JPH09304361A - 超音波ｃｔを用いた計測システムおよび電磁波ｃｔを用いた計測システム - Google Patents
超音波ｃｔを用いた計測システムおよび電磁波ｃｔを用いた計測システムInfo
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- JPH09304361A JPH09304361A JP8141064A JP14106496A JPH09304361A JP H09304361 A JPH09304361 A JP H09304361A JP 8141064 A JP8141064 A JP 8141064A JP 14106496 A JP14106496 A JP 14106496A JP H09304361 A JPH09304361 A JP H09304361A
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- Japan
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- ultrasonic
- electromagnetic wave
- probe
- measurement system
- probes
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 細胞などの微生物や、ゴミ、気泡などの異物
や、その他の微小物を測定対象とする超音波ＣＴを用い
た計測システムおよび電磁波ＣＴを用いた計測システム
を提供することであり、特に、微小物の外形構造の二次
元断層計測または三次元断層計測を確実に行うことがで
きる計測システムを提供すること。 【解決手段】 適宜厚さの基板２に穴３を凹設し、この
穴３の内周部側面に複数の超音波発信プローブ４および
複数の超音波受信プローブ５を形成するとともに、前記
基板２の上面に前記各プローブ４，５にそれぞれ連なる
複数のリード部８，９を設け、前記穴３内に試料を配置
し、その状態で、超音波発信プローブ４から超音波を発
信し、試料からの超音波を超音波受信プローブ５で受信
し、そのとき得られる受信信号に基づいて試料の断層情
報を得るようにしている。
や、その他の微小物を測定対象とする超音波ＣＴを用い
た計測システムおよび電磁波ＣＴを用いた計測システム
を提供することであり、特に、微小物の外形構造の二次
元断層計測または三次元断層計測を確実に行うことがで
きる計測システムを提供すること。 【解決手段】 適宜厚さの基板２に穴３を凹設し、この
穴３の内周部側面に複数の超音波発信プローブ４および
複数の超音波受信プローブ５を形成するとともに、前記
基板２の上面に前記各プローブ４，５にそれぞれ連なる
複数のリード部８，９を設け、前記穴３内に試料を配置
し、その状態で、超音波発信プローブ４から超音波を発
信し、試料からの超音波を超音波受信プローブ５で受信
し、そのとき得られる受信信号に基づいて試料の断層情
報を得るようにしている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、超音波ＣＴを用
いた計測システムおよび電磁波ＣＴを用いた計測システ
ムに関する。
いた計測システムおよび電磁波ＣＴを用いた計測システ
ムに関する。
【０００２】
【発明の背景技術】従来の断層測定は、医療用がほとん
どであり、微生物の断層像の観察は、測定対象である微
生物それ自体を裁断して顕微鏡的手法で観察されるのが
一般的である。そして、微生物が生きている状態での観
察は、マクロ的な外部の動きの観察のみであり、微細な
対象にインピーダンスＣＴを用いた例はほとんどない。
また、従来のＸ線などによるＣＴ法では、Ｘ線それ自体
の生物への悪影響が無視できず、微細な対象へのＣＴの
適用などは思いもよらなかった。
どであり、微生物の断層像の観察は、測定対象である微
生物それ自体を裁断して顕微鏡的手法で観察されるのが
一般的である。そして、微生物が生きている状態での観
察は、マクロ的な外部の動きの観察のみであり、微細な
対象にインピーダンスＣＴを用いた例はほとんどない。
また、従来のＸ線などによるＣＴ法では、Ｘ線それ自体
の生物への悪影響が無視できず、微細な対象へのＣＴの
適用などは思いもよらなかった。
【０００３】一方、微生物の活動で変化する化学物質
は、光走査型ポテンショメトリックセンサを用いて測定
することが試みられており、この光走査型ポテンショメ
トリックセンサの一つに、ＬＡＰＳセンサ（Ｌｉｇｈｔ
−Ａｄｄｒｅｓｓａｂｌｅ Ｐｏｔｅｎｔｉｏｍｅｔｒ
ｉｃ Ｓｅｎｓｏｒ）がある。このＬＡＰＳセンサは、
近年、液体中あるいは物質中にしみこんだ液体中に溶存
している物質のｐＨを二次元的に測定するため開発され
たものであり、このようなセンサは、例えば、Ｊｐｎ．
Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｖｏｌ．３３（１９９４）ｐ
ｐ Ｌ３９４−Ｌ３９７に記載してあるように、一方の
面にイオンなどに感応するセンサ面を形成した半導体基
板を適宜の光でスキャンし、このスキャンによって、半
導体基板中に誘発された光電流を取り出すことにより測
定を行うことができる。
は、光走査型ポテンショメトリックセンサを用いて測定
することが試みられており、この光走査型ポテンショメ
トリックセンサの一つに、ＬＡＰＳセンサ（Ｌｉｇｈｔ
−Ａｄｄｒｅｓｓａｂｌｅ Ｐｏｔｅｎｔｉｏｍｅｔｒ
ｉｃ Ｓｅｎｓｏｒ）がある。このＬＡＰＳセンサは、
近年、液体中あるいは物質中にしみこんだ液体中に溶存
している物質のｐＨを二次元的に測定するため開発され
たものであり、このようなセンサは、例えば、Ｊｐｎ．
Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｖｏｌ．３３（１９９４）ｐ
ｐ Ｌ３９４−Ｌ３９７に記載してあるように、一方の
面にイオンなどに感応するセンサ面を形成した半導体基
板を適宜の光でスキャンし、このスキャンによって、半
導体基板中に誘発された光電流を取り出すことにより測
定を行うことができる。
【０００４】上記装置のセンサ部を直接計測したい対象
物質に挿入したり接触させることによって溶存物質の濃
度分布を測定する。得られたデータはコンピュータ処理
により、二次元または三次元の濃度分布画像として出力
される。ある時間での濃度分布のみならず、その変化の
様子をリアルタイムに追跡することができる。リアルタ
イムに得られた画像を、目視、ＣＣＤカメラなどによっ
て得られた電磁波画像と容易に比較できる。
物質に挿入したり接触させることによって溶存物質の濃
度分布を測定する。得られたデータはコンピュータ処理
により、二次元または三次元の濃度分布画像として出力
される。ある時間での濃度分布のみならず、その変化の
様子をリアルタイムに追跡することができる。リアルタ
イムに得られた画像を、目視、ＣＣＤカメラなどによっ
て得られた電磁波画像と容易に比較できる。
【０００５】そして、この出願の出願人は、上記光走査
型二次元濃度分布測定装置に関連した技術を、例えば特
願平７−３９１１４号など多数特許出願しているところ
である。
型二次元濃度分布測定装置に関連した技術を、例えば特
願平７−３９１１４号など多数特許出願しているところ
である。
【０００６】しかしながら、上記光走査型二次元濃度分
布測定装置を用いてイオン濃度分布画像を測定する場
合、特に、その高濃度の測定においては、溶液のインピ
ーダンスが影響を与えることがあり、ある一定以上の精
度を期待することができない。そして、この光走査型二
次元濃度分布測定装置を用いた測定においては、センサ
面の欠陥や混入したゴミ、気泡など異物によって画像が
影響を受けることがある。また、この光走査型二次元濃
度分布測定装置を用いた測定は、本質的に界面だけの画
像であり、界面近くの三次元的異物の影響を判断するこ
とが困難である。
布測定装置を用いてイオン濃度分布画像を測定する場
合、特に、その高濃度の測定においては、溶液のインピ
ーダンスが影響を与えることがあり、ある一定以上の精
度を期待することができない。そして、この光走査型二
次元濃度分布測定装置を用いた測定においては、センサ
面の欠陥や混入したゴミ、気泡など異物によって画像が
影響を受けることがある。また、この光走査型二次元濃
