WO2015115287A1 - 被測定物の測定方法および測定装置 - Google Patents

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WO2015115287A1
WO2015115287A1 PCT/JP2015/051607 JP2015051607W WO2015115287A1 WO 2015115287 A1 WO2015115287 A1 WO 2015115287A1 JP 2015051607 W JP2015051607 W JP 2015051607W WO 2015115287 A1 WO2015115287 A1 WO 2015115287A1
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measurement
arrangement structure
measured
gap
fluid
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誠治 神波
近藤　孝志
清水　尚
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株式会社村田製作所
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/02—Investigating particle size or size distribution
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/02—Investigating particle size or size distribution
    • G01N2015/0294—Particle shape
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/10—Investigating individual particles
    • G01N2015/1022—Measurement of deformation of individual particles by non-optical means

Definitions

  • the present invention relates to a measurement method and a measurement apparatus for an object to be measured.
  • an object to be measured is held in a void arrangement structure, an electromagnetic wave is irradiated to the void arrangement structure in which the measurement object is held, and its transmission spectrum is analyzed.
  • a measuring method for detecting the presence or absence or amount of the object to be measured is used.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2008-185552 discloses a void arrangement structure having a void region in which an object to be measured is held (specifically, , Irradiate electromagnetic waves from a direction oblique to the direction perpendicular to the main surface of the gap arrangement structure toward the mesh-shaped conductor plate), and measure the electromagnetic waves transmitted through the gap arrangement structure.
  • a measurement method is disclosed in which the position of a dip waveform generated in the frequency characteristic of a value is moved due to the presence of the object to be measured, thereby detecting the characteristic of the object to be measured.
  • an object of the present invention is to provide a measurement method for a measurement object that can easily perform high-precision measurement, and a measurement apparatus for a measurement object that can be miniaturized and is highly accurate. .
  • the present invention is a method for measuring the presence or amount of at least one object to be measured contained in a specimen, By passing the sample fluid containing the specimen through a gap arrangement structure having a plurality of gaps that have a pair of main surfaces facing each other and penetrating both main surfaces, the object to be measured is arranged in the gap arrangement structure.
  • the size of the gap is a measurement method in which the object to be measured cannot pass or is difficult to pass.
  • the flow rate of the measurement fluid in at least one state before passing through the gap arrangement structure and after passing through the gap arrangement structure with respect to the gap arrangement structure before and after the supplementing step It is preferable to measure at least one of the pressure of the measurement fluid and the velocity of the measurement fluid.
  • the present invention is a measuring device used in the above measuring method, A void arrangement structure having a pair of principal surfaces facing each other and having a plurality of voids penetrating both principal surfaces; A measurement mechanism for measuring the object to be measured based on the amount of change in resistance to the passage of the measurement fluid of the gap arrangement structure before and after the capturing step; The size of the gap portion also relates to a measuring apparatus in which the object to be measured cannot pass or is difficult to pass.
  • the measurement mechanism has a flow rate of the measurement fluid in at least one state before and after passing through the gap arrangement structure with respect to the gap arrangement structure before and after the capturing step. And a mechanism for measuring at least one of the pressure of the measurement fluid and the velocity of the measurement fluid.
  • the present invention it is possible to provide a measurement method for an object to be measured that allows simple and highly accurate measurement, and a measurement apparatus for the object to be measured that can be miniaturized and highly accurate.
  • FIG. It is a schematic diagram for demonstrating the measuring method and measuring apparatus of Embodiment 1.
  • FIG. It is a schematic diagram for demonstrating the measuring method and measuring apparatus of Embodiment 2.
  • FIG. It is a schematic diagram for demonstrating the structure of the space
  • 4 is a graph showing the relationship between particle diameter and transmittance in Comparative Test 1.
  • the measurement method of the present invention is a method of measuring the presence or absence or amount of at least one kind of measurement object (compound to be measured) contained in a specimen.
  • specimen includes at least one object to be measured.
  • the specimen may be a fluid such as a gas or a liquid, or may be a non-fluid such as a solid mixture.
  • the sample may be used as it is as the sample fluid, or a sample diluted with the fluid may be used as the sample fluid.
  • the specimen is non-fluid, for example, it is necessary to prepare the sample fluid by dispersing the specimen in the fluid.
  • the “measurement object” is preferably an object (including a living body or the like) made of a solid whose outer surface is at least insoluble in the sample fluid.
  • examples of the inorganic substance, organic substance or composite thereof in the gas include PM2.5, SPM, PM10, and pollen in the atmosphere.
  • PM (Particulate Matter) 2.5 is a particulate substance floating in the atmosphere and has a particle size of approximately 2.5 ⁇ m or less, but strictly speaking, a particle with a particle size of 2.5 ⁇ m. Is a fine particle that permeates through a sizing device that can collect 50% at a rate of 50%. PM2.5 is thought to affect respiratory diseases, cardiovascular diseases and lung cancer diseases. SPM (Suspended Particulate Matter) is fine particles that pass through a sizing device that can collect particles having a particle diameter of 7 ⁇ m at a ratio of 50%. PM10 is a fine particle that passes through a sizing device that can collect particles having a particle diameter of 10 ⁇ m at a rate of 50%.
  • Measureing the presence / absence or amount of an object to be measured refers to detecting or quantifying the object to be measured contained in the sample, for example, detecting a minute amount of the object to be measured in the sample or An example is when the content is measured.
  • a reference fluid that does not include an object having a size equal to or larger than the object to be measured can be used as the measurement fluid.
  • the same fluid as the sample fluid is compared with the time for flowing the sample fluid through the flow path including the void arrangement structure (the time of the capture process). (Time) is sufficiently short and the content of the object to be measured in the sample fluid is small, the object to be measured contained in the measurement fluid (sample fluid) is captured by the gap arrangement structure in the measurement process. Since measurement errors can be ignored, there are no particular measurement problems.
  • the measurement method of the present invention basically includes (1) A sample fluid including a specimen is passed through a gap arrangement structure having a plurality of gap portions having a pair of main surfaces facing each other and penetrating both main surfaces, whereby the object to be measured is arranged in a gap arrangement structure. A process of capturing the body (capturing process); (2) including a step (measuring step) of measuring an object to be measured based on a change amount of resistance with respect to the passage of the measurement fluid of the void arrangement structure before and after the capturing step.
  • “capturing” the object to be measured means, for example, holding the object to be measured in the void portion or the main surface of the void arrangement structure using the void arrangement structure as a filtration filter.
  • gap arrangement structure used by this invention has a pair of main surface which mutually opposes, and has a several space
  • the pair of main surfaces are preferably substantially parallel to each other.
  • the size of the gap is such that the object to be measured cannot pass or is difficult to pass.
  • the shape of the gap is also a shape in which the object to be measured cannot pass or is difficult to pass.
