KR100300921B1

KR100300921B1 - 광학특성측정용피검시료의수액방법,수액장치및이를이용한선광계(旋光計)

Info

Publication number: KR100300921B1
Application number: KR1019980039612A
Authority: KR
Inventors: 다쓰로 가와무라; 진세이 미야자키
Original assignee: 모리시타 요이찌; 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤
Priority date: 1997-09-24
Filing date: 1998-09-24
Publication date: 2001-11-22
Also published as: EP0905506B1; DE69832564D1; JP3332149B2; EP0905506A3; EP1598656A2; TW409185B; JPH1194715A; KR19990030094A; US6046805A; EP0905506A2; DE69832564T2; CN1128363C; CN1212372A

Abstract

본 발명은, 샘플 셀을 광학특성 측정장치에서 탈착시키지 않고, 또한 거품을 생기지 않게 셀내에 피검시료를 도입할 수 있으며, 사용하기 쉬운 우수한 수액장치 및 선광계(旋光計)를 제공한다. 샘플 셀의 바닥부와 액형상의 피검시료를 수용하는 용기를 관로에서 접속하고, 용기중의 시료를, 샘플 셀과 용기의 높고 낮음의 차이를 이용하거나 실린저를 이용함으로써, 샘플 셀을 제거하지 않고도 샘플 셀에 도입한다. 또한 측정이 종료하고 피검시료를 배출할 때는, 마찬가지로 샘플 셀에서 용기로 이송한다.

Description

광학특성 측정용 피검시료의 수액방법, 수액장치 및 이를 이용한 선광계(旋光計)

본 발명은 액상시료의 순도 검정(檢定)이나, 그 용질의 동정(同定), 농도판정등에 이용되는 광학특성 측정장치, 특히 뇨(尿) 검사장치에 응용가능한 선광계에 관한 것이며, 보다 상세하게는 시료를 그 측정용 샘플 셀에 도입하기 위한 수액장치 및 수액방법에 관한 것이다.

일반적으로 피검시료의 광학특성, 예컨대 흡광도나 선광도는, 샘플 셀에 유지된 피검시료에 빛을 투사하여, 피검시료 내로 투사된 빛을 분석하여 구한다. 샘플 셀에는, 주로 유리 등으로 이루어지는 상자형태로, 빛을 투과시키기 위한 한 쌍의 투명한 투과면을 구비한 용기가 이용된다.

종래, 이들 광학특성의 측정은, 샘플 셀에 그 개방된 상부로부터 스포이트, 피페터, 실린지등으로 피검시료를 주입한 후, 샘플 셀을 광학계에 설치하여 행하였다. 즉, 피검시료의 도입, 배출이나 샘플 셀의 세정은, 일단 샘플 셀을 광학계로부터 제거하여 행할 필요가 있었다. 이와 같이, 광학특성의 측정은 작업성이 나쁘고, 매우 번잡스러운 것이었다. 또한 샘플 셀내의 광로(光路)중에 거품이 존재하면, 측정치가 일정치 않게 되는 경우가 발생하기 쉬웠다.

근년, 예컨대 국제공개번호 WO 97/18470 호 공보에 개시되어 있는 바와 같이, 선광계를 이용한 뇨 검사방법이 제안되어 있다. 글루코스나 단백질 즉 알부민은, 선광성을 나타낸다. 따라서, 뇨의 선광도를 측정함으로써, 뇨 내의 이들 농도를 구하고자 하는 것이다. 이 방법에 의하면, 시약 등을 뇨에 담그어, 그 정색(呈色)반응을 분광측정기 등으로 관측하는 종래의 뇨 검사방법과 같이 시험지등의 소모품을 필요로 하지 않고, 저농도의 글루코스나 단백질을 검출하는 것이 가능하다.

본 발명은, 상기와 같은 종래의 광학특성 측정장치가 갖는 문제점을 해결하고, 피검시료의 도입배출이나, 샘플 셀의 세정이 용이하며, 샘플 셀내의 피검시료에 거품이 혼입하여 광로를 방해하는 일없이, 정밀도가 높은 측정을 가능하게 하는 광학특성 측정장치용의 수액장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 소형으로 신뢰성이 높은 선광계 및 뇨 검사장치를 저렴한 가격으로 제공하는 것을 목적으로 한다.

