JPH0614008B2 - 粒子解析装置 - Google Patents
粒子解析装置Info
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- JPH0614008B2 JPH0614008B2 JP63069110A JP6911088A JPH0614008B2 JP H0614008 B2 JPH0614008 B2 JP H0614008B2 JP 63069110 A JP63069110 A JP 63069110A JP 6911088 A JP6911088 A JP 6911088A JP H0614008 B2 JPH0614008 B2 JP H0614008B2
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/10—Investigating individual particles
- G01N15/14—Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry
- G01N15/1434—Optical arrangements
-
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- G01N15/14—Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry
- G01N15/1456—Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry without spatial resolution of the texture or inner structure of the particle, e.g. processing of pulse signals
- G01N15/1459—Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry without spatial resolution of the texture or inner structure of the particle, e.g. processing of pulse signals the analysis being performed on a sample stream
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は粒子解析装置に関し、例えばフローセル内を通
過する被検粒子にレーザ光を照射し、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。
過する被検粒子にレーザ光を照射し、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の従来の粒子解析装置では、フロ
ーセルの中央部の200μｍ×200μｍ程度の微小な矩形断
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
細胞などの被検粒子にレーザ光等を照射し、その結果生
ずる散乱光や蛍光により被検粒子の形状、大きさ、屈折
率等の粒子情報を得ることが可能である。
ーセルの中央部の200μｍ×200μｍ程度の微小な矩形断
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
細胞などの被検粒子にレーザ光等を照射し、その結果生
ずる散乱光や蛍光により被検粒子の形状、大きさ、屈折
率等の粒子情報を得ることが可能である。
第４図は従来例の構成図である。レーザ光源31から出射
されたレーザ光は結像レンズ30にて収斂され、フローセ
ル２内の流通部３を流れるサンプル液流に照射される。
この時サンプル液流の中を１粒ずつ流れてくる被検粒子
にレーザ光が照射されて、前方方向に散乱される前方散
乱光は集光レンズ８によって集光され、光検出器９で受
光される。なおストッパ７は被検粒子で散乱されずに光
路中を直進した強力なレーザ光が光検出器９に直接入射
するのを防ぐために設けられる。
されたレーザ光は結像レンズ30にて収斂され、フローセ
ル２内の流通部３を流れるサンプル液流に照射される。
この時サンプル液流の中を１粒ずつ流れてくる被検粒子
にレーザ光が照射されて、前方方向に散乱される前方散
乱光は集光レンズ８によって集光され、光検出器９で受
光される。なおストッパ７は被検粒子で散乱されずに光
路中を直進した強力なレーザ光が光検出器９に直接入射
するのを防ぐために設けられる。
また、レーザ光光軸に対して直交方向に発する側方散乱
光は集光レンズ10により集光され、ダイクロイックミラ
ー11に反射して、レンズ14、フィルタ17、光検出器20の
組によって受光される。
光は集光レンズ10により集光され、ダイクロイックミラ
ー11に反射して、レンズ14、フィルタ17、光検出器20の
組によって受光される。
さらに被検粒子より発生する蛍光は、集光レンズ10、ダ
イクロイックミラー11を通過して、蛍光のうち緑色蛍光
はダイクロイックミラー12で反射され、レンズ15、フィ
ルタ18、光検出器21にて受光される。またダイクロイッ
クミラー12を通過した赤色蛍光は全反射ミラー13、レン
ズ16、フィルタ19、光検出器22により受光される。