  • the gap arrangement structure used in the present invention has a configuration in which the object to be measured is captured in the gap portion (void arrangement structure) when the sample fluid containing the specimen is passed through the gap portion. It only has to be.
  • the number and arrangement of the voids are not particularly limited, but it is preferable that the voids have an area ratio (opening ratio) as large as possible. For example, when the amount of the object to be measured is large, the ratio of the voids that are blocked by the object to be measured increases, and the surface of the portion other than the voids of the void arrangement structure (the void arrangement structure itself) is also measured. Although the object is easily captured, the object to be measured captured at a part other than the gap is not reflected in the flow rate change or pressure change as an index of measurement in the present invention, and may cause measurement errors.
  • the void arrangement structure having a configuration (shape and arrangement of the void portion) that reduces the portion other than the void portion as much as possible within a range in which necessary strength and the like can be maintained.
  • the aperture ratio it is not particularly limited, but the aperture ratio is preferably 10% or more, more preferably 20% or more. More preferably, it is 30% or more.
  • the aperture ratio increases, a large amount of fluid can flow, so that not only can a small amount of substance in the specimen be detected in a shorter time, but also the dynamic range when measuring the amount of change in resistance can be increased, so the object to be measured It is advantageous when measuring.
  • the void arrangement structure may be a quasi-periodic structure or a periodic structure.
  • variations in measurement due to localization of the flow of the specimen (fluid) can be suppressed, measurement accuracy can be improved, and a void arrangement structure having void portions of a desired size or shape can be manufactured with high reproducibility. can do.
  • a gap arrangement structure that is a quasi-periodic structure or a periodic structure as described above, a gap arrangement structure in which an object to be measured is captured is irradiated with a conventional electromagnetic wave as necessary. It can be used as it is for the method of analyzing the transmission spectrum.
  • a quasi-periodic structure is a structure that does not have translational symmetry but is maintained in order.
  • Examples of the quasi-periodic structure include a Fibonacci structure as a one-dimensional quasi-periodic structure and a Penrose structure as a two-dimensional quasi-periodic structure.
  • a periodic structure is a structure having spatial symmetry as represented by translational symmetry, and a one-dimensional periodic structure, a two-dimensional periodic structure, or a three-dimensional periodic structure according to the symmetry dimension. Classified into the body.
  • Examples of the one-dimensional periodic structure include a wire grid structure and a one-dimensional diffraction grating.
  • Examples of the two-dimensional periodic structure include a mesh filter and a two-dimensional diffraction grating. Among these periodic structures, a two-dimensional periodic structure is preferably used.
  • the two-dimensional periodic structure for example, a plate-like structure (lattice-like structure) in which voids are arranged at regular intervals in a matrix shape as shown in FIG.
  • the gap arrangement structure 1 shown in FIG. 3A has two arrangement directions (vertical direction and horizontal direction in the drawing) in which the square gap portions 11 are parallel to each side of the square when viewed from the main surface 10a side.
  • the periodic arrangement of the voids is not particularly limited, but is preferably a rectangular lattice arrangement, a tetragonal lattice arrangement, a triangular lattice arrangement, or a regular triangular lattice arrangement, and more preferably a high aperture ratio is obtained. From the viewpoint of ease, they are a square lattice arrangement and a regular triangular lattice arrangement.
  • the lattice spacing (pitch) of the gaps indicated by s in FIG. It is not limited and is appropriately determined according to the amount of the specimen and the object to be measured.
  • the lattice spacing of the gap is not particularly limited, but is preferably greater than 1 time and less than or equal to 3.16 times the size of the gap, more preferably greater than 1 time of the size of the gap. It is 24 times or less, more preferably more than 1 time and 1.83 times or less the size of the gap.
  • the aperture ratio is high, and measurement with high accuracy is possible.
  • the thickness of the void-arranged structure is not particularly limited, and is appropriately determined according to the size of the object to be measured, the flow rate of the specimen (fluid), and the like.
  • the overall size of the gap arrangement structure is not particularly limited, and is appropriately determined according to the aperture ratio of the gap, the amount of the specimen and the object to be measured, the configuration of the measurement apparatus, and the like.
  • the material constituting the void arrangement structure is not particularly limited, but is, for example, a metal or a resin, and it is preferable to use a metal in terms of strength and durability.
  • the metal include gold, silver, copper, iron, nickel, chromium, silicon, and germanium, preferably gold, silver, copper, nickel, and chromium, and more preferably gold and nickel. When these materials are used, erosion of the void-arranged structure by the sample fluid can be suppressed.
  • two or more types of objects to be measured having different sizes and the like may be captured in different space-arranged structures using two or more types of space-arranged structures having different sizes and shapes of the space.
  • two or more types of void arrangement structures in the flow channel so that the void arrangement structure having a large size of the void portion is on the upstream side, the sample fluid is allowed to flow through the flow channel, whereby each void The object to be measured corresponding to the size of the part can be captured in the separate gap arrangement structures.
  • the measurement method of the present invention includes a step (contaminant removing step) of removing contaminants having a size larger than the object to be measured before passing the sample fluid through the gap arrangement structure.
  • a step contaminant removing step
  • contaminants in the sample fluid are removed by passing the sample fluid through a contaminant removal filter.
  • the contaminant removal filter is not particularly limited as long as contaminants larger than the object to be measured can be removed in advance from the sample fluid, and various known filters can be used.
  • a filter is used that has a high removal rate of contaminants including contaminants of a size close to the measurement object and a high pass rate of the measurement object (the measurement object is difficult to be captured).
  • a void arrangement structure having a void portion larger in size than the void portion of the void arrangement structure for capturing the object to be measured can be used as the contaminant removal filter. This is because the gap arrangement structure has higher classification performance because it is easier to control the size and shape of the gap through which the fluid passes than a general filter such as a nonwoven fabric or a membrane.
  • the contaminant removal filter is used in the capture process (especially when the amount of contaminants is large), the contaminant removal is performed in the measurement process from the viewpoint of eliminating the influence of the contaminants on the flow rate and pressure of the sample fluid. It is preferable that the filter is removed or the measurement fluid is allowed to flow from another channel to the gap arrangement structure without passing through the contaminant removal filter.
  • the flow rate of the sample fluid is not particularly limited, but is preferably 1 ml / min or more, more preferably 1 liter / min or more. When the flow rate is within the above range, a trace amount substance in the specimen can be detected in a shorter time.
  • the change in resistance in the present invention is mainly due to the gap 11 of the gap arrangement structure 1 being reduced or blocked by the object 7 to be measured. Examples of this state are shown in FIGS. Shown in 4 shows the case of the size of the gap 11 where the DUT 7 is difficult to pass through, and FIG. 5 shows the case of the size of the gap 11 where the DUT 7 cannot pass through.
  • FIG. 6 shows an example in which the measured object 7 having a size that cannot be passed through and a size that cannot be passed through the measured object 7 are mixed with the size of the gap 11. is there.
