increased. When inspecting the existence state of particles 11 in the fluid 2 by using
It will be set according to the volume of.
さて、検出装置16においては、上述した所から明らか
なように、ビーム光照射領域17内に多かれ少なかれ光
強度異常領域17aが存在する。Now, in the detection device 16, as is clear from the above, there are more or less abnormal light intensity regions 17a within the beam light irradiation region 17.
そこで、照射領域17がすべて70−セル流路1厘内に
存在しかつこの領域17のすべてが受光機構14の視野
内にも存在するように検出装置16が構成されていると
、光電変換器12rc入射する微粒子出射光11mには
光強度異常領域17Mから出射されたものと光強度正常
領域17bから出射されたものとがあることになり、異
常領域171から出射された出射光11a[もとづく検
出信号121は微粒子11の少なくとも大きさを正しく
表すことができないことが上述した所から明らかである
から、この場合、検出信号12arc誤った微粒子情報
が含まれることになって、したがって、上記の構成の微
粒子検出装置16には検出信号121によって得られる
微粒子情報が不正確であるという問題点があることにな
る。Therefore, if the detection device 16 is configured such that all of the irradiation area 17 exists within one cell flow path 70 and all of this area 17 also exists within the field of view of the light receiving mechanism 14, the photoelectric converter The particulate emitted light 11m incident on 12rc includes light emitted from the abnormal light intensity region 17M and light emitted from the normal light intensity region 17b. It is clear from the above that the signal 121 cannot correctly represent at least the size of the particle 11, so in this case, the detection signal 12arc will contain incorrect particle information, and therefore the above configuration will not work. The particle detection device 16 has a problem in that the particle information obtained from the detection signal 121 is inaccurate.
そこで、今、微粒子検出装置16において、70−セル
流路Ia内には光強度正常領域17bのみが存在しかつ
70−セル流路la外には少なくともすべての光強度異
常領域171が存在するようにビーム光照射領域17を
設定したうえ、この領域17のすべてが受光機PA14
の視野内に存在するように該機構14を形成すると、こ
のような構成の検出装置16では光電変換器12に入射
する微粒子出射光11aが正常領域17bから出射され
たものだけになるので、この光11aのみが光電変換器
12に入射するよう釦なつ℃いれば検出信号12arr
、は誤りた微粒子情報が含まれないことになるが、実際
には、この場合、照射領域I7を第5図の直#Ct
Ctに沿つて左右に走査するビーム光8が、IIt路壁
面1b、lbをそれぞれの壁面にほぼ平行に照射する偏
向状りになった時、70−セル1の構成材料と流路1a
内の流体2との間の屈折率の差にもとづ(強烈な散乱光
等が生じてこれらの光(以後、これらの光を70−セル
異常出射光ということがある。)が迷光となって光電変
換器12に入射するので、ビーム光8が照射領域17を
その一端から他端へ走査する間に、検出信号121Vc
は、微粒子出射光11jliCもとづく信号パルスであ
って第6図のパルス列を構成する一個の信号パルスとそ
れぞれが上記の70−セル異常出射光に起因する都合二
個の雑音パルスとが現れることになって、この場合信号
12mにおける8N比が悪化するので、このような構成
の微粒子検出装置16にも信号1211によって正確な
微粒子情報を得ることは不可能であるという問題点があ
ることになる。Therefore, in the particle detection device 16, only the light intensity normal region 17b exists in the 70-cell flow path Ia, and at least all the light intensity abnormal regions 171 exist outside the 70-cell flow path la. In addition to setting the beam light irradiation area 17 to
If the mechanism 14 is formed so that the mechanism 14 exists within the field of view of If the button is closed so that only the light 11a enters the photoelectric converter 12, the detection signal 12arr
, does not contain erroneous particle information, but in reality, in this case, the irradiation area I7 is directly #Ct in FIG.
