WO2020026378A1 - 光散乱検出装置および光散乱検出方法 - Google Patents

光散乱検出装置および光散乱検出方法 Download PDF

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light
optical system
scattering detection
light scattering
detection device
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Inventor
亨 山口
敦 笠谷
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株式会社島津製作所
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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
    • G01N15/10—Investigating individual particles
    • G01N15/14—Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/47—Scattering, i.e. diffuse reflection
    • G01N21/49—Scattering, i.e. diffuse reflection within a body or fluid

Definitions

  • the present invention relates to a light scattering detection device and a light scattering detection method used for a particle detection device for measuring the molecular weight, the turning radius (or the size), and the like of the fine particles dispersed in a liquid sample.
  • SEC Size exclusion chromatography
  • GPC gel filtration chromatography
  • UV absorbance detector UV absorbance detector
  • differential refractive index detector a multi-angle light scattering (MALS) detector
  • MALS detection device has a feature that the molecular weight and the particle size of a measurement sample can be calculated (Patent Documents 1 and 2).
  • the measurement error of the detector may increase due to the refractive index of the solvent in the liquid sample.
  • the intensity distribution of the scattered light projected on the sensor differs depending on the position of the sample in the flow path, and the measurement accuracy is significantly deteriorated.
  • an object of the present invention is to provide a light scattering detection device and a light scattering detection method capable of accurately measuring a molecular weight, a turning radius (or size), and the like of fine particles in a liquid sample.
  • a light scattering detection device is a light scattering detection device for detecting fine particles in a liquid sample, wherein a transparent sample cell holding the liquid sample and coherent light are applied to the sample cell.
  • the position adjusting device may be a device that adjusts the position of the collimating optical system and / or the detector along the optical axis direction. .
  • control device for controlling the position adjusting device based on the refractive index information of the solvent in the liquid sample may be provided.
  • the apparatus may further include a storage unit that stores the refractive index information of the solvent, and the control device may extract the refractive index information from the storage unit.
  • An aperture plate may be provided at a conjugate point of the relay optical system.
  • the light source may be arranged such that an optical axis of coherent light incident on the sample cell from the light source is inclined at a predetermined angle from a plane including the sample cell and the detector.
  • a light scattering detection method is a light scattering detection method for detecting fine particles in a liquid sample, the method comprising: irradiating the liquid sample with coherent light; A step of condensing light scattered with different scattering angles, a step of converting the collected scattered light into a parallel light beam, and a step of receiving and detecting the parallel light beam; and The distance between the conversion position of the parallel light flux and the detection position in the optical axis direction is adjusted based on the refractive index information of the solvent.
  • the distance between the parallel light beam conversion position and the detection position may be adjusted by moving the parallel light beam conversion position and / or the detection position along the optical axis direction.
  • the conversion position of the parallel light beam and / or the detection position may be controlled based on the refractive index information of the solvent in the liquid sample.
  • a light scattering detection device and a light scattering detection method that provide a light scattering detection device capable of accurately measuring the molecular weight, the radius of gyration (or size), and the like of fine particles dispersed in a liquid sample. Can be provided.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram of a relationship between a distance between a collimator lens and a sensor and a sensor light receiving position error.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram of a relationship between a distance between a collimator lens and a sensor and a sensor light receiving position error.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram of a relationship between a distance between a collimator lens and a sensor and a sensor light receiving position error.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram of a relationship between a distance between a collimator lens and a sensor and a sensor light receiving position error.
  • FIG. 3 is a plan view of a basic configuration example of the MALS detection device.
  • FIG. 3 is a side view of a basic configuration example of the MALS detection device. It is a top view of the example of an array sensor optical system.
  • FIG. 3 is an enlarged view in the XZ plane of the center of the sample cell.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram of a relationship between a radiation angle and a sensor light receiving position.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram of a relationship between a radiation angle and a sensor light receiving position.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram of a relationship between a distance between a collimator lens and a sensor and a sensor light receiving position error.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram of a relationship between a refractive index of a solvent and a sensor light receiving position error.
  • FIG. 1 is a plan view of a first embodiment of the light scattering detection device according to the present invention.
  • FIG. 2 is a side view of the light scattering detection device according to the first embodiment.
  • the light scattering detection device 1 according to the present embodiment detects the molecular weight, the radius of gyration (or size), and the like of fine particles (for example, proteins and polymers) dispersed in a liquid sample. It is a device to do.
  • the light scattering detection device 1 includes a sample cell 10, a light source 20, a beam damper 80, a relay optical system 40, an aperture plate 50, a collimating optical system 60, a detector 70, and a position adjusting device 90.
  • a sample cell 10 a sample cell 10
  • a light source 20 a beam damper 80
  • a relay optical system 40 an aperture plate 50
  • a collimating optical system 60 a detector 70
  • a position adjusting device 90 a position adjusting device 90.
  • the sample cell 10 is a transparent cylindrical cell that holds a liquid sample in an internal flow path.
  • the sample cell 10 is formed of, for example, colorless and transparent quartz glass.
  • the light source 20 irradiates the sample cell 10 with coherent light.
  • the coherent light the phase relationship of the light waves at any two points in the light beam is time-invariant and kept constant, and when the light beam is split by an arbitrary method, a large optical path difference is given and the light beams are superimposed again. Shows high coherence.
  • a laser light source for irradiating a visible light laser is employed. There is no perfect coherent light in the natural world, and laser light oscillating in a single mode is light close to a coherent state.
  • a condensing optical system 21 is disposed on the optical path L1 of the incident light from the light source 20 to the sample cell 10.
  • the condenser optical system 21 for example, a single condenser lens is employed. This condensing lens is a plano-convex lens, and the incident side of the light from the light source 20 is formed as a convex surface, and the emitting side is formed as a flat surface.
  • a single condenser lens is used as the condenser optical system 21, but the condenser optical system 21 may be configured by combining a plurality of compound lenses or condenser mirrors.
  • the light source 20 and the condensing optical system 21 are arranged such that the optical axis of the coherent light incident on the sample cell 10 from the light source 20 is a predetermined angle from a plane (XY plane) including the sample cell 10 and the detector 50. It is arranged to be inclined at an angle (tilt angle ⁇ ). Specifically, the light source 20 and the condensing optical system 21 are arranged so that the incident light enters the sample cell 10 from obliquely above. By tilting the incident light with respect to the sample cell 10 (angle ⁇ ), the interface between the glass and the air and the interface between the glass and the flow path of the sample cell 10 (hereinafter, collectively referred to as “cell interface”). Stray light due to reflected light can be reduced.