  • At least one of the flow rate, pressure, and velocity of the measurement fluid may be measured in the measurement process. Since the flow rate decreases as the amount of the object to be measured in the void or main surface of the void arrangement structure increases, the amount of the object to be measured on the void arrangement structure by using a calibration curve created in advance by measuring the change in the flow rate Can know. Similarly, the flow velocity proportional to the flow rate also decreases as the amount of the object to be measured in the void portion or main surface of the void arrangement structure increases, so by measuring the change in flow velocity, it is possible to The amount of object to be measured on the gap arrangement structure can be known.
  • the change in pressure can be measured by using a calibration curve created in advance.
  • the amount of object to be measured on the arrangement structure can be known. Since the pressure is proportional to the temperature, it is preferable to perform temperature calibration when measuring the pressure.
  • the measurement process is performed as it is without moving the void arrangement structure in which the object to be measured is held by the capturing process. It is preferable to use a method and apparatus that can simultaneously perform the capturing step and the measuring step.
  • the measurement process may be carried out with a separate device by moving the gap arrangement structure holding the object to be measured in the capture process, and even in this case, the measurement accuracy is improved due to the classification performance of the gap arrangement structure. An effect can be obtained.
  • At least one measurement number of the flow rate of the measurement fluid, the pressure of the measurement fluid, and the velocity of the measurement fluid is not particularly limited, and may be performed as many times as necessary. Further, at least one of the flow rate of the measurement fluid, the pressure of the measurement fluid, and the velocity of the measurement fluid may be continuously or continuously measured while performing the capturing step.
  • the flow rate of the sample fluid in the capturing step and the time of the capturing step may be controlled according to the result of the measuring step. For example, in the measurement process, when the number of objects to be measured is larger than the number of voids, the measured value may be measured lower than the actual amount of objects to be measured, and further, the void arrangement structure may be damaged. Since it may occur, it is desirable to reduce the flow rate of the sample fluid in the capturing process or to shorten the time of the capturing process. In the present embodiment, since the capturing step and the measuring step can be performed simultaneously, such feedback control can be performed in real time.
  • the measuring device used in the above measuring method is for measuring the object to be measured based on the above-described gap arrangement structure and the amount of change in resistance to the passage of the measurement fluid of the gap arrangement structure before and after the capturing step. And a measurement mechanism.
  • the size of the gap is such that the object to be measured cannot pass or is difficult to pass.
  • the measurement apparatus of the present embodiment includes a cylindrical body 2 and a jig 21 that form a flow path for flowing a sample fluid and a measurement fluid.
  • the cross-sectional shape of the cylinder 2 was circular.
  • the arbitrary cross-sectional shape of the cylinder 2 is arbitrary, and examples include a square, a rectangle, an ellipse, and a circle.
  • the cross-sectional shape is configured by a curve for the purpose of reducing the resistance of the cylinder to the fluid.
  • a circular shape is preferable.
  • the gap arrangement structure 1 is installed in the middle of the flow path so that the sample fluid and the measurement fluid pass through the gap portion of the gap arrangement structure 1.
  • the gap arrangement structure 1 is sandwiched between two jigs 21 via an O-ring 3.
  • the measurement mechanism is configured to measure the flow rate of the measurement fluid and the pressure of the measurement fluid in at least one state before and after passing through the gap arrangement structure with respect to the gap arrangement structure before and after the capturing step. And a mechanism for measuring at least one of the velocity of the measurement fluid.
  • various known flow meters and pressure gauges can be used.
  • the gap arrangement structure 1 has a shape as shown in FIG. 3, and the gaps 11 are regularly arranged in the vertical and horizontal directions.
  • the size of the gap 11 is such that the object to be measured cannot pass or is difficult to pass.
  • the opening size of the gap indicated by d in FIG. 3B is approximately the same as the size of the object to be measured.
  • the opening size of the gap is equal to or less than the maximum length of the object to be measured (the maximum length of straight lines connecting two points on the surface of the object to be measured), and the minimum length of the object to be measured. It is preferable that the length is equal to or greater than the minimum length of straight lines connecting two points on the surface of the object to be measured.
  • the sample fluid passes through the gap arrangement structure 1 by flowing the atmosphere (specimen: sample fluid) in the direction of the arrow (FIG. 1) in the flow path by the pump 4, the sample is obtained by the gap arrangement structure 1. An object to be measured in the fluid is captured.
  • the flow rate and pressure of the measurement fluid before and after passing through the gap arrangement structure are measured for the gap arrangement structure before and after the capturing step. It should be noted that at least one of the flow meter 5 installed in the flow path of the cylindrical body 2 and the pressure gauge 6 installed so as to communicate with the flow path, the capturing step without moving the gap arrangement structure A measurement process can be performed.
  • a pump 4 for flowing a sample fluid into a flow path including the gap arrangement structure 1 is provided on the downstream side of the gap arrangement structure 1.
  • the air is sucked in the direction of the arrow to allow the air to pass through the gap arrangement structure 1, but is different from the first embodiment, but the other points are the same as in the first embodiment.
  • the flow meter 5 and the pressure gauge 6 are also provided on the downstream side of the gap arrangement structure 1.
  • the downstream flow path of the gap arrangement structure 1 becomes a closed space, so that the fluid to be measured is captured by the gap arrangement structure 1 in the downstream flow path. This is because the influence on the flow rate and pressure of the water increases.
  • the contaminant removal filter when providing the contaminant removal filter, it can be attached to the most upstream side of the flow path (opening on the upstream side of the jig 21) or the like, and the contaminant removal filter can be easily replaced. Can do.
  • Example 1 First, a measuring apparatus as shown in FIG. 1 is installed outdoors, and a microblower (manufactured by Murata Manufacturing Co., Ltd.) is used as the pump 4 to blow the specimen (atmosphere) in the direction of the arrow in FIG. By passing the body 1, PM2.5 (measurement object) was captured by the gap arrangement structure 1.
  • the microblower inlet has an air gap arrangement structure with a foreign matter removing filter (outer diameter 8 mm, pitch (S in FIG. 3B) 7.1 ⁇ m, opening size (d in FIG. 3B) 4.5 ⁇ m). Body) so that impurities larger than PM2.5 can be removed.
  • the void arrangement structure 1 is a flat plate structure made of Ni in which square voids are arranged in a square lattice pattern in the main surface direction as shown in FIG. Was used.
  • the whole flat structure is disk shape, and the outer diameter is 8 mm.
  • the pitch (S in FIG. 3B) is 2.6 ⁇ m
  • the opening size (d in FIG. 3B) is 1.8 ⁇ m.