제1도는 본 발명의 일실시예인 수액장치의 구성을 나타내는 개략도,

제2도는 본 발명의 다른 실시예인 수액장치의 구성을 나타내는 개략도,

제3도는 본 발명의 또 다른 실시예인 수액장치의 구성을 나타내는 개략도,

제4도는 본 발명의 일 실시예인 선광계의 구성을 나타내는 개략도,

제5도는 동 선광계를 이용하여 얻어진 순수한 물 및 설탕수용액에 있어서의 코일에 흘린 전류 J와 록 인 앰프의 출력신호의 관계를 나타내는 특성도,

제6도는 설탕용액의 농도와 동 선광계에서 소광점이 나타난 전류치 J의 관계를 나타내는 특성도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 일시 수용용기 2 : 샘플 셀

3 : 코일 4 : 유리판

5 : 도입배출구 6 : 통기구

7, 13, 17 : 배관 7a : 개구부

8 : 승강기 9 : 실린지

10 : 삼방콕크 11 : 로트

12 : 흡입구 15 : 반도체 레이저 투사 모듈

19 : 전류원 20 : 컴퓨터

21 : 신호발생기 22 : 록 인 앰프

23 : 편광자 24 : 검광자

25 : 광센서

본 발명의 광학특성 측정용 피검시료의 수액방법은, 광학특성을 측정하기 위한 액형상의 피검시료를 일시적으로 수용하기 위한 용기, 피검시료를 유지하고, 동 피검시료에 투사광을 투과시키기 위한 샘플 셀, 및 용기의 피검시료와 접하는 곳과 샘플 셀을 접속하는 관로를 구비하는 광학특성 측정장치를 이용하여, 피검시료를 용기에 주입하는 스텝과, 소정시간 대기하는 스텝과, 용기에 주입된 피검시료를 관로에서부터 샘플 셀로 도입하는 스텝을 구비한다.

본 발명은, 광학특성 측정장치의 샘플 셀을 장치로부터 착탈하는 일없이 피검시료의 도입 및 교환을 가능하게 한다. 본 발명에서는, 샘플 셀의 바닥부와 액형상인 피검시료를 수용하는 용기를 관로에서 접속하고, 샘플 셀과 용기의 높고 낮음의 차이를 이용하여 샘플 셀을 제거하는 일없이 용기중의 시료를 샘플 셀에 도입한다. 또한 실린저를 이용하여 용기중의 시료를 샘플 셀에 도입한다. 측정이 종료하여 피검시료를 배출할 때는, 마찬가지로 하여 샘플 셀로부터 용기로 이송한다.

샘플 셀내의 피검시료는, 관로를 통하여 용기에 이송하고 나서, 피검시료를 제거한다.

샘플 셀을 세정할 때에는, 피검시료를 제거한 용기에 세정액을 주입하고, 세정액을 관로를 통하여 샘플 셀에 도입한 후, 샘플 셀내의 세정액을 관로를 통하여 용기에 이송한다. 그후, 용기에 이송된 세정액을 제거한다.

샘플 셀에 피검시료가 잔존한 상태에서, 또한 각 스텝에 따라 샘플 셀에 광학특성을 측정하기 위한 다른 액형상 피검시료 또는 세정액을 공급하고, 샘플 셀에 잔존한 피검시료를 샘플 셀에 의하여 배출함과 동시에 다른 액형상 피검시료 또는 세정액으로 치환하는 것도 가능하다.

용기 또는 샘플 셀을 상하고 이동시켜, 양자간의 고저차를 두게 함으로써, 피검시료 또는 세정액을 용기와 샘플 셀간에서 이송할 수 있다. 또한 관로의 경로에 배치된 실린지로 용기 및 샘플 셀의 한쪽에서 피검시료를 흡입하고, 또한 흡입한 동 피검시료를 다른 쪽으로 방출함으로써, 용기 및 샘플 셀간에 피검시료를 이송할 수 있다.

이때, 실린지의 플랜저부를 위쪽으로 향하게 하여 배치함으로써, 실린지에 흡입한 피검시료중의 거품을 플랜저내의 위쪽으로 모을 수 있으며, 거품이 없는 피검시료를 샘플 셀에 도입할 수 있다.

본 발명의 다른 광학특성 측정용 피검시료의 수액방법은 광학특성을 측정하기 위한 액형상의 시료를 일시적으로 수용하기 위한 용기, 피검시료를 유지하고, 동 피검시료에 투사광을 투과시키기 위한 샘플 셀, 및 용기의 시료에 접하는 곳과 샘플 셀을 접속하는 관로를 구비하는 광학특성 측정장치를 이용하여, 피검시료 또는 세정액을 용기에 주입하는 스텝과, 샘플 셀의 상단에 배치된 개구부로부터 흡입함으로써, 용기내에 주입된 피검시료 또는 세정액을 관로를 통하여 샘플 셀에 도입하는 스텝을 구비한다.

샘플 셀내의 피검시료는, 개구부로부터 흡입함으로써 샘플 셀로부터 배출한다.

또한, 샘플 셀에 피검시료가 잔존한 상태로 또한 각 스텝에 따라 샘플 셀에, 광학특성을 측정하기 위한 다른 액형상 피검시료 또는 세정액을 도입하고, 샘플 셀에 잔존한 피검시료 또는 세정액을 샘플 셀로부터 배출함과 동시에 다른 액형상 피검시료 또는 세정액으로 치환할 수 있다.