度分布測定装置を用いた測定は、本質的に界面だけの画
像であり、界面近くの三次元的異物の影響を判断するこ
とが困難である。
【０００７】この発明は、上述の事柄に留意してなされ
たもので、その目的は、細胞などの微生物や、ゴミ、気
泡などの異物や、その他の微小物を測定対象とする超音
波ＣＴを用いた計測システムおよび電磁波ＣＴを用いた
計測システムを提供することであり、特に、微小物の外
形構造の二次元断層計測または三次元断層計測を確実に
行うことができる計測システムを提供することである。
たもので、その目的は、細胞などの微生物や、ゴミ、気
泡などの異物や、その他の微小物を測定対象とする超音
波ＣＴを用いた計測システムおよび電磁波ＣＴを用いた
計測システムを提供することであり、特に、微小物の外
形構造の二次元断層計測または三次元断層計測を確実に
行うことができる計測システムを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明の超音波ＣＴを用いた計測システムは、適
宜厚さの基板に穴を凹設し、この穴の内周部側面に複数
の超音波発信プローブおよび複数の超音波受信プローブ
を形成するとともに、前記基板の上面に前記各プローブ
にそれぞれ連なる複数のリード部を設け、前記穴内に試
料を配置し、その状態で、超音波発信プローブから超音
波を発信し、試料からの超音波を超音波受信プローブで
受信し、そのとき得られる受信信号に基づいて試料の断
層情報を得るようにしている。
め、この発明の超音波ＣＴを用いた計測システムは、適
宜厚さの基板に穴を凹設し、この穴の内周部側面に複数
の超音波発信プローブおよび複数の超音波受信プローブ
を形成するとともに、前記基板の上面に前記各プローブ
にそれぞれ連なる複数のリード部を設け、前記穴内に試
料を配置し、その状態で、超音波発信プローブから超音
波を発信し、試料からの超音波を超音波受信プローブで
受信し、そのとき得られる受信信号に基づいて試料の断
層情報を得るようにしている。
【０００９】そして、この発明の超音波ＣＴを用いた計
測システムは、適宜厚さの基板に貫通孔を開設し、この
貫通孔の内周部側面に複数の超音波発信プローブおよび
複数の超音波受信プローブを形成するとともに、前記基
板の上面に前記各プローブにそれぞれ連なる複数のリー
ド部を設けてなる超音波ＣＴ計測部を、半導体基板の上
面にセンサ面を有するとともに、半導体基板に対してプ
ローブ光を照射するように構成された光走査型二次元濃
度分布測定装置の前記センサ面の上方に設け、前記貫通
孔内に試料を配置し、その状態で、超音波発信プローブ
から超音波を発信し、試料からの超音波を超音波受信プ
ローブで受信し、そのとき得られる受信信号に基づいて
測定試料の断層情報を得る一方、光走査型二次元濃度分
布測定装置によって測定試料のイオン濃度情報を得るよ
うにしている。
測システムは、適宜厚さの基板に貫通孔を開設し、この
貫通孔の内周部側面に複数の超音波発信プローブおよび
複数の超音波受信プローブを形成するとともに、前記基
板の上面に前記各プローブにそれぞれ連なる複数のリー
ド部を設けてなる超音波ＣＴ計測部を、半導体基板の上
面にセンサ面を有するとともに、半導体基板に対してプ
ローブ光を照射するように構成された光走査型二次元濃
度分布測定装置の前記センサ面の上方に設け、前記貫通
孔内に試料を配置し、その状態で、超音波発信プローブ
から超音波を発信し、試料からの超音波を超音波受信プ
ローブで受信し、そのとき得られる受信信号に基づいて
測定試料の断層情報を得る一方、光走査型二次元濃度分
布測定装置によって測定試料のイオン濃度情報を得るよ
うにしている。
【００１０】また、この発明の超音波ＣＴを用いた計測
システムは、半導体基板の上面にセンサ面を有するとと
もに、半導体基板に対してプローブ光を照射するように
構成された光走査型二次元濃度分布測定装置の前記セン
サ面の上方に、超音波発信機能と超音波受信機能とを兼
備した超音波プローブ体を設けている。
システムは、半導体基板の上面にセンサ面を有するとと
もに、半導体基板に対してプローブ光を照射するように
構成された光走査型二次元濃度分布測定装置の前記セン
サ面の上方に、超音波発信機能と超音波受信機能とを兼
備した超音波プローブ体を設けている。
【００１１】さらに、この発明の超音波ＣＴを用いた計
測システムは、半導体基板の上面にセンサ面を有すると
ともに、半導体基板に対してプローブ光を照射するよう
に構成された光走査型二次元濃度分布測定装置の前記セ
ンサ面の上方に、超音波発信機能をのみを有する超音波
プローブ体を設けている。
測システムは、半導体基板の上面にセンサ面を有すると
ともに、半導体基板に対してプローブ光を照射するよう
に構成された光走査型二次元濃度分布測定装置の前記セ
ンサ面の上方に、超音波発信機能をのみを有する超音波
プローブ体を設けている。
【００１２】また、この発明の電磁波ＣＴを用いた計測
システムは、適宜厚さの基板に穴を凹設し、この穴の内
周部側面に複数の電磁波発信プローブおよび複数の電磁
波受信プローブを形成するとともに、前記基板の上面に
前記各プローブにそれぞれ連なる複数のリード部を設
け、前記穴内に試料を配置し、その状態で、電磁波発信
プローブから電磁波を発信し、試料からの電磁波を電磁
波受信プローブで受信し、そのとき得られる受信信号に
基づいて試料の断層情報を得るようにしている。
システムは、適宜厚さの基板に穴を凹設し、この穴の内
周部側面に複数の電磁波発信プローブおよび複数の電磁
波受信プローブを形成するとともに、前記基板の上面に
前記各プローブにそれぞれ連なる複数のリード部を設
け、前記穴内に試料を配置し、その状態で、電磁波発信
プローブから電磁波を発信し、試料からの電磁波を電磁
波受信プローブで受信し、そのとき得られる受信信号に
基づいて試料の断層情報を得るようにしている。
【００１３】一方、この発明の電磁波ＣＴを用いた計測
システムは、適宜厚さの基板に貫通孔を開設し、この貫
通孔の内周部側面に複数の電磁波発信部と複数の電磁波
受信部とを形成するとともに、前記基板の上面に電磁波
発信部と電磁波受信部にそれぞれ連なる複数のリード部
を設けた電磁波送受信基板を、半導体基板の上面にセン
サ面を有するとともに、半導体基板に対してプローブ光
を照射するように構成された光走査型二次元濃度分布測
定装置の前記センサ面の上方に設け、前記貫通孔内に試
料を配置し、その状態で、電磁波発信部から電磁波を発
信し、試料からの電磁波を電磁波受信部で受信し、その
とき得られる受信信号に基づいて測定試料の断層情報を
得る一方、光走査型二次元濃度分布測定装置によって測
定試料のイオン濃度情報を得るようにしている。
システムは、適宜厚さの基板に貫通孔を開設し、この貫
通孔の内周部側面に複数の電磁波発信部と複数の電磁波
受信部とを形成するとともに、前記基板の上面に電磁波
発信部と電磁波受信部にそれぞれ連なる複数のリード部
を設けた電磁波送受信基板を、半導体基板の上面にセン
サ面を有するとともに、半導体基板に対してプローブ光
を照射するように構成された光走査型二次元濃度分布測
定装置の前記センサ面の上方に設け、前記貫通孔内に試
料を配置し、その状態で、電磁波発信部から電磁波を発
信し、試料からの電磁波を電磁波受信部で受信し、その
とき得られる受信信号に基づいて測定試料の断層情報を
得る一方、光走査型二次元濃度分布測定装置によって測
定試料のイオン濃度情報を得るようにしている。
【００１４】また、半導体基板の上面にセンサ面を有す
るとともに、半導体基板に対してプローブ光を照射する
ように構成された光走査型二次元濃度分布測定装置の前
記センサ面の上方に、電磁波発信機能と電磁波受信機能
とを兼備した電磁波プローブ体を設けている。
るとともに、半導体基板に対してプローブ光を照射する
ように構成された光走査型二次元濃度分布測定装置の前
記センサ面の上方に、電磁波発信機能と電磁波受信機能
とを兼備した電磁波プローブ体を設けている。
【００１５】さらに、半導体基板の上面にセンサ面を有
するとともに、半導体基板に対してプローブ光を照射す
るように構成された光走査型二次元濃度分布測定装置の
前記センサ面の上方に、電磁波発信機能をのみを有する
電磁波プローブ体を設けている。
するとともに、半導体基板に対してプローブ光を照射す
るように構成された光走査型二次元濃度分布測定装置の