  • the measured value [L / min] of the flow meter 5 was recorded about every 10 to 30 minutes from the start of the capturing step, and the ratio (percentage) to the measured value of the flow meter immediately after the start of the capturing step was calculated. Note that the flow rate immediately after the start of the capturing step (the state in which the object to be measured is not attached to the void arrangement structure) is 1.0 [L / min], and the measured value of the flow meter 5 is 1.0 [L / min] ] was defined as the flow rate ratio.
  • the jig 21 has a cylindrical shape with an inner diameter of 6 mm, and the cross section of the fluid flowing through the gap arrangement structure has a circular shape with a diameter of 6 mm.
  • the flow velocity [m / min] in the present embodiment is a value obtained by dividing the value of the flow meter 5 by the cross-sectional area, that is, a value obtained by dividing by 3 ⁇ 3 ⁇ 3.14 ⁇ 10 3 .
  • FIG. 7 shows the relationship between the flow rate of the sample fluid in Example 1 and the amount of PM2.5 (measurement object) trapped in the void arrangement structure. From the result of FIG. 7, it can be seen that there is a correlation between the flow rate ratio of the sample fluid and the PM2.5 amount. From the flow rate ratio with respect to the initial flow rate, the graph of FIG. It can be seen that the amount of (measurement object) can be measured.
  • the calibration curve is preferably created each time according to the size and type of the object to be measured and the structure of the void arrangement structure. For example, with a sample fluid composed only of an object that is slightly larger than the size of the gap, and only an object that is much larger than the size of the gap relative to the size of the gap of the gap arrangement structure. This is because the amount of change in resistance differs among the configured sample fluids even if the sample fluids have the same particle number concentration.
  • FIG. 8 shows the relationship between the pressure ratio of the sample fluid in Example 2 and the amount of PM2.5 (measurement object) trapped in the gap arrangement structure. From the result of FIG. 8, it can be seen that there is a correlation between the pressure ratio of the sample fluid and the amount of PM2.5. From the pressure ratio with respect to the initial flow rate, the graph of FIG. It can be seen that the amount of (measurement object) can be measured.
  • the transmittance for each sample fluid was similarly measured except that a resin membrane filter of the same size (made of polytetrafluoroethylene, average pore diameter 1.5 ⁇ m) was used instead of the void arrangement structure. Calculated.
  • FIG. 9 shows the relationship between the average particle diameter and the transmittance in each sample fluid in Comparative Test 1. From the results of FIG. 9, it can be seen that the classification performance of the gap arrangement structure is clearly higher than that of the membrane filter. This is considered to be because, unlike an irregular gap such as a membrane filter, the gap portion of the gap arrangement structure can be easily controlled in shape and size, so that uniform transmission characteristics can be obtained. For this reason, according to the present invention, for example, when only the particles having a predetermined particle size range are measured, the error factor due to the classification performance is reduced, so that highly accurate measurement is possible.