본 발명의 광학특성 측정용 피검시료의 수액장치는, 광학특성을 측정하기 위한 액형상의 피검시료를 일시 수용하는 용기와, 피검시료를 유지하고, 동 피검시료에 투사광을 투과시키기 위한 샘플 셀의 바닥부와 용기의 시료에 침지하는 장소를 접속하는 관로와, 용기 및 샘플 셀의 적어도 한쪽을 상하로 이동시키는 승강기를 구비한다.

본 발명의 광학특성 측정용 피검시료의 수액장치는, 광학특성 측정용 액형상의 피검시료를 유지하는 샘플 셀에 일 끝단을 접속하기 위한 삼방콕크과, 삼방콕크의 다른 두 끝단에 각각 접속된 실린지와 시료 수용용기를 구비한다.

본 발명의 광학특성 측정용 피검시료의 수액장치는, 광학특성 측정용의 액형상 시료를 유지하는 샘플 셀에 접속하기 위한 시료 배출용인 실린지를 구비한다. 또한 실린지와 샘플 셀간에 삼방콕크를 통하여 접속함으로써, 샘플 셀내의 시료를 삼방콕크의 개방된 일 끝단에서 외부로 배출할 수 있다.

상기의 수액장치는, 예컨대 수용액중의 과당, 설탕, 글루코스등의 농도를 측정하는 선광계 등에 적용된다.

특히, 대략 평행광을 투사하는 단색광원과, 대략 평행광 중 특정방향의 편광성분만을 투과하는 편광자와, 편광자를 투과한 대략 평행광이 투과하도록 배치된 액형상의 피검시료를 유지하기 위한 샘플 셀과, 샘플 셀 중의 피검시료를 투과하는 대략 평행광의 전파방향으로 자장을 인가하기 위한 코일과, 코일에 전류를 흘리는 전류원과, 코일에 흘리는 전류를 소인(掃引)하는 자장소인수단과, 코일에 흘리는 전류를 변조하는 자장변조수단과, 피검시료를 투과한 빛 중에서 특정방향의 편광성분만을 투과하는 검광자(檢光子)와, 검광자를 투과한 빛을 감지하는 광센서와, 광센서의 출력신호를 자장변조수단의 진동변조신호를 참조신호로서 위상민감검파(位相敏感檢波: phase-sensitive detection)하는 록 인 앰프와, 자장소인수단의 자장소인신호 및 록 인 앰프의 출력신호에 의거하여 피검시로의 선광도를 산출하는 연산부를 구비하는 선광계를 이용함으로써, 선광도의 측정이 용이한 선광계를 얻을 수 있다.

특히, 이 선광계를 이용하여 뇨의 선광도를 측정함으로써, 용이하고 또, 정밀도가 높게 뇨 중의 글루코스 및 알부민의 농도를 구할 수 있다. 따라서, 뛰어난 뇨 검사장치를 제공할 수 있다.

본 발명의 수액장치는, 여러 가지 액형상 시료용의 광학특성 측정장치에 응용 가능하다.

이하의 실시예에서는, 광학특성 측정장치의 일 예로서 선광계, 특히 시료중을 전파하는 빛의 자장을 인가하고, 시료중의 선광성 물질에 의한 선광을 자장의 인가에 의하여 보상하여 선광성 물질의 농도를 구하는 자장인가형인 선광계에 대하여 설명한다.

[실시예 1]

본 실시예의 수액장치를 도 1을 이용하여 설명한다.

일시수용용기(1)는, 채취한 액형상의 피검시료를 수용한다. 샘플 셀(2)은, 일시수용용기(1)로부터 공급된 피검시료를 유지한다. 샘플 셀(2)에 수용된 피검시료에 대하여 도면 중, 화살표방향으로 빛을 투과시켜 광학특성이 측정된다. 샘플 셀(2)은, 광로길이가 50mm이고, 약 5.7cc의 피검시료를 유지할 수 있다.

샘플 셀(2)은, 이하와 같이 가공하여 얻을 수 있다.

우선, 직방체인 알루미늄제 블록의 장축방향(길이 55mm)인 측면을, 양끝단 각각 길이 10mm를 남기고 깎아 내어 직경 17mm인 원통형상으로 가공하였다. 또한 장축방향의 2면 사이에, 장축에 대하여 약 5.7도(≒tan^-1(5/50)) 경사하여 관통한 직경이 12mm인 원통형상인 공간부를 형성하였다. 이어서, 이들 면에 각각 깊이가 2.5mm에서 직경이 22mm의 원형 구멍을 뚫고, 이에 두께가 2.5mm이고 직경이 22mm인 원형의 유리판(4)을 끼워맞추었다.