  • the laser light emitted from the light source 20 passes through the focusing optical system 21 and is focused near the central axis of the sample cell 10.
  • the beam damper 80 is a device that shields the laser light transmitted through the sample cell 10.
  • the beam damper 80 is disposed at a position where the laser beam that enters the sample cell 10 and passes through the sample cell 10 goes straight.
  • the beam damper 80 is also called a beam trap, and reflects the laser beam infinitely inside the damper device to minimize the reflection outside the damper device.
  • a detection optical system 30 is disposed on the optical path L2 of the light emitted from the sample cell 10.
  • the detection optical system 30 includes a relay optical system 40, an aperture plate 50, a collimating optical system 60, and a detector 70.
  • the relay optical system 40 has a function of collecting light scattered from the sample cell 10 to the surroundings at different scattering angles.
  • a pair of relay lenses 41 and 42 are employed as the relay optical system 40.
  • the relay lenses 41 and 42 are plano-convex lenses.
  • the relay lens 41 arranged on one sample cell side has a flat surface on the incident side of scattered light and a convex surface on the emission side.
  • the relay lens 42 arranged on the other aperture plate side has a convex surface on the incident side of the scattered light and a flat surface on the emission side.
  • a pair of relay lenses 41 and 42 are employed as the relay optical system 40.
  • the relay optical system 40 may be a single relay lens, or may be configured by combining a plurality of compound lenses or relay mirrors. Good.
  • the aperture plate 50 is disposed at the conjugate point of the relay optical system 40 on the optical path L2 of the light emitted from the sample cell 10.
  • the aperture plate 50 has a function of limiting stray light.
  • the opening 51 of the aperture plate 50 is vertically long in the vertical direction, and at least the side along the vertical direction is straight. Specifically, the opening 51 of the aperture plate 50 has a vertically long rectangular shape or a long hole shape in the vertical direction.
  • the collimating optical system 60 has a function of converting the scattered light collected by the relay optical system 40 into a parallel light beam.
  • a single collimating lens is employed as the collimating optical system 60.
  • the collimating lens is a plano-convex lens, and the incident side of the scattered light is formed as a plane, and the emission side is formed as a convex surface.
  • a single collimating lens is employed as the collimating optical system 40, but the collimating optical system 60 may be configured by combining a plurality of compound lenses or collimating mirrors.
  • the detector 70 receives the light beam from the collimating optical system 50.
  • an array sensor such as a two-dimensional CMOS is employed, but a one-dimensional photodiode array sensor (PDA) may be employed.
  • PDA photodiode array sensor
  • the position adjusting device 90 has a function of adjusting the distance d between the collimating optical system 60 and the detector 70 in the optical axis direction L2.
  • the position adjusting device 90 of the first embodiment adjusts the position of the detector 70 along the optical axis direction LS between the collimating optical system 60 and the detector 70 (hereinafter, simply referred to as “optical axis direction LS”).
  • the detector 70 of the first embodiment is mounted on a translation stage 91 which translates along the optical axis direction LS.
  • the light receiving surface of the detector 70 is arranged to be perpendicular to the optical axis direction LS.
  • the position adjusting device 90 is not limited to the illustrated linear motion stage 91, and may be a linear motion mechanism that can linearly move by mounting the detector 70.
  • the linear motion mechanism include a solenoid, a ball screw-nut mechanism, a rack and pinion mechanism, and the like.
  • the position adjusting device 90 of the present embodiment includes a storage unit 95 that stores the refractive index information of the solvent in the liquid sample, and a control device 96 that controls the position adjusting device 90 based on the refractive index information of the solvent. It is preferable that the storage unit 95 previously performs a ray tracing simulation of the relationship between the solvent refractive index and the distance between the collimator lens and the sensor, and stores the refractive index information. Examples of the storage unit 95 include a hard disk (HDD), SSD, USB memory, SD card, TA card, and the like.
  • the control device 96 is configured by a computing device such as a microcomputer or a PC.
  • the control device 96 extracts the refractive index information of the solvent of the liquid sample 10 to be analyzed from the storage unit 95.
  • the control device 96 drives a linear motion mechanism such as a linear motion stage based on the extracted refractive index information of the solvent, and finely adjusts the light receiving surface position of the detector 70.
  • FIG. 9 is a plan view of a basic configuration example of the MALS detection device
  • FIG. 10 is a side view.
  • 210 is a sample cell
  • 211 is a liquid sample
  • 220 is a light source
  • 221 is a condenser lens
  • 240 is a relay lens
  • 250 is an aperture plate
  • 260 is a collimator lens
  • 270 is a detector (array sensor).
  • 280 are beam dampers.
  • an optical system using an array sensor 270 has been proposed so that a large particle diameter can be measured (see Non-Patent Document 1).
  • the liquid sample 211 is passed through the inside of the cylindrical sample cell 210, and visible laser light is emitted from the light source 220 so as to pass through the center of the flow path of the sample cell 210.
  • the angle ⁇ from the traveling direction of the laser light is defined as a scattering angle on a horizontal plane (on an XZ plane).
  • FIG. 11 is a plan view of a specific example of the array sensor optical system.
  • FIG. 12 is an XZ plane enlarged view of the center of the sample cell.
  • the sample cell 210 is formed of quartz glass, and has an inner diameter of 1.6 mm and an outer diameter of 8.0 mm.
  • the relay lens 241 is arranged at a position where the distance from the central axis of the sample cell 210 is the focal length (38.1 mm).
  • a conjugate point aperture plate 250 is disposed at a position where the relay lens 242 has a focal length (50.8 mm). The distance between the relay lens 241 and the relay lens 242 is 25.6 mm.
  • the collimator lens 260 is disposed at a position where the distance from the conjugate point aperture plate 250 is the focal length (31.75 mm).
  • FIGS. 13 and 14 are explanatory diagrams of the relationship between the radiation angle and the light receiving position of the sensor.
  • the scattering light source was a point light source of size 0, and the angular width of the emission angle was 0 (single ray).
  • Z 0 as the central axis of the sample cell, the scattered light generation position was changed in a range of ⁇ 0.79 ⁇ Z ⁇ 0.79, and the emission angle was changed in a range of 10 degrees ⁇ ⁇ ′ ⁇ 26 degrees.
  • the sensor light receiving position corresponding to the radiation angle does not depend on the scattered light generation position.