When the beam light 8 scanning left and right along Ct is deflected to irradiate the IIt channel wall surfaces 1b and lb almost parallel to each wall surface, 70-the constituent materials of the cell 1 and the channel 1a
Based on the difference in refractive index between the inner fluid 2 and the fluid 2 (intense scattered light, etc. occurs), these lights (hereinafter these lights may be referred to as 70-cell abnormal emitted light) are considered to be stray light. Therefore, while the beam light 8 scans the irradiation area 17 from one end to the other end, the detection signal 121Vc
is a signal pulse based on the particle emitted light 11jliC, and there appears one signal pulse that constitutes the pulse train in FIG. In this case, since the 8N ratio in the signal 12m deteriorates, the particle detection device 16 having such a configuration also has the problem that it is impossible to obtain accurate particle information from the signal 1211.
本発明の目的は、測定流体2を通流させる流路1aのう
ちの、受光機構14の視野領域内に存在する部分内に、
ビーム光照射領域17のうちの光強度正常領域17bの
少な(とも一部が存在するようにし、かつビーム光8が
照射領域17を走査するように偏向させられるに際して
、該ビーム光8が少なくとも流路壁面1b、lbをそれ
ぞれの壁面にほぼ平行に照射する偏向状態においては。The object of the present invention is to include a portion of the flow path 1a through which the measurement fluid 2 flows, which exists within the visual field of the light receiving mechanism 14.
When the light beam 8 is deflected to scan the irradiation area 17, the light beam 8 at least flows In the deflection state in which the road wall surfaces 1b and lb are irradiated almost parallel to each wall surface.
この光8が消光状態になるようにすることによって、光
電変換器12には光強度正常領域17bから出射された
微粒子出射光11aのみが入射して70−セル異常出射
光が入射することのないようにし、もって、正確な微粒
子情報を有する検出信号12aが得られるようにするこ
とにある。By causing this light 8 to be in an extinguished state, only the particulate emitted light 11a emitted from the normal light intensity region 17b enters the photoelectric converter 12, and the abnormal emitted light from the cell 70 does not enter the photoelectric converter 12. The object is to make it possible to obtain a detection signal 12a having accurate particle information.
上記目的を達成するため1本発明によれば、ビーム光を
出射しかつ前記ビーム光の光軸が流動する測定流体を横
切って同一仮想平面上を繰り返し往復するように前記光
軸を偏向させるビーム光出射機構と、#記ビーム光の照
射にもとづ(微粒子出射光を受光して受光量に応じた検
出信号を出力する受光機構とを備え、前記検出信号によ
って前記測定流体中の微粒子を検出する微粒子検出装置
であつ″C1C1前記ピーム射機構は前記ビーム光の照
射によって発生する異常光が前記受光機構に入射する恐
れのある所定方向領域を前記ビーム光の光軸が指向する
時だけ前記ビーム光を消光状態にするように微粒子検出
装置を構成する。In order to achieve the above objects, the present invention provides a beam that emits a light beam and deflects the optical axis so that the optical axis of the light beam repeatedly reciprocates on the same virtual plane across a flowing measuring fluid. A light-emitting mechanism, and a light-receiving mechanism that receives particulate emitted light and outputs a detection signal according to the amount of received light based on the irradiation of the # beam light, and detects particulates in the measurement fluid by the detection signal. The beam emitting mechanism is a particulate detection device for detecting particles, and the beam emitting mechanism detects the beam only when the optical axis of the beam is directed to a predetermined direction area where abnormal light generated by the irradiation of the beam light is likely to enter the light receiving mechanism. The particle detection device is configured to put the beam light in an extinguished state.
