JPS61294335A - 粒子解析装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、フローサイトメータ等において、照射ビーム
の強度分布の補正を可能とした粒子解析装置に関するも
のである。

［従来の技術］ フローサイトメータ等に用いられる従来の粒子解析装置
では、フローセルの中央部の例えば２００　ｐｍＸ　２
００ルｍの微小な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検体に照射光を照射し
、その結果生ずる前方及び側方散乱光により、検体の形
状・大きさ・屈折率等の粒子的性質を得ることが可能で
ある。

また、蛍光剤により染色され得る検体に対しては、照射
光とほぼ直角方向の側方散乱光から検体の蛍光を検出す
ることにより、検体を解析するための重要な情報を求め
ることができる。

このような装置における見射光としては、一般にレーザ
光が使用されているが、通常のレーザ光源によるレーザ
光の強度分布はガウス分布を呈している。一方、検体粒
子はシース液−に包まれて流通部の中央部を通過するよ
うに工夫されているから、レーザ光の光軸と流通部の中
央部とが一致すれば、検体粒子には強度の最も強いレー
ザ光が照射され、効率の良い測定が可能である。ところ
が、レーザ光の光軸と流通部の中央部が相対的にずれた
り、検体粒子の流れが流通部の中央部からずれたりする
と、検体粒子に照射されるレーザ光の強さはガウス分布
に従って弱いものとなり、得られる散乱光も弱くなる。

このように、従来装置では照射光の強度分布の影響によ
り、同一粒子を測定しても同一の光検出信号が得られな
くなることがあり、ｍ定精度には限界がある。

［発明の目的］ 本発明の目的は、照射光ビームの強度分布を補正するこ
とより、照射光ビームの強度分布に影響されない精度の
良い測定が可能な粒子解析装置を提供することにある。

［発明の概要］ 上述の目的を達成するための本発明の要旨は、フローセ
ル内の流通部を流れる検体粒子に光ビームを照射する照
射光学系と、該光ビームが検体粒子によって散乱された
散乱光を測定する測光光学系とを備え、前記照射光学系
内に前記光ビームの強度分布を補正する適合開口を設け
たことを特徴とする粒子解析装置である。

［発明の実施例１ 本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。

第１図は光学系配置図であり、（ａ）はその水平断面図
、（ｂ）は垂直断面図を示している。フローセルｌの中
央部の流通部２内を高速層流となったシース液に包まれ
て流体力学的焦点合わせの行われた検体粒子Ｓが（ａ）
では紙面に垂直に、（ｂ）では紙面に沿ったＹ方向と平
行に通過するようになっている。このＹ方向と平行な流
れと直交する方向にレーザー光源３が配置されており、
このレーザ光源３から出射されたレーザ光りの光軸０上
には、適合開口４．シリンドリカルレンズ５及び６が順
次に配列され、レーザ光りは流通部２を照射するように
なっている。検体粒子Ｓによって散乱されたレーザ光り
の前方散乱光側には、集光レンズ７、光電検出器８が順
次に配列されており、主に検体粒子Ｓの大きさの情報を
得るようになっている。

また、検体粒子Ｓの流れの中心軸とレーザ光りの光軸と
にそれぞれほぼ直交する方向、即ちＸ方向と平行な光軸
上には、集光レンズ９及び光電検出器１０が配されてお
り、流通部２からの９０゜散乱光により検体粒子Ｓの顕
粒性が観測されるようになっている。なお、検体粒子Ｓ
に蛍光染色を一施した場合には、集光レンズ９の゛後方
に図示しない絞り、波長選別手段、波長選別手段及び光
電検出器等を配置し、検体粒子Ｓの生化学的性質が観測
されるようになっている。

ところで、レーザ光りは通常ガウス分布による強度分布
を有しており、適合開口４を光軸０かち取り除いた場合
には、流通部２における結像ビームの強度分布もガウス
強度分布を有している。第２図は適合開口４を設置しな
かった場合の流通部２における結像ビームの強度分布を
示したものであり、（ａ）は等高線、（ｂ）はＸ断面で
の強度分布、（ｃ）はＹ断面での強度分布を示している
。