샘플 셀(2)의 깎아 내어진 원통형의 바깥둘레에는, 샘플 셀(2)의 내부에 수용된 피검시료에 자장을 인가하기 위한 코일(3)이 감여져 있다. 이 코일(3)은 직경 0.7mm의 에나멜선을 600회전 감아 구성된 것이다.

샘플 셀(2)에는, 원통형상 공간부의 상단부 및 하단부에는, 각각 직경이 1.0mm의 통기구(6) 및 직경이 2.5mm의 도입배출구(5)가 배치되어 있다.

도입배출구(5)는, 직경이 2.5mm인 배관(7)을 통하여 일시수용용기(1)에 접속되어 있다. 일시수용용기(1)는, 승강기(8)에 유지되어 있다.

이하, 본 수액장치의 작동방법에 대하여 설명한다.

우선, 피검시료를 비이커 등에서 일시수용용기(1)에 공급한다. 뇨 검사 장치의 샘플공급용에 이용하는 경우에는, 일시수용용기(1)에 직접 배뇨하여도 좋다.

여기서, 일시수용용기(1)에 공급할 때에는, 공급된 피검시료의 액면이 샘플 셀(2)의 도입배출구(5)보다도 낮게 되도록 일시수용용기(1)의 높이가 승강기(8)에 의하여 조정된다. 여기서 피검시료 공급시에 피검시료에 거품이 발생하였을 경우, 거품이 상부로 끝까지 이동할 때까지 대기하는 것이 바람직하다.

거품의 상승이 종료한 시점에서, 승강기(8)에 의하여 일시수용용기(1)를 상승시킨다. 이 때, 샘플 셀(2)은 고정되어 있다. 일시수용용기(1)안의 피검시료의 액면이 도입배출구(5)보다 높게 되면, 일시수용용기(1)중의 피검시료는, 도입배출구(5)로부터 샘플 셀(2)내로 도입된다. 일시수용용기(1)를 더욱 상승시켜, 일시수용용기(1)내의 피검시료의 액면이 광로보다도 높게 되면, 피검시료의 광학특성을 계측하는 것이 가능하다. 여기서 배관(7)의 일시수용용기(1)측의 개구부(7a)는, 샘플 셀(2)에 피검시료를 도입하는 전후에 있어서, 함께 일시수용용기(1)중의 피검시료의 액면보다 아래에 위치하도록 배치된다. 즉, 도면에서 나타낸 바와 같이, 일시수용용기(1)의 측면의 최하단에 배치하여도 좋고, 바닥면 또는 조건을 만족하는 한 측면의 하단에서 떨어진 장소에 배치하여도 좋다.

샘플 셀(2)내로 피검시료가 도입되면, 샘플 셀(2)내의 공기는, 통기구(6)에서 배출된다. 특히 원통형상공간부의 축으로 경사를 가지게 하여, 샘플 셀(2)의 최하단으로부터 피검시료를 도입하면, 피검시료는 보다 원활하게 샘플 셀(2)에 공급된다. 이에 따라 더욱 샘플 셀(2)내의 피검시료에 거품이 혼입하기 어렵게 된다.

샘플 셀(2)내의 피검시료를 배출할 때는, 일시수용용기(1)를 하강시켜, 샘플 셀(2)중의 피검시료를 도입배출구(5)에서 일시수용용기(1)로 되돌린다. 이때, 통기구(6)로부터 샘플 셀(2)내에 공기를 유입한다.

샘플 셀(2)내를 세정할 때는, 일시수용용기(1)에 물 또는 세정액을 넣고, 이를 상기와 같이 샘플 셀(2)에 도입하고, 배출하면 좋다.

샘플 셀(2)내의 피검시료를 교환하는 경우, 피검시료가 충분한 양이 있을 때는, 일시수용용기(1)에 새로운 피검시료를 넣고, 상기와 마찬가지로 샘플 셀(2)로 이동시켜, 샘플 셀(2)내의 이전의 피검시료를 통기구(6)로부터 배출시키고, 이렇게 하여 피검시료를 치환하도록 하여도 좋다. 세정하는 경우도 마찬가지이다.

이상의 구성에 의하여, 광학계에 미리 설치된 샘플 셀에 거품이 섞이는 일없이 피검시료를 도입할 수 있다. 또한 샘플 셀로부터의 피검시료의 배출이나 피검시료의 교환, 또는 셀의 세정에 있어서도, 광학계로부터의 셀의 제거를 필요로 하지 않는다. 따라서, 높은 정밀도의 광학특성의 측정이 가능하게 됨과 동시에, 작업성이 대폭 향상한다.

[실시예 2]

본 실시예의 수액장치의 개략을 도 2에 나타낸다.

본 실시예에 이용한 샘플 셀(2)은, 실시예1에서 이용한 것과 같은 것이다. 단, 도입배출구(5)에 접속된 배관(17)의 다른 끝단은, 삼방콕크(10)의 끝단부(c)에 접속되어 있다. 또한 삼방콕크(10)의 끝단부(b)는, 실린지(9)에 접속되어 있으며, 끝단부(a)는, 배관(18)을 통하여 로트(11)에 접속되어 있다.

