JPH11507735A

JPH11507735A - 多重角度多重波長粒子特性決定装置および方法

Info

Publication number: JPH11507735A
Application number: JP9503355A
Authority: JP
Inventors: ガルシア−ルビオ，ルイス，ハンバート
Original assignee: ユニヴアーシテイ・オブ・サウス・フロリダ
Priority date: 1995-06-13
Filing date: 1996-06-13
Publication date: 1999-07-06
Also published as: AU6385496A; WO1996042006A2; WO1996042006A3

Abstract

(57)【要約】溶液中の高分子を含む試料の特性を決定するための装置及び方法が提供される。光源は一般に紫外−可視波長領域において試料を照射し、試料を中心として複数の観測角度にて放射状に配置された複数のセンサーが、試料から出てくる光エネルギーを同時に検知する。各観測角度に対して強度スペクトルが波長の関数として計算され、それから形状、配座変化、組成、及び粒子サイズ分布のような粒子特性が計算される。散乱データと吸収データの両方が用いられて、相補情報を与える。

Description

【発明の詳細な説明】多重角度多重波長粒子特性決定装置および方法発明の背景発明の分野本発明は、粒子の特性決定および検出技術ならびに装置、特に粒子の光散乱および吸収特性を用いた特性決定および検出装置ならびに方法に関する。関連分野の記載吸収スペクトルおよび光散乱を、高分子の組成および分子量ならびに粒子の重量を測定するために使用することが、当該技術に周知である。そのような方法のための計装は、静的および流れ測定の両方の場合が可能である。吸収および光散乱は、両技術とも同じ物理現象が存在するものの、今まで、分離独立した測定であると考えらていた。電磁スペトルの紫外−可視（ｕｖ−ｖｉｓ）部では、光散乱測定は、高分子中に存在する発色団が吸収しない波長で行われる。光散乱データは、典型的には、粒径分布を測定し、および粒子の分子量を概算するのに利用される。光散乱データは、単一波長の場合、複数の角度で採集される。吸収分光分析法は、通常、散乱効果が最小のスペクトル領域内で行われる。吸収データは、粒子濃度ならびに化学密度および組成を把握するのに利用される。技術的背景吸収を無視し得る条件、およびレイリー−デバイ−ガンス近似が有効な支配下では、散乱強度の角度依存性は、により与えられ、ここで、すべての変数は通常の意味である。式（１）は、溶液中の非吸収単分散ポリマー分子による非局在化光散乱の基本式である。この式において、溶液の屈折率ｎ、および比屈折率の増分ｄｎ／ｄｃは、波長λに逆比例し、一般的には対比（ｃｏｎｔｒａｓｔ）を増加させ、したがって、波長としての光散乱測定の感度は減少する。さらに、与えられた角度θにて、比（１＋ｃｏｓ²θ）／λ⁴ （２）もまた、波長の増加とともに増加する。例えば、波長を６００ｎｍから３００ｎｍに変えると、比ｉ_s／Ｉ_oは、１６倍だけ増加する。粒子の形状の効果を考慮する場合、式（１）は、波形率（ｆｏｒｍｆａｃｔｏｒ）Ｐ（θ）により補正しなければならない。すなわち、ここで、Ｐ（θ）＝（１／Ｎ）²ΣΣｓｉｎ（μｒ_ij）／（μｒ_ij）（４）および μ ＝（４π／λ）ｓｉｎ（θ／２）（５）である。式（１）で波形率を考慮すると、さらに式（４）および（５）を介した波長依存性が導入されることに注意を要する。小角度の場合、形状因子は、旋回Ｒｇ：の二乗平均半径により表し得る。式（３）〜（６）の結合により、希薄多分散ポリマー溶液から、散乱強度の式：が導かれる。レイリー−デバイ−ガンス支配における任意形態の粒子の場合、ここで、およびＶｐは分子の体積を表す、であることがわかっている。発明の要約上記したように、散乱測定は、典型的には光エネルギーの単一波長を用いて行われる。しかし、式（２）で与えられる比は、波長および角度θの関数であることにきづくときには、波長および／または角度のいずれかが、変化し得る測定の相補的性質をもたらす。ｕｖ−ｖｉｓスペクトルを波長の関数として記録すると、式（１）および式（２）から入手し得る多くの情報が、分子量Ｍおよび第二ビリアル係数Ｂの概算および統計を改善することは明らかである。さらに、式（７）から、小角度にてさえ、スペクトルを波長の関数として記録することにより、Ｍｗおよび＜Ｒｇ²＞の向上した分解能が得られることに気づく。