  • FIG. 13 when the distance between the collimator lens and the sensor is 65 mm, the sensor light receiving position corresponding to the radiation angle does not depend on the scattered light generation position.
  • FIG. 13 when the distance between the collimator lens and the sensor is 65 mm, the sensor light receiving position corresponding to the radiation angle does not depend on the scattered light generation position.
  • FIG. 13 when the distance between the collimator lens and the sensor
  • the sensor light receiving position corresponding to the radiation angle ⁇ ′ differs depending on the scattered light generation position Z.
  • FIG. 15 is an explanatory diagram of the relationship between the distance between the collimating lens and the sensor and the error in the light receiving position of the sensor.
  • the refractive index of the solvent is water
  • the error is minimized when the distance between the collimating lens and the sensor is 65 mm.
  • FIG. 16 is an explanatory diagram of the relationship between the refractive index of the solvent and the error in the light receiving position of the sensor. As shown in FIG. 16, when the refractive index is 1.33, the error is minimum, but the error tends to increase as the refractive index increases.
  • FIG. 3 is a flowchart of the light scattering detection method according to the first embodiment.
  • the light scattering detection method includes a procedure of irradiating the sample cell with coherent light from the light source, a procedure of collecting light scattered from the sample cell to the surroundings with different scattering angles, and a step of collecting the collected scattered light. It has a procedure of converting into a parallel light flux, and a procedure of receiving and detecting the parallel light flux. Based on the refractive index information of the solvent in the liquid sample, the optical axis direction LS between the conversion position of the parallel light flux and the detection position is determined. Adjust the distance of
  • the light scattering detection method will be specifically described.
  • the liquid sample is passed through the flow path of the cylindrical sample cell 10.
  • a visible laser beam which is coherent light
  • the visible laser light travels along the optical path L1 so that the laser light is incident on the liquid sample 11 in the flow path of the sample cell 10.
  • the relay optical system 40 Light scattered from the sample cell 10 to the surroundings at different scattering angles is collected by the relay optical system 40 (S130).
  • An aperture plate 50 is arranged at a conjugate point of the relay optical system 40.
  • the opening 51 of the aperture plate 50 limits the reflected light (stray light) generated from the cell interface by the opening width (S140).
  • the collimating optical system 60 converts the scattered light collected by the relay optical system into a parallel light flux (S150).
  • the light beam converted by the collimating optical system 60 is received on the light receiving surface of the detector 70, and the detector 70 performs detection (S160).
  • the light scattering detection device 1 includes a control device 96.
  • the control device 96 determines whether the measurement error has increased due to the refractive index of the solvent (S170). If the measurement error has increased (S170 / YES), the control device 96 extracts the refractive index information of the solvent to be analyzed from the storage unit 95 (S180), and based on the refractive index information, the position adjusting device. By controlling 90, the distance d between the parallel light beam conversion position of the collimating optical system 60 and the detection position of the detector 70 is adjusted (S190). In the first embodiment, the detection position of the detector 70 is controlled by operating the translation stage 91. In the storage unit 95, the relationship between the refractive index of the solvent and the optimum relationship between the collimator lens and the sensor is simulated by optical tracking, and the result is accumulated (S170).
  • FIG. 4 is a ray tracing simulation result when the refractive index of the solvent is 1.3.
  • FIG. 5 is a ray tracing simulation result when the refractive index of the solvent is 1.4.
  • FIG. 6 is a ray tracing simulation result when the refractive index of the solvent is 1.45.
  • the position where the sensor light receiving position error of both the radiation angles of 10 degrees and 26 degrees is the minimum is defined as the optimum collimating optical system-detector distance (d opt ).
  • d opt the optimum collimating optical system-detector distance
  • the relationship between the refractive index of the solvent and the optimum distance between the collimating optical system and the detector can be determined by performing ray tracing simulation.
  • the control device 96 and the storage unit 95 are provided.
  • the position adjustment of the detector 70 by the position adjustment device 90 may be performed by manually operating the translation stage 91. That is, the relationship between the solvent refractive index and the distance (dopt) between the collimating optical system and the detector is calculated in advance by a ray tracing simulation, and the position of the array sensor is measured based on the calculated value when the light scattering detection device 1 measures. By performing the adjustment, accurate measurement can be performed.
  • the control device 96 extracts the refractive index information of the solvent of the liquid sample 10 to be analyzed from the storage unit 95.
  • the control device 96 can drive a translation mechanism such as a translation stage based on the extracted refractive index information of the solvent, and finely adjust the position of the light receiving surface of the detector 70.
  • the position of the light receiving surface of the detector 70 is adjusted by manual operation or by driving a linear motion mechanism, and if the position adjustment fails, the position is adjusted again.
  • the position of the light receiving surface of the detector 70 may be set to the optimum position by repeating the error.
  • FIG. 7 is a plan view of the light scattering detection device according to the second embodiment. Note that components denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment have the same or similar configurations.
  • the light scattering detection device 2 according to the second embodiment is different from the light scattering detection device 2 in that the position adjusting device 90 is a device that adjusts the position of the collimating optical system 60 along the optical axis direction LS. Different from the first embodiment. That is, the position adjusting device 90 of the second embodiment has a function of adjusting the distance d between the collimating optical system 60 and the detector 70 in the optical axis direction LS by adjusting the position of the collimating optical system 60.
  • the collimating optical system 60 is mounted on a translation stage 92 that translates along the optical axis direction LS.
  • the collimating optical system 60 is a plano-convex lens collimating lens (plano-convex lens)
  • the collimating lens is disposed on the linear motion stage 92 such that the plane of the collimating lens is perpendicular to the optical axis direction LS.
  • the position adjusting device 90 is not limited to the linear motion stage 92 described above, but includes a solenoid, a ball screw-nut mechanism, a rack and pinion mechanism, and the like.
  • a solenoid since the collimating optical system 60 linearly moves, an operation mechanism unique to the optical system applied to a telephoto lens or the like can be employed.
  • the position adjusting device 90 of the second embodiment controls the position adjusting device 90 based on the refractive index information of the solvent and the storage unit 95 that stores the refractive index information of the solvent in the liquid sample, as in the first embodiment.
  • a control device 96 that performs the control.
  • the control device 96 extracts the refractive index information of the solvent of the liquid sample 10 to be analyzed from the storage unit 95.
  • the control device 100 drives a translation mechanism such as the translation stage 92 based on the extracted refractive index information of the solvent, and finely adjusts the conversion position of the collimating optical system 60.
