JPS605895B2 - 試料検査装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は試料を入れるための複数個の少なくとも部分的
に放射線を透過する容器を有するまたは支持できるよう
構成したキャリャと」このキャリャを所定の方向に段歩
的に前進させるための手段と「キャリャの順次の段歩前
進の間の各滞留期間中谷容器に対して少なくとも一度容
器を放射線で順次に走査するための手段と「走査放射線
から発し容器から出る放射線を受光して受光された放射
線の強度に応じた出力信号を発生するよう配置された放
射線受光手段とを具える試料検査装置に関するものであ
る。

かかる装置は英国特許出願第５１９８８／？３号および
この分割出願第４６６０８／７４号より従来既知である
。

この装置では、キヤリヤを中心軸線のまわりに回転する
よう取り付けたターンテーブルで構成し、このターンテ
ーブルをターンテーブルの中心軸線からほぼ等距離離間
し「中空軸線のまわりにほぼ均一の配置されたそれぞれ
の位置で容器を支持するよう横成し、ターンテーブルの
中心軸線のまわり‘こ回転するようターンテーブルの下
方に取り付けられた腕に光学繊維案内を設け、これによ
り使用中腕に平行な半径方向通路に沿って光のビームを
導き、これにより腕が回転する際ビームがターンテーブ
ルによって支持されこの下方に配置された容器を順次に
走査するよう構成している。腕はまた他の光学繊維案内
を具え、この入口を容器内の試料を直接透過したまたは
試料によって分散された光を受光するよう容器に対して
配置し、出口部分をターンテーブルの鞠線に沿って延在
し、腕とともに回転するようにしている。他の光学繊維
を出る光の強度は固定光検出器によって決定する。この
装置での問題点は得られたデータが容器内試料を一つの
波長または波長帯城で検査したものにすぎないというこ
とである。

この解決法は前述の両英国出願に記載されており「 こ
れによれば他の光学繊維案内を出た光を２個またはそれ
以上のビームに分割し、それぞれの光検出器にあてる前
にそれぞれの光ビーム通路内に異つたフィルターを位置
させる。しかし、実際には「わずかではあるが装置の種
々の部分間が一致しないために他の放射線案内手段を出
た光ビームは腕が回転する際ターンテーブルの回転軸線
に対して偏心した通路を通ることになり、このため同じ
試料の検査の際どの光検出器に対してもある瞬間に発生
する出力信号がその瞬間の腕の方向に左右される。前述
の装置の他の欠点は腕の各回転に対してターンテーブル
が順次の回転段階間の休止位置にある間に光検出器（ま
たは光ビームを多数のビームに分割する場合には各光検
出器）から各試料に対して単に１個の信号しか得られず
、このため高い精度を得るために数個の読取値の平均を
とろうとする場合にターンテーブルの各帯轡期間中に腕
を所要数回転させる必要があるということである。

本発明は容器を多数の放射線ビームのそれぞれで順次に
走査するよう走査手段を配置し、放射線受光手段には前
記放射線ビームのそれぞれから発し容器を出る放射線を
受光するよう配置された複数個の放射線受光器を設けて
なることを特徴とする冒頭に記載した形式の装置に関す
るものである。好適例においては、キャリャを中心軸線
のまわりに回転するよう取り付けられたターンテーフル
で構成し、このターンテーブルを前記中心軸線からほぼ
等距離離間するとともに前記中心軸線のまわり‘こほぼ
均一に配置されたそれぞれの位置で容器を支持するよう
構成し、キャリャを段歩的に前進させるための手段を前
記中心軸線のまわりにターンテーブルを段歩的に回転さ
せるよう配置する。

キャリャを段歩的に前進させるための手段を段歩モータ
で構成するのが好適である。特に、走査手段を光源で構
成し、この光源を中空の回転可能な鞠内の中央にこれと
ともに回転し得るよう取り付け、この軸をターンテーブ
ルと同軸的に配置し、この軸には光源と対向する壁に孔
を形成し、装置の使用時多数の半径方向の光ビームを発
生させ得るよう構成する。

