JPH10113199A

JPH10113199A - 光走査型二次元濃度分布測定方法

Info

Publication number: JPH10113199A
Application number: JP8289373A
Authority: JP
Inventors: Motoi Nakao; 基中尾; Satoshi Nomura; 聡野村; Katsuhiko Tomita; 勝彦冨田
Original assignee: CHIKYU KANKYO SANGYO GIJUTSU KENKYU KIKO; Horiba Ltd
Current assignee: CHIKYU KANKYO SANGYO GIJUTSU KENKYU KIKO; Horiba Ltd
Priority date: 1996-10-11
Filing date: 1996-10-11
Publication date: 1998-05-06

Abstract

(57)【要約】【課題】所望のイオン濃度の二次元分布測定を短時間
で行うことができる光走査型二次元濃度分布測定方法を
提供すること。【解決手段】半導体基板５の一方の面にセンサ面７を
有し、前記半導体基板５に対してプローブ光３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７に接するように、微生物２８を培養した
培地２６を設け、前記微生物２８の代謝によって変化す
る化学物質の濃度変化を二次元画像として観測する光走
査型二次元濃度分布測定方法において、前記化学物質が
酸性であるときは前記培地２６をアルカリ性にし、化学
物質がアルカリ性であるときは培地２６を酸性にするよ
うにしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、光走査型二次元
濃度分布測定方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】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（イオンなど）の濃度を二
次元的に計測する装置の研究・開発が行われ、この二次
元分布の計測を行う手法の一つに、ＬＡＰＳ（Ｌｉｇｈ
ｔ−ＡｄｄｒｅｓｓａｂｌｅＰｏｔｅｎｔｉｏｍｅｔｒ
ｉｃＳｅｎｓｏｒ）センサからなる電気化学画像計測
装置がある。このような装置は、例えば、Ｊｐｎ．Ｊ．
Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｖｏｌ．３３（１９９４）ｐｐ
Ｌ３９４−Ｌ３９７に記載してあるように、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。

【０００３】前記装置のセンサ面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
って得られた光学的画像と容易に比較できる。

【０００４】本願の出願人の一人（堀場製作所）は、上
述の二次元濃度分布を測定する装置については、例え
ば、「溶存物質の濃度分布計測方法」として特許出願し
ている（特願平７−９０３１９号）。

【０００５】ところで、媒体中に含まれる微生物の活動
状態を把握するのに、従来においては、平板培地法を用
い、寒天培地上に植菌し、培養した後に発生するコロニ
ーを目視によって計数し、微生物の濃度や個数を測定す
ることによって行っていた。この場合、単一菌からの増
殖で菌コロニーが目視できる大きさまで成長しないとコ
ロニーの計数を行うことができない。

【０００６】そこで、前記光走査型二次元濃度分布測定
装置を用いて、微生物活動状態を計測することが考えら
れ、本願の出願人の一人（堀場製作所）は、このような
技術についても、「微生物活動状態計測方法」として特
許出願している（特願平７−１５６９２５号）。この計
測方法は、微生物を活動させたいプロセス中または環境
中で活動させたり、培地で培養し、そのとき微生物の代
謝によって変化する化学物質（例えばｐＨ）の変化を二
次元画像として観測し、その画像変化に基づいて微生物
の活動状態を数値的に把握するようにしたもので、この
計測方法によれば、実際に、微生物を活動条件下に置い
たとき、微生物が代謝によって引き起こす微生物近傍の
化学物質の変化を、二次元濃度分布画像として捉えるこ
とによって、微生物の活動状態をその最終結果を待たず
して直接観測することができる。

【０００７】しかしながら、上記微生物活動状態計測方
法においても、寒天培地として一般的なｐＨ７程度の標
準寒天培地を用いた場合、菌コロニーによる酸性化のた
めに、プロトンが元の培地のｐＨを変化させる量だけ必
要とされ、そのために培地における培養時間が長くなら
ざるをえず、それだけ測定に時間がかかるといった不都
合があった。