上記のように構成すると、光軸が所定方向領域外を指向
するビーム光によって照射される測定流体の部分の少な
くとも一部がビーム光照射領域17における光強度正常
領域17b内にあってかつこの領域17b内にある測定
流体の部分の少なくとも一部から出射される微粒子出射
光を受光機構が受光するようにすることができ、その上
2ビーム光の照射によって前述した70−セル異常出射
光のような異常光が発生する場合ビーム光の光軸が所定
方向領域内を指向したことになるようにすることができ
るので、このような微粒子検出装置では受光機構に光強
度正常領域17bから出射された微粒子出射光のみが入
射して異常光が入射するということはなくなるため、正
確な微粒子情報を有する検出信号が得られることになる
。With the above configuration, at least a part of the part of the measurement fluid irradiated by the beam light whose optical axis is directed outside the predetermined direction area is within the normal light intensity area 17b in the beam light irradiation area 17, and this area The light-receiving mechanism can receive the particulate emission light emitted from at least a part of the part of the measurement fluid in 17b, and furthermore, the irradiation with the two-beam light can cause the particulate emission light to be emitted from at least a part of the part of the measurement fluid in 17b. When abnormal light is generated, the optical axis of the beam can be set to be directed within a predetermined direction area. Since only the particle emitted light is incident and no abnormal light is incident, a detection signal having accurate particle information can be obtained.
c′#i線例〕
第1図は本発明の一夾織例としての微粒子検出装置34
の構成図で1本図の第4図と異なる所は。c′#i line example] FIG. 1 shows a particulate detection device 34 as an example of the present invention.
What is the difference between this diagram and the one shown in Figure 4?
第4図のビーム光照射機構9に換えてビーム光出射機構
32が設けられていることと、HレベルとLレベルとの
二値値を有する二値信号としてのビーム光制御信号35
gが入力され、かつ信号35畠がHレベルであると第4
図におけると全く同様な態様のビーム光4を光音響偏向
器28に向けて出射し、かつ信号3511がLレベルで
あるとビーム光4を消光状態にする光源33が第4図の
光源3に償えて設けられていることで、この場合、第1
図における要部の拡大説明図としての第2図に示したよ
う[、第5図に示した仮想平面18内のビーム光照射領
域17[おける光強度正常領域範囲Hの位置及び大きさ
が流路壁面1b、Ib間の距離(以後、この距離を流路
1aの幅ということがある。)Wを含んでいるように設
定されており。A beam light emitting mechanism 32 is provided in place of the beam light emitting mechanism 9 in FIG. 4, and a beam light control signal 35 is provided as a binary signal having binary values of H level and L level.
g is input and signal 35 is at H level, the fourth
The light source 33 emits the light beam 4 in exactly the same manner as in the figure toward the photoacoustic deflector 28, and turns the light beam 4 into an extinction state when the signal 3511 is at the L level. In this case, the first
As shown in FIG. 2, which is an enlarged explanatory view of the main part of the figure, the position and size of the light intensity normal region range H in the beam light irradiation area 17 in the virtual plane 18 shown in FIG. It is set to include the distance W between the channel wall surfaces 1b and Ib (hereinafter, this distance may be referred to as the width of the channel 1a).
さらに、この範囲Hにある光強度正常領域17bのすべ
てが受光機構14の視野領域内に存在するように関係各
部が構成されている。そうして、第2図においては、第
5図における部分と同じ部分に第5図の場合と同じ符号
がつけてあって、また、第2図において、81.82は
仮想平面18rc第5図に示したビームスポット19.
21をそれぞれ生成する偏向状!1にあるいずれもビー
ム光8を示しており、83は前述の70−セル異常出射
光が生じることなく左側の流路壁面1bにできるだけ接
近した所定の偏向状態にあるビーム光8を示していて、
また、84は矢張り前述の70−セル異常出射光が生じ
ることなく右側の流路壁面1bにできるだけ接近した所
定の偏向状態にあるビーム光8を示している。Furthermore, the related parts are configured such that all of the normal light intensity region 17b within this range H exists within the visual field of the light receiving mechanism 14. In FIG. 2, the same parts as in FIG. 5 are given the same reference numerals as in FIG. 5, and in FIG. Beam spot 19 shown in .
Deflection that generates 21 respectively! 1 shows the beam light 8, and 83 shows the beam light 8 in a predetermined deflection state as close as possible to the left channel wall surface 1b without producing the above-mentioned 70-cell abnormal output light. ,
Further, the arrow 84 indicates the beam light 8 in a predetermined deflection state as close as possible to the right channel wall surface 1b without producing the above-mentioned 70-cell abnormally emitted light.