さらに、コポリマーおよび蛋白質のような高分子錯体の比屈折率の増分は、該ポリマー内部分の屈折率の増分の重み付き合計として近似されること、および屈折率自体は、波長の関数であり、コポリマーの特性決定に要する条件を、ｕｖ −ｖｉｓスペクトルを観測角度の関数として記録することにより満たすことが明らかであると理解される。基本的には、屈折率の相対的大きさに応じて、ポリマー組成に関する情報を引き出すことが可能である。これは、もちろん、吸収があればより良好に達成される。吸収高分子の場合には、式（８）および（９）は、発色吸収の加法性の仮定のもとに、いくつかの波長における角度測定の組み合わせにより、試料組成、分子量および形状の推定を可能にし得る。光散乱および吸収測定の両方から、相補的情報が入手できるので、それらを同時に行うことは好都合であると認められる。本発明の装置および方法は、粒子のサイズ、形状および組成に関する情報を得る同時多重波長多重角度測定を達成する。したがって、本発明の目的は、溶液中のポリマーまたは高分子のような粒子の検知および／または特性決定のための装置および方法を提供することである。さらに、本発明の目的は、同時に複数の完全紫外−可視強度スペクトルを観測の多角度にて提供するような装置および方法を提供することである。さらに、本発明の目的は、そのような装置および方法で得られる測定から、調査中の粒子の再構成像を計算することである。さらに、本発明の目的は、そのような装置および方法を、流れている溶液内の粒子の検知および特性決定のために供することである。さらに、本発明の目的は、そのような装置および方法を、化学組成および粒子サイズの同時測定に供することである。さらに、本発明の目的は、そのような装置および方法を、粒子試料の配座変化および集団特性の研究に供することである。これらのまたは他の目的は、溶液中に粒子を含有する試料の特性決定のための本発明の装置および方法により達成される。一般に、粒子は、通常１０ｎｍ〜２０μｍの範囲のサイズを有する必要がある。この装置は、試料の体積部分に光エネルギーを提供するために位置する照明手段を備える。典型的には、該光エネルギーは、スペクトルの紫外および可視部を包含する所定の波長領域にわたって提供されるが、近赤外部分を含んでもよい。複数の光エネルギー検出手段は、試料のまわりに複数の観測角度にて放射状に配置される。この配置により、試料体積部分から複数の角度にて放出される光エネルギーを同時に検出することできる。さらに、この装置は、検出手段と交信する変換手段を備える。該変換手段は、検知された光エネルギーからスペクトル強度を表す信号を、各観測角度の波長関数として提供する。好ましい実施態様においては、該変換手段は、プロセッサーと交信する分光光度計カードを備える。粒径分布、形状、配座変化、組成および／または組成変化情報を提供するために、ソフトウエアが適する計算を行うプロセッサーにロードされる。この発明で示される特徴は、構成および操作方法の両方に関して、さらに目的およびその利点とともに、添付した図と関連して使用される以下の記載から、より良く理解されるであろう。図は、例示および説明の目的のためにあり、発明の範囲の限界を定義するものとして指向されていないと、特に理解されるべきである。本発明により達成されるこれらおよび他の目的、ならびに得られる利点は、以下の記載を添付した図を関連して読むときに、より充分に明らかになるであろう。図面の簡単な説明図１は多重角度多重波長装置の概略図である。図２は理論上の強度比スペクトルを示し、球（ａ）、薄いロッド（ｂ）、偏光してない光で照射された不揃いなコイル（ｃ）、及び偏光した光で照射された不揃いなコイル（ｄ）の場合を示す。図３は流動している試料に使用される装置を示す。図４は電磁場の影響を受けている試料を示す。好適実施態様の詳細な説明図１−４に関し本発明の好適実施態様が以下説明される。図１に概略示されたような本発明の装置は、溶解した高分子やポリマーのような溶液中の粒子を含む試料の特性を決定するものである。一般に、試料懸濁液２０は試料セル３０内に含まれ、試料セル３０は光学ベンチ上の位置に保持される。装置１０は照射手段を含み、この照射手段は、試料２０の体積部分２２に対して所定の波長領域に亘る光エネルギーを与えるよう配置される。一般に、この波長領域には紫外−可視（ｕｖ−ｖｉｓ）領域が含まれ、これはキセノン光源１０２を含めた幾つかの光源のどれによっても与えることができる。