【０００８】このような問題は、光走査型二次元濃度分
布測定装置を用いて微生物活動状態を計測する場合のみ
ならず、光走査型二次元濃度分布測定装置を用いてイオ
ン交換体を評価したり、あるいは、マイクロカプセルを
評価するような場合にも生じている。なお、本願の出願
人は、光走査型二次元濃度分布測定装置を用いてイオン
交換体を評価する方法については、「イオン交換体の評
価方法」として特許出願（特願平８−１３５７５０号）
しており、また、光走査型二次元濃度分布測定装置を用
いてマイクロカプセルを評価する方法については、「マ
イクロカプセルの評価方法」として特許出願（特願平８
−１３５７５１号）しているところである。

【０００９】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、所望のイオン濃度の二次元分布
測定を短時間で行うことができる光走査型二次元濃度分
布測定方法を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この出願の第１の発明では、半導体基板の一方の面
にセンサ面を有し、前記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に接するように、微生物を培養し
た培地を設け、前記微生物の代謝によって変化する化学
物質の濃度変化を二次元画像として観測する光走査型二
次元濃度分布測定方法において、前記化学物質が酸性で
あるときは前記培地をアルカリ性にし、化学物質がアル
カリ性であるときは培地を酸性にするようにしている。

【００１１】上記光走査型二次元濃度分布測定方法によ
れば、微生物の代謝によって生ずるｐＨ変化量を、従来
に比べて短時間で検出することができる。

【００１２】この出願の第２の発明では、半導体基板の
一方の面にセンサ面を有し、前記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に接するように溶液を設
け、この溶液内にイオン交換体を浸し、そのときイオン
交換体から放出されるイオンの濃度変化を二次元画像と
して観測する光走査型二次元濃度分布測定方法におい
て、前記放出イオンが酸性であるときは前記溶液をアル
カリ性にし、放出イオンがアルカリ性であるときは溶液
を酸性にするようにしている。

【００１３】上記光走査型二次元濃度分布測定方法によ
れば、イオン交換体の評価を従来に比べて短時間で行う
ことができる。

【００１４】この出願の第３の発明では、半導体基板の
一方の面にセンサ面を有し、前記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に接するように溶液を設
け、この溶液内にマイクロカプセルを浸し、そのときマ
イクロカプセルから放出されるイオンの濃度変化を二次
元画像として観測する光走査型二次元濃度分布測定方法
において、前記放出イオンが酸性であるときは前記溶液
をアルカリ性にし、放出イオンがアルカリ性であるとき
は溶液を酸性にするようにしている。

【００１５】上記光走査型二次元濃度分布測定方法によ
れば、マイクロカプセルの評価を従来に比べて短時間で
行うことができる。

【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。

【００１７】まず、この発明の光走査型二次元濃度分布
測定方法（以下、単に測定方法という）を説明する前
に、この測定方法に用いる測定装置の構成について、図
１を参照しながら説明する。

【００１８】図１において、１はセンサ部で、センサ２
とこれにプローブ光３を照射するための光照射部４とか
らなる。

【００１９】前記センサ２は、シリコンなどの半導体よ
りなる基板５の一方の面（図示例では上面）にＳｉＯ₂
層６、センサ面としてのＳｉ₃Ｎ₄層７を熱酸化、ＣＶ
Ｄなどの手法によって順次形成してなるもので、センサ
面７は例えば水素イオンに応答するように形成されてい
る。８はセンサ面７を含みその周囲に設けられるセル
で、溶液などの試料を収容できるように構成され、適宜
の部材よりなる。

【００２０】そして、ＣＥ、ＲＥはセンサ面７の近傍に
設けられる対極、比較電極で、これらの対極ＣＥ、比較
電極ＲＥは、ともに後述するポテンショスタット１２の
安定化バイアス回路１４に接続されている。また、ＯＣ
は半導体基板５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１５および演算
増幅回路１６を介して安定化バイアス回路１４に接続さ
れている。

【００２１】また、９はセンサ２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）に走査するセンサ走査機構とし
ての透過型ＸＹステージで、走査制御装置１０によって
制御される。

【００２２】前記光照射部４は、例えば半導体レーザか
らなるとともに、半導体基板５の下面側（センサ面７と
は反対側）に設けられており、後述するインターフェー
スボード１３を介して入力されるコンピュータ１７（後
述する）からの制御信号によって断続光を発するととも
に、ＸＹステージ９によって二次元方向に走査されるセ
ンサ２の半導体基板５に対して最適なビーム径になるよ
うに調整されたプローブ光３を照射するように構成され
ている。