前記センサ面の上方に、電磁波発信機能をのみを有する
電磁波プローブ体を設けている。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、この発明の好ましい実施例
を、図を参照しながら説明する。図１は、この発明の第
１実施例に係る超音波ＣＴを用いた計測システムの一例
を示し、この図において、１は超音波ＣＴ計測部で、次
のように構成されている。すなわち、２はガラス板、酸
化膜を被覆したシリコン基板や、その他の材料よりなる
適宜厚さの絶縁性基板で、そのほぼ中央には、溶液など
を収容するための適宜径の穴（以下、試料収容部とい
う）３が凹設されている。
を、図を参照しながら説明する。図１は、この発明の第
１実施例に係る超音波ＣＴを用いた計測システムの一例
を示し、この図において、１は超音波ＣＴ計測部で、次
のように構成されている。すなわち、２はガラス板、酸
化膜を被覆したシリコン基板や、その他の材料よりなる
適宜厚さの絶縁性基板で、そのほぼ中央には、溶液など
を収容するための適宜径の穴（以下、試料収容部とい
う）３が凹設されている。
【００１７】前記試料収容部３の内周部側面には、微細
パターンの手法により複数の微小な超音波発信プローブ
４と超音波受信プローブ５とが点対象の位置関係になる
ように互いに対向して形成されている。すなわち、図示
例では、穴３の一つの仮想的直径Ｄを境にして、右側に
複数の超音波発信プローブ４が、左側にこれと同数の超
音波受信プローブ５が、それぞれ形成されている。６，
７はそれぞれ発信部側ターミナル部、受信部側ターミナ
ル部で、各プローブ４，５とはリード部８，９を介して
接続されている。なお、図示は省略しているが、試料収
容部３を除く他の部分は絶縁性の防水層で覆われてい
る。
パターンの手法により複数の微小な超音波発信プローブ
４と超音波受信プローブ５とが点対象の位置関係になる
ように互いに対向して形成されている。すなわち、図示
例では、穴３の一つの仮想的直径Ｄを境にして、右側に
複数の超音波発信プローブ４が、左側にこれと同数の超
音波受信プローブ５が、それぞれ形成されている。６，
７はそれぞれ発信部側ターミナル部、受信部側ターミナ
ル部で、各プローブ４，５とはリード部８，９を介して
接続されている。なお、図示は省略しているが、試料収
容部３を除く他の部分は絶縁性の防水層で覆われてい
る。
【００１８】１０，１１は各ターミナル部６，７とコン
ピュータ１２との間に設けられる制御ボックス、１２は
コンピュータである。このコンピュータ１２は、制御ボ
ックス１０，１１に対して制御信号を送出するととも
に、これら１０，１１からの信号を公知のアルゴリズム
を用いて演算処理し、その結果を断層画像１３としてカ
ラーディスプレイなどの表示部１４に表示するととも
に、得られたデータはメモリ（図示してない）に保存す
る。
ピュータ１２との間に設けられる制御ボックス、１２は
コンピュータである。このコンピュータ１２は、制御ボ
ックス１０，１１に対して制御信号を送出するととも
に、これら１０，１１からの信号を公知のアルゴリズム
を用いて演算処理し、その結果を断層画像１３としてカ
ラーディスプレイなどの表示部１４に表示するととも
に、得られたデータはメモリ（図示してない）に保存す
る。
【００１９】上記図１に示した第１実施例の超音波ＣＴ
を用いた計測システムにおいては、試料収容部３に例え
ば細菌など微生物を含んだ試料としての溶液（図示して
ない）を収容する。この溶液は微量でよく、したがっ
て、その厚みは大きくない。このような溶液に対して、
超音波発信プローブ４から超音波を発する。この超音波
は、溶液中にある音響インピーダンスが異なった微生物
を透過または反射し、微生物を透過または反射した超音
波のエネルギーは、超音波受信プローブ５によって受信
される。そして、この超音波受信プローブ５から出力さ
れる信号がコンピュータ１２に入力され、公知のアルゴ
リズムを用いて演算処理して、断層画像データを求め、
その結果を断層画像１３として表示部１４に表示した
り、断層画像データをメモリに格納するのである。
を用いた計測システムにおいては、試料収容部３に例え
ば細菌など微生物を含んだ試料としての溶液（図示して
ない）を収容する。この溶液は微量でよく、したがっ
て、その厚みは大きくない。このような溶液に対して、
超音波発信プローブ４から超音波を発する。この超音波
は、溶液中にある音響インピーダンスが異なった微生物
を透過または反射し、微生物を透過または反射した超音
波のエネルギーは、超音波受信プローブ５によって受信
される。そして、この超音波受信プローブ５から出力さ
れる信号がコンピュータ１２に入力され、公知のアルゴ
リズムを用いて演算処理して、断層画像データを求め、
その結果を断層画像１３として表示部１４に表示した
り、断層画像データをメモリに格納するのである。
【００２０】つまり、第１実施例の超音波ＣＴを用いた
計測システムによれば、試料内における微生物の配置や
微生物の内部観察が可能になる。特に、微生物が活動し
てコロニーを形成する場合の分布の計測が可能になる。
計測システムによれば、試料内における微生物の配置や
微生物の内部観察が可能になる。特に、微生物が活動し
てコロニーを形成する場合の分布の計測が可能になる。
【００２１】図１に示した実施例においては、超音波Ｃ
Ｔ計測部１における試料収容部３を平面視円形とし、そ
の円周内壁面に超音波発信プローブ４および超音波受信
プローブ５を形成していたが、これに代えて、図２に示
すように、試料収容部３を平面視矩形とし、その対向す
る二辺に超音波発信プローブ４および超音波受信プロー
ブ５をそれぞれ複数設けるようにしてもよい。
Ｔ計測部１における試料収容部３を平面視円形とし、そ
の円周内壁面に超音波発信プローブ４および超音波受信
プローブ５を形成していたが、これに代えて、図２に示
すように、試料収容部３を平面視矩形とし、その対向す
る二辺に超音波発信プローブ４および超音波受信プロー
ブ５をそれぞれ複数設けるようにしてもよい。
【００２２】そして、図１または図２において、各プロ
ーブ４，５をそれぞれ上下方向に複数段設けるようにし
てもよく、さらに、一つのプローブに超音波発信機能と
超音波受信機能とを兼備させるようにしてもよい。
ーブ４，５をそれぞれ上下方向に複数段設けるようにし
てもよく、さらに、一つのプローブに超音波発信機能と
超音波受信機能とを兼備させるようにしてもよい。
【００２３】図３は、この発明の第２実施例に係る超音
波ＣＴを用いた計測システムを示し、この図において、
１５は超音波ＣＴ計測部１６と光走査型二次元濃度分布
測定装置１７とからなる複合計測部である。
波ＣＴを用いた計測システムを示し、この図において、
１５は超音波ＣＴ計測部１６と光走査型二次元濃度分布
測定装置１７とからなる複合計測部である。
【００２４】前記超音波ＣＴ計測部１６は、上記図１ま
たは図２に示される超音波ＣＴ計測部１を立体化したも
ので、複数の超音波発信プローブ４および超音波受信プ
ローブ５を有する超音波ＣＴ計測部１を複数枚上下方向
に積層し、これによって、試料収容部としての貫通孔１
８の内周側面に複数のプローブ４，５が上下に複数段積
層されるようにしている。１９はコンピュータ１２から
の指令に基づいて超音波発信プローブ４および超音波受
信プローブ５の動作を制御したり、超音波ＣＴ計測部１
６からの信号をコンピュータ１２に送り出すための制御
ボックスである。このように構成された超音波ＣＴ計測
部１６によれば、試料収容部１８に試料を収容し、第１
実施例と同様にすることにより、微生物を含んだ試料の
三次元的な断層画像を測定することができる。
たは図２に示される超音波ＣＴ計測部１を立体化したも
ので、複数の超音波発信プローブ４および超音波受信プ
ローブ５を有する超音波ＣＴ計測部１を複数枚上下方向
に積層し、これによって、試料収容部としての貫通孔１
８の内周側面に複数のプローブ４，５が上下に複数段積
層されるようにしている。１９はコンピュータ１２から
の指令に基づいて超音波発信プローブ４および超音波受
信プローブ５の動作を制御したり、超音波ＣＴ計測部１
６からの信号をコンピュータ１２に送り出すための制御
ボックスである。このように構成された超音波ＣＴ計測
部１６によれば、試料収容部１８に試料を収容し、第１
実施例と同様にすることにより、微生物を含んだ試料の