  • 1 gap arrangement structure 10a main surface, 11 gap, 2 cylinder, 21 jig, 3 O-ring, 4 pump, 5 flow meter, 6 pressure gauge.

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Abstract

　検体中に含まれる少なくとも１種の被測定物の有無または量を測定する方法であって、前記検体を含む試料流体を、互いに対向する一対の主面を有し、両主面を貫通する複数の空隙部を有する空隙配置構造体に通過させることにより、前記被測定物を前記空隙配置構造体に捕捉する捕捉工程と、前記捕捉工程の前後における前記空隙配置構造体の測定用流体の通過に対する抵抗の変化量に基づいて、前記被測定物を測定する測定工程とを含み、前記空隙部の大きさは、前記被測定物が通過できないか、または通過し難い大きさである、測定方法。

Description

被測定物の測定方法および測定装置
　本発明は、被測定物の測定方法および測定装置に関する。
　従来から、物質の特性を分析するために、空隙配置構造体に被測定物を保持して、その被測定物が保持された空隙配置構造体に電磁波を照射し、その透過スペクトル等を解析して被測定物の有無または量を検出する測定方法が用いられている。具体的には、例えば、金属メッシュフィルタに付着したタンパク質などの被測定物に、テラヘルツ波を照射して透過スペクトルを解析する手法が挙げられる。
　このような電磁波を用いた透過スペクトルの解析手法の従来技術として、特許文献１（特開２００８－１８５５５２号公報）には、被測定物が保持された空隙領域を有する空隙配置構造体（具体的には、メッシュ状の導体板）に向かって、空隙配置構造体の主面に垂直な方向に対して斜めの方向から電磁波を照射して、空隙配置構造体を透過した電磁波を測定し、測定値の周波数特性に生じたディップ波形の位置が、被測定物の存在により移動することに基づいて被測定物の特性を検出する測定方法が開示されている。
　従来、検体中に含まれる被測定物をかかる測定方法を用いて測定する場合は、通常、まず被測定物を検体中から抽出した後に、抽出された被測定物を空隙配置構造体に保持した状態で電磁波による測定を行っていた。このため、電磁波を照射および検出するシステムが別途必要になり、測定装置が大型になったり、また、被測定物の抽出工程の後に、被測定物を保持した空隙配置構造体を電磁波の透過特性等を測定できるように設置し直す作業やそのための機構が必要になったりするという問題があった。
特開２００８－１８５５５２号公報
　本発明は上記の事情に鑑み、簡便に高精度の測定が実施できる被測定物の測定方法、および、小型化が可能であり高精度な被測定物の測定装置を提供することを目的とする。
　本発明は、検体中に含まれる少なくとも１種の被測定物の有無または量を測定する方法であって、
　前記検体を含む試料流体を、互いに対向する一対の主面を有し、両主面を貫通する複数の空隙部を有する空隙配置構造体に通過させることにより、前記被測定物を前記空隙配置構造体に捕捉する捕捉工程と、
　前記捕捉工程の前後における前記空隙配置構造体の測定用流体の通過に対する抵抗の変化量に基づいて、前記被測定物を測定する測定工程とを含み、
　前記空隙部の大きさは、前記被測定物が通過できないか、または通過し難い大きさである、測定方法である。
　前記測定工程において、前記補足工程の前後の前記空隙配置構造体について、前記空隙配置構造体を通過する前と前記空隙配置構造体を通過する後との少なくとも１つの状態における前記測定用流体の流量と前記測定用流体の圧力と前記測定用流体の速度との少なくとも１つを測定することが好ましい。
　前記空隙配置構造体を移動せずに、前記捕捉工程および前記測定工程を実施することが好ましい。
　また、本発明は、上記の測定方法に用いられる測定装置であって、
　互いに対向する一対の主面を有し、両主面を貫通する複数の空隙部を有する空隙配置構造体と、
　前記捕捉工程の前後における前記空隙配置構造体の測定用流体の通過に対する抵抗の変化量に基づいて、前記被測定物を測定するための測定機構とを備え、
　前記空隙部の大きさは、前記被測定物が通過できないか、または通過し難い大きさである、測定装置にも関する。
　前記試料流体および前記測定用流体を流すための流路を形成する筒体を備え、
　前記空隙配置構造体の前記空隙部を前記試料流体および前記測定用流体が通過するように、前記流路の途中に前記空隙配置構造体が設置されていることが好ましい。
　前記測定機構は、前記捕捉工程の前後の前記空隙配置構造体について、前記空隙配置構造体を通過する前と前記空隙配置構造体を通過する後との少なくとも１つの状態における前記測定用流体の流量と前記測定用流体の圧力と前記測定用流体の速度との少なくとも１つを測定するための機構であることが好ましい。
　本発明によれば、簡便に高精度の測定が実施できる被測定物の測定方法、および、小型化が可能であり高精度な被測定物の測定装置を提供することができる。
実施形態１の測定方法および測定装置を説明するための模式図である。 実施形態２の測定方法および測定装置を説明するための模式図である。 本発明で用いる空隙配置構造体の構造を説明するための模式図である。 本発明における抵抗の変化の要因を説明するための模式図である。 本発明における抵抗の変化の要因を説明するための別の模式図である。 本発明における抵抗の変化の要因を説明するためのさらに別の模式図である。 実施例１における試料流体の流量と空隙配置構造体に捕捉された被測定物（ＰＭ２．５）量との関係を示すグラフである。 実施例２における試料流体の圧力差と空隙配置構造体に捕捉された被測定物（ＰＭ２．５）量との関係を示すグラフである。 比較試験１における粒子径と透過率との関係を示すグラフである。
　本発明の測定方法は、検体中に含まれる少なくとも１種の被測定物（測定対象となる化合物）の有無または量を測定する方法である。
　「検体」は、少なくとも１種の被測定物を含む。検体は、気体、液体等の流体であってもよく、固体の混合物等の非流体であってもよい。検体が流体である場合は、検体をそのまま試料流体として用いてもよく、検体を流体で希釈したものを試料流体として用いてもよい。ただし、検体が非流体である場合は、例えば、検体を流体に分散させることにより試料流体を調製する必要がある。
　「被測定物」は、好ましくは、少なくともその外表面が試料流体中で不溶性の固体からなる物体（生体等も含む）である。具体的な被測定物としては、例えば、気体、液体または固体混合物中に含まれる無機物、有機物もしくはそれらの複合物、または、微生物もしくは細胞（人工多能性幹細胞（iＰＳ細胞）、ガン化細胞を含む）、菌、ウィルスなどが挙げられる。気体中の無機物、有機物もしくはそれらの複合物としては、例えば、大気中のＰＭ２．５や、ＳＰＭ、ＰＭ１０、花粉などが挙げられる。
　なお、ＰＭ（Particulate　Matter）２．５とは、大気中に浮遊する粒子状物質であり、粒子径が概ね２．５μｍ以下のものであるが、厳密には、粒子径が２．５μｍの粒子を５０％の割合で捕集できる分粒装置を透過する微粒子である。ＰＭ２．５は、呼吸器疾患、循環器疾患および肺がんの疾患に影響を与えると考えられている。また、ＳＰＭ（Suspended　Particulate　Matter）は、粒子径が７μｍの粒子を５０％の割合で捕集できる分粒装置を透過する微粒子である。また、ＰＭ１０は、粒子径が１０μｍの粒子を５０％の割合で捕集できる分粒装置を透過する微粒子である。