【００２３】１１はセンサ部１を制御するための制御ボ
ックスであって、半導体基板５に適宜のバイアス電圧を
印加し、そのときに得られる信号を電流信号として取り
出すポテンショスタット１２と、このポテンショスタッ
ト１２と信号を授受したり、走査制御装置１０や光照射
部４に対する制御信号を出力するインターフェースボー
ド１３よりなる。そして、ポテンショスタット１２は、
安定化バイアス回路１４と半導体基板５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１５、この電流−電圧変換
器１５からの信号が入力される演算増幅回路１６とから
構成されている。

【００２４】１７は各種の制御や演算を行うとともに、
画像処理および出力機能を有する画像出力装置としての
コンピュータ、１８は例えばキーボードなどの入力装
置、１９はカラーディスプレイなどの表示装置、２０は
メモリ装置である。

【００２５】上記構成の光走査型二次元濃度分布測定装
置を用いて、溶液の水素イオン濃度（ｐＨ）を測定する
場合について説明すると、セル８内に溶液２１を入れ
る。これにより、センサ面７に溶液２１が接する。そし
て、対極ＣＥおよび比較電極ＲＥを溶液２１に浸漬す
る。

【００２６】上記の状態で、半導体基板５に空乏層が発
生するように、ポテンショスタット１２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５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５に対してプローブ光３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５に交流光電流を発生させる。このプロー
ブ光３の断続照射は、コンピュータ１７の制御信号がイ
ンターフェースボード１３を介して入力されることによ
って行われる。前記光電流は、半導体基板５の照射点に
対向する点で、センサ面７に接している溶液２１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ｐＨ値を知ることができる。

【００２７】さらに、走査制御装置１０によって、セン
サ２をＸ，Ｙ方向に移動させることにより、半導体基板
５にはプローブ光３が二次元方向に走査されるようにし
て照射され、溶液２１における位置信号（Ｘ，Ｙ）と、
その場所で観測された交流光電流値により、表示装置２
０の画面上にｐＨを表す二次元画像が表示される。

【００２８】なお、上記光走査型二次元濃度分布測定装
置において、比較電極ＲＥを省略し、対極ＣＥを介して
バイアス電圧を印加してもよい。但し、比較電極ＲＥを
設けていた場合の方が半導体基板５にバイアス電圧をよ
り安定に印加することができる。

【００２９】そして、上記光走査型二次元濃度分布測定
装置において、センサ２をＸ，Ｙ方向に移動させるのに
代えて、光照射部４に光照射部走査装置を設け、光照射
部４をＸ，Ｙ方向に移動させるようにしてもよく、ま
た、光照射部４とセンサ２との間にプローブ光走査装置
を設け、プローブ光３をＸ，Ｙ方向に移動させるように
してもよい。

【００３０】さらに、上記光走査型二次元濃度分布測定
装置においては、光照射部４によるプローブ光３を半導
体基板５のセンサ面７とは反対側から照射するようにし
ていたが、これに代えて、センサ面７側から照射するよ
うにしてもよい。そして、光照射部４として、例えば特
願平７−３９１１４号に示すように、半導体基板５に組
み込まれた光照射部を採用してもよい。

【００３１】このように、溶液などにおけるｐＨの二次
元分布を測定し表示する光走査型二次元濃度分布測定装
置については、この出願人の一人（堀場製作所）が例え
ば特願平７−３９１１２号、特願平７−３９１１４号、
特願平７−３２９８３７号など多数特許出願している。

【００３２】次に、上記測定装置によって微生物の活動
状態を測定する方法を第１発明とし、これを図２を参照
しながら説明する。

【００３３】第１発明の測定方法で使用する試料として
は、例えば寒天培地に微生物を培養したものを用いる。
そして、微生物としては、例えば代謝によって周囲のｐ
Ｈ値を変化させるものが好ましく、この実施例では大腸
菌を用いる。

【００３４】まず、図２（Ａ）に示すように、適宜の容
器２２内に大腸菌を活動させるための適当な条件に調整
され、かつ、大腸菌の増殖および活動に悪影響を与えな
い程度のアルカリ性に調整された溶液２３に寒天２４を
加えてこれをシャーレ２５に収容して、厚さ１ｍｍ程度
のゲル状の寒天培地２６を形成する。