三次元的な断層画像を測定することができる。
【００２５】前記光走査型二次元濃度分布測定装置１７
は、例えば次のように構成されている。すなわち、図３
において、２０はセンサ部で、例えばシリコンなどの半
導体よりなる基板２１の一方の面（図示例では上面）に
ＳｉＯ2 層２２、Ｓｉ3 Ｎ4層２３を熱酸化、ＣＶＤな
どの手法によって順次形成してなるもので、水素イオン
に応答するように形成されている。この実施例では、セ
ンサ面であるＳｉ3 Ｎ4 層２３の上面に超音波ＣＴ計測
部１６の試料収容部１８が形成されている。つまり、試
料収容部１８は、超音波ＣＴ計測部１３と光走査型二次
元濃度分布測定装置１７とに共通に設けられている。
は、例えば次のように構成されている。すなわち、図３
において、２０はセンサ部で、例えばシリコンなどの半
導体よりなる基板２１の一方の面（図示例では上面）に
ＳｉＯ2 層２２、Ｓｉ3 Ｎ4層２３を熱酸化、ＣＶＤな
どの手法によって順次形成してなるもので、水素イオン
に応答するように形成されている。この実施例では、セ
ンサ面であるＳｉ3 Ｎ4 層２３の上面に超音波ＣＴ計測
部１６の試料収容部１８が形成されている。つまり、試
料収容部１８は、超音波ＣＴ計測部１３と光走査型二次
元濃度分布測定装置１７とに共通に設けられている。
【００２６】そして、ＣＥ、ＲＥはセンサ面２３の上方
に設けられる対極、比較電極で、後述するポテンショス
タット２９に接続されている。また、ＯＣは半導体基板
２１に設けられる電流信号取出し用のオーミック電極
で、後述する電流−電圧変換器３０および演算増幅回路
３１を介してポテンショスタット２９に接続されてい
る。
に設けられる対極、比較電極で、後述するポテンショス
タット２９に接続されている。また、ＯＣは半導体基板
２１に設けられる電流信号取出し用のオーミック電極
で、後述する電流−電圧変換器３０および演算増幅回路
３１を介してポテンショスタット２９に接続されてい
る。
【００２７】２４は前記センサ部２０の半導体基板２１
に対してプローブ光２５を照射する光照射部で、例えば
レーザ光源２６とこれを二次元方向、つまり、Ｘ方向
（図示例では左右方向）とＹ方向（図示例では、紙面に
垂直な方向）に移動させるための光源走査部２７とから
なる。
に対してプローブ光２５を照射する光照射部で、例えば
レーザ光源２６とこれを二次元方向、つまり、Ｘ方向
（図示例では左右方向）とＹ方向（図示例では、紙面に
垂直な方向）に移動させるための光源走査部２７とから
なる。
【００２８】２８はコンピュータ１２からの指令に基づ
いてセンサ部１６および光照射部２４を制御したり、セ
ンサ部１６からの信号をコンピュータ９に送り出すため
の制御ボックスであって、半導体基板２１に適宜のバイ
アス電圧を印加するためのポテンショスタット２９、半
導体基板２１に形成されたオーミック電極ＯＣから取り
出される電流信号を電圧信号に変換する電流−電圧変換
器３０、この電流−電圧変換器３０からの信号が入力さ
れる演算増幅回路３１、この演算増幅回路３１と信号を
授受したり、走査制御装置２７に対する制御信号を出力
するインターフェイスボード３２などよりなる。
いてセンサ部１６および光照射部２４を制御したり、セ
ンサ部１６からの信号をコンピュータ９に送り出すため
の制御ボックスであって、半導体基板２１に適宜のバイ
アス電圧を印加するためのポテンショスタット２９、半
導体基板２１に形成されたオーミック電極ＯＣから取り
出される電流信号を電圧信号に変換する電流−電圧変換
器３０、この電流−電圧変換器３０からの信号が入力さ
れる演算増幅回路３１、この演算増幅回路３１と信号を
授受したり、走査制御装置２７に対する制御信号を出力
するインターフェイスボード３２などよりなる。
【００２９】上記構成の光走査型二次元濃度分布測定装
置１７は、センサ面２３に接するように、例えば試料と
して微生物Ｂを含む溶液Ｓを収容する。この溶液Ｓも微
量である。この溶液Ｓに対極ＣＥおよび比較電極ＲＥを
浸漬する。この状態で、半導体基板２１に空乏層が発生
するように、ポテンショスタット２９からの直流電圧を
比較電極ＲＥとオーミック電極ＯＣとの間に印加して、
半導体基板２１に所定のバイアス電圧を印加する。この
状態で半導体基板２１に対してプローブ光２５を一定周
期（例えば、１０ｋＨｚ）で断続的に照射することによ
って半導体基板２１に交流光電流を発生させる。この光
電流は、半導体基板２１の照射点に対向する点で、セン
サ面２３に接している溶液ＳにおけるｐＨを反映した値
であり、その値を測定することにより、この部分でのｐ
Ｈ値を知ることができる。
置１７は、センサ面２３に接するように、例えば試料と
して微生物Ｂを含む溶液Ｓを収容する。この溶液Ｓも微
量である。この溶液Ｓに対極ＣＥおよび比較電極ＲＥを
浸漬する。この状態で、半導体基板２１に空乏層が発生
するように、ポテンショスタット２９からの直流電圧を
比較電極ＲＥとオーミック電極ＯＣとの間に印加して、
半導体基板２１に所定のバイアス電圧を印加する。この
状態で半導体基板２１に対してプローブ光２５を一定周
期（例えば、１０ｋＨｚ）で断続的に照射することによ
って半導体基板２１に交流光電流を発生させる。この光
電流は、半導体基板２１の照射点に対向する点で、セン
サ面２３に接している溶液ＳにおけるｐＨを反映した値
であり、その値を測定することにより、この部分でのｐ
Ｈ値を知ることができる。
【００３０】前記電流信号を制御ボックス２８を介して
コンピュータ１２に入力し、位置信号（Ｘ，Ｙ）と電流
量とにより、ｐＨを表す二次元画像情報が得られ、これ
に基づいてｐＨ二次元画像を表示部１４に表示すること
ができる。このときの計測データをメモリに保存できる
ことはいうまでもない。
コンピュータ１２に入力し、位置信号（Ｘ，Ｙ）と電流
量とにより、ｐＨを表す二次元画像情報が得られ、これ
に基づいてｐＨ二次元画像を表示部１４に表示すること
ができる。このときの計測データをメモリに保存できる
ことはいうまでもない。
【００３１】図３に示した第２実施例の超音波ＣＴを用
いた計測システムによれば、前記第１実施例のものの作
用効果に加えて、同一条件での試料におけるｐＨの分布
画像情報と、溶液Ｓ中に含まれる微生物Ｂの三次元断層
画像情報とを同時に得ることができ、表示部１４に溶液
ＳにおけるｐＨ分布画像と溶液Ｓ中に含まれる微生物Ｂ
の三次元断層画像とを同時に表示することができる。
いた計測システムによれば、前記第１実施例のものの作
用効果に加えて、同一条件での試料におけるｐＨの分布
画像情報と、溶液Ｓ中に含まれる微生物Ｂの三次元断層
画像情報とを同時に得ることができ、表示部１４に溶液
ＳにおけるｐＨ分布画像と溶液Ｓ中に含まれる微生物Ｂ
の三次元断層画像とを同時に表示することができる。
【００３２】なお、第２実施例において、超音波ＣＴ計
測部１６を第１実施例で示した超音波ＣＴ計測部１のみ
の構成することもでき、その場合、同一条件での試料で
ある溶液ＳにおけるｐＨの分布画像と、溶液Ｓ中に含ま
れる微生物Ｂの二次元断層画像を得ることができること
はいうまでもない。
測部１６を第１実施例で示した超音波ＣＴ計測部１のみ
の構成することもでき、その場合、同一条件での試料で
ある溶液ＳにおけるｐＨの分布画像と、溶液Ｓ中に含ま
れる微生物Ｂの二次元断層画像を得ることができること
はいうまでもない。
【００３３】また、一つのプローブに超音波発信機能と
超音波受信機能とを兼備させるようにしてもよい。
超音波受信機能とを兼備させるようにしてもよい。
【００３４】そして、第２実施例においては、超音波Ｃ
Ｔ計測部１６と光走査型二次元濃度分布測定装置１７に
個別に制御ボックス１９，２８を設けているが、これに
代えて、超音波ＣＴ計測部１６と光走査型二次元濃度分
布測定装置１７に共通の制御ボックスを一つだけ設ける
ようにしてもよい。
Ｔ計測部１６と光走査型二次元濃度分布測定装置１７に
個別に制御ボックス１９，２８を設けているが、これに
代えて、超音波ＣＴ計測部１６と光走査型二次元濃度分
布測定装置１７に共通の制御ボックスを一つだけ設ける
ようにしてもよい。
【００３５】上述した第１、第２実施例においては、超
音波ＣＴ計測部１，１６における超音波発信プローブ
４、超音波受信プローブ５が円形または円筒状に配置さ
れたものであったが、これらのプローブ４，５の配置構
造はこれに限られるものではなく、図３に示した光走査