  • the light scattering detection device 2 according to the second embodiment basically has the same operation and effect as the light scattering detection device 1 according to the first embodiment.
  • the position adjustment device 90 is a device that adjusts the position of the collimating optical system 60 along the optical axis direction LS, an operation unique to the optical system is performed. There is an advantageous effect that the mechanism can be suitably adopted.
  • FIG. 8 is a plan view of the light scattering detection device according to the third embodiment. Note that components denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment have the same or similar configurations.
  • the position adjustment device 90 adjusts both positions of the collimating optical system 60 and the detector 70 along the optical axis direction LS. Is different from the first embodiment. That is, the position adjusting device 90 according to the third embodiment adjusts the positions of both the collimating optical system 60 and the detector 70, and thereby the distance d in the optical axis direction L2 between the collimating optical system 60 and the detector 70. Has the function of adjusting
  • the position adjusting device 90 is constituted by the two linear motion stages 91 and 92 which linearly move along the optical axis direction LS.
  • the collimating optical system 60 and the detector 70 are mounted on separate linear motion stages 91 and 92. However, if the collimating optical system 60 and the detector 70 can be individually linearly operated, they are the same. May be mounted on the stage.
  • the collimating optical system 60 is a plano-convex lens collimating lens (plano-convex lens)
  • the collimating lens is disposed on the linear motion stage 92 such that the plane of the collimating lens is perpendicular to the optical axis direction LS.
  • the light receiving surface of the detector 70 is disposed on the linear motion stage 91 so as to be perpendicular to the optical axis direction LS.
  • the position adjusting device 90 is not limited to the linear motion stages 91 and 92 described above, but includes a solenoid, a ball screw-nut, a rack and pinion, and the like.
  • a ball screw-nut mechanism in which a nut portion is fixed to each of the linear motion stages 91 and 92 is employed. Is suitable.
  • the position adjusting device 90 of the third embodiment controls the position adjusting device 90 based on the refractive index information of the solvent and the storage unit 95 that stores the refractive index information of the solvent in the liquid sample, as in the first embodiment.
  • a control device 96 that performs the control.
  • the control device 96 extracts the refractive index information of the solvent of the liquid sample 10 to be analyzed from the storage unit 95.
  • the control device 100 drives linear motion mechanisms such as the linear motion stages 91 and 92 based on the extracted refractive index information of the solvent, and finely adjusts the positions of the light receiving surfaces of the collimating optical system 60 and the detector 70.
