KR20230099645A - 입자 계수 장치 - Google Patents

Abstract

(과제) 보다 편리성을 높인 입자 계수 장치를 제공한다.
(해결 수단) 유로 내를 흐르는 시료 유체에 포함되는 입자를 조사광(La)을 이용하여 계수하는 입자 계수기(1)는, 복수의 플로우 셀(10a∼10j)을 가진 멀티 플로우 셀(80)과, 멀티 플로우 셀(80)에 대하여, 선택된 플로우 셀(10a∼10j)에 맞추어 조사광(La)의 광로의 위치를 조정하는 X축 액추에이터(62)와, 선택된 플로우 셀(10a∼10j)의 유로 내에 조사되는 조사광(La)의 조건을 조정하는 조정 유닛(100, 200, 300)을 구비한다.

Description

입자 계수 장치{PARTICLE COUNTING APPARATUS}

본 발명은, 시료 유체에 포함되는 입자의 개수를 계수(count)하는 입자 계수 장치에 관한 것이다.

이 계수 기술의 분야 중에서, 예를 들면, 멀티 플로우 셀형의 입자 계수 장치가 알려져 있다(특허문헌 1 참조). 이 장치의 특징은, 고정된 멀티 플로우 셀에 대하여 공통의 광원으로부터 출사한 빛이, 각 플로우 셀(유로 내)에 조사될 때까지의 광로를 형성하는 광학계를 이동하는 것에 있다. 이에 따라, 각 플로우 셀에 접속한 배관에는 과대한 부하가 걸리지 않게 되어, 배관의 느슨함이나 균열에 기인하여 시료 유체가 누출되는 것을 확실히 방지하는 것이 가능하게 된다.

일본공개특허공보 2020-118549호

그런데, 이 입자 계수 장치에 대해서는, 더 한층 편리성의 요망이 있다. 예를 들면, 광학계에는 공통의 광원을 이용하고 있지만, 플로우 셀에 흐르게 하는 시료 유체(약액)나 입자의 종류에 따라서는, 개별적으로 적정한 조사광의 조건이 상이하기 때문에, 시료 유체마다(멀티 플로우 셀의 경우는 광로의 위치를 조정하는 대상의 플로우 셀마다) 적정한 조사광의 조건으로 사용할 수 있는 것이 바람직하다. 이는, 모든 시료 유체나 입자에 대하여 공통의 조건의 조사광을 이용하면, 특정의 계수 대상의 입자(멀티 플로우 셀의 경우는 선택한 플로우 셀)에서는 시료 유체나 그의 입자 자신에 대하여 조사광의 파워가 지나치게 강하거나, 또는, 지나치게 약함으로써, 입자의 계수 결과에 문제가 발생할 가능성이 있다는 우려에 기초한다.

그래서 본 발명은, 보다 편리성을 높인 입자 계수 장치를 제공한다.

상기의 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 이하의 해결 수단을 채용한다. 또한, 이하의 괄호 안의 문구는 어디까지나 예시이고, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다.

〔제1 발명〕

본 발명은, 입자 계수 장치를 제공한다. 입자 계수 장치는, 유로 내를 흐르는 시료 유체에 포함되는 입자를, 유로 내에 조사한 조사광을 이용하여 계수한다. 또한, 입자 계수 장치는 유로를 갖는 플로우 셀을 구비하고, 시료 유체(약액)가 접속 배관 등을 통하여 유로에 흐르게 된다. 입자는, 유로 내에 조사광의 광로(광축)의 위치를 맞추어, 유로 내의 검출 영역을 통과하는 입자로부터 발생하는 방출광의 강도에 기초하여, 입경마다 계측된다. 또한, 입자 계수 장치는 조건 조정 수단을 구비한다. 조건 조정 수단은 일 예로서, 유로 내에 조사되는 조사광의 조건(예를 들면, 파워, 파장, 밀도 분포, 편광 상태 등)을 조정할 수 있다.

입자 계수 장치는, 유로 내에 흐르는 시료 유체나 입자의 특성에 맞춘 조사광의 조건으로 조정한 후에 입자를 계측할 수 있다. 이에 따라, 계수 결과에 문제가 발생하는 것을 확실하게 억제할 수 있어, 계수 결과의 신뢰성을 고수준으로 유지하는 것이 가능하게 된다.

〔제2 발명〕

또한 본 발명은, 입자 계수 장치를 제공한다. 입자 계수 장치는, 유로 내를 흐르는 시료 유체에 포함되는 입자를, 유로 내에 조사한 조사광을 이용하여 계수한다. 또한, 입자 계수 장치는 멀티 플로우 셀을 구비한다. 멀티 플로우 셀은, 일 예로서 복수의 유로를 갖고, 시료 유체(약액)가 접속 배관 등을 통하여 각 유로에 흐르게 된다. 입자는, 계수 대상으로 선택한 유로 내에 조사광의 광로(광축)의 위치를 조정하고, 유로 내의 검출 영역을 통과하는 입자로부터 발생하는 방출광의 강도에 기초하여, 입경마다 계측된다.

입자 계수 장치는, 위치 조정 수단을 구비한다. 위치 조정 수단은, 멀티 플로우 셀에 대하여, 상기와 같이 복수 중에서 선택된 유로에 맞추어 조사광의 광로의 위치를 조정한다. 또한, 입자 계수 장치는, 조건 조정 수단을 구비한다. 조건 조정 수단은 일 예로서, 선택된 유로에 맞추어 광로의 위치가 조정될 때, 유로 내에 조사되는 조사광의 조건(예를 들면, 파워, 파장, 밀도 분포, 편광 상태 등)을 조정할 수 있다.

입자 계수 장치는, 계수 대상으로 선택된 유로 내에 흐르는 시료 유체나 입자의 특성에 맞춘 조사광의 조건으로 조정한 후에 입자를 계측할 수 있다. 이에 따라, 계수 결과에 문제가 발생하는 것을 확실하게 억제할 수 있어, 계수 결과의 신뢰성을 고수준으로 유지하는 것이 가능하게 된다.

조건 조정 수단은, 광학 기구를 포함한다. 광학 기구는, 예를 들면 광학 필터, 빔 스플리터 등으로 구성된다. 광학 기구는, 광로 상에 배치됨으로써, 광원으로부터 출사된 조사광의 강도를 소망하는대로 조정할 수 있다. 이에 따라, 입자 계수 장치가 광원을 공통으로 하고 있어도, 광학 기구를 이용함으로써 개개의 유로 내를 흐르는 시료 유체나 입자의 특성에 맞춘 강도로 조사광을 조정하는 것이 가능하게 된다. 또한, 광학 필터는 ND 필터나 편광 필터, 그 외의 종류의 광학적 필터라도 좋다.

광학 기구를 이용하여 조사광의 강도를 조정하는 경우, 개개의 유로 내에 흐르게 하는 시료 유체나 입자의 특성을 이미 알고 있다면, 조사광의 강도를 개개의 유로에 맞추어 최적으로 조정할 수 있는 광학 기구를, 유로별로 준비할 수 있다. 광학 기구는, 위치 조정 수단에 의해 위치가 조정된 광로 상에 배치되는 것이 바람직하다. 광학 기구는, 광학 필터만을 이용해도 좋고, 빔 스플릿터만을 이용해도 좋고, 광학 필터 및 빔 스플릿터의 양쪽을 이용해도 좋다. 또한, 광학 필터나 빔 스플릿터가 개체화된 제품 기구인 경우, 이들을 단품으로 이용하거나, 복수 제품을 조합하여 이용하거나 할 수 있다.

입자 계수 장치는, 대상으로 선택된 유로에 맞추어 광로의 위치를 조정하는 것만으로, 광학 기구에 의한 조사광의 강도도 연동하여 조정할 수 있다. 이에 따라, 입자 계수 장치의 편리성을 높게 유지하는 것이 가능하게 된다.

광학 기구는, 복수의 유로 중 일부에 대응하는 광로 상에만 배치되어도 좋고, 전부에 대응하여 배치되어도 좋다. 광학 기구가 일부의 유로에 대응하여 배치되는 경우, 그 외의 유로에 대응하는 광로 상에는, 광 투과 부재(예를 들면 유리판)를 배치할 수 있다. 광 투과 부재는, 조사광이 광학 기구를 통과하는 것에 수반하는 광축의 변화에, 조사광을 동조시킬 수 있다. 이에 따라, 광학 기구가 배치되어 있는 유로와 그 외의 유로에서, 광축의 조건을 맞추는 것이 가능하게 된다.

또한, 본 발명의 입자 계수 장치는, 조건 조정 수단으로서 광학 기구의 배치를 변위시키는 기능을 갖고 있어도 좋다. 조건 조정 수단은, 조사광이 통과하는 광로 상의 통과 위치와 광로로부터 벗어난 불통과 위치와의 사이에서, 광학 기구의 배치를 변위시킬 수 있다. 또한, 조건 조정 수단은, 조사광의 강도를 조정하기 위해, 특성이 상이한 복수의 광학 기구를 이용하는 경우, 광로의 위치를 조정하는 대상으로 선택된 유로에 따른 특성의 광학 기구를 선택적으로 광로 상에 배치할 수 있다. 또한, 조건 조정 수단에 의한 조정 동작은, 자동적으로 제어되는 것으로 해도 좋다.