この構成は相対的に簡単であり、安価である。他の方法
として、走査手段をターンテーブルとともに同軸的に回
転するよう取り付けられた軸に対して固定して取り付け
られた個々の光源装置で構成することもできる。いずれ
の構成においても、放射線受光器は前述の軸に取り付け
られたそれぞれの軸または円形の円板上に取り付けるこ
とができる。この場合、各光ビームを対応する受光器に
正確に位置決めすることはターンテーブルの回転軸線の
まわりでの光ビームの回動位置には依存せず、このため
同じ試料の入った容器を走査する際各受光器から同じ読
取値が得られる。受光器を使用中容器内の試料を経て直
接透過する走査手段からの光ビームを受光するよう取り
付けることができる。

この場合、装置は試料を比色分析するのに適する。他の
方法として、受光器を使用中容器内の試料によって分散
される走査手段からの光ームを受光するよう取り付ける
ことができ、この場合装置は試料を蛍光分析または比濁
分析するのに用いることができる。放射線のビームは全
て同じ波長または波長帯城のものとして各ビームによっ
て一回走査すれば各試料に対して得られる出力信号の平
均値が得られるようにすることができる。

他方、少なくとも２つのビームの波長または波長帯城を
互いに異ならせて異なった波長または波長帯城での検査
を行い得るようにすることもできる。ここで放射線とは
光学的なものであり、光学的放射線とは波長がＸ線以上
でマイクロウェーブ以下であり、すなわち、赤外および
紫外線並びに可視光線を含むものとする。

本発明を図面につき説明する。

本発明を図面につき説明する。

第１および２図に示す装置は血液の試料および試薬との
反応の比色、蛍光および比溝分析に使用することができ
る。

この装置は中空の垂直トラニオン２を支持する（一部を
示す）固定フレィムーを具える。トラニオン２の内側に
は中空の回転可能な軸３を同軸的に延在させ、この軸の
上端をプーリーベルト装置および歯車箱１３によってフ
レィム１上の電動モータ４に連結する。トラニオン２の
周囲を他の中空を他の回転可能な軸５で囲み、この軸の
下端付近で水平な円形ターンテーブル６を支持し、上端
付近で他のプーリーベルト装置によって段歩モータであ
る第２電動モーター４に連結する。ターンテーブル６の
中心はトラニオン２並びに軸３および５の共通の軸線上
にあり、ターンテーブル６の外周には複数の円周方向に
等間隔離間したガラス管１５を配置する。

これらのガラス管はテーブル６に対して固定してもよい
がテ−ブルの切欠内に着脱自在にはめこめるようにする
のが好適である。各ガラス管はテーブルの水準からフレ
イムーの内部に向けて下方に延在させる。軸３にはロー
ター装置１６を取り付ける。

この装置は第２図に明瞭に示すように、軸３上にこれと
ともに回転するよう取り付けられた６本の腕１７を具え
る。しかし、この装置は円形の円板とすることもできる
。試料検査装置はトラニオン２並びに軸３および５の共
通の軸線上に軸３とともに回転するよう取り付けられた
ランプ１０、使用中腕１７の上方でこれに平行な６本の
光ビームを与えるランプ１０に対向して軸３の壁を貫通
する６個の等間隔離間した孔７、腕１７上にそれぞれ配
置された６個の光学装置８、および腕の遊端にそれぞれ
取り付けられた６個の光検出器９より成る光学系を具え
る。

第１および２図から明らかなように、ガラス管１５を種
々の光ビームの光通路内に配置する。各光学装置８はこ
れらが光ビームの光通路内に位置する際光ビームをガラ
ス管１５上に集東する作用をし、このような集東を行う
ためのレンズを具える。通常光検出器９は光増倍管また
は固定検出器であり、これには異った光学繊維を設けて
各光検出器を異った波長または波長帯城に応答するよう
配置する。試料検査装置は段歩モータによるテーブルの
順次の段歩前進運動間のテーブル６の各滞留期間中モー
タ４が少なくとも３６０ｏに亘りローター装置を駆動す
るよう構成する。

血液分析機が作動中はテーブル６をモータ１４によって
供給位置を通過して段歩的に回転させ、この供給位置に
おいて血液のサンプルおよび所定量の試薬（および希釈
剤およびまたは染料）をテーブルの順次の段歩回転前進
間のテーブル６の各滞留期間中に異ったガラス管内に入
れる。