우선, 피검시료는 로트(11)에 투입된다. 뇨 검사장치로서 사용하는 경우는, 로트(11)에 직접 배뇨하여도 좋다. 다음에 삼방콕크(10)의 ab간을 통하게 하여, 실린지(9)내에 피검시료를 흡입한다.

여기서, 실린지(9)에 피검시료를 흡입할 때, 실린지(9)내의 피검시료에 거품이 발생한 경우, 이 거품이 상부로 이동하여 정지할 때까지 대기한다. 정지한 시점에서 삼방콕크(10)의 bc간을 통하게 하고, 또한 실린지(9)를 구동하고 피검시료를 샘플 셀(2)로 도입한다. 액면이 광로보다 높아질 때까지 피검시료를 도입한 후, 측정을 행한다. 특히 실린지(9)를 플랜저부를 위쪽으로 하여 배치함으로써, 실린지(9)에 피검시료의 거품을 모은 채, 피검시료를 샘플 셀(2)에 도입할 수 있다. 이에 따라 샘플 셀(2)에 도입하는 피검시료 중에 거품이 혼입하는 것을 방지할 수 있다.

피검시료를 샘플 셀(2)에서 배출할 때는, 삼방콕크(10)의 bc사이를 통하게 하여 샘플 셀(2)내의 피검시료를 실린지(9)에 흡입하여, 다음으로 ab사이를 통하게 하여 로트(11)에 배출한다. 샘플 셀(2)을 세정할 때는, 로트(11)에 물 또는 세정액을 넣은 후, 이것을 상기와 동일하게 샘플 셀로 이동시키고, 세정후 이것을 배출한다. 또한 실시예1과 마찬가지로, 피검시료를 수용한 샘플 셀에 새로운 피검시료 또는 세정액을 보내어 피검시료 또는 세정액과 치환하여도 좋다.

또한, 로트(11)대신에, 실시예1의 일시수용용기(1)를 이용하여도 좋다. 또한 배관(18)에 고무제품인 튜브를 이용하여, 피검시료를 수용한 볼에 그 개구끝단을 침지시켜도 좋다.

또한, 삼방콕크(10)을 이용하지 않아도, 실린지(9)와 배관(17)과의 결합을 적절하게 잘라 떼어놓고, 실린지(9)에서 피검시료 또는 물 등의 세정액을 직접 채취하여, 또는 이를 샘플 셀(2)로부터 배출하면, 상기와 같은 효과를 얻을 수 있다.

이상과 같이, 본 실시예의 수액장치에서는, 실시예1의 수액장치에 있어서의 일시수용용기(1)와 승강기(8)의 기능을 실질적으로 실린지(9)가 수행하고 있다.

[실시예 3]

본 실시예의 수액장치를 도 3에 나타낸다.

본 실시예의 수액장치에 있어서도, 실시예1에서 이용한 것과 동일한 샘플 셀(2)을 이용한다. 단지, 통기구(6)대신 직경 2.5mm인 흡입구(12)가 형성되어 있다.

또한 본 실시예의 수액장치는, 실시예2에서 이용한 것과 같은 실린지(9), 삼방콕크(10) 및 로트(11)를 이용한다. 샘플 셀(2)의 흡입구(12)는 삼방콕크(10)의 끝단부(a)와 배관(14)으로 접속되어 있다. 삼방콕크(10)의 끝단부(b)는 실린지(9)와 접속되어 있다. 샘플 셀(2)의 도입배출구(5)는 로트(11)와 배관(13)에 의하여 접속되어 있다.

피검시료는 로트(11)에 공급된다. 또한 뇨 검사장치에 사용하는 경우는, 로트(11)에 직접 배뇨하여도 좋다.

삼방콕크(10)의 ab사이를 통하게 하여, 실린지(9)에서 흡입시킴으로써, 로트(11)의 피검시료를 샘플 셀(2)내에 도입한다. 샘플 셀(2)내의 피검시료의 액면을 광로보다 높게 하고 나서 측정을 행한다.

이상의 구성에 의하여, 피검시료를 로트(11)로 흘려 넣을 때에 배관(13)을 통과할 때에 발생한 거품이 샘플 셀(2)에 혼입하여도, 또한 실린지(9)에서 흡입함으로써, 거품을 실린지(9)내로 이동시킬 수 있다. 실린지(9)에 흡입한 거품이 피검시료의 상면에 도달하여 정지한 후에, 피검시료를 샘플 셀로 다시 도입하는 것으로, 샘플 셀(2)로의 거품 혼입을 막을 수 있다.