イクロイックミラー11を通過して、蛍光のうち緑色蛍光
はダイクロイックミラー12で反射され、レンズ15、フィ
ルタ18、光検出器21にて受光される。またダイクロイッ
クミラー12を通過した赤色蛍光は全反射ミラー13、レン
ズ16、フィルタ19、光検出器22により受光される。
これらの光検出器の出力により粒子解析の演算がなされ
る。
る。
［発明が解決しようとしている問題点］ しかしながら、上記従来例ではフローセル中を流れる被
検粒子の流れ位置が不安定なこと、それに伴う被検粒子
に照射される光強度のばらつきによる発生する散乱光、
蛍光強度のばらつき、さらには光源自体の光強度変動等
の様々な不安定要素を原因としてCV値（変動係数）の劣
化が起こってしまう。すなわち安定性に欠け、測定精度
が変動しやすくなる。このCV値の劣化はそのまま粒子解
析装置の精度に反映されてしまうため、流体制御系、レ
ーザ光学系、前方・側方の測光用光学系のアライメント
に非常に高い精度が要求され調整が難しいという欠点が
あった。
検粒子の流れ位置が不安定なこと、それに伴う被検粒子
に照射される光強度のばらつきによる発生する散乱光、
蛍光強度のばらつき、さらには光源自体の光強度変動等
の様々な不安定要素を原因としてCV値（変動係数）の劣
化が起こってしまう。すなわち安定性に欠け、測定精度
が変動しやすくなる。このCV値の劣化はそのまま粒子解
析装置の精度に反映されてしまうため、流体制御系、レ
ーザ光学系、前方・側方の測光用光学系のアライメント
に非常に高い精度が要求され調整が難しいという欠点が
あった。
本発明は上述した様々な不安定要素に影響されず、正確
な粒子解析を行なうことのできる粒子解析装置の提供を
目的とする。
な粒子解析を行なうことの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］ 上述した問題点を解決するため、被検位置にある粒子に
照射光を照射し、該粒子から発する光を測光光学系によ
り測光して粒子解析を行なう粒子解析装置において、前
記測光光学系の光路と異なる光路内に前記被検位置より
順に光増幅器、光位相共役発生器を配置する。
照射光を照射し、該粒子から発する光を測光光学系によ
り測光して粒子解析を行なう粒子解析装置において、前
記測光光学系の光路と異なる光路内に前記被検位置より
順に光増幅器、光位相共役発生器を配置する。
［実施例１］ 第１図(a)は本発明の第１実施例の構成図を示すもの
で、低出力のレーザ光源１（本実施例ではAr+レーザ）
より発射されたレーザ光はフローセル２内の流通部３の
被検位置に斜め方向より照射される。この際、前記レー
ザ光の光束がフローセル２の周りに配置された集光レン
ズに入射しないようにレーザ光源１の配置が決められ
る。前記被検位置には被検粒子が１粒ずつ流れて通過
し、被検粒子の通過ごとに微弱な散乱光及び蛍光が被検
粒子から発生する。発生した光の一部は集光レンズ４に
よって集光され、フィルタ23にて蛍光がカットされ散乱
光のみが通過し、光増幅器５（本実施例ではAr+増幅
器）を経て光位相共役発生器６に入射される。
で、低出力のレーザ光源１（本実施例ではAr+レーザ）
より発射されたレーザ光はフローセル２内の流通部３の
被検位置に斜め方向より照射される。この際、前記レー
ザ光の光束がフローセル２の周りに配置された集光レン
ズに入射しないようにレーザ光源１の配置が決められ
る。前記被検位置には被検粒子が１粒ずつ流れて通過
し、被検粒子の通過ごとに微弱な散乱光及び蛍光が被検
粒子から発生する。発生した光の一部は集光レンズ４に
よって集光され、フィルタ23にて蛍光がカットされ散乱
光のみが通過し、光増幅器５（本実施例ではAr+増幅
器）を経て光位相共役発生器６に入射される。
この光位相共役発生器とは光学的な非線形媒質（本実施
例ではBatio3）であり、この媒質が備える誘導ブリルア
ン散乱や四光波混合等の性質により、入射光に対して光
位相共役波を発生する。光位相共役波とは、入射光に対
して光の波面の形状は変わらず、伝播方向だけが完全に
反転された光である。
例ではBatio3）であり、この媒質が備える誘導ブリルア
ン散乱や四光波混合等の性質により、入射光に対して光
位相共役波を発生する。光位相共役波とは、入射光に対
して光の波面の形状は変わらず、伝播方向だけが完全に
反転された光である。
よって光位相共役発生器６によって発生した光位相共役
波は入射光と完全に同一の光路を逆行することになる。
すなわち光増幅器５で再び増幅され、フィルタ23，集光
レンズ４を経て流通部３内の被検粒子に再び照射され
る。この時、粒子から発した散乱光が再び粒子に照射さ
れるまでにはほんの僅かな時間差があるが、被検粒子の
通過速度に対しては全く問題にならない程度の時間であ
るため、その間の粒子の移動は無いと見なして良く、光
増幅器５で増幅された照射光が被検粒子に正確に収斂し
て照射されることになる。
波は入射光と完全に同一の光路を逆行することになる。
すなわち光増幅器５で再び増幅され、フィルタ23，集光
レンズ４を経て流通部３内の被検粒子に再び照射され
る。この時、粒子から発した散乱光が再び粒子に照射さ
れるまでにはほんの僅かな時間差があるが、被検粒子の
通過速度に対しては全く問題にならない程度の時間であ
るため、その間の粒子の移動は無いと見なして良く、光