이에 따라, 광로의 위치를 조정하는 대상으로 선택된 유로(유로 내를 흐르는 시료 유체나 입자)의 특성에 맞추어, 광학 기구에 의한 강도의 조정을 행하거나, 또는 행하지 않거나 하는 조작이나, 개개의 유로마다 개별의 강도 조정을 행하는 조작이 가능해져, 더 한층 편리성의 유지 향상이 가능하게 된다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 보다 편리성을 높인 입자 계수 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 일 실시 형태에 있어서의 입자 계수기(1)를 간략적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는 후단(後段) 파워 조정 유닛(100)의 구성예 1을 나타내는 도면이다.
도 3은 후단 파워 조정 유닛(100)의 구성예 1을 나타내는 도면이다.
도 4는 후단 파워 조정 유닛(100)의 구성예 2를 나타내는 도면이다.
도 5(A)는 전단(前段) 파워 조정 유닛(200)의 구성예 1을 나타내는 도면이다.
도 5(B)는 전단 파워 조정 유닛(200)의 구성예 1을 나타내는 도면이다.
도 6은 전단 파워 조정 유닛(200)의 구성예 2를 나타내는 도면이다.
도 7(A)는 중단(中段) 파워 조정 유닛(300)의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 7(B)는 중단 파워 조정 유닛(300)의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 8은 일 실시 형태에 있어서의 입자 계수기(1)의 제어 구성예를 나타내는 블록도이다.
도 9는 다른 실시 형태에 있어서의 입자 계수기(401)를 간략적으로 나타내는 사시도이다.
도 10은 일 실시 형태에 있어서의 입자 계수기(1)에 트랩 기기(124)를 이용한 구성예를 나타내는 도면이다.

(발명을 실시하기 위한 형태)

이하, 본 발명의 실시의 형태에 대해서, 첨부의 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 이하의 실시 형태는 어디까지나 예시이며, 본 발명은 이 예시에 한정되는 것은 아니다.

〔입자 계수기의 구성〕

도 1은, 일 실시 형태에 있어서의 입자 계수기(1)를 간략적으로 나타내는 사시도이다. 또한, 도 1에서는 일부의 구성 부품의 도시는 생략되어 있다. 입자 계수기(1)는 입자 계수 장치의 일 태양(態樣)으로서, 계수기(counter)인지 계수 장치(counting apparatus)인지는 호칭의 차이에 불과하고, 기술적인 차이는 없다.

입자 계수기(1)를 구성하는 광원(20), 미러(30), 조명용 렌즈(40), 멀티 플로우 셀(플로우 셀 유닛)(80), 수광 유닛(50) 등의 각 구성 부품은, 도시하지 않는 지그 등에 의해 센서 베이스(2)에 대하여 직접적 또는 간접적으로 지지되어 있다. 센서 베이스(2)의 저면은 복수의 다리부(3)가 형성되어 있다. 다리부(3)는 진동을 흡수할 수 있는 방진 고무 등의 탄성 부재로 형성되어 있다. 또한, 입자 계수기(1)는, 도시를 생략한 케이스체에 수용되어 있다.

본 실시 형태에서는, 입자 계수기(1)는 플로우 셀의 일 예로서 멀티 플로우 셀(80)을 구비하고 있다. 멀티 플로우 셀(80)은, 예를 들면 폭방향으로 배열된 10개의 플로우 셀(10a∼10j)을 갖고 있다. 각 플로우 셀(10a∼10j)은, 예를 들면 석영이나 사파이어 등의 투명한 재료로 형성되어 있고, 그의 내부에 대략 ㄷ자형의 유로(도시하고 있지 않음)를 갖고 있다. 유로는, 각 플로우 셀(10a∼10j)의 전면측에서 상하 2개소에 개구하고 있다. 이들 개구에 시료 유체를 흐르게 하는 배관이 접속되어 있다. 또한, 멀티 플로우 셀(80)이 갖는 플로우 셀의 개수는 한정되지 않는다.

입자 계수기(1)의 설치 상태 또는 사용 상태에 있어서, 센서 베이스(2)의 길이 방향을 계수기 본체의 폭방향으로 하고, 이에 직교하는 방향을 전후(깊이) 방향으로 한 경우, 멀티 플로우 셀(80)은, 폭방향으로 배열되어 있다. 도 1에서는 도시를 생략했지만, 각 플로우 셀(10a∼10j)은, 플로우 셀 홀더의 내부에 고정되어 있다. 이후의 설명에 있어서, 복수의 플로우 셀(10a∼10j)이 배열되는 방향을 「X 방향」이라고 칭하고, X 방향으로 연장되는 축을 「X축」이라고 칭한다.

광원(20)은, 센서 베이스(2)에 고정되고, 소정의 강도 및 파장으로 조사광(La)(예를 들면, 레이저광)을 조사한다. 조사광(La)은 평행으로 간주할 수 있는 범위의 확산각으로 X 방향으로 출사된다. 센서 베이스(2)는 광원(20)의 히트 싱크를 겸한다. 미러(30)는, 광원(20)으로부터 출사된 조사광(La)을 플로우 셀(10a∼10j) 내의 검출 영역을 향하여 반사한다. 또한, 반사된 조사광(La)의 광로 상에는 조명용 렌즈(40)가 형성되어 있다. 조사광(La)은, 조명용 렌즈(40)를 통과한다.

멀티 플로우 셀(80)의 배후에는, 수광 유닛(50)이 형성되어 있다. 수광 유닛(50)은, 복수의 수광용 렌즈, 수광 소자, 증폭기, A/D 변환기 등을 구비하고 있다. 복수의 수광용 렌즈는, 배경 노이즈의 수광을 방지하기 위해 원통 형상의 수광통(52)에 수용되어 있다. 조사광(La)이 입사하는 플로우 셀(10a∼10j)에 있어서, 시료 유체에 포함되는 입자가 검출 영역을 통과하면, 입자로부터 산란광이 발생한다. 이 산란광은, 수광용 렌즈에서 집광되어 수광 소자(예를 들면, 포토 다이오드)에 모여, 전기 신호로 변환된다. 이에 따라, 산란광의 강도에 기초하여 입경마다 입자를 계수할 수 있다. 또한, 입자에 형광 물질이 포함되어 있는 경우, 입자로부터 방출되는 형광을 수광함으로써, 산란광의 경우와 마찬가지로 입자를 계수할 수 있다.

이후의 설명에 있어서, 수광용 렌즈의 중심축(이하, 「수광축」이라고 칭함)을 「Y축」이라고 칭하고, Y축이 연장되는 방향(계수기 본체의 전후 방향)을 「Y 방향」이라고 칭한다. 연직 방향을 「Z 방향」으로 한 경우, X 방향, Y 방향, Z 방향은, 모두 상호 직교한다.

〔광학계의 이동 구성(위치 조정)〕

입자 계수기(1)는, 공통의 광원(20)으로부터 출사된 조사광(La)의 광로(광축)를 각 플로우 셀(10a∼10j)에 대응하는 위치에 이동시킬 수 있다. 환언하면, 광원(20)이나 멀티 플로우 셀(80)은 센서 베이스(2)에 고정되어 있지만, 미러(30)에서 반사시킨 조사광(La)의 광로는, 플로우 셀(10a∼10j)의 배열 방향으로 이동 가능하다.

이러한 광학계의 이동은, 예를 들면 X축 액추에이터(62)를 이용하여 실현되고 있다. X축 액추에이터(62)가 슬라이더를 이동하면, X축 스테이지(60)가 연직 브래킷(65)이나 홀더(66)와 함께 미러(30) 및 조명용 렌즈(40)를 X 방향으로 이동한다. 이에 따라, 각 플로우 셀(10a∼10j)에 맞추어 조사광(La)의 광로의 위치를 조정할 수 있다.

예를 들면 도 1에서는, 광로의 위치는, 멀티 플로우 셀(80)의 일단에 위치하는 플로우 셀(10a)에 맞춰져 있다. 만약, 상기와 같이 X축 액추에이터(62)를 구동시키면, 조사광(La)의 광로의 위치는, 다른 각 플로우 셀(10b∼10j)에 맞도록 조정할 수 있다.

또한, 수광 유닛(50)을 포함하는 수광 광학계는, Y 방향으로 위치를 조정할 수 있다. X축 스테이지(60) 상에는 Y축 액추에이터(72)가 형성되어 있다. 이 슬라이더 상에, Y축 스테이지(70)를 통하여 수광 유닛(50)을 포함하는 수광 광학계의 구성 부품이 지지되어 있다.

〔조사광의 조건 조정〕

본 실시 형태와 같이, 멀티 플로우 셀(80)을 구비한 입자 계수기(1)는, 입자 계수용으로 복수의 채널을 갖게 된다. 즉, 입자 계수기(1)는, 10개 있는 플로우 셀(10a∼10j)에 각각 상이한 종류의 시료 유체를 흐르게 함으로써, 복수의 채널을 이용하여 입자의 계수를 행할 수 있다. 이 때, 조사광(La)의 광로의 위치는 각 플로우 셀(10a∼10j)에 맞추어 조정하는 것이 가능하다. 또한, 광원(20)은 단일(공통)이고, 그대로는 조사광(La)의 조건(강도)이 모든 시료 유체에 대하여 일률적으로 된다. 따라서, 입자 계수기(1)는, 각 플로우 셀(10a∼10j)에 흐르는 시료 유체나 입자의 특성에 맞추어, 채널마다 조사광(La)의 조건을 조정할 필요가 있다.