　「被測定物の有無または量を測定する」とは、検体中に含まれる被測定物の検出や定量を行うことであり、例えば、検体中の微量の被測定物の検出や被測定物の含有量の測定を行う場合が挙げられる。
　測定用流体としては、被測定物と同程度以上のサイズの物体を含まない基準流体を用いることができる。ただし、簡便な測定を行う観点からは、試料流体とは別の基準流体を流すよりも、試料流体と同じ流体を測定用流体として用いることが好ましい。この場合、試料流体を空隙配置構造体を含む流路に流す時間（捕捉工程の時間）に対して、測定用流体としての試料流体を空隙配置構造体を含む流路に流す時間（測定工程の時間）が十分に短く、試料流体中の被測定物の含有量が少ない場合は、測定工程で測定用流体（試料流体）に含まれる被測定物が空隙配置構造体に捕捉されることによって生じる測定誤差は無視することができるため、測定上の問題は特に生じない。
　本発明の測定方法は、基本的に、
　（１）　検体を含む試料流体を、互いに対向する一対の主面を有し、両主面を貫通する複数の空隙部を有する空隙配置構造体に通過させることにより、被測定物を空隙配置構造体に捕捉する工程（捕捉工程）と、
　（２）　捕捉工程の前後における空隙配置構造体の測定用流体の通過に対する抵抗の変化量に基づいて、被測定物を測定する工程（測定工程）とを含むことを特徴とする。
　捕捉工程において、被測定物を「捕捉する」とは、例えば、空隙配置構造体をろ過フィルタとして用いて、空隙配置構造体の空隙部内や主面に被測定物を保持することをいう。
　（空隙配置構造体）
　本発明で用いられる空隙配置構造体は、互いに対向する一対の主面を有し、両主面を貫通する複数の空隙部を有している。尚、一対の主面は実質的に互いに平行であることが好ましい。
　空隙部の大きさは、被測定物が通過できないか、または通過し難い大きさである。また、空隙部の形状も、被測定物が通過できないか、または通過し難い形状である。すなわち、本発明に用いられる空隙配置構造体は、空隙部に検体を含む試料流体を通過させたときに、被測定物が空隙部（空隙配置構造体）で捕捉されるような構成を有していればよい。
　空隙部の数および配置は、特に限定されないが、空隙部の面積比率（開口率）が出来る限り多くなるような配置であることが好ましい。例えば、被測定物の量が多い場合には被測定物で塞がれる空隙部の比率が多くなり、空隙配置構造体の空隙部以外の部分（空隙配置構造体自体）の表面にも被測定物が捕捉されやすくなるが、空隙部以外の部分で捕捉された被測定物は、本発明で測定の指標とする流量変化や圧力変化に反映されないため、測定誤差の要因となり得る。このため、必要な強度等を維持できる範囲で、空隙部以外の部分を出来る限り減少させるような構成（空隙部の形状および配置）を有する空隙配置構造体を設計することが好ましい。空隙配置構造体の主面における単位面積当たりの開口部の面積を開口率とした場合、特に限定されるものではないが、開口率は、好ましくは１０％以上であり、より好ましくは２０％以上であり、さらに好ましくは３０％以上である。開口率が大きくなると、多量の流体を流すことができるため、検体中の微量物質をより短時間で多く検出できるだけでなく、抵抗の変化量を測定する際のダイナミックレンジを大きくできるので被測定物を測定する際に有利である。
　なお、空隙配置構造体は、準周期構造体または周期構造体であってもよい。この場合、検体（流体）の流れの局所化等による測定のばらつきが抑制され、測定精度を高めることができ、また、所望のサイズまたは形状の空隙部を有する空隙配置構造体を再現性よく製造することができる。さらに、上記のような準周期構造体または周期構造体である空隙配置構造体を用いることによって、必要に応じて、被測定物が捕捉された空隙配置構造体を、従来の電磁波を照射してその透過スペクトルを解析する手法にそのまま使用することができる。
　準周期構造体とは、並進対称性は持たないが配列には秩序性が保たれている構造体のことである。準周期構造体としては、例えば、１次元準周期構造体としてフィボナッチ構造、２次元準周期構造体としてペンローズ構造が挙げられる。周期構造体とは、並進対称性に代表される様な空間対称性を持つ構造体のことであり、その対称の次元に応じて１次元周期構造体、２次元周期構造体、３次元周期構造体に分類される。１次元周期構造体は、例えば、ワイヤーグリッド構造、１次元回折格子などが挙げられる。２次元周期構造体は、例えば、メッシュフィルタ、２次元回折格子などが挙げられる。これらの周期構造体のうちでも、２次元周期構造体が好適に用いられる。
　２次元周期構造体としては、例えば、図３に示すようなマトリックス状に一定の間隔で空隙部が配置された板状構造体（格子状構造体）が挙げられる。図３（ａ）に示す空隙配置構造体１は、その主面１０ａ側からみて正方形の空隙部１１が、該正方形の各辺と平行な２つの配列方向（図中の縦方向と横方向）に等しい間隔で設けられた板状構造体である。空隙部の周期配列は特に限定されるものではないが、好ましくは長方格子配列、正方格子配列、三角格子配列、正三角格子配列であり、より好ましくは、高い開口率が得られて作製が容易という観点から正方格子配列、正三角格子配列である。
　また、空隙部が図３（ａ）に示すように縦横に規則的に配置された空隙配置構造体１において、図３（ｂ）にｓで示される空隙部の格子間隔（ピッチ）は、特に制限されず、検体および被測定物の量等に応じて適宜決定される。空隙部の格子間隔は特に限定されるものではないが、好ましくは空隙部の大きさの１倍より大きく３．１６倍以下であり、より好ましくは空隙部の大きさの１倍より大きく２．２４倍以下であり、さらに好ましくは空隙部の大きさの１倍より大きく１．８３倍以下である。格子間隔が前記範囲にある場合、開口率が高く、高精度での測定が可能となる。
　空隙配置構造体の厚みは、特に制限されず、被測定物の大きさや検体（流体）の流量等に応じて適宜決定される。また、空隙配置構造体の全体の寸法は、特に制限されず、空隙部の開口率、検体および被測定物の量、測定装置の構成等に応じて適宜決定される。
　空隙配置構造体を構成する材料は、特に限定されないが、例えば、金属や樹脂であり、強度や耐久性の面で金属を用いることが好ましい。金属としては、例えば、金、銀、銅、鉄、ニッケル、クロム、シリコン、ゲルマニウムなどが挙げられ、好ましくは金、銀、銅、ニッケル、クロムであり、さらに好ましくは金、ニッケルである。これらの材料を用いる場合、試料流体による空隙配置構造体の侵食を抑制することができる。
　なお、捕捉工程において、空隙部の大きさや形状の異なる２種以上の空隙配置構造体を用いて、サイズ等の異なる２種以上の被測定物をそれぞれ別々の空隙配置構造体に捕捉してもよい。例えば、空隙部のサイズが大きな空隙配置構造体が上流側となるように、２種以上の空隙配置構造体を流路に設置して、該流路に試料流体を流すことにより、各々の空隙部のサイズに応じた被測定物を別々の空隙配置構造体に捕捉することができる。
　また、本発明の測定方法は、試料流体を空隙配置構造体に通過させる前に、あらかじめ被測定物より大きいサイズの夾雑物等を除去しておく工程（夾雑物除去工程）を含んでいることが好ましい。これにより、捕捉工程で夾雑物が空隙配置構造体に捕捉されることに起因する測定誤差を排除できる。夾雑物除去工程では、例えば、試料流体を夾雑物除去フィルタに通過させることで試料流体中の夾雑物を除去する。