増幅器５で増幅された照射光が被検粒子に正確に収斂し
て照射されることになる。
なお光増幅器５は入射光の光強度をある所定強度まで増
幅すると、それ以上は増幅しない性質があるので、最初
のレーザ光源１による散乱光の強度変動に全く影響され
ず、常に一定強度の強力な光が正確に被検粒子に照射さ
れることになる。
幅すると、それ以上は増幅しない性質があるので、最初
のレーザ光源１による散乱光の強度変動に全く影響され
ず、常に一定強度の強力な光が正確に被検粒子に照射さ
れることになる。
なお理論的には、光位相共役発生器６の代わりにミラー
を置くことによっても同様な効果が得られるが、ミラー
表面の平面精度が非常に良くなければならず、さらに光
学系の配置位置や角度のアライメントも非常に難しいた
め現実的とは言えない。
を置くことによっても同様な効果が得られるが、ミラー
表面の平面精度が非常に良くなければならず、さらに光
学系の配置位置や角度のアライメントも非常に難しいた
め現実的とは言えない。
被検粒子に一定強度の強力な照射光が照射され発生した
散乱光のうち、集光レンズ８で集光された前方散乱光は
光検出器９で受光される。また集光レンズ10で集光され
た側方散乱光はダイクロイックミラー11によって反射さ
れ、レンズ14、フィルタ１７、光検出器20の組にて受光
される。さらに被検粒子から発生する蛍光のうち、緑色
蛍光はダイクロイックミラー12、レンズ15、フィルタ1
8、光検出器21の組にて受光され、赤色蛍光は全反射ミ
ラー13、レンズ16、フィルタ19、光検出器22の組にて受
光される。上記各々の光検出器の出力は不図示の演算回
路に入力され、粒子解析の演算がなされる。
散乱光のうち、集光レンズ８で集光された前方散乱光は
光検出器９で受光される。また集光レンズ10で集光され
た側方散乱光はダイクロイックミラー11によって反射さ
れ、レンズ14、フィルタ１７、光検出器20の組にて受光
される。さらに被検粒子から発生する蛍光のうち、緑色
蛍光はダイクロイックミラー12、レンズ15、フィルタ1
8、光検出器21の組にて受光され、赤色蛍光は全反射ミ
ラー13、レンズ16、フィルタ19、光検出器22の組にて受
光される。上記各々の光検出器の出力は不図示の演算回
路に入力され、粒子解析の演算がなされる。
なお本実施例においては、低出力のレーザ光源１で斜め
方向からレーザ光を入射しており、これによって被検粒
子から発生する僅かな散乱光がノイズとして前方・側方
散乱光の受光光学系に混入するが、増幅された強力な照
射光により発生する散乱光と比較するとごく微量な強度
であるため、測定精度には影響ないと考えられる。もし
この影響が問題になるような精密な測定が必要な場合に
は第１図(b)に示すような光学配置とすることにより、
さらに測定精度が高くなる。第１図(b)において低出力
レーザ１から出射されたレーザ光は小ミラー27によって
反射されて、増幅される強力な照射光と同一方向から被
検粒子に照射される。なお、このレーザ光が直接光検出
器９に入射しないようにストッパ７が設けられる。
方向からレーザ光を入射しており、これによって被検粒
子から発生する僅かな散乱光がノイズとして前方・側方
散乱光の受光光学系に混入するが、増幅された強力な照
射光により発生する散乱光と比較するとごく微量な強度
であるため、測定精度には影響ないと考えられる。もし
この影響が問題になるような精密な測定が必要な場合に
は第１図(b)に示すような光学配置とすることにより、
さらに測定精度が高くなる。第１図(b)において低出力
レーザ１から出射されたレーザ光は小ミラー27によって
反射されて、増幅される強力な照射光と同一方向から被
検粒子に照射される。なお、このレーザ光が直接光検出
器９に入射しないようにストッパ７が設けられる。
［実施例２］ 第２図は本発明の第２実施例であり、第１図と同一の符
号は同一の部材を表わす。
号は同一の部材を表わす。
本実施例においては波長の異なる複数種のレーザ光源1
a，1b，1cを用いる。これらのレーザ光の光路中に設け
られた各レーザ光の波長をカットするフィルタ24a，24
b，24cを光路中に選択的に出し入れして、複数同時に照
射することや、希望の波長のレーザ光のみを照射するこ
ともできる。なお、フィルタを用いずに各レーザ光の光
路中にそれぞれシャッタを設けてレーザ光を遮断するよ
うにしても良い。
a，1b，1cを用いる。これらのレーザ光の光路中に設け
られた各レーザ光の波長をカットするフィルタ24a，24
b，24cを光路中に選択的に出し入れして、複数同時に照
射することや、希望の波長のレーザ光のみを照射するこ
ともできる。なお、フィルタを用いずに各レーザ光の光
路中にそれぞれシャッタを設けてレーザ光を遮断するよ
うにしても良い。
本実施例においては、各々のレーザ光源の出力強度はま
ちまちでも良く、また照射位置アライメントは厳密な精
度は要求されず、さらに集光レンズ４による色収差の影
響も全く受けないため、増幅された全ての波長の光が同
一の強度で被検粒子に正確に照射される。
ちまちでも良く、また照射位置アライメントは厳密な精
度は要求されず、さらに集光レンズ４による色収差の影
響も全く受けないため、増幅された全ての波長の光が同
一の強度で被検粒子に正確に照射される。
本実施例では複数波長の照射光を測定条件によって選択