피검시료를 샘플 셀(2)에서 배출할 때는, 삼방콕크(10)의 ab사이를 통하게 한 채로, 일단 실린지(9)로, 샘플 셀(2)내의 피검시료를 흡입한 후, 삼방콕크(10)의 bc사이를 통하게 하고, 끝단부(c)에서 실린지(9)내의 피검시료를 배출한다. 여기서, 1회의 동작으로 전부 배출되지 않는 경우는, 상기의 동작을 반복하면 된다.

샘플 셀(2)내를 세정할 때는, 로트(11)에 물 또는 세정액을 주입한 후, 이것을 피검시료의 경우와 마찬가지로 샘플 셀(2)로 공급하고, 세정 후, 배출한다. 또한 삼방콕크(10)의 bc사이를 통하게 하여 물 또는 세정액을 삼방콕크(10)의 끝단부(c)에서 실린지(9)에 도입한 후, 삼방콕크(10)의 ab사이를 통하게 하여, 실린지(9)에서 샘플 셀(2)내로 도입하여도 된다.

삼방콕크(10)는 반드시 필요한 것은 아니며, 예컨대 실린지(9)를 구동하여 샘플 셀(2)내의 피검시료를 로트(11)측에 배출하여도 좋다.

[실시예 4]

본 실시예에서는, 실시예 3의 수액장치를 선광계의 시료공급용으로 이용한 경우에 대하여 설명한다.

본 실시예의 선광계의 구성을 도 4에 나타낸다.

반도체 레이저투사 모듈(15)은, 파장이 780nm인 레이저광을 장축 약 4mm, 단축 약 2mm인 타원형의 대략 평행광으로 하여 투사한다. 또한 반도체 레이저투사 모듈(15)은, 내장된 반도체 레이저의 구동회로에 의하여 투사하는 반도체 레이저를 연속발진 시킨다.

편광자(23)는 반도체 레이저투사 모듈(15)에서 투사된 빛 중, 특정방향의 편광성분, 예컨대 지면에 평행한 편광성분의 빛만을 투과한다.

샘플 셀(2)은 반도체 레이저투사 모듈(15)에서 투사되고, 또한 편광자(23)를 투과한 빛을 수광하고, 내부를 전파시킨다.

검광자(24)는 샘플 셀(2)을 투과한 빛 중, 특정방향의 편광성분을 투과한다. 여기서, 검광자(24)는 편광자(23)와 직교 니콜의 상태를 이루고 있다. 즉, 편광자(23)가 지면에 평행한 편광성분의 빛만을 투과하는 경우, 검광자(24)는 지면에 수직한 편광성분의 빛만을 투과하도록 배치된다. 광센서(25)는 검광자(24)를 투과한 빛을 검지한다.

컴퓨터(20)는, 전류원(19)에 지령신호를 발신하여, 코일(3)에 흐르는 전류를 -5~5A의 범위에서 소인시킨다. 한편, 신호발생기(21)는, 1.3kHz인 진동변조신호를 전류원(19)에 공급한다. 전류원(19)은, 신호발생기(21)로부터의 진동변조신호를 진폭 0.02A의 진동변조 전류신호로 변환하고, 또한 컴퓨터(20)로부터 지령된 소인전류에 중첩한 후, 이것을 코일(3)에 공급한다.

록 인 앰프(22)는 신호발생기(21)의 진동변조신호를 참조신호로서, 광센서(25)의 출력신호를 위상민감검파한다. 이 록 인 앰프(22)의 출력신호는, 광센서(25)의 출력신호의 각주파수성분에 상당하는 것이므로, 록 인 앰프(22)의 출력신호가 제로가 될 때가 소광점이다.

컴퓨터(20)는, 록 인 앰프(22)의 출력신호를 기록 해석한다.

실제로, 상기 선광계를 이용하여, 온도가 20℃이고, 순수한 물 및 농도가 250mg/dl인 설탕수용액의 선광도를 측정하였다.

코일(3)에 흐르는 전류를 -1.5~1.5A의 범위로 소인하였을 때의 록 인 앰프(22)의 출력신호를 도 5에 나타낸다. 도 5에 있어서, 가로축은 코일(3)에 흘리는 전류 J이며, 세로축은 록 인 앰프(22)의 출력신호(임의치)이다.

도면 중, 실선은 선광성을 나타내지 않는 순수한 물의 측정결과를 나타낸다. J가 제로일 때가 소광점이다. 이것은, 피검시료인 순수한 물에 자장이 인가되지 않고 광패러데이 효과에 의한 편광방향의 회전이 일어나지 않는 상태이다.

한편, 도면 중, 점선은 설탕수용액의 측정결과이다. 이 경우, J가 1.21A일 때가 소광점이다. 즉, 실선을 +1.21A 폭 평행 이동한 직선으로 되어 있다. 이 소광점이 어긋난 폭이 피검시료의 선광도에 상응한다.