【００３５】一方、図２（Ｂ）に示すように、試験管２
７において測定したい大腸菌２８を適宜の希釈液２９に
よって希釈し、この希釈された大腸菌２９を前記シャー
レ２５に収容された寒天培地２６の表面に塗布して、試
料３０とする（図２（Ｃ）参照）。

【００３６】そして、図２（Ｃ）に示すように、試料３
０を上下逆さにして、光走査型二次元濃度分布測定装置
のセンサ部２のセンサ面７に載せ、周囲温度などを適当
に設定して、大腸菌２８の培養を開始する。

【００３７】上記光走査型二次元濃度分布測定装置にお
いては、対極ＣＥおよび比較電極ＲＥを試料３０の寒天
培地２６に挿入し、半導体基板２に空乏層が発生するよ
うに、ポテンショスタット１２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５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５に対してプローブ光３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５に交流光電流を発生させる。

【００３８】さらに、走査制御装置１０によって、セン
サ２をＸ，Ｙ方向に移動させることにより、半導体基板
５にはプローブ光３が二次元方向に走査されるようにし
て照射され、試料３０における位置信号（Ｘ，Ｙ）と、
その場所で観測された交流光電流値により、コンピュー
タ１７のディスプレイ２０の画面上にｐＨを表す二次元
画像が表示される。

【００３９】そして、大腸菌２８の増殖に伴う代謝によ
って大腸菌２８近傍に水素イオンが放出され、その領域
におけるｐＨ値が小さくなる。大腸菌２８の増殖は対数
的に行われるため、より短時間の培養でｐＨ変化を検出
するのは困難が伴う。

【００４０】しかしながら、例えばｐＨ７の寒天培地を
水素イオンによって酸性化し、これをｐＨ６．９にする
には、単位面積当たり２．６×１０^-8ｍｏｌ／Ｌの水素
イオンを必要とするが、ｐＨ８の寒天培地をｐＨ７．９
にするには、単位面積当たり２．６×１０^-9ｍｏｌ／Ｌ
の水素イオンでよく、１／１０の水素イオン発生量で、
変化量ΔｐＨ０．１を引き起こすことができる。このこ
とは、寒天培地のｐＨ７のものに比べてｐＨ８の場合
は、大腸菌２８の数が１／１０で同じｐＨ変化量を引き
起こすことができ、したがって、培養時間が短くてもコ
ロニーを検出することができることを意味している。

【００４１】つまり、上述の実施例においては、寒天培
地２６のｐＨをややアルカリ性にすることにより、大腸
菌２８の増殖に伴う代謝によって生ずる大腸菌２８近傍
におけるｐＨ値の変化を短時間で検出することができ
る。

【００４２】なお、上述の実施例においては、微生物と
して大腸菌を用い、これの増殖に伴う代謝によってその
近傍に水素イオンが放出され、その領域におけるｐＨ値
の変化を検出するようにしているが、第１発明はこれに
限られるものではなく、例えば、微生物としては大腸菌
以外の他のものを用いることができる。

【００４３】また、センサ面７上に１ｍｍ以下の寒天培
地２６を直接形成し、これに微生物２８を培養するよう
にしてもよい。

【００４４】そして、代謝物質としてアルカリ性の化学
物質を排出する微生物を培養する場合には、その培地を
酸性にする。

【００４５】さらに、微生物の培地としては、前記寒天
培地２６のほかに液状培地を用いてもよい。

【００４６】上述の第１発明では、センサ面７に微生物
２８を培養した培地２６け、前記微生物の代謝によって
変化する化学物質（実施例では、水素イオン）の濃度変
化を二次元画像として観測するものであったが、イオン
交換体から放出されるイオンの濃度変化を二次元画像と
して観測するようにしてもよく、さらには、マイクロカ
プセルから放出されるイオンの濃度変化を二次元画像と
して観測するようにしてもよい、以下、これらをそれぞ
れ、この出願の第２発明、第３発明として説明する。