　夾雑物除去フィルタとしては、被測定物よりも大きな夾雑物を試料流体からあらかじめ除去できるものであれば特に限定されず、種々公知のフィルタを用いることができる。測定精度を高めるためには、被測定物に近い大きさの夾雑物を含む夾雑物の除去率が高く、かつ、被測定物の通過率が高い（被測定物が捕捉され難い）フィルタを用いることが好ましく、かかるフィルタとしては、例えば、被測定物を捕捉するための空隙配置構造体の空隙部よりもサイズの大きな空隙部を有する空隙配置構造体を夾雑物除去フィルタとして用いることができる。空隙配置構造体は、不織布やメンブレン等の一般的なフィルタよりも流体を通過する空隙部の大きさ及び形状を制御しやすいことから、分級性能が高いためである。
　ただし、捕捉工程で、夾雑物除去フィルタを用いる場合（特に夾雑物の量が多い場合）は、夾雑物による試料流体の流量および圧力への影響を排除する観点からは、測定工程では夾雑物除去フィルタを取り外すか、あるいは、測定用流体を別の流路から夾雑物除去フィルタを通さずに空隙配置構造体に流すことが好ましい。尚、試料流体の流量は特に限定されるものではないが、好ましくは毎分１ミリリットル以上であり、より好ましくは、毎分１リットル以上である。流量が前記範囲にある場合、検体中の微量物質をより短時間で検出することができる。
　（測定工程）
　本発明における抵抗の変化は、空隙配置構造体１の空隙部１１が被測定物７によって小さくなった、または、塞がれたことが主要因であり、この状態の例を図４～図６に示す。図４は、被測定物７が通過し難い空隙部１１の大きさの場合であり、図５は、被測定物７が通過できない空隙部１１の大きさの場合である。また、図６は、空隙部１１の大きさに対して、被測定物７の中に通過できない大きさと通過し難い大きさの被測定物７が混在している場合の例を示したものである。
　具体的に本実施形態では、測定工程において、測定用流体の流量と圧力と速度の少なくとも１つを測定すれば良い。空隙配置構造体の空隙部または主面の被測定物量が増加することで流量は減少するので、流量の変化を計測することで、予め作成した検量線などにより空隙配置構造体上の被測定物量を知ることができる。同様に、流量と比例関係にある流速も空隙配置構造体の空隙部または主面の被測定物量が増加することで減少するので、流速の変化を計測することで、予め作成した検量線などにより空隙配置構造体上の被測定物量を知ることができる。また、空隙配置構造体の空隙部または主面の被測定物量が増加することで空隙配置構造体の圧力損失は増加するので、圧力の変化を計測することで、予め作成した検量線などにより空隙配置構造体上の被測定物量を知ることができる。尚、圧力は温度に比例するため、圧力を測定する場合には温度校正することが好ましい。
　このように、簡便な測定および測定装置の小型化等の観点からは、例えば、捕捉工程により被測定物が保持された空隙配置構造体を移動等せずに、そのままの状態で測定工程を実施することが好ましく、捕捉工程と測定工程とを同時に実施できるような方法および装置を用いることがより好ましい。ただし、捕捉工程により被測定物が保持された空隙配置構造体を移動等して別途の装置により測定工程を実施してもよく、この場合でも、空隙配置構造体の分級性能による測定精度の向上効果は得ることができる。
　測定工程での、測定用流体の流量と測定用流体の圧力と測定用流体の速度との少なくとも１つの測定回数は特に限定されず、必要な回数実施すればよい。また、捕捉工程を実施しながら、測定用流体の流量と測定用流体の圧力と測定用流体の速度との少なくとも１つを連続的または継続的に測定してもよい。
　尚、測定工程の結果によって、捕捉工程における試料流体の流量および捕捉工程の時間を制御してもよい。例えば、測定工程において、空隙部の数より被測定物の数が多い場合などには、実際の被測定物の量よりも測定値が低く測定される場合があり、さらには空隙配置構造体の破損が生じる場合もあるため、捕捉工程における試料流体の流量を少なくするか、あるいは、捕捉工程の時間を短くすることが望ましい。尚、本実施形態では、捕捉工程と測定工程を同時に行うこともできるため、このようなフィードバック制御をリアルタイムで実施することが可能である。
　（測定装置）
　上記の測定方法に用いる測定装置は、上記の空隙配置構造体と、捕捉工程の前後における空隙配置構造体の測定用流体の通過に対する抵抗の変化量に基づいて、被測定物を測定するための測定機構とを備える。
　空隙部の大きさは、被測定物が通過できないか、または通過し難い大きさである。
　以下、実施形態に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
　（実施形態１）
　本実施形態の測定装置は、図１に示されるように、試料流体および測定用流体を流すための流路を形成する筒体２および治具２１とを備えている。筒体２の断面形状は円形であった。なお、筒体２の任意の断面形状は任意であり、正方形、長方形、楕円形、円形などが挙げられるが、筒体が流体に及ぼす抵抗を低減することを目的として、断面形状は曲線で構成されることが好ましく、より好ましくは円形が良い。空隙配置構造体１の空隙部を試料流体および測定用流体が通過するように、流路の途中に空隙配置構造体１が設置されている。なお、空隙配置構造体１はＯ－リング３を介して２つの治具２１に挟持されている。流体の通過に対する抵抗の変化量を高精度で測定することを目的として、空隙配置構造体１と治具２１との間が密封されていることが好ましい。
　測定機構は、捕捉工程の前後の空隙配置構造体について、空隙配置構造体を通過する前と空隙配置構造体を通過する後との少なくとも１つの状態における測定用流体の流量と測定用流体の圧力と測定用流体の速度との少なくとも１つを測定するための機構である。具体的には、種々公知の流量計や圧力計を用いることができる。
　空隙配置構造体１は、図３に示すような形状を有しており、空隙部１１が縦横に規則的に配置されている。空隙部１１の大きさは、被測定物が通過できないか、または通過し難い大きさである。例えば、空隙配置構造体１において、図３（ｂ）にｄで示される空隙部の開口サイズは、被測定物の大きさと同程度であることが好ましい。具体的には、空隙部の開口サイズは、被測定物の最大長（被測定物の表面上の２点間を結ぶ直線のうち最大のものの長さ）以下であり、被測定物の最小長（被測定物の表面上の２点間を結ぶ直線のうち最小のものの長さ）以上であることが好ましい。
　まず、ポンプ４によって大気（検体：試料流体）を流路内の矢印（図１）の方向に流すことにより、空隙配置構造体１を試料流体が通過する際に、空隙配置構造体１により試料流体中の被測定物が捕捉される。
　本実施形態では、捕捉工程の前後の空隙配置構造体について、空隙配置構造体を通過する前後の測定用流体の流量および圧力を測定する。なお、筒体２の流路内に設置された流量計５と流路内に連通するように設置された圧力計６との少なくとも１つにより、空隙配置構造体を移動せずに捕捉工程および測定工程を実施することができる。
　なお、本実施形態において、夾雑物除去フィルタを設ける場合は、ポンプ４の上流側などに取り付けることができ、夾雑物除去フィルタの交換作業を容易に行うことができる。
　（実施形態２）
　図２を参照して、本実施形態は、空隙配置構造体１を含む流路に試料流体を流すためのポンプ４が空隙配置構造体１の下流側に設けられており、ポンプ４図２の矢印の方向に大気を吸引することで、大気を空隙配置構造体１に通過させる点で、実施形態１とは異なるが、それ以外の点は実施形態１と同様である。
　この場合、流量計５および圧力計６も空隙配置構造体１の下流側に設けられることが好ましい。本実施形態の構成上、空隙配置構造体１の下流側の流路が閉じた空間となるため、下流側の流路内において、被測定物が空隙配置構造体１で捕捉されることによる流体の流量や圧力への影響が大きくなるからである。
　本実施形態において、夾雑物除去フィルタを設ける場合は、流路の最上流側(治具２１の上流側の開口部）などに取り付けることができ、夾雑物除去フィルタの交換作業を容易に行うことができる。
　本実施形態においても、実施形態１と同様の効果が奏される。