이 때문에 본 실시 형태에서는, 조사광(La)의 조건 조정용으로 복수의 유닛(100, 200, 300)을 이용할 수 있고, 바람직하게는 후단 파워 조정 유닛(100), 전단 파워 조정 유닛(200), 그리고 중단 파워 조정 유닛(300)을 예시한다. 이 중, 후단 파워 조정 유닛(100)은, 광학계에 있어서 조명용 렌즈(40)에서 멀티 플로우 셀(80)까지의 사이의 조사광(La)의 광로 상에 배치되어 있다. 또한, 전단 파워 조정 유닛(200)은, 광원(20)에서 미러(30)까지의 사이의 광로 상에 배치되어 있다. 중단 파워 조정 유닛(300)은, 홀더(66) 내의 광로 상에 배치되어 있다. 또한, 중단 파워 조정 유닛(300)은, 홀더(66) 내에 있어서, 미러(30)의 입사측에 배치되는 것과, 출사측(미러(30)에서 조명용 렌즈(40)까지의 사이)에 배치되는 것으로 나뉘어진다. 또한, 이들 유닛(100, 200, 300)에 대해서는, 별도의 도면을 참조하면서 추가로 후술한다.

〔광학 기구(광학 소자)〕

본 실시 형태에서는, 입자 계수기(1)는, 예를 들면 광학 필터나 빔 스플릿터 등을 이용하여 조사광(La)의 조건, 특히 그의 강도(파워, 밀도 분포)를 조정하고 있다. 광학 필터에는, ND(Neutral Density: 감광(減光)) 필터나 편광 필터, 그 외의 종류의 광학 필터를 이용할 수 있다. 이하, 본 실시 형태에서 이용하는 광학 필터 및 빔 스플릿터를 포함하여 「광학 기구」라고 칭하지만, 호칭은 일 예에 불과하고, 이를 「광학 소자」라고 해도 좋고, 혹은 「광학 필터」라고 해도 좋다.

〔광학적 특성의 가변〕

추가로, 본 실시 형태에서는, 광학적인 특성을 변화시키는 것이 가능한 물질을 광학 기구에 이용할 수 있다. 광학적인 특성을 변화시키는 효과로서, 전기 광학 효과(몇개인가 있는 효과를 총칭한 것)를 들 수 있다. 각 전기 광학 효과에 의해, 입자 계수기(1)는, 광학 필터나 빔 스플릿터 등의 광학 기구가 갖는 굴절률이나 흡광도(≒투과율), 초점 거리, 편광 등의 특성을 가변으로 제어할 수 있다.

또한, 전기 광학 효과를 초래하는 물질로서, 예를 들면 액정이나 결정(전기 광학 결정)을 들 수 있다. 전기 광학 결정은 전기 광학 효과를 가진 결정이기 때문에, 여러 가지 종류가 존재한다. 따라서, 본 실시 형태에 있어서도 적절한 결정을 이용할 수 있다.

이와 같이, 본 실시 형태에서는, 입자 계수기(1)는, 전기 광학 효과를 초래하는 물질로 광학 기구를 구성하고, 외부로부터의 전기 신호(외부로부터의 전기적 영향)에 의해 그 물질의 특성을 변화시킬 수 있다. 이에 의해, 광학 기구를 물리적으로 별도의 물(物)로 변경하거나, 위치를 바꾸거나 하지 않고, 광학 기구의 특성을 가변으로 제어할 수 있다.

〔후단 파워 조정 유닛〕

도 2 및 도 3은, 후단 파워 조정 유닛(100)의 구성예 1을 나타내는 도면이다. 도 2에서는, 도 1의 입자 계수기(1)가 정면시(視)로 나타나 있고, 도 3에서는, 이것이 측면시로 나타나 있다. 또한 도 2에서는, 각 플로우 셀(10a∼10j)의 전면측 개구가 원형으로 나타나 있다.

후단 파워 조정 유닛(100)은, 예를 들면 광학 기구(104, 106, 110, 112, 114) 등을 멀티 플로우 셀(80)의 하방에 배치하여 구성된다. 광학 기구(104) 등에는, 일 예로서 판형상의 것을 사용하고 있고, 이들을 조사광(La)의 광로 상에 위치하도록 배치하고 있다. 광학 기구(104) 등을 보유지지하기 위해, 멀티 플로우 셀(80)의 하면에는 복수의 브래킷(102)이 하방으로 돌출하여 형성되어 있다. 브래킷(102)은, 각 플로우 셀(10a∼10j)에 대응하여 등간격으로 X 방향으로 배열되어 있다. 광학 기구(104) 등은, 서로 이웃이 되는 브래킷(102) 간에 삽입한 상태로 보유지지되어 있다.

또한, 센서 베이스(2)에 대한 멀티 플로우 셀(80)의 고정에는, 예를 들면 플로우 셀 베이스(5)가 이용되고 있다. 플로우 셀 베이스(5)는, 센서 베이스(2)의 상면에 수직으로 세워 설치된 ㄷ자형의 플레이트 형상을 이루는 부재로 구성되어 있다. 또한 플로우 셀 베이스(5)는, 멀티 플로우 셀(80)의 양단에서 한 쌍을 이루어 배치되어 있다. 이 때문에, 멀티 플로우 셀(80)은, 그의 하방을 개방시킨 상태에서 센서 베이스(2)에 고정되어 있다.

개별의 배치에 관해서 말하면, 도 2 중에서 우단에 위치하는 플로우 셀(10a)에 대응하는 조사광(La)의 광로 상에는, 예를 들면 2개의 광학 기구(104, 106)가 배치되어 있다. 또한, 오른쪽으로부터 4번째의 플로우 셀(10d)에 대응하는 광로 상에는, 예를 들면 1개의 광학 기구(108)가 배치되어 있다. 또한, 오른쪽으로부터 7번째의 플로우 셀(10g)에 대응하는 광로 상에는, 예를 들면 2개의 광학 기구(110, 112)가 배치되어 있다. 그리고, 오른쪽으로부터 8번째의 플로우 셀(10h)에 대응하는 광로 상에는, 예를 들면 1개의 광학 기구(114)가 배치되어 있다.

또한, 도 2에서는, 우단의 플로우 셀(10a)에 조사광(La)의 광로(광축)가 맞추어진 상태가 실선으로 나타나 있다. 예를 들면 도 2 중에 2점 쇄선으로 나타내는 바와 같이, X축 액추에이터(62)를 구동하고, X축 스테이지(60)마다 홀더(66)를 X 방향으로 이동시킨 경우, 다른 플로우 셀(10h)에 대응하는 위치로 광로를 조정할 수도 있다. 또한, 그 외의 플로우 셀(10b∼10j)에 대해서도 개개로 광로의 위치를 조정할 수 있다. 따라서, 광학 기구(104) 등은, 각 플로우 셀(10a∼10j)에 대하여 개별적으로 위치가 조정되어, 조사광(La)의 각 광로 상에 위치하도록 배치되어 있다.

광학 기구(104, 106, 110, 112, 114) 등은, 각각 종류나 광학 특성이 상이하거나, 혹은 일부가 공통되고 있다. 또한, 여기에서는 광학 기구(104) 등을 2개 겹쳐 배치한 예를 들고 있지만, 광학 기구(104) 등은, 1개의 광로 상에 3개 이상이 배치되어도 좋다. 또한, 몇개의 플로우 셀(10b, 10c, 10e, 10f, 10i, 10j)에 대해서는 광학 기구(104) 등이 배치되어 있지 않지만, 이들에 대해서도 적절히, 광학 기구(104) 등을 배치할 수 있다.

어쨌든, 후단 파워 조정 유닛(100)은, 광로 상에 광학 기구(104) 등을 배치함으로써, 각 플로우 셀(10a∼10j)에 흐르게 하는 시료 유체나 입자의 특성에 맞추어 조사광(La)의 강도를 조정할 수 있다. 후단 파워 조정 유닛(100)에 광학 기구(104) 등을 배치한 경우, 조사광(La)이 그들을 통과함으로써, 조사광(La)은 적절한 강도로 조정된 상태로 된다. 또한, 후단 파워 조정 유닛(100)에 광학 기구(104) 등을 배치하지 않는 경우, 조사광(La)은 광원(20)으로부터 출사되었을 때의 강도로 조정된 상태에서, 각 플로우 셀(10a∼10j)의 유로 내에 조사시킬 수 있다.

도 4는, 후단 파워 조정 유닛(100)의 구성예 2를 나타내는 도면이다. 상기의 구성예 1에서는, 광학 기구(104) 등을 배치하지 않는 개소는 단순히 공간(공기)이다. 한편, 구성예 2의 경우, 광학 기구(104) 등을 배치하지 않는 개소에는 광 투과 부재(120)가 배치되어 있다. 또한, 플로우 셀(10d)은, 1개의 광학 기구(108)에 더하여 광 투과 부재(120)가 배치되어 있다. 플로우 셀(10h)도, 1개의 광학 기구(114)에 더하여 광 투과 부재(120)가 배치되어 있다.