そうして2第1図において、上述したビーム光出射機構
32は、電圧発生器25が出力する鋸歯状波電圧25m
が入力され℃上述したビーム光制御信号351を出力す
るようにした光制御部35と、それぞれ前述した光源3
3.ビーム光偏部5及び集光レンズ7とで構成されてい
て、この場合。2 In FIG.
and the light source 3 described above.
3. In this case, it is composed of a beam polarizer 5 and a condenser lens 7.
鋸歯状波電圧25aは最低電圧V。■と最高電圧Voh
との間で第3図図示の経時変化をするようになっており
、また上述したビーム光制御部35は、第3図に示した
ように、久方電圧25gが最低電圧votである時はL
レベルの信号3511を出方シテ電圧251が所定の1
限電圧v1trc上昇するまで信号35aのLレベルを
保持しているが> ′It圧25aがvotから上昇し
て1限電圧V、t[到達するとHレベルの信号35aを
出力して以tit圧25aが所定の上限電圧Vxhに上
昇するまで信号35aのHレベルを保持し、さらに電圧
25aがvltから上昇してVthに到達すると再びL
レベルの信号35mを出力して以it圧25aが電圧V
。h。The sawtooth wave voltage 25a is the lowest voltage V. ■ and maximum voltage Voh
As shown in FIG. 3, the beam light controller 35 changes over time as shown in FIG. 3, and as shown in FIG. L
The output voltage 251 of the level signal 3511 is set to a predetermined level.
The L level of the signal 35a is maintained until the limit voltage v1trc rises, but when the It pressure 25a rises from vot and reaches the 1 limit voltage V, t[, it outputs the H level signal 35a and then the tit pressure 25a The signal 35a is held at the H level until the voltage 25a rises to a predetermined upper limit voltage Vxh, and when the voltage 25a further rises from vlt and reaches Vth, it becomes low again.
After outputting the level signal 35m, the IT pressure 25a becomes the voltage V
. h.
votな順次経由して再び電圧V1.に@達するまで信
号351のLレベルな保持するようになりでいる。そう
して、釘1図に示した献粒子検出装g134においては
、電圧25aがV。tの時ビーム光8が第2図のビーム
光81の状態になり、電圧25aがVohの時ビーム光
8が第2図のビーム光82の状態になり、電圧258が
Vltの時ビーム光8が第2図のビーム光83の状態に
なり、電圧251がVlhの時ビーム光8が第2図のビ
ーム光84の状態になるように要部が構成されている。The voltage V1. The signal 351 is kept at the L level until it reaches . Then, in the particle detector g134 shown in Figure 1, the voltage 25a is V. When the voltage 25a is Voh, the light beam 8 becomes the light beam 82 shown in FIG. 2. When the voltage 25a is Vlt, the light beam 8 becomes the light beam 81 shown in FIG. The main parts are configured so that when the voltage 251 is Vlh, the light beam 8 becomes the state of the light beam 84 shown in FIG. 2.
検出装置34においては、各部が上述のように構成され
ているので、ビーム光8が第2図においてビーム光83
の状態からビーム光84の状態にまで偏向する間はビー
ム光8が測定流体2を照射する該ビーム光8の点燈状態
にあるが、ビーム光8が、第2図において、ビーム光8
1の伏砿からビーム光83の状OK偏向するまでの間と
ビーム光84の状態からビーム光82の状11rc偏向
するまでの間とにおいては、該ビーム8が消光状態にな
る。したがって、検出装置34の場合、ビーム光8が流
路壁面1b、1bをそれぞれの全面にはぼ平行に照射し
得る偏向状態にある時前述した70−セル異常出射光が
生じないことが明らがで。In the detection device 34, each part is configured as described above, so that the light beam 8 is divided into the light beams 83 and 83 in FIG.