同時に、モー夕４は各滞留期間中に軸３を少なくとも１
回転回転させ、これにより放射線の６本のビームのそれ
ぞれが各ガラス管に少なくとも一度導かれるよう腕１７
を回転させる。ラス管内の液体を透過した光は光検出器
９によって受光され、検出器は透過光が受光される毎に
それぞれの出力電圧を供給する。出力電圧の大きさはガ
ス管から受光される光の強度により決まる。本発明によ
れば、軸３の回転とともに、光線１０、孔７、腕１７、
光学装置８および光検出器９が同時回転するため、光路
は常に一定となり、透過光の必要とされる再現性が確保
され、同じ試料の入った容器を走査する際対応の光検出
器から光路変動による誤差を含まない説取値が得られる
。光検出器は光検出器の出力電圧を表わすデータを記録
するコンピュータ（図示せず）に接続する。実際には、
モータをテーブル６の滞留期間中だけ回転させるよりも
むしろ連続的に回転させるのが好適である。この場合コ
ンピュータを滞留期間中のみのデータをとるよう構成す
る。更に、滞留期間中軸３が非整数回回転する場合コン
ビュー外ま実際の回転数以下で最も近い整数の回転数の
データのみを受けるようコンピュータを構成するのが好
適である。図示の装置は所望に応じ血液サンプルの比色
分析に使用することができる。しかし、僅かな変形を加
えることによって装置は血液サンプルの光分散または蛍
光分析または比濁分析に使用することができる。この変
形を第１図に破線で示し、この例では少なくとも１個の
光検出器９の代りに同様の光検出器９′を用い、この入
力端をガラス管の方向に指向する光ビームの通路に垂直
にガラス管の下方に配置する。異つた色フィルターを各
光検出器９′内に設けて光検出器の出力電圧がフィルタ
ーによって決定される所定の波長または波長帯城の入射
光ビームからの光が分散される強度により決まるように
する。変形例ではランプ１０の代りに他のランプを軸の
頂部付近で軸３の藤線上に軸３に対して固定して配置す
る。

軸３とともに回転する適当な光学繊維光案内によって、
ランプからの光を、使用中、トラニオン２並びに軸３お
よび５の共通の鞠線に沿って下方に、次いで種々の光学
装置８の入口内に半径方向外方に指向させる。他の構成
例では、光学装置をガラス管１６から半径方向外方に位
置させ、適当な光学繊維光案内によりランプより発光す
る光学放射線を半径方向内方にガラス管に指向させ、光
検出器９をガラス管からの透過光を受光するよう配置す
る。しかし、光分散、蛍光または比濁分析に対しては、
光検出器９′の位置は第１図に示すものと同じでよい。
ランプは軸３の下端付近に位置させることができ、これ
には適当な光学繊維案内を設ける。

他の方法として、各光検出器９または９′を軸の軸線に
近い位置にいて、例えば、それぞれの腕の直下で軸３の
外周表面に隣接する位置においてそれぞれの腕上取り付
けることができる。この場合に光学繊維光案内を腕１７
の全長に亘り延在し、その遊端を半径方向内方に向ける
。このような光案内の代りに適当な鏡またはプリズム系
を用いることができる。光学系には単一のランプを用い
るのが好適であるが、ローター装置のそれぞれの腕に対
してランプ装置を設けることもできる。全てのランプが
同じ波長帯城の光学的放射線を放出する場合には、光検
出器は放出された光学的放射線の波長帯域内に含まれる
異つた波長または波長帯城に応答するように構成する。

他の構成例では「 ランプはそれぞれの波長または波長
帯域の光を発光するようにし、この場合には各光検出器
をそれぞれのランプの波長または波長帯城に応答するか
またはより広い波長帯域に応答するようにする。どのよ
うに構成しても、種々の波長または波長帯域での各ガラ
ス管に対するデータはロ−ター装置１６の各回転につき
得られる。放出される放射線ビームおよび光検出器の波
長または波長帯城は全て同じにすることができ、この場
合にはローター装置の各回転につき６組のデータが得ら
れ「このため各ガラス管についての平均値を決定するこ
とができる。

各光検出器を異つた波長または波長帯城に応答するよう
にするのが好適であるが、他の方法として例えば、光検
出器の内３個が一方の帯城に応答し、他の３個が他方の
帯域に応答するようにすることができる。