  • the light scattering detection device 3 according to the third embodiment basically has the same operation and effect as the light scattering detection device 1 according to the first embodiment.
  • the position adjustment device 90 is a device that adjusts the positions of both the collimating optical system 60 and the detector along the optical axis direction LS. This has an advantageous effect that the ball screw-nut mechanism can be suitably employed.

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Abstract

【課題】液体試料中の微粒子の分子量や回転半径などを精度良く測定することができる光散乱検出装置を提供する。 【解決手段】光散乱検出装置１は、液体試料を保持する透明な試料セル１０と、試料セル１０にコヒーレント光を照射する光源２０と、試料セル１０から周囲に異なる散乱角を以て散乱する光を集光するリレー光学系４０と、リレー光学系４０で集光された散乱光を平行光束にするコリメート光学系５０と、コリメート光学系５０からの光束を受光する検出器７０と、コリメート光学系５０と検出器７０との光軸方向の距離を調整するための位置調整装置９０と、を備える。

Description

光散乱検出装置および光散乱検出方法
　本発明は、液体試料中に分散している微粒子の分子量や回転半径（又はサイズ）等を測定するための微粒子検出装置に利用される光散乱検出装置および光散乱検出方法に関する。
　液体試料中に分散しているタンパク質やポリマーなどの微粒子をその大きさごとに分離するための手法として、サイズ排除クロマトグラフィ（ＳＥＣ）やゲルろ過クロマトグラフィ（ＧＰＣ）が知られている。近年、クロマトグラフィ検出装置としては、紫外線（ＵＶ）吸光度検出装置や示差屈折率検出装置に加え、多角度光散乱（ＭＡＬＳ：Multiangle Light Scattering）検出装置が用いられている。ＭＡＬＳ検出装置は、測定試料の分子量や粒子径が算出可能であるという特長がある（特許文献１および２）。
特開平０７－７２０６８号公報、 特開２０１５－１１１１６３号公報 「光散乱法によるタンパク質の絶対分子量と複合体形成の解析」、尾高雅文、生物工学８９巻
　従来の検出器光学系では、液体試料中の溶媒の屈折率を原因として、検出器の測定誤差が大きくなることがある。このような溶媒中では、試料の流路内での位置により、センサに投影される散乱光の強度分布が異なることになり、測定精度が著しく悪化する。
　そこで、本発明は、液体試料中の微粒子の分子量や回転半径（又はサイズ）等を精度良く測定することができる光散乱検出装置および光散乱検出方法を提供することを目的とする。
　本発明の一態様に係る光散乱検出装置は、液体試料中の微粒子を検出するための光散乱検出装置であって、上記液体試料を保持する透明な試料セルと、上記試料セルにコヒーレント光を照射する光源と、上記試料セルから周囲に異なる散乱角を以て散乱する光を集光するリレー光学系と、上記リレー光学系で集光された散乱光を平行光束にするコリメート光学系と、上記コリメート光学系からの光束を受光する検出器と、上記コリメート光学系と上記検出器との光軸方向の距離を調整するための位置調整装置と、を備えることを特徴とする。
　上記の光散乱検出装置の構成において、上記位置調整装置は、上記コリメート光学系または／および上記検出器の位置を光軸方向に沿って調整する装置であってよい。。
　また、上記液体試料中の溶媒の屈折率情報に基づいて、上記位置調整装置を制御する制御装置を備えていてよい。
　さらに、上記溶媒の屈折率情報を記憶する記憶部を備え、上記制御装置は上記記憶部から屈折率情報を抽出してよい。
　そして、上記リレー光学系の共役点にアパーチャ板を有していてよい。
　加えて、上記光源は、該光源から上記試料セルに入射するコヒーレント光の光軸が、上記試料セルおよび上記検出器を含む平面から所定の角度傾斜するように配置されてよい。
　また、本発明の他の態様に係る光散乱検出方法は、液体試料中の微粒子を検出するための光散乱検出方法であって、液体試料にコヒーレント光を照射する手順と、上記液体試料から周囲に異なる散乱角を以て散乱する光を集光する手順と、集光された散乱光を平行光束に変換する手順と、上記平行光束を受光して検出する手順と、を有し、上記試料中の溶媒の屈折率情報に基づいて、上記平行光束の変換位置と検出位置との光軸方向の距離を調整することを特徴とする。
　さらに、上記平行光束の変換位置と検出位置との距離は、上記平行光束の変換位置または／および上記検出位置を光軸方向に沿って移動させて調整されてよい。
　そして、上記液体試料中の溶媒の屈折率情報に基づいて、上記平行光束の変換位置または／および上記検出位置を制御してよい。
　本発明によれば、液体試料中に分散している微粒子の分子量や回転半径（又はサイズ）等を精度良く測定することができる光散乱検出装置を提供する光散乱検出装置および光散乱検出方法を提供することができる。
本発明に係る光散乱検出装置の第１実施形態の平面図である。 第１実施形態に係る光散乱検出装置の側面図である。 第１実施形態に係る光散乱検出方法のフローチャートある。 コリメートレンズ－センサ間距離とセンサ受光位置誤差の関係の説明図である。 コリメートレンズ－センサ間距離とセンサ受光位置誤差の関係の説明図である。 コリメートレンズ－センサ間距離とセンサ受光位置誤差の関係の説明図である。 第２実施形態に係る光散乱検出装置の平面図である。 第３実施形態に係る光散乱検出装置の平面図である。 ＭＡＬＳ検出装置の基本構成例の平面図である。 ＭＡＬＳ検出装置の基本構成例の側面図である。 アレイセンサ光学系の具体例の平面図である。 、試料セルの中心部のＸＺ平面拡大図である。 放射角度とセンサ受光位置の関係の説明図である。 放射角度とセンサ受光位置の関係の説明図である。 コリメートレンズ－センサ間距離とセンサ受光位置誤差の関係の説明図である。 溶媒の屈折率とセンサ受光位置誤差の関係の説明図である。
　以下、本発明に係る光散乱検出装置の第１から第３実施形態について図面を参照して説明する。なお、各図において、同一の符号を付したものは、同一又は同様の構成を有する。
　［第１実施形態］
　〔光散乱検出装置の構成〕
　まず、図１から図４を参照して、本発明に係る光散乱検出装置の第１実施形態の構成について説明する。図１は、本発明に係る光散乱検出装置の第１実施形態の平面図である。図２は、第１実施形態に係る光散乱検出装置の側面図である。図１および図２に示すように、本実施形態に係る光散乱検出装置１は、液体試料中に分散している微粒子（例えば、タンパク質やポリマー）の分子量や回転半径（又はサイズ）等を検出する装置である。光散乱検出装置１は、試料セル１０、光源２０、ビームダンパ８０、リレー光学系４０、アパーチャ板５０、コリメート光学系６０、検出器７０および位置調整装置９０を備える。以下、各構成要素ごとに説明する。