好適実施態様では、光ファイバー２０２によりこの光が試料２０に送られる。別の実施態様では、試料は偏光した光により照射され、この偏光光は、光源１０２と試料２０の間の入射光経路中に挿入された偏光器１０４により作り出される。この実施態様では、試料の偏光特性が測定される。複数の光エネルギー検知手段が、複数の観測角度１０６にて試料２０を中心に放射状に配置される。これらのセンサーは、試料体積部分２２から複数の角度１０６にて出てくる光エネルギーを同時に検知する。この場合、整列が重要なことが分かる。つまり、照射されている試料体積部分からの光エネルギーのうち最適な量を検出できるように、これらのセンサーを配列しなけらばならない。一般には、これらのセンサーは１８０〜１０００ｎｍの範囲の光エネルギーを検知する。好適実施態様では、少なくとも４つのセンサーが用いられるが、６つが最適な数である。装置を透過測定で使用できるようにするためには、第１のセンサー１１０が１８０°の観測角度１０８にて配置される。後方散乱の測定は、分離光ファイバーから成る光ファイバー２０２を用いることで行われる。すなわち、この分離光ファイバーは照射部分２０４と検知部分２０６を有し、これにより、０°における検知が可能となるのである。好適実施態様では、各センサーは電荷結合素子１１４を含み、光ファイバー１１６によりこの電荷結合素子に光エネルギーが送られ、この光ファイバー１１６はコリメートレンズ１１８から伝送される光エネルギーを受け取り、このコリメートレンズ１１８はその上に突き当たったビームから光エネルギーの平行ビームを作り出す。光源により与えられる光エネルギーの変動を補正するために、必ずしも必要ではないが好ましくは、光源１０２から出てくる光エネルギーを直接検知する基準センサー１２０を設ける。このことは、例えば光源１０２と試料２０の間にビームスプリッター１２２を使用することで行うことができ、この場合、第１の経路１２４は試料に通じ、第２の経路１２６は基準センサー１２０に通じる。装置の別の構成要素としては、センサーと交信する変換手段がある。変換手段は、各観測角度１０６に対して波長の関数として強度スペクトルを表す信号を、検知した光エネルギーから作り出す。好適実施態様では、各センサーからの信号は、分光光度計カード５０が集積されたプロセッサー４０に送られる。この装置では一つの分光光度計カード５０は一つのセンサー入力を扱うことができ、従って、センサーの数と同じ数の分光光度計カード５０が設けられる。例えば、６つのセンサーを有する実施態様では、６つの分光光度計カード５０が必要となる。標準化の問題に戻ると、基準センサー１２０からの出力はまたプロセッサー４０内の分光光度計カード１０に送られ、ここに設けられたソフトウエア手段により、入射光エネルギー強度の変動に対してスペクトルを補正する。装置２０が照射されている試料に対する多重角度多重波長スペクトルを一旦獲得すると、プロセッサー４０に内在するソフトウエア手段を用いて、上記概説したような理論に基づいた幾つかの粒子特性のうちのどんなものも計算できる。例えば、粒子のサイズ分布、形状、粒子組成、及び粒子の形状と組成の経時変化は、イメージ化ソフトウエアを用いて、収集された散乱及び／又は吸収スペクトルから計算できる。図２には、種々の理想物体に対して計算された多重角度多重波長散乱スペクトルが示されている。図２（ａ）には、観測角度及び非偏光入射光角度の関数として、球状粒子の強度比が示されており、図２（ｂ）には、ロッド形状の粒子の場合の強度比が示されており、図２（ｃ）及び（ｄ）には、それぞれコイル形状の粒子の場合での非偏光の光及び偏光した光に対する強度比が示されている。これらのスペクトルは、試料の偏光特性を含めて、本発明の装置及び方法から得ることができる情報のタイプを示している。本発明の装置の別の実施態様６０では、流動試料について多重角度多重波長スペクトルを収集できる（図３参照）。この実施態様の使用例としては、供給水６０２中の微生物の検出が挙げられる。この場合は、特定の粒子特性が選択されて微生物の存在を示す。この場合の「試料セル」は管６０６の迂回領域６０８から成り、これは透明部分６０４を有し、そこを通して測定することができる。本装置のさらに別の実施態様７０が図４に示されており、これは磁石７０２のように試料に電磁場を与えるための手段をさらに含む。このような電磁場を与えることにより、試料の電磁場依存特性を測定することができる。