この場合、いずれの波長帯城に応答する光検出器の出力
電圧の平均値を一層正確に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は自動血液分析機の部分を構成する本発明による
装置の縦断面図、第２図は第１図の０−ロ線で断面とし
、装置のローター装置を示す横断面図である。 １……フレイム、２……トラニオソ、３，５……中空軸
、４，１４・・…・モータ、６・・・・・・ターンテー
フル、７・・・・・・孔、８…・・・光学装置、９，９
′・・・・・・光検出器、１０……ランプ、１３・・・
…歯車箱、１５……ガラス管、１６…・・心ーター装置
、１７．・…・腕。 第１図 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 試料を入れるための少なくとも部分的に放射線を透
   過する複数個の容器を有するまたは支持できるよう構成
   した第１キヤリヤと、容器が順次に同一の所定経路を通
   過するよう第１キヤリヤを少なくとも間欠的に前進させ
   て第１キヤリヤを全行程にわたり移動かせる第１キヤリ
   ヤ移送手段と、第１キヤリヤの全行程移動中に容器を数
   サイクルにわたり周期的に走査し、各走査サイクルによ
   り複数個の容器を走査するとともに、各容器が複数回の
   走査サイクルの走査を受けるようにした走査手段と、こ
   の走査により容器を透過した放射線を検出する放射線検
   出手段とを具える試料検査装置において、走査手段３，
   ４，７，８，１０，１３，１６には、第２キヤリヤ３，
   １６に担持した少なくとも１個の放射線源１０を設け、
   第２キヤリヤは周期的に走査を行うよう周期的移動可能
   にするとともに、放射線源１０から発生する放射線を前
   記所定経路に交差する少なくとも１個の放射線ビームに
   する放射線ビーム形成手段７，８を第２キヤリヤに担持
   し、第２キヤリヤ３，１６の各周期的移動により、複数
   個の容器１５が位置する前記所定経路の少なくとも一部
   に沿って放射線ビームを掃過させるよう構成し、放射線
   ビームのための放射線検出器９，９′を第２キヤリヤ３
   ，１６に担持し、放射線ビームが前記所定経路の前記一
   部を掃過して容器１５に入射した結果各容器１５に収容
   されている試料を透過する放射線を受ける位置に放射線
   検出器９，９′を配置し、第２キヤリヤの周期的移動の
   際に放射線源１０、放射線ビーム形成手段７，８および
   放射線検出器９，９′が同時回転するよう構成したこと
   を特徴とする試料検査装置。 ２ 第１キヤリヤ６は、中心軸線の周りに回転自在に取
   付け、この中心軸線の周りにほぼ等間隔離れた各位層に
   容器１５を担持する形状に形成したターンテーブルによ
   り構成し、第２キヤリヤ３，１６は、中心軸線の周りに
   ターンテーブルに対して相対回転可能に取付けたロータ
   により構成したことを特徴とする特許請求の範囲１記載
   の試料検査装置。 ３ 単独の放射線源１０を複数個の放射線検出器９，９
   ′に対する中心で中心軸線上に配置したことを特徴とす
   る特許請求の範囲２記載の試料検査装置。 ４ 単独の放射線源１０は、前記ロータ３，１６の一部
   をなす中空軸３の中心に取付けた光源とし、中空軸３の
   壁には光源１０の両側で孔７を形成し、装置の使用の際
   には多数の放射状の光ビームを発生するよう構成したこ
   とを特徴とする特許請求の範囲３記載の試料検査装置。 ５ 第２キヤリヤ３，１６に複数個の放射線検出器９，
   ９′を担持し、各放射線検出器がそれぞれ異なる波長ま
   たは波長帯域の放射線を受けるよう構成したことを特徴
   とする特許請求の範囲１ないし４のいずれか一項に記載
   の試料検査装置。６ 各放射線検出器９，９′は、それ
   ぞれの検出器に関連するフイルタを有するものとして構
   成し、前記波長または波長帯域は前記フイルタによって
   選択するよう構成したことを特徴とする特許請求の範囲
   ５記載の試料検査装置。 ７ 放射線ビームは、放射線源１０と前記所定経路との
   間で直線状の軸線を有するものとし、各容器１５に収容
   される試料から直線状に透過する放射線を受けるよう各
   放射線検出器９，９′を配置したことを特徴とする特許
   請求の範囲１ないし６のいずれか一項に記載の試料検査
   装置。