While the light beam 8 is deflected from the state to the state of the beam light 84, the light beam 8 is in a lighting state in which the light beam 8 irradiates the fluid 2 to be measured.
The beam 8 is in an extinguished state during the period from the 1st dip to the OK deflection of the beam 83 and from the state of the beam 84 to the 11rc deflection of the beam 82. Therefore, in the case of the detection device 34, it is clear that the above-mentioned 70-cell abnormal emitted light does not occur when the beam light 8 is in a deflected state that can irradiate the entire surface of the channel wall surfaces 1b, 1b substantially parallel to each other. Gade.
また、この場合、光電変換器12には光強度正常領域1
7b内にある測定流体2から出射された微粒子出射光1
11だけが入射することが明らかである。故に、検出装
置34によれば、検出信号121によって正確な微粒子
情報を得ることができることになる。In this case, the photoelectric converter 12 also has a normal light intensity region 1.
Particle emitted light 1 emitted from the measurement fluid 2 in 7b
It is clear that only 11 is incident. Therefore, according to the detection device 34, accurate particulate information can be obtained from the detection signal 121.
上述したようVC,本発明においては、ビーム光を出射
しかつ前記ビーム光の光軸が流動する測定流体を横切っ
て同−成句平面上を繰り返し往復するように前記光軸を
偏向させるビーム光出射機構と、#記ビーム光の照射に
もとづく微粒子出射光を受光して受光量に応じた検出信
号を出力する受光機構とを備え、前記検出信号によって
前記測定流体中の微粒子を検出する微粒子検出装置であ
って、前記ビーム光出射機構は前記ビーム光の照射によ
って発生する異常光が前記受光機構に入射する恐れのあ
る所定方向領域を前記ビーム光の光軸が指向する時だけ
前記ビーム光を消光状態にするように微粒子検出装置を
構成した。As described above, in the present invention, the VC emits a light beam and deflects the optical axis so that the optical axis of the light beam repeatedly reciprocates on the same plane across a flowing measuring fluid. and a light receiving mechanism that receives particulate emitted light based on the irradiation of the # beam light and outputs a detection signal according to the amount of received light, and detects particulates in the measurement fluid based on the detection signal. The light beam emitting mechanism extinguishes the light beam only when the optical axis of the light beam is directed to a predetermined direction region where abnormal light generated by irradiation with the light beam may enter the light receiving mechanism. The particulate detection device was configured so as to
このため、上記のように構成すると、光軸が所定方向領
域外を指向するビーム光によって照射される測定流体の
部分の少なくとも一部がビーム光照射領域17における
光強度正常領域17b内にあってかつこの領域17b内
にある測定流体の部分の少なくとも一部から出射される
微粒子出射光を受光機構が受光するようにすることがで
き、そノ上、ビーム光の照射によって前述した70−セ
ル異常出射光のような異常光が発生する場合ビーム光の
光軸が所定方向領域内を指向したことになるようにする
ことができるので、このような微粒子検出装置では受光
機構に光強度正常領域17bから出射された微粒子出射
光のみが入射して異常光が入射するということはなくな
るため、正確な微粒子情報を有する検出信号が得られる
ことになって、結局1本発明にはこの検出信号を用いる
と測定流体中の微粒子状態を高精度に検出することがで
きるという効果がある。Therefore, with the above configuration, at least a part of the part of the measurement fluid irradiated by the beam light whose optical axis is directed outside the predetermined direction area is within the light intensity normal area 17b in the beam light irradiation area 17. In addition, the light receiving mechanism can receive the particle emitted light emitted from at least a part of the portion of the measurement fluid in this region 17b, and in addition, the above-mentioned 70-cell abnormality can be detected by irradiation with the beam light. When abnormal light such as emitted light is generated, the optical axis of the beam light can be directed within a predetermined direction region, so in such a particle detection device, the light receiving mechanism has a light intensity normal region 17b. Since only the particulate emitted light emitted from the particle enters and no abnormal light enters, a detection signal having accurate particulate information is obtained, and in the end, this detection signal is used in the present invention. This has the effect that the state of particulates in the measurement fluid can be detected with high precision.