구성예 1에 있어서, 후단 파워 조정 유닛(100) 내에서 조사광(La)이 통과하는 매체는, 플로우 셀(10a∼10j)마다 광학 기구(104) 등의 배치의 유무에서 상이하다. 한편, 구성예 2에서는, 모든 플로우 셀(10a∼10j)에 있어서, 조사광(La)이 광학 기구(104) 등 또는 광 투과 부재(120)의 어느 하나의 매체(예를 들면 2개씩)를 통과한다.

광 투과 부재(120)는, 예를 들면 투명 유리판, 투명 아크릴 수지판 등이고, 조사광(La)에 대하여 특단의 강도 조정 기능을 갖는 것은 아니다. 단, 광 투과 부재(120)는, 이에 조사광(La)을 투과시킴으로써, 광학 기구(104) 등의 통과에 수반하는 광축의 변화에 동조시킬 수 있다. 따라서, 구성예 2에서는, 광학 기구(104) 등의 유무에 관계없이, 모든 플로우 셀(10a∼10j)에 대한 광축 변화를 일정하게 맞출 수 있다. 이에 따라, X축 액추에이터(62)를 이용한 광로의 위치 조정이 용이해진다. 이 점, 구성예 1의 경우, 광학 기구(104) 등이 배치되어 있지 않은 개소에서는 조사광(La)에 광축의 변화가 없기 때문에, 입자 계수기(1)는, X축 액추에이터(62)를 이용한 광로의 위치 조정을 행할 필요가 있다.

후단 파워 조정 유닛(100)에 의해, 이하의 유용성이 얻어진다.

(1) 강도를 조정하는 광학 기구(104) 등에 예를 들면 ND 필터를 이용한 경우, ND 필터가 배치되지 않는 경우와 비교하여, 유로 내에 조사되는 조사광(La)의 강도는 감소한다. 이에 따라, 해당의 플로우 셀(10a, 10d, 10g, 10h)을 흐르는 시료 유체에 조사되는 조사광(La)의 강도를 감소시킬 수 있다. 따라서, 유로에 흐르는 시료 유체나 입자에 대하여 보다 적절한 강도의 조사광(La)을 조사하는 것이 가능하게 되어, 입자 계수기(1)는, 보다 고정밀도의 입자 계수가 가능하게 된다.

(2) ND 필터의 광학 특성(예를 들면, 감쇠량)은, 광원(20)이 출사하는 조사광(La)의 강도, 시료 유체나 입자의 종류 등에 따라, 입자 계수에 적절한 것을 선택할 수 있다. 예를 들면, 광원(20)이 출사하는 조사광(La)의 강도가 일정한 조건 하에 있어서, 어느 채널에서 시료 유체(A)를 흐르게 하는 경우는 ND 필터(α)를 광학 기구(104) 등에 적용하고, 어느 채널에서 시료 유체(B)를 흐르게 하는 경우는 ND 필터(β)를 광학 기구(104) 등에 적용한다. 이와 같이, 계수 대상이 되는 입자 혹은 시료 유체의 종류나 특성에 맞춘 강도의 조정이 가능하게 된다.

(3) 미리 광학 기구(104) 등을 광로 상에 배치함으로써, 입자 계수기(1)가 계수 대상이 되는 채널(플로우 셀(10a∼10j))을 전환한 경우라도, 입자 계수기(1)는, 특단의 조작을 행할 필요는 없다. 그대로 대상의 채널에 흐르는 시료 유체나 입자의 특성에 적합한 조사광(La)의 강도로 조정할 수 있다.

(4) 입자 계수기(1)는, 사용하는 광학 기구(104) 등은 ND 필터에 한정되지 않고, 조사광(La)의 광로 상에 배치함으로써 조사광(La)에 작용하는 광학 소자라면, 편광 필터나 파장 선택 필터와 같은 광학 필터라도 좋다. 또한, 무극성 빔 스플릿터, 편광 빔 스플릿터와 같은 빔 스플릿터 등, 성능이나 종류가 상이한 광학 필터나 빔 스플릿터를 이용할 수도 있다.

(5) 또한, 각 플로우 셀(10a∼10j)에 흐르게 하는 시료 유체나 입자의 종류가 바뀐 경우에도, 입자 계수기(1)는, 광학 기구(104) 등을 적절히 교환, 추가, 또는 제거함으로써, 신속하고 용이하게 강도의 조정을 행할 수 있다.

〔그 외의 구성예〕

후단 파워 조정 유닛(100)은, 이하의 구성예로 할 수도 있다.

각 플로우 셀(10a∼10j)에 대응하는 광로 상에 배치하는 광학 기구(104) 등의 수는 임의이고, 단수 또는 복수의 어느 것이라도 좋고, 3 이상이라도 좋다.

또한, 광학 기구(104) 등을 복수 배치하여 필터 세트로 하는 경우, 그 필터 세트 내에서 각각의 필터는 동일한 기능·성능을 갖는 것을 서로 겹쳐 배치해도 좋고, 상이한 기능·성능을 갖는 것을 서로 겹쳐 배치해도 좋다. 광학 기구(104) 등은, 광로 방향의 두께가 상이해도 좋다.

광학 기구(104) 등은, 각 플로우 셀(10a∼10j)까지의 광로마다 상이한 필터(필터 세트)를 배치하는 구성으로 해도 좋다.

광학 기구(104) 등은, 구성예 1과 같이 브래킷(102)으로의 탈착을 용이하게 함으로써, 각 플로우 셀(10a∼10j)까지의 광로마다 배치의 유무를 전환(적용/비적용)할 수 있는 구성이라도 좋다.

또한, 광학 기구(104) 등은 고정 배치가 아니고, 예를 들면 동일한 플로우 셀(10a∼10j) 내에 있어서, 시료 유체(A)를 흐르게 하는 경우는 ND 필터(α)를 광학 기구(104) 등에 적용하고, 시료 유체(B)를 흐르게 하는 경우는 광학 필터(α)를 떼어내고 별도의 광학 필터(β)로 교환하는 것으로 해도 좋다.

각 플로우 셀(10a∼10j)까지의 광로 상으로의 광학 기구(104) 등의 배치의 유무(적용/비적용)의 전환은, 오퍼레이터에 의해 수동으로 행해도 좋고, 구동 기구 등을 이용하여 자동으로 행해도 좋다.

자동으로 광학 기구(104) 등의 배치의 유무를 전환하는 구성으로 한 경우, 예를 들면 미리 입자 계수기(1)에 프리세트된 시료 유체나 그 외의 조건에 따라서 적절한 광학 기구(104) 등을 선택하여 배치하거나, 그의 배치를 변경하거나 할 수 있다. 혹은, 계수 대상으로 선택한 채널의 플로우 셀(10a∼10j)에 흐르는 시료 유체나 그 외의 조건을 검지하고, 그의 검지 결과에 기초하여 적절한 광학 기구(104) 등이 자동적으로 선택되어 배치하는 구성으로 해도 좋다.

〔전단 파워 조정 유닛〕

다음으로, 전단 파워 조정 유닛(200)에 대해서 설명한다. 도 5는, 전단 파워 조정 유닛(200)의 구성예 1을 나타내는 도면이다. 도 5(A)에서는, 광원(20)을 포함하는 그의 일부가 정면시로 나타나 있고, 도 5(B)에서는 측면시로 나타나 있다.

도 5(A): 전단 파워 조정 유닛(200)은, 예를 들면 광원(20)의 조사 방향의 직전의 조사광(La)의 광로 상에 광학 기구(208)를 배치하여 구성된다. 또한, 전단 파워 조정 유닛(200)은, X축 액추에이터(62)에 의한 홀더(66)(조사 광학계)의 가동 범위나 플로우 셀 베이스(5) 등과 간섭하지 않는 위치에 형성되어 있다. 여기에서도 광학 기구(208)는, 광학 필터나 빔 스플릿터 등으로 할 수 있다. 전단 파워 조정 유닛(200)은, 센서 베이스(2) 상에 세워 설치된 상자 형상의 케이스체(201)를 갖고 있다. 이 케이스체(201)에는 조사광(La)을 통과시키는 창(202)이 개구하여 형성되어 있다. 또한, 케이스체(201)의 내부에는 상기의 광학 기구(208)와 함께, 회전식 액추에이터(204)가 형성되어 있다. 회전식 액추에이터(204)의 출력축은, 도 1의 X축 둘레로 회전 가능하게 되어 있다.

도 5(B): 광학 기구(208)는, 회전식 액추에이터(204)의 출력축에 브래킷(206)을 통하여 지지되어 있다. 구성예 1의 광학 기구(208)는 단일의 구성이지만, 회전식 액추에이터(204)의 구동에 의해, 2점 쇄선으로 나타난 광로 상에서 조사광(La)이 통과하는 위치(통과 위치)와, 실선으로 나타난 광로로부터 벗어난 위치(불통과 위치)와의 사이에서 변위 가능하게 되어 있다.

따라서, 전단 파워 조정 유닛(200)의 구성예 1에 의하면, 광학 기구(208)를 불통과 위치로 변위시킨 상태에서는, 조사광(La)의 강도는, 광원(20)에 의한 출사의 강도로 조정된다. 반대로, 광학 기구(208)를 통과 위치로 변위시킨 상태에서는, 조사광(La)의 강도는, 광학 기구(208)의 통과에 수반하는 강도로 조정되게 된다.