型二次元濃度分布測定装置１７のセンサ面２３と組み合
わせた構造とすることもできる。以下、これについて、
図４以下の図を参照しながら説明する。
音波ＣＴ計測部１，１６における超音波発信プローブ
４、超音波受信プローブ５が円形または円筒状に配置さ
れたものであったが、これらのプローブ４，５の配置構
造はこれに限られるものではなく、図３に示した光走査
型二次元濃度分布測定装置１７のセンサ面２３と組み合
わせた構造とすることもできる。以下、これについて、
図４以下の図を参照しながら説明する。
【００３６】図４は、この発明の第３実施例に係る超音
波ＣＴを用いた計測システムを示し、この図において、
３３は光走査型二次元濃度分布測定装置で、このセンサ
部２０および光照射部２４の構成は、前記第２実施例に
おける光走査型二次元濃度分布測定装置１７と実質的に
変わることがない。３４はセンサ面２３の上部に形成さ
れる試料収容部である。
波ＣＴを用いた計測システムを示し、この図において、
３３は光走査型二次元濃度分布測定装置で、このセンサ
部２０および光照射部２４の構成は、前記第２実施例に
おける光走査型二次元濃度分布測定装置１７と実質的に
変わることがない。３４はセンサ面２３の上部に形成さ
れる試料収容部である。
【００３７】また、３５はセンサ面２３の上方に設けら
れる超音波プローブ体で、超音波発信機能と超音波受信
機能とを兼備した単一の超音波プローブからなる。この
超音波プローブ体３５は、プローブ走査機構３６によっ
て、図中両矢印３７で示すＸ方向およびこれと直交する
Ｙ方向（紙面に垂直な方向）に二次元的に移動できるよ
うに構成されている。３８はコンピュータ１２からの指
令に基づいて超音波プローブ体３５の動作を制御した
り、超音波プローブ体３５からの信号をコンピュータ１
２に送り出すための制御ボックスである。
れる超音波プローブ体で、超音波発信機能と超音波受信
機能とを兼備した単一の超音波プローブからなる。この
超音波プローブ体３５は、プローブ走査機構３６によっ
て、図中両矢印３７で示すＸ方向およびこれと直交する
Ｙ方向（紙面に垂直な方向）に二次元的に移動できるよ
うに構成されている。３８はコンピュータ１２からの指
令に基づいて超音波プローブ体３５の動作を制御した
り、超音波プローブ体３５からの信号をコンピュータ１
２に送り出すための制御ボックスである。
【００３８】図４に示すように構成された超音波ＣＴを
用いた計測システムにおいては、試料収容部３４に例え
ば細菌など微生物Ｂを含んだ試料としての溶液Ｓを収容
し、その状態で超音波プローブ体３５を二次元的に移動
させながら、超音波を溶液Ｓに向けて発する。この超音
波は、溶液Ｓ中にある音響インピーダンスが異なった微
生物Ｂで反射し、その反射した超音波のエネルギーは、
超音波プローブ体３５によって受信される。そして、超
音波プローブ体３５から出力される信号がコンピュータ
１２に入力され、公知のアルゴリズムを用いて演算処理
することにより、断層画像情報が得られる。
用いた計測システムにおいては、試料収容部３４に例え
ば細菌など微生物Ｂを含んだ試料としての溶液Ｓを収容
し、その状態で超音波プローブ体３５を二次元的に移動
させながら、超音波を溶液Ｓに向けて発する。この超音
波は、溶液Ｓ中にある音響インピーダンスが異なった微
生物Ｂで反射し、その反射した超音波のエネルギーは、
超音波プローブ体３５によって受信される。そして、超
音波プローブ体３５から出力される信号がコンピュータ
１２に入力され、公知のアルゴリズムを用いて演算処理
することにより、断層画像情報が得られる。
【００３９】そして、上記超音波プローブ体３５による
超音波ＣＴ計測の際、光走査型二次元濃度分布測定装置
３３におけるセンサ部２０の半導体基板２１に対してプ
ローブ光２５を二次元的に走査しながら照射することに
より、溶液ＳのｐＨを表す二次元画像情報が得られる。
超音波ＣＴ計測の際、光走査型二次元濃度分布測定装置
３３におけるセンサ部２０の半導体基板２１に対してプ
ローブ光２５を二次元的に走査しながら照射することに
より、溶液ＳのｐＨを表す二次元画像情報が得られる。
【００４０】つまり、この第３実施例においても、同一
条件での溶液ＳにおけるｐＨの分布画像情報と、溶液Ｓ
中に含まれる微生物Ｂの三次元断層画像情報とを同時に
得ることができ、表示部１４に試料におけるｐＨ分布画
像と試料中に含まれる微生物の三次元断層画像とを同時
に表示することができる。したがって、この第３実施例
の超音波ＣＴを用いた計測システムにおいても、試料Ｓ
内における微生物Ｂの配置や微生物Ｂの内部観察が可能
になる。特に、微生物Ｂが活動してコロニーを形成する
場合の分布の計測が可能になる。
条件での溶液ＳにおけるｐＨの分布画像情報と、溶液Ｓ
中に含まれる微生物Ｂの三次元断層画像情報とを同時に
得ることができ、表示部１４に試料におけるｐＨ分布画
像と試料中に含まれる微生物の三次元断層画像とを同時
に表示することができる。したがって、この第３実施例
の超音波ＣＴを用いた計測システムにおいても、試料Ｓ
内における微生物Ｂの配置や微生物Ｂの内部観察が可能
になる。特に、微生物Ｂが活動してコロニーを形成する
場合の分布の計測が可能になる。
【００４１】図４に示した実施例では、超音波プローブ
体３５が超音波発信機能と超音波受信機能とを兼備した
単一の超音波プローブからなるものであったが、超音波
プローブ体として、複数の超音波プローブを複数設けた
ものであってもよい。すなわち、図５において、３９は
超音波発信機能と超音波受信機能とを兼備した複数の超
音波プローブ４０を、図中の矢印４１で示す方向に一直
線状に配置した超音波プローブ体である。４２はこの超
音波プローブ体３９を前記矢印４１と直交する方向（紙
面に垂直な方向）に移動させるプローブ体走査機構であ
る。４３はコンピュータ１２からの指令に基づいて超音
波プローブ体３９の動作を制御したり、超音波プローブ
体３９からの信号をコンピュータ１２に送り出すための
制御ボックスである。
体３５が超音波発信機能と超音波受信機能とを兼備した
単一の超音波プローブからなるものであったが、超音波
プローブ体として、複数の超音波プローブを複数設けた
ものであってもよい。すなわち、図５において、３９は
超音波発信機能と超音波受信機能とを兼備した複数の超
音波プローブ４０を、図中の矢印４１で示す方向に一直
線状に配置した超音波プローブ体である。４２はこの超
音波プローブ体３９を前記矢印４１と直交する方向（紙
面に垂直な方向）に移動させるプローブ体走査機構であ
る。４３はコンピュータ１２からの指令に基づいて超音
波プローブ体３９の動作を制御したり、超音波プローブ
体３９からの信号をコンピュータ１２に送り出すための
制御ボックスである。
【００４２】このように構成された超音波ＣＴを用いた
計測システムにおいては、超音波プローブ体３９を前記
矢印４１と直交する方向に移動させることにより、溶液
Ｓおよび微生物Ｂを二次元方向に走査することができ
る。この実施例の動作および効果は、図４に示した実施
例と同様であるので、その詳細な説明は省略する。
計測システムにおいては、超音波プローブ体３９を前記
矢印４１と直交する方向に移動させることにより、溶液
Ｓおよび微生物Ｂを二次元方向に走査することができ
る。この実施例の動作および効果は、図４に示した実施
例と同様であるので、その詳細な説明は省略する。
【００４３】そして、図５に示した実施例においては、
超音波プローブ体３９が超音波発信機能と超音波受信機
能とを兼備した複数の超音波プローブ４０を一直線状
（一次元的）に配置したものであったが、これに代え
て、超音波プローブ４０を二次元方向にマトリックス状
に設けた超音波プローブ体としてもよく、このようにし
た場合、超音波プローブ体を動かす必要がない。
超音波プローブ体３９が超音波発信機能と超音波受信機
能とを兼備した複数の超音波プローブ４０を一直線状
（一次元的）に配置したものであったが、これに代え
て、超音波プローブ４０を二次元方向にマトリックス状
に設けた超音波プローブ体としてもよく、このようにし
た場合、超音波プローブ体を動かす必要がない。
【００４４】上記図４および図５に示した実施例におい
ては、超音波プローブ体３５，３９が超音波発信機能と
超音波受信機能とを兼備していたが、超音波プローブ体
としては超音波発信機能のみを備えたものを用い、光走