　試料セル１０は、内部の流路に液体試料を保持する透明な円筒体状のセルである。試料セル１０は、例えば、無色透明な石英ガラスによって形成されている。
　光源２０は、試料セル１０にコヒーレント光を照射する。コヒーレント光は、光束内の任意の２点における光波の位相関係が時間的に不変で一定に保たれており、任意の方法で光束を分割した後、大きな光路差を与えて再び重ね合わせたときに高い干渉性を示す。光源２０としては、例えば、可視光レーザを照射するためのレーザ光源が採用される。自然界には完全なコヒーレント光は存在せず、シングルモードで発振するレーザ光はコヒーレント状態に近い光である。
　光源２０から試料セル１０に至る入射光の光路Ｌ１には、集光光学系２１が配置されている。集光光学系２１としては、例えば、単一の集光レンズが採用されている。この集光レンズは、平凸レンズであり、光源２０からの光の入射側が凸面で、出射側が平面に形成されている。本実施形態では、集光光学系２１として、単一の集光レンズを採用しているが、集光光学系２１は複数の複合レンズや集光ミラーを組み合わせて構成してもよい。
　図２に示すように、光源２０および集光光学系２１は、光源２０から試料セル１０に入射するコヒーレント光の光軸が、試料セル１０及び検出器５０を含む平面（ＸＹ平面）から所定の角度（チルト角度α）で傾斜するように配置されている。具体的には、試料セル１０に対して入射光が斜め上方から入射するように、光源２０および集光光学系２１が配置されている。試料セル１０に対して入射光をチルト（角度α）させることによって、試料セル１０のガラスと空気との界面及びガラスと流路との界面（以下、「セル界面」と総称する。）での反射光による迷光を低減させることができる。光源２０から照射されたレーザ光は、集光光学系２１を通過した後、試料セル１０の中心軸付近に集光する。
　図１に示すように、ビームダンパ８０は、試料セル１０を透過したレーザ光を遮蔽する機器である。ビームダンパ８０は、試料セル１０に入射し、該試料セル１０を透過したレーザ光が直進する位置に配置されている。ビームダンパ８０は、ビームトラップとも称され、ダンパ器内で無限にレーザ光を反射させることにより、ダンパ器外への反射を最低限に抑える。
　図１および図２に示すように、試料セル１０からの出射光の光路Ｌ２上には、検出光学系３０が配置されている。本実施形態の検出光学系３０は、リレー光学系４０、アパーチャ板５０、コリメート光学系６０および検出器７０から構成されている。
　リレー光学系４０は、試料セル１０から周囲に異なる散乱角を以て散乱する光を集光する機能を有する。本実施形態では、リレー光学系４０として、例えば、一対のリレーレンズ４１、４２が採用されている。リレーレンズ４１、４２は、平凸レンズである。一方の試料セル側に配置されたリレーレンズ４１は、散乱光の入射側が平面で、出射側が凸面に形成されている。他方のアパーチャ板側に配置されたリレーレンズ４２は、散乱光の入射側が凸面で、出射側が平面に形成されている。本実施形態では、リレー光学系４０として、一対のリレーレンズ４１、４２を採用したが、リレー光学系４０は単一のリレーレンズでもよく、複数の複合レンズやリレーミラーを組み合わせて構成してもよい。
　アパーチャ板５０は、試料セル１０からの出射光の光路Ｌ２上において、リレー光学系４０の共役点に配置されている。アパーチャ板５０は迷光を制限する機能を有する。アパーチャ板５０の開口部５１は、鉛直方向に縦長であって、少なくとも鉛直方向に沿った辺が直状である。具体的には、アパーチャ板５０の開口部５１は、鉛直方向に縦長の長方形状や長孔形状を呈している。
　コリメート光学系６０は、リレー光学系４０で集光された散乱光を平行光束にする機能を有する。本実施形態では、コリメート光学系６０として、例えば、単一のコリメートレンズが採用されている。コリメートレンズは、平凸レンズであり、散乱光の入射側が平面で、出射側が凸面に形成されている。本実施形態では、コリメート光学系４０として、単一のコリメートレンズを採用したが、コリメート光学系６０は複数の複合レンズやコリメートミラーを組み合わせて構成してもよい。
　検出器７０は、コリメート光学系５０からの光束を受光する。本実施形態の検出器７０としては、例えば、２次元ＣＭＯＳ等のアレイサンサを採用しているが、1次元フォトダイオードアレイセンサ（ＰＤＡ）を採用してもよい。
　位置調整装置９０は、コリメート光学系６０と検出器７０との光軸方向Ｌ２の距離ｄを調整する機能を有する。第１実施形態の位置調整装置９０は、コリメート光学系６０と検出器７０との光軸方向ＬＳ（以下、単に「光軸方向ＬＳ」という。）に沿って、検出器７０の位置を調整する装置である。すなわち、第１実施形態の検出器７０は、光軸方向ＬＳに沿って直動移動する直動ステージ９１上に搭載されている。直動ステージ９１上において、検出器７０の受光面は光軸方向ＬＳに対して垂直となるように配置されている。
　位置調整装置９０は、例示の直動ステージ９１に限定されず、検出器７０を搭載して直動移動可能な直動機構であれば構わない。直動機構の具体例としては、ソレノイド、ボールネジ－ナット機構、ラック・アンド・ピニオン機構等が挙げられる。
　本実施形態の位置調整装置９０は、液体試料中の溶媒の屈折率情報を記憶する記憶部９５と、溶媒の屈折率情報に基づいて位置調整装置９０を制御する制御装置９６を備えている。記憶部９５には、予め溶媒屈折率とコリメートレンズ－センサ間距離との関係の光線追跡シミュレーションを行い、その屈折率情報を記憶しておくことが好ましい。記憶部９５としては、ハードディスク（ＨＤＤ）やＳＳＤ、ＵＳＢメモリ、ＳＤカード、ＴＡカード等が挙げられる。制御装置９６は、マイクロコンピュータやＰＣ等の演算装置によって構成されている。制御装置９６は、記憶部９５から分析対象となる液体試料１０の溶媒の屈折率情報を抽出する。制御装置９６は、抽出した溶媒の屈折率情報に基づいて、直動ステージ等の直動機構を駆動し、検出器７０の受光面位置を微調整する。
　〔従来の光散乱検出装置の具体的課題〕
　本実施形態に係る光散乱検出装置の作用について説明する前に、本発明の作用効果を明確にするために、従来の光散乱検出装置の具体的課題について言及する。
　図９は、ＭＡＬＳ検出装置の基本構成例の平面図を、図１０は側面図を示している。図９および図１０において、２１０は試料セル、２１１は液体試料、２２０は光源、２２１は集光レンズ、２４０はリレーレンズ、２５０はアパーチャ板、２６０はコリメートレンズ、２７０は検出器（アレイセンサ）および２８０はビームダンパである。図９および図１０に示すように、大きな粒子径が測定可能となるように、アレイセンサ２７０を用いた光学系が提案されている（非特許文献１参照）。円筒体状の試料セル２１０の内部に液体試料２１１を通液し、試料セル２１０の流路中心を通るように光源２２０より可視レーザ光を照射する。レーザ光の進行方向からの角度θが、水平面上（ＸＺ平面上）の散乱角として定義される。この光学系を用いることで、光学系の配置角度を基準として、ある散乱角度範囲の散乱光を連続的に取得することが可能となる。この光学系は、散乱光をコリメートレンズ２６０により回折光とし、アレイセンサ２７０により検出する光学系であり、アレイセンサ２７０上のセンサ位置が回折角度に対応する。