다음으로 도 6은, 전단 파워 조정 유닛(200)의 구성예 2를 나타내는 도면이다. 도 6에서는, 광원(20)을 포함하는 그의 일부가 측면시로 나타나 있다.

구성예 2에 있어서도, 전단 파워 조정 유닛(200)은 구성예 1과 마찬가지의 케이스체(201)를 갖고 있고, 케이스체(201)에는 창(202)이 형성되어 있다. 구성예 2의 경우, 회전식 액추에이터(204)의 출력축에는 회전 디스크(210)가 부착되어 있다. 이 회전 디스크(210)에는, 동일 피치원 상에 복수의 구멍(210a)이 둘레방향으로 등간격으로 형성되어 있고, 각 구멍(210a)에는 각각 광학 기구(208, 212, 214, 216, 218, 220)가 끼워넣어져 있다.

구성예 2에서는, 회전식 액추에이터(204)를 구동하여 회전 디스크(210)의 각도를 회전 방향으로 변위시킴으로써, 입자 계수기(1)는, 조사광(La)의 광로 상에서 광학 기구(208, 212, 214, 216, 218, 220)의 배치를 전환하여 사용할 수 있다. 예를 들면, 도 6에 나타나는 각도에서는, 광로 상에 광학 기구(208)가 배치되어 있고, 광학 기구(208)의 기능·성능에 따라서 조사광(La)의 강도를 조정할 수 있다. 강도 조정된 조사광(La)은, 미러(30) 및 조명용 렌즈(40)를 거쳐 각 플로우 셀(10a∼10j)의 유로에 조사된다.

그리고, 예를 들면 도 6의 각도로부터 60도 피치로 회전 디스크(210)의 각도를 변화시킨 경우, 입자 계수기(1)는, 그 외의 광학 기구(212, 214, 216, 218, 220)를 순차적으로, 광로 상에 배치시켜 사용할 수 있다. 따라서, 여기에서도 광로 상에 배치되는 광학 기구(212, 214, 216, 218, 220)의 기능·성능에 따라서 조사광(La)의 강도를 조정할 수 있다.

또한, 회전 디스크(210)를 광 투과 부재(투명 유리판, 투명 아크릴판 등)로 구성하는 것도 가능하다. 이에 따라, 구멍(210a)이 형성되어 있지 않은 영역이 광로 상에 위치하는 각도로 회전 디스크(210)를 변위시킴으로써, 입자 계수기(1)는, 어느 광학 기구(208, 212, 214, 216, 218, 220)도 광로 상에 배치되지 않은 상태로 할 수 있다. 이 경우, 조사광(La)은 광원(20)으로부터 출사된 강도로 미러(30) 및 조명용 렌즈(40)를 거쳐 각 플로우 셀(10a∼10j)의 유로에 조사된다.

전단 파워 조정 유닛(200)에 의하면, 이하의 유용성이 얻어진다.

(1) 후단 파워 조정 유닛(100)과 마찬가지로, 광학 기구(208) 등을 이용한 조사광(La)의 강도의 조정을 실현할 수 있다.

(2) 그 위에, 구성예 1의 경우, 대응하는 각 플로우 셀(10a∼10j)까지의 광로 상에 개별의 광학 기구(104) 등으로 필터(필터 세트)를 준비할 필요가 있는 후단 파워 조정 유닛(100)과 달리, 입자 계수기(1)는, 광원(20)의 직전의 위치에서 광로 상에 단일의 광학 기구(208)를 배치하기 때문에, 어느 플로우 셀(10a∼10j)에 대해서도 적용하는 필터(필터 세트)가 동일하게 된다. 이에 따라, 광학 기구(208)를 최소수로 하여 구성의 간소화를 도모할 수 있다.

(3) 한편, 구성예 2의 경우, 적용하는 플로우 셀(10a∼10j)에 따른 수의 광학 기구(208) 등을 준비하고, 선택한 채널에 따라서 적절한 광학 기구(208) 등을 광로 상에 배치시킴으로써, 입자 계수기(1)는, 개개의 플로우 셀(10a∼10j)에 흐르는 시료 유체나 입자의 특성에 맞춘 조사광(La)의 강도 조정이 가능하게 된다.

〔그 외의 구성예〕

전단 파워 조정 유닛(200)은, 이하의 구성예로 할 수도 있다.

도 5의 구성예 1에 있어서, 광로 상에 복수의 광학 기구(208) 등을 겹쳐 배치해도 좋다. 예를 들면, 복수의 회전식 액추에이터(204), 브래킷(206) 및 광학 기구(208)의 세트를 복수 준비하고, 서로 가동역이 간섭하지 않도록 배치함으로써, 입자 계수기(1)는, 광로 상에 1개의, 또는 복수의 광학 기구(208)를 배치시킬 수 있다. 이에 따라, 광로 상에 배치시키는 광학 기구(208)의 수에 따른 조사광(La)의 강도의 단계적인 조정이 가능하게 된다.

도 6의 구성예 2에 있어서도 마찬가지로, 입자 계수기(1)는, 회전식 액추에이터(204), 회전 디스크(210) 및 광학 기구(208) 등의 세트를 복수 준비하고, 서로 가동역이 간섭하지 않도록 배치할 수 있다. 이에 따라, 적용하는 플로우 셀(10a∼10j)마다의 세세한 강도의 조정이 가능하게 되어, 보다 유용성을 높일 수 있다.

전단 파워 조정 유닛(200)에 있어서도, 계수 대상으로 선택한 채널의 플로우 셀(10a∼10j)에 흐르는 시료 유체나 그 외의 조건을 검지하고, 그의 검지 결과에 기초하여 적절한 광학 기구(208) 등이 자동적으로 선택되어 배치되는 구성으로 해도 좋다.

〔중단 파워 조정 유닛〕

다음으로, 중단 파워 조정 유닛(300)에 대해서 설명한다. 도 7은, 중단 파워 조정 유닛(300)의 구성예를 나타내는 도면이다. 도 7(A)에서는, 도 1의 미러(30)및 조명용 렌즈(40)를 포함하는 홀더(66)의 일부가 나타나 있고, 도 7(B)에서는 홀더(66)의 내부 구조가 정면시(일부는 단면)로 나타나 있다.

도 7(A): 상기와 같이, 중단 파워 조정 유닛(300)은, 홀더(66) 내에서 미러(30)의 입사측의 광로 상에 배치되는 것과, 출사측(미러(30)에서 조명용 렌즈(40)까지의 사이)의 광로 상에 배치되는 것으로 나뉘어지는 구성으로 할 수 있다. 또한, 중단 파워 조정 유닛(300)은, 어느 한쪽만의 배치로 해도 좋다.

도 7(B): 중단 파워 조정 유닛(300)에 있어서도, 광학 기구(302, 304)를 이용하여 조사광(La)의 강도를 조정할 수 있다. 이 구성예에서는, 한쪽의 광학 기구(302)가 미러(30)의 입사측에서 광로 상에 배치되는 것이고, 다른 한쪽의 광학 기구(304)가 미러(30)의 반사측에서 광로 상에 배치되는 것으로 되어 있다. 여기에서도 광학 기구(302, 304)는, 광학 필터나 빔 스플릿터 등으로 할 수 있다. 또한, 광학 기구(302, 304)에 대해서도, 도시하지 않는 리니어 액추에이터의 구동에 의해, 개별적으로 광로 상에서 조사광(La)을 통과시키는 위치(통과 위치: 도면 중 2점 쇄선으로 나타냄)와 광로로부터 벗어난 위치(불통과 위치: 도면 중 실선으로 나타냄)와의 사이에서 변위 가능하게 되어 있다.

중단 파워 조정 유닛(300)에 의하면, 이하와 같은 유용성이 얻어진다.

(1) 후단 파워 조정 유닛(100)과 마찬가지로, 광학 기구(302, 304)를 이용한 조사광(La)의 강도의 조정을 실현할 수 있다.

(2) 그 위에, 후단 파워 조정 유닛(100)이나 전단 파워 조정 유닛(200)의 경우와 달리, 중단 파워 조정 유닛(300)에서는, 광학 기구(302, 304)의 필터(필터 세트)가 홀더(66) 내에 배치되고, 미러(30) 및 조명용 렌즈(40)를 포함하는 홀더(66) 일식(一式)과 함께 가동하는 배치로 되어 있다. 이에 따라, 후단 파워 조정 유닛(100)이나 전단 파워 조정 유닛(200)과 같이, 필터(필터 세트)를 배치하기 위해 별도 스페이스를 확보할 필요가 없다. 이에 따라, 입자 계수기(1)는, 내부에서 구성 부재의 밀집도를 경감시킬 수 있어, 방열성이나 메인터넌스 작업성의 향상을 도모할 수 있다.

(3) 2개의 광학 기구(302, 304)를 개별적으로 변위시킴으로써, 적용하는 플로우 셀(10a∼10j)에 따라서 광학 기구(302) 또는 광학 기구(304)의 어느 1개를 광로 상에 배치시키거나, 2개의 광학 기구(302, 304)를 동시에 배치시키거나 할 수 있다. 이에 따라, 선택한 채널에 따라서 적절한 광학 기구(302, 304)를 광로 상에 배치시킴으로써, 입자 계수기(1)는, 개개의 플로우 셀(10a∼10j)에 흐르는 시료 유체나 입자의 특성에 맞춘 조사광(La)의 강도 조정이 가능하게 된다.