溶液中の粒子の存在、形状、機能性、及び内部構造を求めるべく溶液中の粒子を調べるための装置及び方法を含めて、多くの実施態様が考えられることは、当業者には予想され得る。限定を意味するのではないが、実施態様の幾つかの例として、血液試料、乳濁液、溶融金属粒子、及び微生物の構成要素の特性を決定することが挙げられる。上記説明においては、簡潔さや明確さや分かり易さのために或用語が用いられているが、それらは従来技術の要請を越えてまで不必要な制限を意味するものではない。というのは、それらの用語はここでは説明する目的で用いられているのであり、広く解釈されるべきものだからである。さらに、ここで図示され説明された装置の実施態様は例としてのものであり、本発明の範囲は構成の厳密な詳細には制限されない。本発明について説明してきたが、その好適実施態様の構成、動作、及び用途、及びそれにより得られた有利で新規かつ有効な結果、新規かつ有効な構成、並びに当業者には自明でかつ理に適ったその機械的等価物が、添付の請求の範囲に示される。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項【提出日】１９９７年６月１７日【補正内容】補正明細書多重角度多重波長粒子特性決定装置および方法発明の背景政府支援この発明は、海軍省により与えられた助成N00014-94-1-0963の下で米国政府に支援されて為された。政府は本発明における一定の権利を有する。発明の分野本発明は、粒子の特性決定および検出技術ならびに装置、特に粒子の光散乱および吸収特性を用いた特性決定および検出装置ならびに方法に関する。関連分野の記載吸収スペクトルおよび光散乱を、高分子の組成および分子量ならびに粒子の重量を測定するために使用することが、当該技術に周知である。そのような方法のための計装は、静的および流れ測定の両方の場合が可能である。吸収および光散乱は、両技術とも同じ物理現象が存在するものの、今まで、分離独立した測定であると考えらていた。電磁スペトルの紫外−可視（ｕｖ−ｖｉｓ）部では、光散乱測定は、高分子中に存在する発色団が吸収しない波長で行われる。光散乱データは、典型的には、粒径分布を測定し、および粒子の分子量を概算するのに利用される。光散乱データは、単一波長の場合、複数の角度で採集される。吸収分光分析法は、通常、散乱効果が最小のスペクトル領域内で行われる。吸収データは、粒子濃度ならびに化学密度および組成を把握するのに利用される。技術的背景吸収を無視し得る条件、およびレイリー−デバイ−ガンス近似が有効な支配下では、散乱強度の角度依存性は、補正請求の範囲１．高分子、ポリマー、及び微生物のうちの一つから成り一般に１０ｎｍから２０μｍまでの範囲のサイズを有する溶液中の粒子を含む試料の特性を決定するための装置であって、試料の体積部分に光エネルギーを与えるよう配置された照射手段であって、該光エネルギーは所定の広帯域波長領域に亘って与えられる前記照射手段、試料を中心として複数の観測角度にて放射状に配置され、かつ、試料体積部分から出てくる広帯域波長領域に対応した光エネルギースペクトルを前記複数の角度にて同時に検知するための複数の光エネルギー検知手段、検知手段と交信して所定の広帯域波長領域に応答し、かつ、各観測角度に対して波長の関数として強度スペクトルを表す信号を検知光エネルギーから与えるための変換手段、及び各観測角度に対して散乱スペクトルと吸収スペクトルを前記信号から同時に求めるための手段と、散乱スペクトルと吸収スペクトルから粒子特性を計算するための手段とから成る処理手段、を含む上記装置。２．照射手段が一般に紫外−可視領域に亘って光エネルギーを与える、請求項１記載の装置。３．照射手段がキセノン光源を含む、請求項２記載の装置。４．検知手段の各々が一般に１８０ｎｍから１０００ｎｍまでの範囲の光エネルギーを検知できる、請求項２記載の装置。５．照射手段により与えられる光エネルギーの強度変動に対して、各強度スペクトルを標準化するための手段をさらに含む、請求項２記載の装置。６．各検知手段が電荷結合素子を含む、請求項２記載の装置。７．複数のコリメートレンズをさらに含み、各コリメートレンズは、電荷結合素子の一つに光学的に接続され、試料とそれぞれの電荷結合素子の間に配置され、各コリメートレンズは、その上に突き当たる光エネルギーから光エネルギーの平行ビームを作り出す、請求項６記載の装置。８．複数の光ファイバーをさらに含み、これらの各光ファイバーは各コリメートレンズと電荷結合素子の一つの間にそれぞれ光学的接続を形成する、請求項７記載の装置。