【００４７】図３は、第２発明に係る測定方法の一例を
示すもので、この実施例においては、イオン交換体とし
て陽イオン交換樹脂を用い、その評価を行うものであ
る。図３（Ａ）において、３１は光走査型二次元濃度分
布測定装置のセル８内に満たされた０．１ＭのＫＣｌ溶
液で、適宜の薬品（例えばＮａＯＨ）を適宜量添加し
て、アルカリ性となるように調整されている。３２はこ
のＫＣｌ溶液３１に浸漬され、センサ面７に載置された
一粒の陽イオン交換樹脂である。この陽イオン交換樹脂
３２としては、予め十分洗浄し乾燥させたものを用い
る。

【００４８】前記陽イオン交換樹脂３２を浸漬した直後
に、上述したようにして、光走査型二次元濃度分布測定
装置によって、陽イオン交換樹脂３２が存在する近傍の
ＫＣｌ溶液３１のｐＨ分布画像を測定する。この場合、
図３（Ａ）に示すように、陽イオン交換樹脂３２近傍に
ｐＨが変動する領域３３が現れる。この領域３３がセン
サ面７と接した部分（当接面）３４の形状は、図３
（Ｂ）に示すように、円形（または楕円形）であり、当
接面３４の面積をコンピュータ１７において画像処理に
よって算出する。

【００４９】そして、前記測定から例えば３分後に、陽
イオン交換樹脂３２が存在する近傍のＫＣｌ溶液３１の
ｐＨ分布画像を測定し、陽イオン交換樹脂３２近傍にｐ
Ｈが変動する領域（酸性化領域）３３がセンサ面７と接
する部分（当接面）３４の面積をマイクロコンピュータ
１７において画像処理によって算出して、これらの算出
結果に基づいて、前記当接面３４の面積の変動速度を求
める。この変動速度の大小は、陽イオン交換樹脂３２の
交換容量や交換速度の指標となる。

【００５０】上記実施例では、ｐＨ分布画像の測定は２
回だけであるが、例えば３分間隔で同様の測定を繰り返
し、前記当接面３４の面積の変動を記録し、陽イオン交
換樹脂３２の交換容量や交換速度の指標とすることもで
きる。

【００５１】なお、上述の実施例においては、陽イオン
交換樹脂３２を中心とする酸性化領域３３がセンサ面７
と接する部分（当接面）３４の面積の変動速度を求める
ようにいたが、これに代えて、前記当接面３４における
ある一点、例えば中心部３５（図３（Ｂ）参照）におけ
るｐＨ値の変化を２回の測定で画像処理によって求める
ようにしてもよい。

【００５２】また、上述の実施例では、イオン交換体と
して陽イオン交換樹脂を用いたが、陰イオン交換樹脂を
用いてもよい。この場合、ＫＣｌ溶液３１に例えばＨＣ
ｌを適宜量添加してこれを酸性にしておく必要がある。

【００５３】なお、イオン交換体としては、イオン交換
樹脂以外の他のイオン交換体を用いてもよい。

【００５４】図４は、第２発明に係る測定方法の一例を
示すもので、この実施例においては、マイクロカプセル
として内部にＫＯＨを含んだものを用い、その評価を行
うものである。図４（Ａ）において、３６は光走査型二
次元濃度分布測定装置のセル８内に満たされた０．１Ｍ
のＫＣｌ溶液で、適宜の薬品（例えばＨＣｌ）を適宜量
添加して、酸性となるように調整されている。３７はこ
のＫＣｌ溶液３６に浸漬され、センサ面７に載置された
一粒のマイクロカプセルである。

【００５５】前記マイクロカプセル３７を浸漬した直後
に、上述したようにして、光走査型二次元濃度分布測定
装置によって、マイクロカプセル３７が存在する近傍の
ＫＣｌ溶液３６のｐＨ分布画像を測定する。この場合、
図４（Ａ）に示すように、マイクロカプセル３７近傍に
ｐＨが高くなる領域（アルカリ化領域）３８が現れる。
このアルカリ化領域３８がセンサ面７と接した部分（当
接面）３９の形状は、図４（Ｂ）に示すように、円形
（または楕円形）であり、当接面３９の面積をコンピュ
ータ１７において画像処理によって算出する。