〔그 외의 구성예〕

중단 파워 조정 유닛(300)은, 이하의 구성예로 할 수도 있다.

광학 기구(302, 304)는, 어느 한쪽만을 홀더(66) 내에 배치해도 좋다. 그 때, 입사측의 광학 기구(302)는, 광원(20)에서 미러(30)까지의 사이에서 홀더(66)와 함께 가동하는 위치에 배치해도 좋다. 또한, 출사측의 광학 기구(304)에 대해서도, 조명용 렌즈(40)에서 각 플로우 셀(10a∼10j)까지의 사이에서 홀더(66)와 함께 가동하는 위치에 배치해도 좋다.

혹은, 광학 기구(302, 304)를 양쪽 모두 배치하는 경우에도, 입사측의 광학 기구(302)는, 광원(20)에서 미러(30)까지의 사이에서 홀더(66)와 함께 가동하는 위치에 배치하고, 출사측의 광학 기구(304)는, 조명용 렌즈(40)에서 각 플로우 셀(10a∼10j)까지의 사이에서 홀더(66)와 함께 가동하는 위치에 배치하는 것으로 해도 좋다. 이 경우, 광학 기구(302, 304)의 필터(필터 세트)가 대체로 균등한 스페이스를 홀더(66)의 근방에 점유하고 있어도 좋고, 한쪽의 스페이스가 보다 많이 점유하고 있어도 좋다.

중단 파워 조정 유닛(300)에 있어서도, 계수 대상으로 선택한 채널의 플로우 셀(10a∼10j)에 흐르는 시료 유체나 그 외의 조건을 검지하고, 그 검지 결과에 기초하여 적절한 광학 기구(302, 304)가 자동적으로 선택되어 배치되는 구성으로 해도 좋다.

〔제어 구성예〕

도 8은, 일 실시 형태에 있어서의 입자 계수기(1)의 제어 구성예를 나타내는 블록도이다. 또한, 여기에서는 설명의 편의상, 후단 파워 조정 유닛(100), 전단 파워 조정 유닛(200) 및 중단 파워 조정 유닛(300)의 모두를 입자 계수기(1)에 대하여 조입한 구성예를 나타내고 있다. 한편으로, 3개의 유닛(100, 200, 300)은, 어느 1개 또는 복수를 임의로 선택적으로 조입하여 채용할 수 있다.

입자 계수기(1)는, 전술한 각 구성 부품 외에, 입자의 검출 및 계수를 제어하는 제어 유닛(90)을 구비하고 있다. 제어 유닛(90)은, 예를 들면, 조작 입력부(91), 기억부(92), 위치 조정부(93), 검출 관리부(94), 계수부(95), 데이터 출력부(96) 및, 파워 조정부(150)를 갖고 있다.

조작 입력부(91)는, 유저에 대하여 조작 화면을 제공함과 함께, 조작 화면을 통하여 유저에 의해 이루어지는 조작을 접수한다. 유저는, 조작 화면에 있어서, 계수 대상의 채널의 선택, 검출의 개시 및 종료, 계수 결과의 보존, 조사광(La)의 강도 조정 등을 지시하는 조작을 행할 수 있다. 조작 입력부(91)는, 접수한 조작의 내용에 따른 지시를 다른 기능부(93, 94, 96, 150)에 대하여 행하는 외에, 다른 기능부(93, 94, 96, 150)로부터의 입력의 내용에 따라서 조작 화면의 전환 등을 행한다.

기억부(92)는, 소위 기억 영역이고, 입자의 검출이나 계수에 관련되는 정보를 기억한다. 기억부(92)에는, 각 채널의 플로우 셀(10a∼10j)에 대응하는 X 좌표 및 Y 좌표가 미리 기억되어 있다. 또한, 각 채널의 플로우 셀(10a∼10j)마다의 시료 유체나 입자의 특성에 따른 적절한 조사광(La)의 강도 레벨이 미리 기억되어 있다. 또한, 기억부(92)의 기억 정보는, 적절히 재기입 가능으로 해도 좋다.

조작 입력부(91)에 의해 특정의 채널이 지정되면, 위치 조정부(93)는, 우선 그 채널의 플로우 셀(10a∼10j)에 대응하는 X 좌표 및 Y 좌표를 기억부(92)로부터 읽어낸다. 그리고, X축 액추에이터(62)를 작동시켜 X축 모터(64)를 구동하여 X축 스테이지(60)를 X좌표까지 슬라이드시키고, 추가로 Y축 액추에이터(72)를 작동시켜 Y축 모터(74)를 구동하여 Y축 스테이지(70)를 Y좌표까지 슬라이드시킨다. X축 모터(64) 및 Y축 모터(74)를 구동을 마치면(X축 스테이지(60), Y축 스테이지(70)의 위치의 조정이 완료하면), 검출의 개시가 가능한 상태로 된다. 위치 조정부(93)는, 검출의 개시가 가능하게 된것을 조작 입력부(91)에 전달한다.

〔후단 파워 조정 유닛(100) 적용 외의 경우〕

입자 계수기(1)에 후단 파워 조정 유닛(100)이 적용되어 있지 않고, 전단 파워 조정 유닛(200) 또는 중단 파워 조정 유닛(300)의 어느 한쪽, 혹은 양쪽이 적용된 경우, 파워 조정부(150)는 이하의 지시를 행한다.

즉, 파워 조정부(150)는, 조작 입력부(91)에 의해 특정의 채널이 지정되면, 해당의 채널의 플로우 셀(10a∼10j)에 적용하는 조사광(La)의 강도 레벨의 정보를 기억부(92)로부터 읽어낸다. 그리고 전단 파워 조정 유닛(200) 또는 중단 파워 조정 유닛(300)의 각 액추에이터에 구동 신호를 출력한다. 이 구동 신호에 기초하여, 전단 파워 조정 유닛(200) 또는 중단 파워 조정 유닛(300)에 있어서, 각각 적절한 필터(필터 세트)가 광로 상의 통과 위치 또는 불통과 위치에 배치된다.

〔후단 파워 조정 유닛(100) 적용 시〕

한편, 입자 계수기(1)에 후단 파워 조정 유닛(100)이 적용되어 있고, 전단 파워 조정 유닛(200) 및 중단 파워 조정 유닛(300)이 적용되어 있지 않은 경우, 파워 조정부(150)는 특단의 지시를 행하지 않고, 대기 상태로 된다. 이는, 후단 파워 조정 유닛(100)이 고정식의 광학 기구(208) 등을 이용하고 있기 때문이다.

〔후단 파워 조정 유닛(100) 적용 시 그 외의 구성예〕

단, 전술과 같이, 후단 파워 조정 유닛(100)에 대해서도, 자동으로 광학 기구(208) 등의 탈착을 행하는 구성으로 할 수 있다. 이 경우, 파워 조정부(150)는, 조작 입력부(91)에 의해 특정의 채널이 지정되면, 해당의 채널의 플로우 셀(10a∼10j)에 적용하는 조사광(La)의 강도 레벨의 정보를 기억부(92)로부터 읽어내고, 후단 파워 조정 유닛(100)에 대하여 각 플로우 셀(10a∼10j)의 대응하는 위치의 브래킷(102)에 적절한 광학 기구(208) 등을 배치시키는 동작을 지시한다. 이에 따라, 도 2∼도 4와 같이 플로우 셀(10a∼10j)마다 적절한 광학 기구(208)(광 투과 부재(120)) 등이 광로 상에 배치되게 된다.

검출 관리부(94)는, 조작 입력부(91)에 의해 특정의 채널에 대한 검출 개시의 지시가 이루어지면, 광원(20) 및 수광 유닛(50)을 작동 상태로 전환한다. 또한, 검출 관리부(94)는, 조작 입력부(91)에 의해 특정의 채널에 대한 검출 종료의 지시가 이루어지면, 광원(20) 및 수광 유닛(50)을 비작동 상태로 전환한다. 광원(20) 및 수광 유닛(50)이 비작동 상태로 전환되면, 계수 대상의 채널이 변경 가능한 상태로 된다. 검출 관리부(94)는, 채널 변경이 가능하게 된 것을 조작 입력부(91)에 전달한다.

또한, 광원(20)의 작동 상태의 전환은, 검출의 개시 및 종료때마다 행하지 않고 입자 계수기(1)가 기동하고 있는 동안은 작동 상태인 채로 해도 좋다. 또한, 검출의 개시 및 종료는, 조작 입력부(91)(유저에 의한 조작)를 통하는 일 없이 행하는 구성으로 해도 좋다. 예를 들면, 위치 조정부(93)에 의한 스테이지(60, 70)의 위치의 조정이 완료된 것을 계기로 하여 자동적으로 검출을 개시시키고, 검출이 개시되고 나서 소정 시간의 경과 후에 자동적으로 검출을 종료시켜도 좋다.