　図１１は、アレイセンサ光学系の具体例の平面図である。図１２は、試料セルの中心部のＸＺ平面拡大図である。図１１および図１２に示すように、試料セル２１０は石英ガラスで形成され、該試料セルの内径は１．６ｍｍ、外径は８．０ｍｍである。光源２２０の入射方向をＺ軸とし，セル中心をＺ＝０と定義した。光学系の配置角度をθ＝１５度とし、３個のレンズ、共役点アパーチャ板２５０およびアレイセンサ２７０の中心は光軸上に配置した。試料セル２１０の中心軸からの距離が焦点距離（３８．１ｍｍ）となる位置に、リレーレンズ２４１が配置される。リレーレンズ２４２の焦点距離（５０．８ｍｍ）となる位置に、共役点アパーチャ板２５０が配置される。リレーレンズ２４１とリレーレンズ２４２の距離は２５．６ｍｍである。共役点アパーチャ板２５０からの距離が焦点距離（３１．７５ｍｍ）となる位置に、コリメートレンズ２６０が配置される。
　図１３および図１４は、放射角度とセンサ受光位置の関係の説明図である。散乱光源は、大きさ０の点光源とし、放射角度の角度幅は０（単一の光線）とした。Ｚ＝０を試料セルの中心軸とし、散乱光発生位置は－０．７９≦Ｚ≦０．７９で変化させ、放射角度は１０度≦θ’≦２６度の範囲で変化させた。図１３に示すように、コリメートレンズとセンサとの間の距離が６５ｍｍのとき、放射角度に対応するセンサ受光位置は散乱光発生位置に依存しない。一方、図１４に示すように、コリメートレンズとセンサとの間の距離が３５mｍのとき、散乱光発生位置Ｚに依存して、放射角度θ’に対応するセンサ受光位置が異なる。ここで、Ｚ＝－０．７９とＺ＝０．７９におけるセンサ受光位置の差を「センサ受光位置誤差」と定義する。
　図１５は、コリメートレンズとセンサとの間の距離とセンサ受光位置誤差の関係の説明図である。図１５に示すように、溶媒の屈折率が水の場合、コリメートレンズとセンサとの間の距離が６５ｍｍのとき、誤差は最小となる。他方、図１６は、溶媒の屈折率とセンサ受光位置誤差の関係の説明図である。図１６に示すように、屈折率が１．３３のとき、誤差は最小であるが、屈折率の増加とともに、誤差が増大する傾向がある。
　〔光散乱検出装置の作用〕
　次に、図１から図６を参照して、第１本実施形態に係る光散乱検出装置の作用とともに、本実施形態に係る光散乱検出方法について説明する。図３は第１実施形態に係る光散乱検出方法のフローチャートある。
　本実施形態に係る光散乱検出方法は、光源から試料セルにコヒーレント光を照射する手順と、試料セルから周囲に異なる散乱角を以て散乱する光を集光する手順と、集光された散乱光を平行光束に変換する手順と、平行光束を受光して検出する手順と、を有し、液体試料中の溶媒の屈折率情報に基づいて、平行光束の変換位置と検出位置との光軸方向ＬＳの距離を調整する。以下、本実施形態に係る光散乱検出方法を具体的に説明する。
　まず、図１に示すように、円筒体状の試料セル１０の流路に液体試料が通液される。図１から図３に示すように、流路に液体試料の通液が完了すると、光源２０から集光光学系２１を介してコヒーレント光である可視レーザ光が照射される（Ｓ１１０）。可視レーザ光は、光路Ｌ１に沿って進むことにより、レーザ光が試料セル１０の流路内の液体試料１１に入射する。
　液体試料１１にレーザ光が入射すると、その光は液体試料１１に含まれる微粒子に当たって所定の散乱角を以て散乱する（Ｓ１２０）。他方、試料セル１０に入射し、透過して直進したレーザ光は、ビームダンパ８０によって吸収される。
　試料セル１０から周囲に異なる散乱角を以て散乱した光は、リレー光学系４０で集光される（Ｓ１３０）。リレー光学系４０の共役点にはアパーチャ板５０が配置されている。アパーチャ板５０の開口部５１は、セル界面から生じた反射光（迷光）を開口幅で制限する（Ｓ１４０）。アパーチャ板５０の開口部５１を通過した後、コリメート光学系６０は、リレー光学系で集光された散乱光を平行光束に変換する（Ｓ１５０）。コリメート光学系６０で変換された光束は検出器７０の受光面上に受光され、検出器７０は検出を行う（Ｓ１６０）。
　光散乱検出装置１には、制御装置９６が備えられている。制御装置９６は、溶媒の屈折率を原因として、測定誤差が増大しているか否かを判断する（Ｓ１７０）。測定誤差が増大している場合は（Ｓ１７０／ＹＥＳ）、制御装置９６は、記憶部９５から分析対象の溶媒の屈折率情報を抽出し（Ｓ１８０）、その屈折率情報に基づいて、位置調整装置９０を制御することにより、コリメート光学系６０の平行光束の変換位置と検出器７０の検出位置との距離ｄを調整する（Ｓ１９０）。第１実施形態では、直動ステージ９１を操作して、検出器７０の検出位置が制御される。記憶部９５には、予め溶媒の屈折率と最適なコリメートレンズ－センサ間距離の関係の関係を光追跡シュミュレーションして、その結果が蓄積される（Ｓ１７０）。
　コリメート光学系６０の平行光束の変換位置と検出器７０の検出位置との距離ｄの調整が完了すると、再度、Ｓ１１０に戻って測定を再開する。また、測定誤差が生じていない場合は（Ｓ１７０／ＮＯ）は、測定を終了する。
　〔光線追跡シミュレーション〕
　ここで、図４から図５を参照して、コリメートレンズ－センサ間距離とセンサ受光位置誤差の関係について説明する。図４は、溶媒の屈折率１．３のときの光線追跡シミュレーション結果である。図５は、溶媒の屈折率１．４のときの光線追跡シミュレーション結果である。図６は、溶媒の屈折率１．４５のときの光線追跡シミュレーション結果である。
　放射角度１０度と２６度の両者のセンサ受光位置誤差が最小となる位置を、最適なコリメート光学系－検出器間距離（ｄｏｐｔ）とする。例えば、図４に示すように、屈折率１．３のときは、ｄｏｐｔ＝８０ｍｍである。また、図５に示すように、屈折率１．４のときは、ｄｏｐｔ＝３５ｍｍである。図６に示すように、屈折率１．４５のときは、ｄｏｐｔ＝１８ｍｍである。このように、溶媒の屈折率と最適なコリメート光学系－検出器間距離の関係について、光線追跡シミュレーションを行い決定しておくことができる。
　本実施形態では、制御装置９６および記憶部９５を備えているが、位置調整装置９０による検出器７０の位置調整は、直動ステージ９１を手動操作して行っても構わない。すなわち、溶媒屈折率とコリメート光学系－検出器間距離（ｄｏｐｔ）との関係を、予め光線追跡シミュレーションで算出しておき、光散乱検出装置１の測定時にその算出値に基づいてアレイセンサの位置調整を行うことにより、精度よく測定することができる。
　他方、記憶部９５に溶媒屈折率とコリメート光学系－検出器間距離（ｄｏｐｔ）との関係の光線追跡シミュレーション結果を蓄積しておくことが好ましい。この場合、制御装置９６は、記憶部９５から分析対象となる液体試料１０の溶媒の屈折率情報を抽出する。制御装置９６は、抽出した溶媒の屈折率情報に基づいて、直動ステージ等の直動機構を駆動し、検出器７０の受光面位置を微調整することができる。
　また、光線追跡シミュレーションを行わずに、検出器７０の受光面位置を手動操作もしくは直動機構を駆動させて調整し、位置調整に失敗すれば、再度調整し直すというように、トライ・アンド・エラーを繰り返して検出器７０の受光面位置を最適位置に設定してもよい。
　以上説明したように、第１実施形態の光散乱検出装置１によれば、試料の流路内での位置に依存せず、精度良く測定することができる。
　［第２実施形態］