또한 상기의 선광계를 이용하여 온도 20℃이고, 농도가 50, 100, 150 및 250mg/dl인 설탕수용액을 순서대로 측정하였다.

우선, 농도 50mg/dl의 설탕수용액을 로트(11)로 흘려 넣고, 실린지(9)로 흡입하여 샘플 셀(2)로 도입한 후, 선광도를 측정하였다. 측정이 종료하면, 샘플 셀(2)내의 설탕수용액을 실린지(9)에 흡입하여, 삼방콕크(10)의 끝단부(c)로 부터 배출하였다. 다음에 로트(11)에 물을 흘려 넣어 이 물을 샘플 셀(2)내로 도입하여 샘플 셀(2)내를 세정하였다. 이 물을 배출한 후, 농도 100mg/dl의 설탕수용액을 로트(11)로 흘려 넣고, 같은 샘플 셀(2)내로 도입하여 선광도를 측정하였다.

이 결과를 도 6에 나타낸다. 도면 중, 가로축은 농도, 세로축은 소광점이 되는 전류 J이다. 도면에서 명백하게 나타낸 바와 같이, 농도와 측정치는 일차식으로 근사하게 된다는 것이 확인되었다. 이에 따라, 본 실시예의 선광계에 의하면, 샘플 셀로의 거품의 혼입을 막을 수 있고, 정밀도가 높은 측정이 가능하게 된다. 또한 셀내의 세정을 행함으로써, 효율적으로 다수의 피검시료를 계측할 수 있다.

이상과 같이 본 실시예의 선광계는 글루코스농도를 높은 정밀도로 측정할 수 있다. 글루코스와 마찬가지로 선광성을 나타내는 알부민에 대해서도 마찬가지로 정밀도가 높은 측정이 가능하다. 즉, 뇨 검사에 이용함으로써, 뇨당치나 셀의 세정이 용이한 점으로부터, 사용자의 작업부담을 대폭 저감시킬 수 있다.

또한 피검시료를 이동시키는 수단으로서는, 상기 실시예에 있어서 이용한 승강기나 실린지 외에도 펌프를 이용하여도 좋다.

본 발명에 의하면, 저가격으로 작업성이 높은 광학측정 장치용의 수액장치를 제공할 수 있다. 또한 이 수액장치는 샘플 셀로의 피검시료의 도입시의 거품이 섞이는 것을 피할 수 있기 때문에, 이를 이용함으로써, 소형으로 사용이 쉬우며 우수한 선광계 및 뇨 검사장치를 저렴한 가격으로 제공할 수 있다.