검출 관리부(94)에 의해 광원(20) 및 수광 유닛(50)이 작동되면, 광원(20)에 의해 출사된 조사광(La)은, 미러(30)에서 반사된 후 조명용 렌즈(40)를 통과하고, 좁혀진 상태에서 플로우 셀(10a∼10j)에 입사하고, 시료 유체의 유로 내의 소정 위치에 검출 영역을 형성한다. 시료 유체에 포함되는 입자가 검출 영역을 통과하면, 입자로부터 산란광이 발생하고, 이 측방 산란광이 수광용 렌즈(53)에 의해 집광되어 수광 소자(54)에 입사하여 수광된다. 수광 소자(54)에 의해 수광된 측방 산란광은 그의 강도에 따른 전기 신호로 변환되고, 증폭기(55)에 의해 소정의 게인으로 증폭된 후에, A/D 변환기(56)에 의해 디지털 신호로 변환된다. 그리고, 수광 유닛(50)은, 최종적으로 얻어진 디지털 신호를 계수부에 출력한다.

계수부(95)는, 수광 유닛(50)에 의해 출력된 디지털 신호의 크기, 즉 산란광의 강도에 기초하여 검출된 입자의 입경을 판단하여, 입경마다 입자를 계수한다. 계수부(95)는, 계수한 결과를 데이터 출력부(96)에 출력한다.

데이터 출력부(96)는, 계수부(95)에 의해 출력된 계수 결과에 기초하여 데이터를 출력한다. 데이터의 출력은, 결과 표시 화면에의 표시에 의해 행해도 좋고, 프린터에의 출력이나 네트워크를 통한 다른 디바이스로의 송신에 의해 행해도 좋다. 검출의 종료에 수반하여 계수 결과의 최종 데이터가 갖추어지면, 최종 데이터의 보존이 가능한 상태로 된다. 데이터 출력부(96)는, 최종 데이터의 보존이 가능하게 된 것을 조작 입력부(91)에 전달한다.

또한, 제어 유닛(90)은, 입자 계수기(1)의 내부에 일체적으로 형성되어도 좋고, 입자 계수기(1)의 외부에 별체로서 형성되어 케이블이나 네트워크 등으로 접속하는 태양으로 이용해도 좋다.

또한, 제어 유닛(90)은 검지부를 구비하고 있어도 좋다. 검지부에는, 각 플로우 셀(10a∼10j)을 흐르는 시료 유체나 입자의 종류를 검지할 수 있는 검지 소자를 구비한다. 이 경우, 조작 입력부(91)에 의해 특정의 채널에 대한 검출 개시의 지시가 이루어지면, 검지부가 지시된 채널을 흐르는 시료 유체나 입자를 검지하고, 그 검지 결과를 파워 조정부(150)에 전달한다. 그리고 파워 조정부(150)는, 검지부의 검지 결과에 기초하여 기억부(92)로부터 적절한 강도 레벨의 정보를 읽어내, 적용되고 있는 유닛(100, 200, 300)에 대한 지시를 행한다.

〔특성의 가변 제어〕

또한, 후단 파워 조정 유닛(100), 전단 파워 조정 유닛(200) 또는 중단 파워 조정 유닛(300)의 적어도 어느 하나에 대하여, 특성이 가변인 광학 기구를 이용하는 경우, 각 유닛(100, 200, 300)의 적용 시에 있어서, 파워 조정부(150)는 적절히, 계수 대상의 채널의 플로우 셀(10a∼10j)에 흐르는 시료 유체나 입자의 특성이나, 적용되는 조사광(La)의 강도 레벨에 따라서 광학 기구의 특성을 변경할 수 있다. 이 경우, 예를 들면 후단 파워 조정 유닛(100)에 대해서는, 채널마다의 시료 유체나 입자의 특성에 따라서 광학 기구(104) 등을 교환하는 일 없이, 제어에 의해 광학적 특성을 가변시켜 사용할 수 있다. 또한, 전단 파워 조정 유닛(200)에 있어서도, 광학 기구(208) 등의 배치를 전환하는 일 없이, 고정 배치한 광학 기구(208) 등의 특성을 가변시켜 사용할 수 있다. 중단 파워 조정 유닛(300)도 마찬가지로, 계수 대상의 채널에 따라서 광학 기구(302, 304)의 특성을 가변시켜 사용할 수 있다.

〔그 외의 실시 형태에 있어서의 입자 계수기의 구성〕

도 9는, 다른 실시 형태에 있어서의 입자 계수기(401)를 간략적으로 나타내는 사시도이다. 도 9에 있어서도, 도 1과 마찬가지로 일부의 구성 부품의 도시를 생략하고 있다.

입자 계수기(401)에는, 조사광(La)의 광원은 파이버 레이저가 이용되고 있고, 이 경우의 광원은 케이스체의 외부에 배치되어 있다(도시되어 있지 않음). 도시하지 않는 광원으로부터 연장되어 나간 광 파이버의 선단에는 헤드(422)가 형성되어 있다. 이 헤드(422)는, 홀더(466)에 고정되어 있다. 따라서, 헤드(422)는, 선택된 채널에 따라서 X축 스테이지(60)에 연동하여 X 방향으로 이동한다. 전술한 실시 형태와는 달리, 여기에서는 미러가 형성되어 있지 않다.

〔트랩 기기를 이용한 구성예〕

도 10은, 일 실시 형태에 있어서의 입자 계수기(1)에 트랩 기기(124)를 이용한 구성예를 나타낸 도이다. 이 구성예에서는, 입자 계수기(1)가 후단 파워 조정 유닛(100)의 외에 트랩 기기(124)를 구비하고 있다. 또한, 여기에서는 일 실시 형태의 입자 계수기(1)를 나타내고 있지만, 다른 실시 형태에 있어서의 입자 계수기(401)에도 트랩 기기(124)를 적용할 수 있다.

본 구성예에서는, 후단 파워 조정 유닛(100)에 반사형의 광학 기구(일 예로서 빔 스플릿터(122))를 이용하고 있다. 이 때문에 조사광(La)은, 빔 스플릿터(122)에 의해 각 플로우 셀(10a∼10j)에 입사하는 입사광과, 입사광과는 상이한 방향의 잉여광(La')으로 분리됨으로써, 각 플로우 셀(10a∼10j)로의 입사광이 감광되게 된다.

또한, 여기에서는 모든 플로우 셀(10a∼10j)에 대하여 빔 스플릿터(122)가 형성되어 있지만, 앞의 구성예 1, 2와 같이, 빔 스플릿터(122)를 배치하지 않은 개소가 있어도 좋고, 배치 개소에 따라 빔 스플릿터(122)의 광학 특성이 상이한 태양이라도 좋고, 빔 스플릿터(122)와는 별도의 ND 필터 등이 배치되는 개소가 혼재하고 있어도 좋다. 또한, 빔 스플릿터(122)를 배치하는 각도는 적절하게, 수평으로 배치되어 있어도 좋다. 또한, 빔 스플릿터(122)는, 플레이트형이 아니라 큐브형의 것이라도 좋다.

본 구성예에 있어서 적용되는 트랩 기기(124)는, 예를 들면 홀더(66)의 상면에서, 조명용 렌즈(40)와 간섭하지 않는 위치에 배치되어 있다. 트랩 기기(124)는, 홀더(66)의 상면에 배치됨으로써, X축 액추에이터(62)에 의한 광로의 위치 조정과 연동하여 X 방향으로 이동한다. 그리고, 도 10 중의 실선 및 2점 쇄선으로 나타내는 바와 같이, 각 빔 스플릿터(122)에 대하여 상대적으로 잉여광(La')의 분리 방향으로 배치된다. 이에 따라, 입자 계수기(1)는, 사용하는 트랩 기기(124)를 최소의 1개로 할 수 있어, 플로우 셀(10a∼10j)마다 트랩 기기(124)를 복수 개소로 배치할 필요가 없다.

어쨌든, 이러한 트랩 기기(124)는, 빔 스플릿터(122)에서 분리(반사)된 잉여광(La')을 구속함으로써, 그의 악영향(노이즈의 발생 등)을 제거할 수 있다. 또한, 트랩 기기(124)에는, 예를 들면, 레이저광을 흡수하여 열로 변환함으로써, 광 빔을 종단하는 기능을 가진 각종의 광학 기기(빔 트랩, 빔 댐퍼, 빔 블록, 빔 디퓨저 등으로 호칭되는 제품)가 적합하게 이용된다. 또한, 트랩 기기(124)의 배치는, 홀더(66) 상면 이외의 개소라도 좋고, 복수 개소(플로우 셀(10a∼10j)마다)라도 좋다.

이상과 같이, 전술한 실시 형태에 의하면, 이하와 같은 효과가 얻어진다.

(1) 입자 계수기(1)는, 후단 파워 조정 유닛(100), 전단 파워 조정 유닛(200), 중단 파워 조정 유닛(300)의 어느 것을 적용한 경우에도, 공통의 광원을 이용하는 멀티 플로우 셀 입자 계수기에 있어서, 시료 유체나 입자의 종류마다 적정한 조사광의 조건으로 사용하는 것이 가능하게 된다. 이에 따라 정확한 측정 결과를 얻는 것이 가능하게 된다.