査型二次元濃度分布測定装置３３に超音波受信機能を分
担させるようにしてもよい。以下、これについて、図６
および図７を参照しながら詳細に説明する。
ては、超音波プローブ体３５，３９が超音波発信機能と
超音波受信機能とを兼備していたが、超音波プローブ体
としては超音波発信機能のみを備えたものを用い、光走
査型二次元濃度分布測定装置３３に超音波受信機能を分
担させるようにしてもよい。以下、これについて、図６
および図７を参照しながら詳細に説明する。
【００４５】まず、図６は、この発明の第４実施例に係
る超音波ＣＴを用いた計測システムを示し、この図にお
いて、４４はセンサ面２３の上方に設けられる超音波プ
ローブ体で、超音波発信機能のみを備えた単一の超音波
プローブからなる。この超音波プローブ体４４は、プロ
ーブ走査機構４５によって、図中両矢印４６で示すＸ方
向およびこれと直交するＹ方向（紙面に垂直な方向）に
二次元的に移動できるように構成されている。４７はコ
ンピュータ１２からの指令に基づいて超音波プローブ体
４４の動作を制御する制御ボックスである。
る超音波ＣＴを用いた計測システムを示し、この図にお
いて、４４はセンサ面２３の上方に設けられる超音波プ
ローブ体で、超音波発信機能のみを備えた単一の超音波
プローブからなる。この超音波プローブ体４４は、プロ
ーブ走査機構４５によって、図中両矢印４６で示すＸ方
向およびこれと直交するＹ方向（紙面に垂直な方向）に
二次元的に移動できるように構成されている。４７はコ
ンピュータ１２からの指令に基づいて超音波プローブ体
４４の動作を制御する制御ボックスである。
【００４６】図６に示すように構成された超音波ＣＴを
用いた計測システムにおいては、試料収容部３４に例え
ば細菌など微生物Ｂを含んだ試料としての溶液Ｓを収容
し、その状態で超音波プローブ体４４を二次元的に移動
させながら、超音波を溶液Ｓに向けて発する。この超音
波は、溶液Ｓ中にある音響インピーダンスが異なった微
生物Ｂで反射し、その反射した超音波のエネルギーによ
って、溶液Ｓにおける電位に変化が生じ、これが光走査
型二次元濃度分布測定装置３３のセンサ面２３によって
検知される。そして、この検知結果はコンピュータ１２
に入力され、公知のアルゴリズムを用いて演算処理する
ことにより、断層画像情報が得られる。この場合、光照
射部２６によるプローブ光２５の照射は行わない。
用いた計測システムにおいては、試料収容部３４に例え
ば細菌など微生物Ｂを含んだ試料としての溶液Ｓを収容
し、その状態で超音波プローブ体４４を二次元的に移動
させながら、超音波を溶液Ｓに向けて発する。この超音
波は、溶液Ｓ中にある音響インピーダンスが異なった微
生物Ｂで反射し、その反射した超音波のエネルギーによ
って、溶液Ｓにおける電位に変化が生じ、これが光走査
型二次元濃度分布測定装置３３のセンサ面２３によって
検知される。そして、この検知結果はコンピュータ１２
に入力され、公知のアルゴリズムを用いて演算処理する
ことにより、断層画像情報が得られる。この場合、光照
射部２６によるプローブ光２５の照射は行わない。
【００４７】前記超音波プローブ体４４による超音波Ｃ
Ｔ計測の後、光走査型二次元濃度分布測定装置３３にお
けるセンサ部２０の半導体基板２１に対してプローブ光
２５を二次元的に走査しながら照射することにより、溶
液ＳのｐＨを表す二次元画像情報が得られる。
Ｔ計測の後、光走査型二次元濃度分布測定装置３３にお
けるセンサ部２０の半導体基板２１に対してプローブ光
２５を二次元的に走査しながら照射することにより、溶
液ＳのｐＨを表す二次元画像情報が得られる。
【００４８】そして、前記超音波ＣＴ計測の際得られた
断層画像情報と光走査型二次元濃度分布測定装置３３に
よる計測の際得られた二次元画像情報をコンピュータ１
２において合成することにより、同一条件での溶液Ｓに
おけるｐＨの分布画像情報と、溶液Ｓ中に含まれる微生
物Ｂの三次元断層画像情報とを得ることができ、表示部
１４に試料におけるｐＨ分布画像と試料中に含まれる微
生物の三次元断層画像とを表示することができる。した
がって、この第３実施例の超音波ＣＴを用いた計測シス
テムにおいても、試料Ｓ内における微生物Ｂの配置や微
生物Ｂの内部観察が可能になる。特に、微生物Ｂが活動
してコロニーを形成する場合の分布の計測が可能にな
る。
断層画像情報と光走査型二次元濃度分布測定装置３３に
よる計測の際得られた二次元画像情報をコンピュータ１
２において合成することにより、同一条件での溶液Ｓに
おけるｐＨの分布画像情報と、溶液Ｓ中に含まれる微生
物Ｂの三次元断層画像情報とを得ることができ、表示部
１４に試料におけるｐＨ分布画像と試料中に含まれる微
生物の三次元断層画像とを表示することができる。した
がって、この第３実施例の超音波ＣＴを用いた計測シス
テムにおいても、試料Ｓ内における微生物Ｂの配置や微
生物Ｂの内部観察が可能になる。特に、微生物Ｂが活動
してコロニーを形成する場合の分布の計測が可能にな
る。
【００４９】図６に示した実施例では、超音波プローブ
体４４が超音波発信機能のみを備えた単一の超音波プロ
ーブからなるものであったが、超音波プローブ体とし
て、複数の超音波プローブを複数設けたものであっても
よい。すなわち、図７において、４８は超音波発信機能
のみを備えた複数の超音波プローブ４９を、図中の矢印
５０で示す方向に一直線状に配置した超音波プローブ体
である。５１はこの超音波プローブ体４８を前記矢印５
０と直交する方向（紙面に垂直な方向）に移動させるプ
ローブ体走査機構である。５２はコンピュータ１２から
の指令に基づいて超音波プローブ体４８の動作を制御し
たり、超音波プローブ体４８からの信号をコンピュータ
１２に送り出すための制御ボックスである。
体４４が超音波発信機能のみを備えた単一の超音波プロ
ーブからなるものであったが、超音波プローブ体とし
て、複数の超音波プローブを複数設けたものであっても
よい。すなわち、図７において、４８は超音波発信機能
のみを備えた複数の超音波プローブ４９を、図中の矢印
５０で示す方向に一直線状に配置した超音波プローブ体
である。５１はこの超音波プローブ体４８を前記矢印５
０と直交する方向（紙面に垂直な方向）に移動させるプ
ローブ体走査機構である。５２はコンピュータ１２から
の指令に基づいて超音波プローブ体４８の動作を制御し
たり、超音波プローブ体４８からの信号をコンピュータ
１２に送り出すための制御ボックスである。
【００５０】このように構成された超音波ＣＴを用いた
計測システムにおいては、超音波プローブ体４８を前記
矢印５０と直交する方向に移動させることにより、溶液
Ｓおよび微生物Ｂを二次元方向に走査することができ
る。この実施例の動作および効果は、図６に示した実施
例と同様であるので、その詳細な説明は省略する。
計測システムにおいては、超音波プローブ体４８を前記
矢印５０と直交する方向に移動させることにより、溶液
Ｓおよび微生物Ｂを二次元方向に走査することができ
る。この実施例の動作および効果は、図６に示した実施
例と同様であるので、その詳細な説明は省略する。
【００５１】そして、図７に示した実施例においては、
超音波プローブ体４８が超音波発信機能のみを備えた複
数の超音波プローブ４９を一直線状（一次元的）に配置
したものであったが、これに代えて、超音波プローブ４
９を二次元方向にマトリックス状に設けた超音波プロー
ブ体としてもよく、このようにした場合、超音波プロー
ブ体を動かす必要がない。
超音波プローブ体４８が超音波発信機能のみを備えた複
数の超音波プローブ４９を一直線状（一次元的）に配置
したものであったが、これに代えて、超音波プローブ４
９を二次元方向にマトリックス状に設けた超音波プロー
ブ体としてもよく、このようにした場合、超音波プロー
ブ体を動かす必要がない。
【００５２】なお、上述の各実施例においては、光走査
型二次元濃度分布測定装置１７のセンサ面２３は水素イ
オンに感応するように形成されていたが、このセンサ面
２３を適宜の応答物質で修飾することにより、例えばカ
ルシウムイオンやナトリウムイオンなど他のイオン濃度
を測定することのできる。
型二次元濃度分布測定装置１７のセンサ面２３は水素イ
オンに感応するように形成されていたが、このセンサ面
２３を適宜の応答物質で修飾することにより、例えばカ
ルシウムイオンやナトリウムイオンなど他のイオン濃度