Claims

광학특성을 측정하기 위한 액형상의 피검시료를 일시적으로 수용하기 위한 용기, 상기 피검시료를 유지하고, 상기 피검시료에 투사광을 투사시키기 위한 샘플 셀, 및 상기 샘플 셀의 상기 피검시료와 접하는 장소와 상기 용기를 접속하는 관로를 구비하는 광학특성 측정장치를 이용하여, 피검시료를 상기 용기에 주입하는 스텝; 상기 피검시료의 주입시에 상기 용기내의 상기 피검시료에 발생한 거품이 액면에 도달할 때까지 대기하는 스텝; 상기 용기에 주입된 상기 피검시료를 상기 관로에서 상기 샘플 셀로 도입하는 스텝을 구비하는 광학특성 측정용 피검시료의 수액방법.
제1항에 있어서, 상기 샘플 셀에 도입된 상기 피검시료를 상기 관로를 통하여 상기 용기에 이송하는 스텝; 및 상기 용기에 이송된 상기 피검시료를 제거하는 스텝을 더욱 구비하는 광학특성 측정용 피검시료의 수액방법.
제1항에 있어서, 상기 용기로부터 상기 피검시료를 제거한 후, 용기에 세정액을 주입하는 스텝; 상기 세정액을 상기 관로를 통하여 상기 샘플 셀에 도입하는 스텝; 상기 샘플 셀내의 상기 세정액을, 상기 관로를 통하여 상기 용기에 이송하는 스텝; 상기 용기에 이송된 상기 세정액을 제거하는 스텝을 구비하는 광학특성 측정용 피검시료의 수액방법.
제1항에 있어서, 상기 샘플 셀에 상기 피검시료가 잔존한 상태에서, 상기 샘플 셀에 광학특성을 측정하기 위한 다른 액형상 피검시료 또는 세정액을 공급하고, 상기 샘플 셀에 잔존한 상기 피검시료를 상기 샘플 셀로부터 배출함과 동시에 상기 다른 액형상 피검시료 또는 세정액으로 치환하는 광학특성 측정용 피검시료의 수액방법.
제1항에 있어서, 상기 용기 또는 상기 샘플 셀을 상하로 이동시킴으로써, 상기 피검시료 또는 세정액을 상기 용기와 상기 샘플 셀 사이에서 이송하는 광학특성 측정용 피검시료의 수액방법.
제1항에 있어서, 상기 관로의 경로에 배치된 실린지에서 상기 용기 또는 상기 샘플 셀의 상기 피검시료를 흡입하고, 또한 흡입한 상기 피검시료를 다른 쪽으로 방출함으로써, 상기 용기 및 상기 샘플 셀 사이에서 상기 피검시료를 이송하는 광학특성 측정용 피검시료의 수액방법.
제6항에 있어서, 상기 실린지를 플랜저부를 위쪽으로 향하게 하여 배치하는 광학특성 측정용 피검시료의 수액방법.
광학특성을 측정하기 위한 액형상의 피검시료를 일시적으로 수용하기 위한 용기, 상기 피검시료를 유지하고, 상기 피검시료에 투사광을 투과시키기 위한 샘플 셀, 및 상기 용기의 상기 시료에 침지하는 곳과 상기 샘플 셀을 접속하는 관로를 구비하는 광학특성 측정장치를 이용하여, 피검시료 또는 세정액을 상기 용기에 주입하는 스텝; 및 상기 샘플 셀의 상단에 배치된 개구부에서 흡입함으로써, 상기 용기내에 주입된 상기 피검시료 또는 세정액을, 상기 관로를 통하여 상기 샘플 셀에 도입하는 스텝을 구비하는 광학특성 측정용 피검시료의 수액방법.
제8항에 있어서, 상기 샘플 셀내의 상기 피검시료를, 상기 개구부에서 흡입함으로써 상기 샘플 셀로부터 배출하는 광학특성 측정용 피검시료의 수액방법.
제8항에 있어성, 상기 샘플 셀에 상기 피검시료가 잔존한 상태에서, 상기 샘플 셀에 광학특성을 측정하기 위한 다른 액형상 피검시료 또는 세정액을 도입하고, 상기 샘플 셀에 잔존한 상기 피검시료 또는 세정액을 상기 샘플 셀로부터 배출함과 동시에 상기 다른 액형상 피검시료 또는 세정액으로 치환하는 광학특성 측정용 피검시료의 수액방법.
광학특성을 계측하기 위한 액형상의 피검시료를 일시적 수용하는 용기; 상기 피검시료를 유지하고, 상기 피검시료에 투사광을 투과시키기 위한 샘플 셀의 바닥부와 상기 용기의 시료에 침지하는 장소를 접속하는 관로; 및 상기 용기와 상기 샘플 셀의 적어도 한쪽을 상하로 이동시키는 승강기를 구비한 광학특성 측정용 피검시료의 수액장치.
광학특성 측정용인 액형상의 피검시료를 유지하는 샘플 셀에 일끝단을 접속하기 위한 삼방콕크와, 상기 상방콕크의 다른 두 끝단에 각각 접속된 실린지와 시료수용용기를 구비한 광학특성 측정용 피검시료의 수액장치.
제12항에 있어서, 상기 실린지가, 플랜저부를 위쪽으로 향하여 배치된 광학특성 측정용 피검시료의 수액장치.
광학특성 측정용의 액형상 시료를 유지하는 샘플 셀에 접속하기 위한 시료배출용의 실린지를 구비하는 광학특성 측정용 피검시료의 수액장치.
제14항에 있어서, 상기 실린지가, 삼방콕크를 통하여 상기 샘플 셀에 접속된 광학특성 측정용 피검시료의 수액장치.
대략 평행광을 투사하는 단색광원과, 상기 대략 평행광중 특정방향의 편광성분만을 투과하는 편광자와, 상기 편광자를 투과한 상기 대략 평행광이 투과하도록 배치된 액형상의 피검시료를 유지하기 위한 샘플 셀과, 상기 샘플 셀중의 상기 피검시료를 투과하는 상기 대략 평행광의 전파방향으로 자장을 인가하기 위한 코일과, 상기 코일에 전류를 흘리는 전류원과, 상기 코일에 흘리는 전류를 소인하는 자장소인수단과, 상기 코일에 흘리는 전류를 변조하는 자장변조수단과, 상기 피검시료를 투과한 광중 특정방향의 편광성분만을 투과하는 검광자와, 상기 검광자를 투과한 광을 검지하는 광센서와, 상기 광센서의 출력 신호를 상기 자장변조수단의 진동변조신호를 참조신호로서 위상민감검파(phase-sensitive detection)하는 록 인 앰프와, 상기 자장소인수단의 자장소인신호와 상기 록 인 앰프의 출력신호에 의거하여 상기 피검시료의 선광도를 산출하는 연산부를 구비하고, 또한 제 11, 12, 13, 14항 또는 제15항에 기재된 광학특성 측정용 피검시료의 수액장치를 구비한 선광계.
제16항에 있어서, 상기 피검시료가 뇨인 선광계.