(2) 입자 계수기(1)는, 후단 파워 조정 유닛(100)을 적용한 경우, 광학 기구(208) 등의 배치를 미리 플로우 셀(10a∼10j)마다의 광로 상에 고정으로 배치해 둠으로써, 입자 계수기(1)에 있어서 계수 대상의 채널을 선택하고, 조사광(La)의 광로를 이동시키는 것만으로 적절한 조사광(La)의 조건(강도)으로 조정된다. 이에 따라, 기구상의 가동 부품이 적고, 고장이나 조정 등의 수고를 줄일 수 있다.

(3) 입자 계수기(1)는, 전단 파워 조정 유닛(200)을 적용한 경우, 중단 파워 조정 유닛(300)을 적용한 경우에 대해서는, 조사광(La)의 강도 조정이 필요한 경우에만 광학 기구(208) 등이 광로 상에 배치되기 때문에, 조사광(La)의 강도 조정이 불필요한 경우는 광로 전역을 클리어한 상태로 해 둘 수 있다. 또한, 조사광(La)의 강도 조정이 불필요한 경우는 특별히 기구상의 동작을 행할 필요가 없어, 동작음이나 소비 에너지의 저감을 도모할 수 있다.

(4) 입자 계수기(1)는, 트랩 기기(124)를 적용한 경우, 반사형의 광학 기구에서 반사되는 빛(빔 스플릿터(122)로부터의 잉여광(La') 등)의 영향을 제거할 수 있어, 측정 결과의 정확성을 보다 높일 수 있다.

(5) 또한, 입자 계수기(1)는, 특성이 가변인 물질로 광학 기구를 구성함으로써, 광학 기구 그 자체를 물리적으로 변경하거나, 위치를 바꾸거나, 교환하거나 하는 일 없이, 전기적인 제어에 의해 광학 기구의 특성을 변경함으로써, 계수 대상의 채널에 따라서 적절한 조건으로 조정하여 계수를 행할 수 있다.

본 발명은, 전술한 실시 형태에 제약되는 일 없이, 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하다.

전술한 실시 형태에서는, 조사광(La)의 조건으로서 강도(파워)의 조정을 행하고 있지만, 조정하는 조건은 강도(파워, 밀도 분포)에 한정되지 않고, 그 외의 조건(예를 들면, 파장, 편광 상태 등)으로 해도 좋다. 또한, 광학 필터나 빔 스플릿터에 한정되지 않고, 조사광(La)의 조건을 조정 가능한 각종의 광학 소자를 이용해도 좋다.

전술한 실시 형태에서는, 입자 계수기(1)에 멀티 플로우 셀(80)을 채용하고 있지만, 플로우 셀이 1개의 구성이라도 좋다. 이 경우, 광학계를 이동시킬 필요는 없지만, 후단 파워 조정 유닛(100) 또는 전단 파워 조정 유닛(200)을 적용함으로써, 플로우 셀에 흐르는 시료 유체나 입자의 종류가 바뀐 경우, 변화 후의 특성에 따라서 조사광(La)의 강도를 조정할 수 있다.

도 8의 제어 구성예에 있어서, 후단 파워 조정 유닛(100) 전체가 멀티 플로우 셀(80)에 대하여 변위 가능하게 되는 기구를 적용해도 좋다. 이 경우, 파워 조정부(150)는, 특정의 채널이 지정된 것에 기초하여, 후단 파워 조정 유닛(100) 전체를 변위시켜 조명용 렌즈(40)에서 멀티 플로우 셀(80)까지의 광로 상에 배치하거나, 광로로부터 벗어난 위치로 이동시키거나 할 수 있다.

트랩 기기(124)는, 후단 파워 조정 유닛(100)에 적용하는 경우뿐만 아니라, 반사형의 광학 기구를 이용한 경우에는, 그들의 반사광을 구속 가능한 개소로 적절히 배치할 수 있다. 또한, 광축에 대한 각도나 사용하는 광학 기구와의 관계로부터, 필요에 따라서 전단 파워 조정 유닛(200)이나 중단 파워 조정 유닛(300)에도 트랩 기기(124)를 적용할 수 있다.

그 외, 입자 계수기(1)의 각 구성 부품의 예로서 든 재료나 수치 등은 어디까지나 예시이고, 본 발명의 실시에 있어서 적절히 변형이 가능하다.

1 : 입자 계수기
2 : 센서 베이스
5 : 플로우 셀 베이스
6 : 플로우 셀 홀더
10a∼10j : 플로우 셀
20 : 광원
30 : 미러
40 : 조명용 렌즈
50 : 수광 유닛
60 : X축 스테이지
70 : Y축 스테이지
80 : 멀티 플로우 셀
100 : 후단 파워 조정 유닛
104, 106, 110, 112, 114 : 광학 기구
120 : 광 투과 부재
122 : 빔 스플릿터(광학 기구)
124 : 트랩 기기
200 : 전단 파워 조정 유닛
208, 212, 214, 216, 218, 220 : 광학 기구
300 : 중단 파워 조정 유닛
302, 304 : 광학 기구

Claims (14)

1. 유로 내를 흐르는 시료 유체에 포함되는 입자를 상기 유로 내에 조사한 조사광을 이용하여 계수하는 입자 계수 장치로서,
   상기 유로를 가진 플로우 셀과,
   상기 유로 내에 조사되는 상기 조사광의 조건을 조정하는 조건 조정 수단을 구비하는, 입자 계수 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 조건 조정 수단은,
   상기 조사광의 광로 상에 배치되고, 소정의 광원으로부터 출사된 상기 조사광의 강도를 조정하는 광학 필터 및 빔 스플릿터의 적어도 한쪽으로 구성된 광학 기구를 포함하는 것을 특징으로 하는, 입자 계수 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 조건 조정 수단은,
   상기 광학 기구의 배치를, 상기 조사광이 통과하는 상기 광로 상의 통과 위치와 상기 광로로부터 벗어난 불통과 위치와의 사이에서 변위 가능한 것을 특징으로 하는, 입자 계수 장치.
4. 유로 내를 흐르는 시료 유체에 포함되는 입자를 상기 유로 내에 조사한 조사광을 이용하여 계수하는 입자 계수 장치로서,
   복수의 상기 유로를 가진 멀티 플로우 셀과,
   상기 멀티 플로우 셀에 대하여, 복수 중에서 선택된 상기 유로에 맞추어 상기 조사광의 광로의 위치를 조정하는 위치 조정 수단과,
   상기 선택된 상기 유로 내에 조사되는 상기 조사광의 조건을 조정하는 조건 조정 수단을 구비하는, 입자 계수 장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 조건 조정 수단은,
   상기 광로 상에 배치되고, 소정의 광원으로부터 출사된 상기 조사광의 강도를 조정하는 광학 필터 및 빔 스플릿터의 적어도 한쪽으로 구성된 광학 기구를 포함하는 것을 특징으로 하는, 입자 계수 장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 조건 조정 수단은,
   상기 유로별로 위치가 조정되는 상기 광로 상에 배치되어 있고, 개개의 상기 유로에 따라서 상기 조사광의 강도를 조정 가능한 특성을 가진 상기 광학 기구를 포함하는 것을 특징으로 하는, 입자 계수 장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 조건 조정 수단은,
   복수의 상기 유로 중, 일부에 대응하는 상기 광로 상에만 상기 광학 기구가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, 입자 계수 장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 광학 기구가 배치되지 않은 다른 상기 유로에 대응하는 상기 광로 상에는, 상기 광학 기구의 통과에 수반하는 광축의 변화에 상기 조사광을 동조시키는 광 투과 부재가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, 입자 계수 장치.
9. 제5항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 조건 조정 수단은, 상기 조사광이 통과하는 상기 광로 상의 통과 위치와 상기 광로로부터 벗어난 불통과 위치와의 사이에서 상기 광학 기구의 배치를 변위 가능한 것을 특징으로 하는, 입자 계수 장치.
10. 제9항에 있어서,
    상기 조건 조정 수단은,
    상기 통과 위치와 상기 불통과 위치와의 사이에서 상기 광학 기구의 배치를 변위시키는 변위 기구를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 입자 계수 장치.
11. 제5항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조건 조정 수단은,
    상기 조사광의 강도를 조정 가능한 특성이 상이한 복수의 상기 광학 기구 중, 상기 위치 조정 수단에 의해 상기 광로의 위치가 조정되는 상기 유로에 따른 특성의 상기 광학 기구를 선택적으로 상기 광로 상에 배치 가능한 것을 특징으로 하는, 입자 계수 장치.
12. 제4항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 위치 조정 수단에 의해 광로의 위치가 조정되는 선택 대상의 상기 유로 내를 흐르는 시료 유체에 기초하여, 상기 조건 조정 수단에 의한 조건의 조정 동작을 제어하는 제어 수단을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는, 입자 계수 장치.
13. 제2항 또는 제3항, 혹은 제5항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광학 기구는,
    상기 조사광을 상기 유로 내에 입사하는 입사광과, 입사광과 상이한 방향의 잉여광으로 분리함으로써 입사광을 감광(減光)하는 빔 스플릿터로 구성되어 있고,
    상기 빔 스플릿터에 의한 상기 잉여광의 분리 방향으로 배치되고, 상기 잉여광을 흡수하는 트랩 기기를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는, 입자 계수 장치.
14. 제2항 또는 제3항, 혹은 제5항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광학 기구는,
    광학적인 특성이 가변인 물질로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는, 입자 계수 장치.

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