　以下、実施例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
　（実施例１）
　まず、図１に示すような測定装置を屋外に設置し、ポンプ４としてマイクロブロア（株式会社村田製作所製）を用いて、検体（大気）を図１の矢印の方向へ送風して空隙配置構造体１を通過させることにより、空隙配置構造体１でＰＭ２．５（被測定物）を捕捉した。なお、マイクロブロアの吸入口には夾雑物除去フィルタ（外径８ｍｍ、ピッチ（図３（ｂ）のＳ）７．１μｍ、開口サイズ（図３（ｂ）のｄ）４．５μｍの空隙配置構造体）を設けて、ＰＭ２．５より大きい夾雑物を除去できるようにした。
　ここで、空隙配置構造体１としては、図３に示されるように正方形の空隙が主面方向に正方格子状に配置されたＮｉ製の平板状構造体で、厚みが１．０μｍであるものを用いた。なお、平板状構造体の全体は円盤状であり、その外径は８ｍｍである。空隙配置構造体１において、ピッチ（図３（ｂ）のＳ）は２．６μｍであり、開口サイズ（図３（ｂ）のｄ）は１．８μｍである。
　捕捉工程の開始から約１０～３０分ごとに、流量計５の計測値［Ｌ／ｍｉｎ］を記録し、捕捉工程開始直後の流量計の計測値に対する比率（百分率）を算出した。尚、捕捉工程開始直後（空隙配置構造体に被測定物が付着していない状態）の流量は１．０［Ｌ／ｍｉｎ］であり、流量計５の計測値を１．０［Ｌ／ｍｉｎ］で割った値を流量比率と定義した。流量計５による計測の直後に、一旦、空隙配置構造体を測定装置から取り外して、ＦＴＩＲ（フーリエ変換赤外分光法）にて、空隙配置構造体の赤外光の透過特性を計測し、捕捉工程開始前の透過特性に対する変化量から、空隙配置構造体に捕捉されたＰＭ２．５の量（ＰＭ２．５量）を算出した。尚、治具２１は内径６ｍｍの円筒形状であり、空隙配置構造体を流れる流体の断面も直径６ｍｍの円形状であった。そのため、本実施例における流速［ｍ／分］は、流量計５の値を断面面積で割った値であり、即ち、３×３×３．１４×１０３で割った値である。
　図７に、実施例１における試料流体の流量と空隙配置構造体に捕捉されたＰＭ２．５（被測定物）量との関係を示す。図７の結果から、試料流体の流量比率とＰＭ２．５量との間には相関性があることが分かり、図７のようなグラフを検量線として、初期流量に対する流量比率から、ＰＭ２．５（被測定物）量の測定が可能であることが分かる。
　尚、検量線は被測定物の大きさや種類と空隙配置構造体の構造に応じて、都度作成することが好ましい。例えば、空隙配置構造体の空隙部の大きさに対して、空隙部の大きさより僅かに大きな被測定物のみで構成された試料流体と、空隙部の大きさよりもはるかに大きな被測定物のみで構成された試料流体では、同じ粒子数濃度の試料流体であっても、抵抗の変化量が異なるためである。この検量線を作成する際には、被測定物の大きさや組成や粒子数濃度が既知である、標準粒子を含んだ流体を用いるのが好ましい。
　（実施例２）
　流量計５の代わりに、圧力計６の計測値［ｋＰａ］を記録して、捕捉工程開始直後の圧力計の計測値に対する比率（百分率）を算出し、捕捉工程の開始から約１０～３０分ごとに計測した点以外は、実施例１と同様にして、試料流体の圧力比率を算出した。なお、圧力比率は、以下の式：
　圧力比率［％］＝１００×（「ポンプの静圧」－「圧力計測値」）／「ポンプの静圧」
　に基づいて算出し、ポンプの静圧は２．５ｋＰａであった。
　図８に、実施例２における試料流体の圧力比率と空隙配置構造体に捕捉されたＰＭ２．５（被測定物）量との関係を示す。図８の結果から、試料流体の圧力比率とＰＭ２．５量との間には相関性があることが分かり、図８のようなグラフを検量線として、初期流量に対する圧力比率から、ＰＭ２．５（被測定物）量の測定が可能であることが分かる。
　（比較試験１）
　実施例１と同様の空隙配置構造体を通過するように、平均粒子径：０．１、０．５、１．０、２．０、３．０、４．０、５．０μｍ（ＣＶ＜５％以下）のＭｉｃｒｏｍｏｄ社製のラテックス粒子（ポリスチレン粒子）の水溶液を用意し、アトマイター（噴霧乾燥機）にてエアロゾル（模擬的な試料流体）にした後、そのエアロゾルを流量５Ｌ／ｍｉｎのポンプにより空隙配置構造体を通過させ、パーティクルカウンターを用いて、透過した粒子数を計測し、流し込んだ粒子数を基準にして、各試料流体ごとに粒子の透過率（通過率）を算出した。
　比較として、空隙配置構造体の代わりに、同サイズの樹脂製のメンブレンフィルタ（ポリテトラフルオロエチレン製、平均孔径１．５μｍ）を用いた以外は、同様にして、各試料流体ごとの透過率を算出した。
　図９に、比較試験１における各試料流体中の平均粒子径と透過率との関係を示す。図９の結果から、メンブレンフィルタに比べて、明らかに空隙配置構造体の分級性能が高いことが分かる。これは、メンブレンフィルタのような不規則な空隙とは異なり、空隙配置構造体の空隙部は形状やサイズを制御し易いため、均一な透過特性が得られるためであると考えられる。このため、本発明によれば、例えば、所定の粒径範囲の粒子だけを被測定物とする場合に、分級性能による誤差要因が減少するため、高精度な測定が可能となる。
　今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
　１　空隙配置構造体、１０ａ　主面、１１　空隙部、２　筒体、２１　治具、３　Ｏ－リング、４　ポンプ、５　流量計、６　圧力計。

Claims (6)

  1. 　検体中に含まれる少なくとも１種の被測定物の有無または量を測定する方法であって、
    　前記検体を含む試料流体を、互いに対向する一対の主面を有し、両主面を貫通する複数の空隙部を有する空隙配置構造体に通過させることにより、前記被測定物を前記空隙配置構造体に捕捉する捕捉工程と、
    　前記捕捉工程の前後における前記空隙配置構造体の測定用流体の通過に対する抵抗の変化量に基づいて、前記被測定物を測定する測定工程とを含み、
    　前記空隙部の大きさは、前記被測定物が通過できないか、または通過し難い大きさである、測定方法。
  2. 　前記測定工程において、前記捕捉工程の前後の前記空隙配置構造体について、前記空隙配置構造体を通過する前と前記空隙配置構造体を通過する後との少なくとも１つの状態における前記測定用流体の流量と前記測定用流体の圧力と前記測定用流体の速度との少なくとも１つを測定する、請求項１に記載の測定方法。
  3. 　前記空隙配置構造体を移動せずに、前記捕捉工程および前記測定工程を実施する、請求項１または２に記載の測定方法。
  4. 　請求項１に記載の測定方法に用いられる測定装置であって、
    　互いに対向する一対の主面を有し、両主面を貫通する複数の空隙部を有する空隙配置構造体と、
    　前記捕捉工程の前後における前記空隙配置構造体の測定用流体の通過に対する抵抗の変化量に基づいて、前記被測定物を測定するための測定機構とを備え、
    　前記空隙部の大きさは、前記被測定物が通過できないか、または通過し難い大きさである、測定装置。
  5. 　前記試料流体および前記測定用流体を流すための流路を形成する筒体を備え、
    　前記空隙配置構造体の前記空隙部を前記試料流体および前記測定用流体が通過するように、前記流路の途中に前記空隙配置構造体が設置されている、請求項４に記載の測定装置。
  6. 　前記測定機構は、前記捕捉工程の前後の前記空隙配置構造体について、前記空隙配置構造体を通過する前と前記空隙配置構造体を通過する後との少なくとも１つの状態における前記測定用流体の流量と前記測定用流体の圧力と前記測定用流体の速度との少なくとも１つを測定するための機構である、請求項４または５に記載の測定方法。
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