なお、Ｘ、Ｙは第１図と同様の方向を示している。

ｔＡ２図において、検体粒子Ｓがレーザ光りに対して相
対的にＸ方向に移動すると、検体粒子Ｓに照射されるレ
ーザ光りの強度が変化することが判る。なお、Ｙ方向は
検体粒子Ｓの流れの方向に一致するので、Ｙ方向の検体
粒子Ｓの流れのずれを考慮することは実際上は無意味で
ある。また。

レーザ光りの光軸Ｏに沿った検体粒子Ｓの流れの移動は
起り得るが、これはレーザ光りの焦点深度に関する問題
であり、レーザ光りのガウス強度分布による影響を考慮
する必要は殆ど無い。

第３図は適合開口４の透過率分布を示したものであり、
（ａ）はＸ断面での透過率分布、（ｂ）はＹ１断面での
透過率分布を示している。このようにＸ断面において、
略平担部を有し周辺に行くに従い小さくなる透過率分布
を有する適合開口４を、第１図に示したようにレーザ光
源３の一前面の光軸０上に挿入すると、流通部２におけ
る照射ビームの強度分布のＸ断面は第４図に示すように
なる。即ち、Ｘ方向に均一な照射強度を有する範囲が広
くなり、Ｘ方向に検体粒子Ｓが移動しても検体粒子Ｓに
照射される光強度の変動は殆ど無視する−とができ、精
度の良い測定が可能である。なお、第３図に示すように
、Ｙ方向には透過率が一様の一次元的な透過率分布を有
する適合開口４を通過したレーザ光りによるＹ方向の強
度分布は、第２図（ｃ）と同様の強度分布を呈する。

この適合開口４の透過率分布を二次元的な分布とすれば
、Ｙ方向も第４図に示すような強度分布になし得るが、
Ｙ方向を均一な強度分布にする効用は殆どないので実際
上は行う必要はない、−次元的透過率分布を有する適合
開口４は、例えばスリットを可変速度で送って乾板等に
露光することによって容易に作成することができる。な
お適合開口４は、レーザ光りを通す開口の透過率を急に
減少させることなく、緩やかに変化させることにより１
回折による不均一性を減少させるようになっている。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明に係る粒子解析装置は、照射
光学系内中に適合開口を設け、レーザビームのガウス強
度分布を補正し、照射ビニムの強度分布の均一な部分を
広くすることにより、検体粒子の流れる位置の変動、或
いは光軸のずれによる測光信号のばらつきを押さえ、精
度の良い安定した測定を可能としている。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る粒子解析装置の一実施例を示すもの
であり、第１図（ａ）は光学系の水平断面図、（ｂ）は
垂直断面図、第２図（ａ）は適合開口が無い場合の流通
部における照射光のＸＹ平面における等高線の分布図、
（ｂ）はＸ断面における強度分布図、（ｃ）はＹ断面に
おける強度分布図、第３図（ａ）は適合開口のＸ断面に
おける透過率分布図、（ｂ）はＹ断面における透過率分
布図、第４図は適合開口によって補正された流通部にお
ける照射光のＸ断面での強度分布図である。 符号１はフローセル、２は流通部、３はレーザ光源、４
は適合開口、５．６はシリンドリカルレンズ、７．９は
集光レンズ、８．１０は光電検出器である。 特許出願人　　　キャノン株式会社 ｐ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、フローセル内の流通部を流れる検体粒子に光ビーム
   を照射する照射光学系と、該光ビームが検体粒子によっ
   て散乱された散乱光を測定する測光光学系とを備え、前
   記照射光学系内に前記光ビームの強度分布を補正する適
   合開口を設けたことを特徴とする粒子解析装置。 ２、前記適合開口は前記照射光学系の光軸及び前記検体
   粒子の流れの方向のそれぞれに直交する方向にのみ前記
   光ビームの強度分布を補正する一次元的透過率分布を有
   するものとした特許請求の範囲第１項に記載の粒子解析
   装置。 ３、前記光ビームをレーザビームとしそのガウス強度分
   布を、前記適合開口は略平担部を有する強度分布に補正
   するようにした特許請求の範囲第２項に記載の粒子解析
   装置。 ４、前記適合開口を照射光源の前面に配した特許請求の
   範囲第１項に記載の粒子解析装置。