第1図は本発明の一爽施例の構成図。
第2図は第1図における要部の拡大説明図。
第3図は第1図における要部の信号の経時波形説明図。
第4図は従来の微粒子検出装置の構成図。
第5図は第4図に示した微粒子検出装置の動作説明図。
第6図は第4図における要部の信号の経時波形説明図で
ある。
2・・・・・・測定流体、8・・・・・・集束ビーム光
(ビーム光)。
8ト・・・・光軸、11・・・・・・微粒子、lla・
・・・・・微粒子出射光、12a・・・・・・検出信号
、14・・・・・・受光機構、32・・・・・・ビーム
光出射機構、34・・・・・・微粒子検出装!、811
敷粒−3オ灸出荻I
.51
箋
図
彌
閉
箋
閉
l
箋
菌FIG. 1 is a block diagram of a refreshing embodiment of the present invention. FIG. 2 is an enlarged explanatory diagram of the main parts in FIG. 1. FIG. 3 is an explanatory diagram of the temporal waveforms of the main parts of the signals in FIG. 1. FIG. 4 is a configuration diagram of a conventional particle detection device. FIG. 5 is an explanatory diagram of the operation of the particle detection device shown in FIG. 4. FIG. 6 is an explanatory diagram of the temporal waveforms of the main parts of the signals in FIG. 4. 2...Measurement fluid, 8...Focused beam light (beam light). 8...optical axis, 11...fine particles, lla...
...Particle emission light, 12a...Detection signal, 14...Light receiving mechanism, 32...Beam light emission mechanism, 34...Particle detection Attire! , 811
Shiki-gun - 3 moxibustion deogi I. 51 Notebook Closed Notebook Bacteria
Claims (1)
る測定流体を横切って同一仮想平面上を繰り返し往復す
るように前記光軸を偏向させるビーム光出射機構と、前
記ビーム光の照射にもとづく微粒子出射光を受光して受
光量に応じた検出信号を出力する受光機構とを備え、前
記検出信号によつて前記測定流体中の微粒子を検出する
微粒子検出装置であって、前記ビーム光出射機構は前記
ビーム光の照射によつて発生する異常光が前記受光機構
に入射する恐れのある所定方向領域を前記ビーム光の光
軸が指向する時だけ前記ビーム光を消光状態にすること
を特徴とする微粒子検出装置。1) A beam light emitting mechanism that emits a beam light and deflects the optical axis so that the optical axis of the beam light repeatedly reciprocates on the same virtual plane across a flowing measuring fluid; and a light receiving mechanism that receives the original particulate emission light and outputs a detection signal according to the amount of received light, and detects particulates in the measurement fluid based on the detection signal, the particulate detection device detecting particulates in the measurement fluid, The mechanism is characterized in that the light beam is extinguished only when the optical axis of the light beam is directed to a predetermined direction area where abnormal light generated by irradiation of the light beam may enter the light receiving mechanism. A particulate detection device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2167345A JPH0455740A (en) | 1990-06-26 | 1990-06-26 | Corpuscle detecting apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2167345A JPH0455740A (en) | 1990-06-26 | 1990-06-26 | Corpuscle detecting apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0455740A true JPH0455740A (en) | 1992-02-24 |
Family
ID=15848010
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2167345A Pending JPH0455740A (en) | 1990-06-26 | 1990-06-26 | Corpuscle detecting apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0455740A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010090279A1 (en) | 2009-02-06 | 2010-08-12 | 株式会社オンチップ・バイオテクノロジーズ | Disposable chip-type flow cell and flow cytometer using same |
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JPS61288139A (en) * | 1985-06-17 | 1986-12-18 | Fuji Electric Co Ltd | Fine particle detecting device |
-
1990
- 1990-06-26 JP JP2167345A patent/JPH0455740A/en active Pending
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