【００５６】そして、前記測定から例えば３分後に、マ
イクロカプセル３７が存在する近傍のＫＣｌ溶液３６の
ｐＨ分布画像を測定し、そのときの当接面３９をマイク
ロコンピュータ１７において画像処理によって算出し
て、先に求めた面積から後に求めた面積を引算し、その
差を経過時間（この場合、３分）で割ることにより、当
接面３９の面積の変動速度を求める。この変動速度の大
小は、マイクロカプセル３７の放出能力の指標となる。

【００５７】上記実施例では、ｐＨ分布画像の測定は２
回だけであるが、３分間隔で同様の測定を繰り返し、ア
ルカリ化領域３８がセンサ面７と当接する部分（当接
面）３９の面積の変動を記録し、マイクロカプセル３７
の放出能力の指標とすることもできる。

【００５８】なお、上述の実施例においては、マイクロ
カプセル３７を中心とするアルカリ化領域３８がセンサ
面７と当接する部分（当接面）３９の面積の変動速度を
求めるようにしていたが、これに代えて、図４（Ｂ）に
示すように、当接面３９におけるある点、例えば中心部
４０におけるｐＨ値の変化を２回の測定で画像処理によ
って求めるようにしてもよい。

【００５９】また、上述の実施例では、マイクロカプセ
ルとして内部にＫＯＨを含んだものを用いたが、酸性物
質を放出するマイクロカプセルを用いてもよい。この場
合、ＫＣｌ溶液３６にＮａＯＨを適宜量添加してこれを
アルカリ性にしておく必要がある。

【００６０】

【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。

【００６１】第１発明の測定方法によれば、微生物が存
在しているか否か、存在しておればどの程度活動するか
など、微生物の活動状態を容易かつ迅速にしかもリアル
タイムに評価することができる。特に、微生物の代謝に
よって生ずるｐＨ変化量を、従来に比べて短時間で検出
することができる。

【００６２】第２発明の測定方法によれば、測定操作が
簡単であり、イオン交換体の評価を従来に比べて短時間
で再現性よく行うことができる。

【００６３】第３発明の測定方法によれば、測定操作が
簡単であり、マイクロカプセルの評価を単時間で再現性
よく行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の光走査型二次元濃度分布測定方法で
用いる装置の一例を示す図である。

【図２】第１発明の測定方法を説明するための図であ
る。

【図３】第２発明の測定方法を説明するための図であ
る。

【図４】第３発明の測定方法を説明するための図であ
る。

【符号の説明】

３…プローブ光、５…半導体基板、７…センサ面、２６
…培地、２８…微生物、３１…溶液、３２…イオン交換
体、３６…溶液、３７…マイクロカプセル。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者冨田勝彦京都府京都市南区吉祥院宮の東町２番地株式会社堀場製作所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体基板の一方の面にセンサ面を有
し、前記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
ンサ面に接するように、微生物を培養した培地を設け、
前記微生物の代謝によって変化する化学物質の濃度変化
を二次元画像として観測する光走査型二次元濃度分布測
定方法において、前記化学物質が酸性であるときは前記
培地をアルカリ性にし、化学物質がアルカリ性であると
きは培地を酸性にすることを特徴とする光走査型二次元
濃度分布測定方法。
【請求項２】半導体基板の一方の面にセンサ面を有
し、前記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
ンサ面に接するように溶液を設け、この溶液内にイオン
交換体を浸し、そのときイオン交換体から放出されるイ
オンの濃度変化を二次元画像として観測する光走査型二
次元濃度分布測定方法において、前記放出イオンが酸性
であるときは前記溶液をアルカリ性にし、放出イオンが
アルカリ性であるときは溶液を酸性にすることを特徴と
する光走査型二次元濃度分布測定方法。
【請求項３】半導体基板の一方の面にセンサ面を有
し、前記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
ンサ面に接するように溶液を設け、この溶液内にマイク
ロカプセルを浸し、そのときマイクロカプセルから放出
されるイオンの濃度変化を二次元画像として観測する光
走査型二次元濃度分布測定方法において、前記放出イオ
ンが酸性であるときは前記溶液をアルカリ性にし、放出
イオンがアルカリ性であるときは溶液を酸性にすること
を特徴とする光走査型二次元濃度分布測定方法。