を測定することのできる。
【００５３】また、この発明で試料は溶液のみに限られ
ず、ゲル状であってもよいことはいうまでもない。
ず、ゲル状であってもよいことはいうまでもない。
【００５４】上述の第１〜第４の実施例では、試料Ｓに
対して照射するエネルギーは全て超音波エネルギーであ
ったが、この発明は、これに限られるものではなく、超
音波に代えて電磁波を用いてもよい。すなわち、上記各
実施例における超音波発信プローブや超音波受信プロー
ブに代えて、電磁波発信プローブや超音波受信プローブ
を用いることにより同様の計測を行うことができる。
対して照射するエネルギーは全て超音波エネルギーであ
ったが、この発明は、これに限られるものではなく、超
音波に代えて電磁波を用いてもよい。すなわち、上記各
実施例における超音波発信プローブや超音波受信プロー
ブに代えて、電磁波発信プローブや超音波受信プローブ
を用いることにより同様の計測を行うことができる。
【００５５】すなわち、Ｘ線からミリ波までの幅広い電
磁波領域での電磁波を微小測定対象に放射し、その透過
または反射エネルギーを受信し、超音波のときと同様
に、多数の投影データから照射面に再構成画像を得るた
めにＣＴ方式で演算して、微小物の断面計測と三次元画
像計測を行うことができる。そして、上述したように、
試料Ｓは、薄い溶液層であるので、試料Ｓを透過した
り、反射する可能性は高い。したがって、可視光、赤外
光、紫外光、Ｘ線など各種の電磁波を用いることができ
る。特に、紫外光やＸ線は測定対象が生物以外の微小物
である場合好適である。
磁波領域での電磁波を微小測定対象に放射し、その透過
または反射エネルギーを受信し、超音波のときと同様
に、多数の投影データから照射面に再構成画像を得るた
めにＣＴ方式で演算して、微小物の断面計測と三次元画
像計測を行うことができる。そして、上述したように、
試料Ｓは、薄い溶液層であるので、試料Ｓを透過した
り、反射する可能性は高い。したがって、可視光、赤外
光、紫外光、Ｘ線など各種の電磁波を用いることができ
る。特に、紫外光やＸ線は測定対象が生物以外の微小物
である場合好適である。
【００５６】
【発明の効果】この発明は、以上のような形態で実施さ
れ、以下のような効果を奏する。
れ、以下のような効果を奏する。
【００５７】 この発明の超音波ＣＴを用いた計測シ
ステムおよび電磁波ＣＴを用いた計測システムによれ
ば、試料内における微生物の配置や微生物の内部観察が
可能になる。特に、微生物が活動してコロニーを形成す
る場合の分布の計測が可能になる。
ステムおよび電磁波ＣＴを用いた計測システムによれ
ば、試料内における微生物の配置や微生物の内部観察が
可能になる。特に、微生物が活動してコロニーを形成す
る場合の分布の計測が可能になる。
【００５８】 センサ面の欠陥によるものや混入した
ゴミや気泡などの測定対象外の本質的に変化しない異物
などによる画像の欠陥を、三次元的な画像からその異物
が何であるかを特定できる。
ゴミや気泡などの測定対象外の本質的に変化しない異物
などによる画像の欠陥を、三次元的な画像からその異物
が何であるかを特定できる。
【００５９】 界面近くの三次元的異物の三次元情報
を下にした光走査型二次元濃度分布測定装置でのイオン
濃度分布画像が可能になり、本質的に界面だけの画像か
ら、広義の厚みのある界面での前提的状況を二次元画像
で把握できる。
を下にした光走査型二次元濃度分布測定装置でのイオン
濃度分布画像が可能になり、本質的に界面だけの画像か
ら、広義の厚みのある界面での前提的状況を二次元画像
で把握できる。
【００６０】 特に、細胞や細菌などの微生物やゴミ
などの異物やその他の微小な物の外形や内部構造の二次
元的、三次元的断層計測が可能になる。
などの異物やその他の微小な物の外形や内部構造の二次
元的、三次元的断層計測が可能になる。
【００６１】 二次元断層画像や三次元断層画像によ
り、光照射部測定対象である微生物などの位置情報が明
確になり、その周辺のイオン濃度分布をも計測すること
ができ、従来にない新しい計測が可能になる。
り、光照射部測定対象である微生物などの位置情報が明
確になり、その周辺のイオン濃度分布をも計測すること
ができ、従来にない新しい計測が可能になる。
【図１】この発明の第１実施例の超音波ＣＴを用いた計
測システムを概略的に示す斜視図である。
測システムを概略的に示す斜視図である。
【図２】前記第１実施例の変形例を示す要部の斜視図で
ある。
ある。
【図３】この発明の第２実施例の超音波ＣＴを用いた計
測システムをその要部を断面して示す図である。
測システムをその要部を断面して示す図である。
【図４】この発明の第３実施例の超音波ＣＴを用いた計
測システムをその要部を断面して示す図である。
測システムをその要部を断面して示す図である。
【図５】前記第３実施例の変形例を示す要部の断面図で
ある。
ある。
【図６】この発明の第４実施例の超音波ＣＴを用いた計
測システムをその要部を断面して示す図である。
測システムをその要部を断面して示す図である。
【図７】前記第４実施例の変形例を示す要部の断面図で
ある。
ある。
２…基板、３…穴、４…超音波発信プローブ、５…超音
波受信プローブ、８，９…リード部、１６…超音波ＣＴ
計測部、１７，３３…光走査型二次元濃度分布測定装
置、１８…貫通孔、２０…半導体基板、２３…センサ
面、２５…プローブ光、３５，３９，４４，４８…超音
波プローブ体、４０，４９…超音波プローブ、Ｓ…試
料。
波受信プローブ、８，９…リード部、１６…超音波ＣＴ
計測部、１７，３３…光走査型二次元濃度分布測定装
置、１８…貫通孔、２０…半導体基板、２３…センサ
面、２５…プローブ光、３５，３９，４４，４８…超音
波プローブ体、４０，４９…超音波プローブ、Ｓ…試
料。
Claims (24)
- 【請求項１】 適宜厚さの基板に穴を凹設し、この穴の
内周部側面に複数の超音波発信プローブおよび複数の超
音波受信プローブを形成するとともに、前記基板の上面
に前記各プローブにそれぞれ連なる複数のリード部を設
け、前記穴内に試料を配置し、その状態で、超音波受信
プローブから超音波を発信し、試料からの超音波を超音
波受信プローブで受信し、そのとき得られる受信信号に
基づいて試料の断層情報を得るようにしたことを特徴と
する超音波ＣＴを用いた計測システム。 - 【請求項２】 適宜厚さの基板に貫通孔を開設し、この
貫通孔の内周部側面に複数の超音波発信プローブおよび
複数の超音波受信プローブを形成するとともに、前記基
板の上面に前記各プローブにそれぞれ連なる複数のリー
ド部を設けてなる超音波ＣＴ計測部を、半導体基板の上
面にセンサ面を有するとともに、半導体基板に対してプ
ローブ光を照射するように構成された光走査型二次元濃
度分布測定装置の前記センサ面の上方に設け、前記貫通
孔内に試料を配置し、その状態で、超音波発信プローブ
から超音波を発信し、試料からの超音波を超音波受信プ
ローブで受信し、そのとき得られる受信信号に基づいて
測定試料の断層情報を得る一方、光走査型二次元濃度分
布測定装置によって測定試料のイオン濃度情報を得るよ
うにしたことを特徴とする超音波ＣＴを用いた計測シス
テム。 - 【請求項３】 超音波発信プローブおよび超音波受信プ
ローブがそれぞれ上下方向に複数段設けられている請求
項１または２に記載の超音波ＣＴを用いた計測システ
ム。 - 【請求項４】 一つのプローブに超音波発信機能と超音
波受信機能とを兼備させた請求項１〜３のいずれかに記
載の超音波ＣＴを用いた計測システム。 - 【請求項５】 半導体基板の上面にセンサ面を有すると
ともに、半導体基板に対してプローブ光を照射するよう
に構成された光走査型二次元濃度分布測定装置の前記セ
ンサ面の上方に、超音波発信機能と超音波受信機能とを
兼備した超音波プローブ体を設けたことを特徴とする超
音波ＣＴを用いた計測システム。 - 【請求項６】 超音波プローブ体が超音波発信機能と超
音波受信機能とを兼備した単一の超音波プローブからな
り、超音波プローブ体をセンサ面と平行かつその二次元
方向に移動させるように構成した請求項５に記載の超音
波ＣＴを用いた計測システム。 - 【請求項７】 超音波プローブ体が超音波発信機能と超
音波受信機能とを兼備した複数の超音波プローブを一次
元方向に複数配置したものからなり、超音波プローブ体
を前記配置方向と直交しかつセンサ面と平行に移動させ