９．変換手段が、プロセッサー手段及び検知手段と電気交信する分光光度計を含む、請求項２記載の装置。１０．複数の検知手段が少なくとも４つのセンサーから成る、請求項２記載の装置。１１．変換手段が、センサーの数に等しい数の変換手段から成る、請求項１０記載の装置。１２．計算手段が、分光光度計カードにより与えられる強度スペクトルの少なくとも一つから粒子の粒子サイズ分布を計算するための手段を含む、請求項９記載の装置。１３．計算手段が、複数の強度スペクトルから粒子の形状を計算するための手段を含む、請求項９記載の装置。１４．計算手段が、複数の分光光度計カードにより与えられる複数の強度スペクトルから粒子形状の配座経時変化を計算するための手段をさらに含む、請求項１３記載の装置。１５．計算手段が、複数の分光光度計カードにより与えられる複数の強度スペクトルから粒子組成を計算するための手段をさらに含む、請求項９記載の装置。１６．計算手段が、複数の分光光度計カードにより与えられる複数の強度スペクトルから粒子の粒子組成の経時変化を計算するための手段をさらに含む、請求項１５記載の装置。１７．計算手段が、散乱スペクトル及び吸収スペクトルから溶液中の粒子の配座を計算するための手段を含む、請求項９記載の装置。１８．分光光度計カードが複数の分光光度計カードから成り、計算手段が、複数の分光光度計カードにより与えられる強度スペクトルから流動試料に関する粒子特性の変化を計算するための手段を含み、それにより、粒子特性の変化がオンラインで検出できる、請求項９記載の装置。１９．照射手段が、試料の偏光特性を測定するための偏光光源を含む、請求項２記載の装置。２０．試料の電磁場依存特性を測定すべく、電磁場を試料に与えるための手段をさらに含む、請求項２記載の装置。２１．溶液中の粒子を含む試料の特性を決定するための装置であって、一般に紫外から可視領域で広帯域波長領域の光エネルギーを試料の体積部分に与えるための光源、試料を中心として６つの観測角度にて放射状に配置された６つのセンサーであって、第１のセンサーは一般に光源から１８０°にて配置され、各センサーは、試料体積部分から出てくる光エネルギーをそれぞれの観測角度にて検知し、各センサーは、検知した光エネルギーを表す電気信号を与える、前記６つのセンサー、各観測角度に対して前記電気信号から散乱スペクトルと吸収スペクトルを同時に求めるための手段を含むプロセッサー、プロセッサーと電気交信する６つの分光光度計カードであって、各分光光度計カードはセンサーの一つと電気交信し、各分光光度計カードは、各センサーからの電気信号から、波長の関数として強度スペクトルを表す信号を与える、前記６つの分光光度計カード、及びプロセッサーに内在し、かつ、分散スペクトル及び吸収スペクトルから溶液中の粒子の特性を計算するためのイメージ化手段、を含む上記装置。２２．溶液中の粒子を含む試料の特性を決定するための方法であって、所定の広帯域波長領域を有する光エネルギーで、試料の体積部分を照射する工程、試料体積部分から出てくる広帯域波長領域に対応した光エネルギーを複数の観測角度にて検知する工程、各観測角度に対して検知光エネルギーを波長の関数として強度スペクトルを表す信号に変換する工程、各観測角度に対して前記信号から散乱スペクトルと吸収スペクトルを同時に求める工程、及び散乱スペクトルと吸収スペクトルから粒子特性を計算する工程、を含む上記方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ

Claims

【特許請求の範囲】１．一般に１０ｎｍから２０μｍまでの範囲のサイズを有する溶液中の粒子を含む試料の特性を決定するための装置であって、試料の体積部分に光エネルギーを与えるよう配置された照射手段であって、該光エネルギーは所定の波長領域に亘って与えられる前記照射手段、試料を中心として複数の観測角度にて放射状に配置され、かつ、試料体積部分から出てくる光エネルギーを前記複数の角度にて同時に検知するための複数の光エネルギー検知手段、及び検知手段と交信し、かつ、各観測角度に対して波長の関数として強度スペクトルを表す信号を検知光エネルギーから与えるための変換手段、を含む上記装置。２．照射手段が一般に紫外−可視領域に亘って光エネルギーを与える、請求項１記載の装置。３．照射手段がキセノン光源を含む、請求項２記載の装置。４．検知手段の各々が一般に１８０ｎｍから１０００ｎｍまでの範囲の光エネルギーを検知できる、請求項２記載の装置。