して用いることにより粒子解析の測定精度、情報量を向
上させることができる。
して用いることにより粒子解析の測定精度、情報量を向
上させることができる。
［実施例３］ 第３図は本発明の第３実施例であり、第１図と同一の符
号は同一の部材を表わす。
号は同一の部材を表わす。
本実施例は先の実施例でのレーザ光源の代わりにキセノ
ンランプ等の白色光源26を用いたものである。
ンランプ等の白色光源26を用いたものである。
測定条件に応じて、白色光をそのまま被検粒子に照射し
ても良いし、特定の波長を選択したい時は照射光学系の
光路中に所定の波長のみを通過させるフィルタ25を配し
て、希望の波長の照射光を得ることができる。
ても良いし、特定の波長を選択したい時は照射光学系の
光路中に所定の波長のみを通過させるフィルタ25を配し
て、希望の波長の照射光を得ることができる。
［発明の効果］ 以上本発明によれば、従来非常に問題であった流体的、
光学的な精密なアライメントが不要となり、極めて正確
で安定した粒子解析装置を提供することができる。ま
た、照射光として従来のように高出力で高価なレーザ等
を使う必要はなく、低出力レーザや白熱ランプなどを用
いれば良く、それも被検粒子に正確に収斂照射する必要
もなく、かつ光源の光強度の変動に対しても影響がない
ため、低コストで取り扱い容易な粒子解析装置を提供す
ることができる。
光学的な精密なアライメントが不要となり、極めて正確
で安定した粒子解析装置を提供することができる。ま
た、照射光として従来のように高出力で高価なレーザ等
を使う必要はなく、低出力レーザや白熱ランプなどを用
いれば良く、それも被検粒子に正確に収斂照射する必要
もなく、かつ光源の光強度の変動に対しても影響がない
ため、低コストで取り扱い容易な粒子解析装置を提供す
ることができる。
第１図(a)は本発明の第１実施例の構成図、 第１図(b)は第１実施例の変形例の構成図 第２図は本発明の第２実施例の構成図、 第３図は本発明の第３実施例の構成図、 第４図は従来例の図、 である。図中、 １、31はレーザ光源、２はフローセル、 ３は流通部、４、８、10は集光レンズ、 ５は光増幅器、６は光位相共役発生器、 ９、20、21、22は光検出器、 11、12はダイクロイックミラー、 13、27はミラー、23は蛍光除去用フィルタである。
Claims (2)
- 【請求項１】被検位置にある粒子に照射光を照射し該粒
子から発する光を測光光学系により測光して粒子解析を
行なう粒子解析装置において、前記測光光学系の光路と
異なる光路内に前記被検位置より順に光増幅器、光位相
共役発生器を配置したことを特徴とする粒子解析装置。 - 【請求項２】前記光位相共役発生器は光学的非線形媒質
である請求項１記載の粒子解析装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63069110A JPH0614008B2 (ja) | 1988-03-22 | 1988-03-22 | 粒子解析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63069110A JPH0614008B2 (ja) | 1988-03-22 | 1988-03-22 | 粒子解析装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01240839A JPH01240839A (ja) | 1989-09-26 |
| JPH0614008B2 true JPH0614008B2 (ja) | 1994-02-23 |
Family
ID=13393162
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63069110A Expired - Lifetime JPH0614008B2 (ja) | 1988-03-22 | 1988-03-22 | 粒子解析装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0614008B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20020028434A1 (en) * | 2000-09-06 | 2002-03-07 | Guava Technologies, Inc. | Particle or cell analyzer and method |
| PL2524221T3 (pl) * | 2010-01-12 | 2022-06-20 | Nexcelom Bioscience Llc | System do zliczania komórek i biocząsteczek |
| JP5681517B2 (ja) * | 2011-02-15 | 2015-03-11 | 新日本空調株式会社 | 粒子導電性判別装置及び粒子導電性判別方法 |
-
1988
- 1988-03-22 JP JP63069110A patent/JPH0614008B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01240839A (ja) | 1989-09-26 |
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