るように構成した請求項５に記載の超音波ＣＴを用いた
計測システム。 - 【請求項８】 超音波プローブ体が超音波発信機能と超
音波受信機能とを兼備した複数の超音波プローブを二次
元方向に複数配置したものからなる請求項５に記載の超
音波ＣＴを用いた計測システム。 - 【請求項９】 半導体基板の上面にセンサ面を有すると
ともに、半導体基板に対してプローブ光を照射するよう
に構成された光走査型二次元濃度分布測定装置の前記セ
ンサ面の上方に、超音波発信機能をのみを有する超音波
プローブ体を設けたことを特徴とする超音波ＣＴを用い
た計測システム。 - 【請求項１０】 超音波プローブ体が超音波発信機能を
のみを有する単一の超音波プローブからなり、超音波プ
ローブ体をセンサ面と平行かつその二次元方向に移動さ
せるように構成した請求項９に記載の超音波ＣＴを用い
た計測システム。 - 【請求項１１】 超音波プローブ体が超音波発信機能の
みを有する複数の超音波プローブを一次元方向に複数配
置したものからなり、超音波プローブ体を前記配置方向
と直交しかつセンサ面と平行に移動させるように構成し
た請求項９に記載の超音波ＣＴを用いた計測システム。 - 【請求項１２】 超音波プローブ体が超音波発信機能の
みを有する複数の超音波プローブを二次元方向に複数配
置したものからなる請求項９に記載の超音波ＣＴを用い
た計測システム。 - 【請求項１３】 適宜厚さの基板に穴を凹設し、この穴
の内周部側面に複数の電磁波発信プローブおよび複数の
電磁波受信プローブを形成するとともに、前記基板の上
面に前記各プローブにそれぞれ連なる複数のリード部を
設け、前記穴内に試料を配置し、その状態で、電磁波発
信プローブから電磁波を発信し、試料からの電磁波を電
磁波受信プローブで受信し、そのとき得られる受信信号
に基づいて試料の断層情報を得るようにしたことを特徴
とする電磁波ＣＴを用いた計測システム。 - 【請求項１４】 適宜厚さの基板に貫通孔を開設し、こ
の貫通孔の内周部側面に複数の電磁波発信プローブおよ
び複数の電磁波受信プローブを形成するとともに、前記
基板の上面に前記各プローブにそれぞれ連なる複数のリ
ード部を設けてなる電磁波ＣＴ計測部を、半導体基板の
上面にセンサ面を有するとともに、半導体基板に対して
プローブ光を照射するように構成された光走査型二次元
濃度分布測定装置の前記センサ面の上方に設け、前記貫
通孔内に試料を配置し、その状態で、電磁波発信プロー
ブから電磁波を発信し、試料からの電磁波を電磁波受信
プローブで受信し、そのとき得られる受信信号に基づい
て測定試料の断層情報を得る一方、光走査型二次元濃度
分布測定装置によって測定試料のイオン濃度情報を得る
ようにしたことを特徴とする電磁波ＣＴを用いた計測シ
ステム。 - 【請求項１５】 電磁波発信プローブおよび電磁波受信
プローブがそれぞれ上下方向に複数段設けられている請
求項１３または１４に記載の電磁波ＣＴを用いた計測シ
ステム。 - 【請求項１６】 一つのプローブに電磁波発信機能と電
磁波受信機能とを兼備させた請求項１３〜１５のいずれ
かに記載の超音波ＣＴを用いた計測システム。 - 【請求項１７】 半導体基板の上面にセンサ面を有する
とともに、半導体基板に対してプローブ光を照射するよ
うに構成された光走査型二次元濃度分布測定装置の前記
センサ面の上方に、電磁波発信機能と電磁波受信機能と
を兼備した電磁波プローブ体を設けたことを特徴とする
電磁波ＣＴを用いた計測システム。 - 【請求項１８】 電磁波プローブ体が電磁波発信機能と
電磁波受信機能とを兼備した単一の電磁波プローブから
なり、電磁波プローブ体をセンサ面と平行かつその二次
元方向に移動させるように構成した請求項１７に記載の
電磁波ＣＴを用いた計測システム。 - 【請求項１９】 電磁波プローブ体が電磁波発信機能と
電磁波受信機能とを兼備した複数の電磁波プローブを一
次元方向に複数配置したものからなり、電磁波プローブ
体を前記配置方向と直交しかつセンサ面と平行に移動さ
せるように構成した請求項１７に記載の電磁波ＣＴを用
いた計測システム。 - 【請求項２０】 電磁波プローブ体が電磁波発信機能と
電磁波受信機能とを兼備した複数の電磁波プローブを二
次元方向に複数配置したものからなる請求項１５に記載
の電磁波ＣＴを用いた計測システム。 - 【請求項２１】 半導体基板の上面にセンサ面を有する
とともに、半導体基板に対してプローブ光を照射するよ
うに構成された光走査型二次元濃度分布測定装置の前記
センサ面の上方に、電磁波発信機能をのみを有する電磁
波プローブ体を設けたことを特徴とする電磁波ＣＴを用
いた計測システム。 - 【請求項２２】 電磁波プローブ体が電磁波発信機能を
のみを有する単一の電磁波プローブからなり、電磁波プ
ローブ体をセンサ面と平行かつその二次元方向に移動さ
せるように構成した請求項２１に記載の電磁波ＣＴを用
いた計測システム。 - 【請求項２３】 電磁波プローブ体が電磁波発信機能の
みを有する複数の電磁波プローブを一次元方向に複数配
置したものからなり、電磁波プローブ体を前記配置方向
と直交しかつセンサ面と平行に移動させるように構成し
た請求項２１に記載の電磁波ＣＴを用いた計測システ
ム。 - 【請求項２４】 電磁波プローブ体が電磁波発信機能の
みを有する複数の電磁波プローブを二次元方向に複数配
置したものからなる請求項２１に記載の電磁波ＣＴを用
いた計測システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8141064A JPH09304361A (ja) | 1996-05-10 | 1996-05-10 | 超音波ｃｔを用いた計測システムおよび電磁波ｃｔを用いた計測システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8141064A JPH09304361A (ja) | 1996-05-10 | 1996-05-10 | 超音波ｃｔを用いた計測システムおよび電磁波ｃｔを用いた計測システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09304361A true JPH09304361A (ja) | 1997-11-28 |
Family
ID=15283415
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8141064A Pending JPH09304361A (ja) | 1996-05-10 | 1996-05-10 | 超音波ｃｔを用いた計測システムおよび電磁波ｃｔを用いた計測システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09304361A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015052784A (ja) * | 2013-08-26 | 2015-03-19 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | モジュール式検査システム |
| CN116990391A (zh) * | 2023-09-27 | 2023-11-03 | 江苏迪莫工业智能科技有限公司 | 一种轴承检测系统及检测方法 |
-
1996
- 1996-05-10 JP JP8141064A patent/JPH09304361A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015052784A (ja) * | 2013-08-26 | 2015-03-19 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | モジュール式検査システム |
| CN116990391A (zh) * | 2023-09-27 | 2023-11-03 | 江苏迪莫工业智能科技有限公司 | 一种轴承检测系统及检测方法 |
| CN116990391B (zh) * | 2023-09-27 | 2023-12-01 | 江苏迪莫工业智能科技有限公司 | 一种轴承检测系统及检测方法 |
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