５．照射手段により与えられる光エネルギーの強度変動に対して、各強度スペクトルを標準化するための手段をさらに含む、請求項２記載の装置。６．各検知手段が電荷結合素子を含む、請求項２記載の装置。７．複数のコリメートレンズをさらに含み、各コリメートレンズは、電荷結合素子の一つに光学的に接続され、試料とそれぞれの電荷結合素子の間に配置され、各コリメートレンズは、その上に突き当たる光エネルギーから光エネルギーの平行ビームを作り出す、請求項６記載の装置。８．複数の光ファイバーをさらに含み、これらの各光ファイバーは各コリメートレンズと電荷結合素子の一つの間にそれぞれ光学的接続を形成する、請求項７記載の装置。９．プロセッサー手段をさらに含み、また、変換手段が、プロセッサー手段及び検知手段と電気交信する分光光度計を含む、請求項２記載の装置。１０．複数の検知手段が少なくとも４つのセンサーから成る、請求項２記載の装置。１１．変換手段が、センサーの数に等しい数の変換手段から成る、請求項１０記載の装置。１２．プロセッサー手段に内在し、かつ、分光光度計カードにより与えられる強度スペクトルの少なくとも一つから試料に関する高分子の粒子サイズ分布を計算するための手段をさらに含む、請求項９記載の装置。１３．プロセッサー手段に内在し、かつ、複数の分光光度計カードにより与えられる複数の強度スペクトルから試料に関する高分子の粒子形状を計算するための手段をさらに含む、請求項９記載の装置。１４．プロセッサー手段に内在し、かつ、複数の分光光度計カードにより与えられる複数の強度スペクトルから試料に関する高分子の粒子形状の配座経時変化を計算するための手段をさらに含む、請求項１３記載の装置。１５．プロセッサー手段に内在し、かつ、複数の分光光度計カードにより与えられる複数の強度スペクトルから試料に関する高分子の粒子組成を計算するための手段をさらに含む、請求項９記載の装置。１６．プロセッサー手段に内在し、かつ、複数の分光光度計カードにより与えられる複数の強度スペクトルから試料に関する高分子の粒子組成の経時変化を計算するための手段をさらに含む、請求項１５記載の装置。１７．各変換手段が、散乱スペクトルを表す信号を与える、請求項２記載の装置。１８．各変換手段が、吸収スペクトルを表す信号をさらに与える、請求項１７記載の装置。１９．プロセッサー手段をさらに含み、また、変換手段が、プロセッサー手段及び検知手段と電気交信する分光光度計を含む、請求項１８記載の装置。２０．プロセッサー手段に内在し、かつ、散乱スペクトル及び吸収スペクトルから溶融高分子の配座を計算するためのイメージ化手段をさらに含む、請求項１９記載の装置。２１．複数の分光光度計カードにより与えられる複数の強度スペクトルから流動試料に関する高分子の粒子特性の変化を計算するための手段をさらに含み、それにより、粒子特性の変化がオンラインで検出できる、請求項１７記載の装置。２２．照射手段が、試料の偏光特性を測定するための偏光光源を含む、請求項２記載の装置。２３．試料の電磁場依存特性を測定すべく、電磁場を試料に与えるための手段をさらに含む、請求項２記載の装置。２４．溶液中の粒子を含む試料の特性を決定するための装置であって、一般に紫外から可視領域の光エネルギーを試料の体積部分に与えるための光源、試料を中心として６つの観測角度にて放射状に配置された６つのセンサーであって、第１のセンサーは一般に光源から１８０°にて配置され、各センサーは、試料体積部分から出てくる光エネルギーをそれぞれの観測角度にて検知し、各センサーは、検知した光エネルギーを表す電気信号を与える、前記６つのセンサー、プロセッサー、プロセッサーと電気交信する６つの分光光度計カードであって、各分光光度計カードはセンサーの一つと電気交信し、各分光光度計カードは、各センサーからの電気信号から、波長の関数として強度スペクトルを表す信号を与える、前記６つの分光光度計カード、及びプロセッサーに内在し、かつ、強度スペクトルから溶液中の粒子の特性を計算するためのイメージ化手段、を含む上記装置。２５．溶液中の粒子を含む試料の特性を決定するための方法であって、所定の波長領域を有する光エネルギーで、試料の体積部分を照射する工程、試料体積部分から出てくる光エネルギーを複数の観測角度にて検知する工程、及び各観測角度に対して検知光エネルギーを波長の関数として強度スペクトルを表す信号に変換する工程、を含む上記方法。２６．強度スペクトルから粒子の物理特性を計算する工程をさらに含む、請求項２５記載の方法。