　次に、図７を参照して、第２実施形態に係る光散乱検出装置２について説明する。図７は、第２実施形態に係る光散乱検出装置の平面図である。なお、第１実施形態と同一の符号を付したものは、同一又は同様の構成を有する。
　図７に示すように、第２実施形態に係る光散乱検出装置２は、位置調整装置９０が、光軸方向ＬＳに沿って、コリメート光学系６０の位置を調整する装置である点が、第１実施形態と異なる。すなわち、第２実施形態の位置調整装置９０は、コリメート光学系６０の位置を調整することにより、当該コリメート光学系６０と検出器７０との光軸方向ＬＳの距離ｄを調整する機能を有する。
　すなわち、第２実施形態のコリメート光学系６０は、光軸方向ＬＳに沿って直動移動する直動ステージ９２上に搭載されている。コリメート光学系６０が平凸レンズコリメートレンズ（平凸レンズ）である場合、直動ステージ９２上において、コリメートレンズの平面が光軸方向ＬＳに対して垂直となるように配置されている。
　位置調整装置９０としては、上述したように、例示の直動ステージ９２に限定されず、ソレノイド、ボールネジ－ナット機構、ラック・アンド・ピニオン機構等が挙げられる。また、第２実施形態において直動移動させるのはコリメート光学系６０であるので、望遠レンズ等に適用される光学系特有の操作機構を採用することができる。
　第２実施形態の位置調整装置９０は、第１実施形態と同様に、液体試料中の溶媒の屈折率情報を記憶する記憶部９５と、溶媒の屈折率情報に基づいて位置調整装置９０を制御する制御装置９６と、を備えている。制御装置９６は、記憶部９５から分析対象となる液体試料１０の溶媒の屈折率情報を抽出する。制御装置１００は、抽出した溶媒の屈折率情報に基づいて、直動ステージ９２等の直動機構を駆動し、コリメート光学系６０の変換位置を微調整する。
　第２実施形態に係る光散乱検出装置２は、基本的に第１実施形態に係る光散乱検出装置１と同様の作用効果を奏する。特に、第２実施形態に係る光散乱検出装置２によれば、位置調整装置９０が、光軸方向ＬＳに沿って、コリメート光学系６０の位置を調整する装置であるので、光学系特有の操作機構を好適に採用することができるという有利な効果を奏する。
　［第３実施形態］
　次に、図８を参照して、第３実施形態に係る光散乱検出装置３について説明する。図８は、第３実施形態に係る光散乱検出装置の平面図である。なお、第１実施形態と同一の符号を付したものは、同一又は同様の構成を有する。
　図８に示すように、第３実施形態に係る光散乱検出装置３は、位置調整装置９０が、光軸方向ＬＳに沿って、コリメート光学系６０と検出器７０との双方位置を調整する装置である点が、第１実施形態と異なる。すなわち、第３実施形態の位置調整装置９０は、コリメート光学系６０と検出器７０との双方の位置を調整することにより、当該コリメート光学系６０と検出器７０との光軸方向Ｌ２の距離ｄを調整する機能を有する。
　すなわち、第３実施形態では、位置調整装置９０が、光軸方向ＬＳに沿って直動移動する２台の直動ステージ９１、９２によって構成されている。本実施形態では、コリメート光学系６０と検出器７０とは、別個の直動ステージ９１、９２上に搭載されているが、コリメート光学系６０と検出器７０とを個別に直動操作できれば、同一のステージ上に搭載しても構わない。コリメート光学系６０が平凸レンズコリメートレンズ（平凸レンズ）である場合、直動ステージ９２上において、コリメートレンズの平面が光軸方向ＬＳに対して垂直となるように配置されている。また、直動ステージ９１上において、検出器７０の受光面が光軸方向ＬＳに対して垂直となるように配置されている。
　位置調整装置９０としては、上述したように、例示の直動ステージ９１、９２に限定されず、ソレノイド、ボールネジ－ナット、ラック・アンド・ピニオン等が挙げられる。また、第３実施形態では、２台の直動ステージ９１、９２の間隔を広げたり、狭めたりするので、各々の直動ステージ９１、９２にナット部を固定したボールネジ－ナット機構を採用することが適している。
　第３実施形態の位置調整装置９０は、第１実施形態と同様に、液体試料中の溶媒の屈折率情報を記憶する記憶部９５と、溶媒の屈折率情報に基づいて位置調整装置９０を制御する制御装置９６と、を備えている。制御装置９６は、記憶部９５から分析対象となる液体試料１０の溶媒の屈折率情報を抽出する。制御装置１００は、抽出した溶媒の屈折率情報に基づいて、直動ステージ９１、９２等の直動機構を駆動し、コリメート光学系６０および検出器７０の受光面位置を微調整する。
　第３実施形態に係る光散乱検出装置３は、基本的に第１実施形態に係る光散乱検出装置１と同様の作用効果を奏する。特に、第３実施形態に係る光散乱検出装置３によれば、位置調整装置９０が、光軸方向ＬＳに沿って、コリメート光学系６０と検出器との双方の位置を調整する装置であるので、ボールネジ－ナット機構を好適に採用することができるという有利な効果を奏する。
　上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。実施形態が備える各要素並びにその配置、材料、条件、形状及びサイズ等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、異なる実施形態で示した構成同士を部分的に置換し又は組み合わせることが可能である。
　１…光散乱検出装置
１０…試料セル
２０…光源
３０…検出光学系
４０…スリット板
４１…スリット
５０…結像光学系
６０…アパーチャ板
６１…開口部
７０…検出器
９０…位置調整装置
９１、９２…直動ステージ
９６…制御装置
９７…記憶部

Claims (9)

  1. 　液体試料中の微粒子を検出するための光散乱検出装置であって、
    　前記液体試料を保持する透明な試料セルと、
    　前記試料セルにコヒーレント光を照射する光源と、
    　前記試料セルから周囲に異なる散乱角を以て散乱する光を集光するリレー光学系と、
    　前記リレー光学系で集光された散乱光を平行光束にするコリメート光学系と、
    　前記コリメート光学系からの光束を受光する検出器と、
    　前記コリメート光学系と前記検出器との光軸方向の距離を調整するための位置調整装置と、
    を備えることを特徴とする光散乱検出装置。
  2. 　前記位置調整装置は、前記コリメート光学系または／および前記検出器の位置を光軸方向に沿って調整する装置である、請求項１に記載の光散乱検出装置。
  3. 　前記液体試料中の溶媒の屈折率情報に基づいて、前記位置調整装置を制御する制御装置を備える、請求項１または請求項２に記載の光散乱検出装置。
  4. 　前記溶媒の屈折率情報を記憶する記憶部を備え、前記制御装置は前記記憶部から屈折率情報を抽出する、請求項３に記載の光散乱検出装置。
  5. 　前記リレー光学系の共役点にアパーチャ板を有する、請求項１から４のいずれか１項に記載の光散乱検出装置。
  6. 　前記光源は、該光源から前記試料セルに入射するコヒーレント光の光軸が、前記試料セルおよび前記検出器を含む平面から所定の角度傾斜するように配置されている、請求項１から５のいずれか１項に記載の光散乱検出装置。
  7. 　液体試料中の微粒子を検出するための光散乱検出方法であって、
    　光源から試料セルにコヒーレント光を照射する手順と、
    　前記試料セルから周囲に異なる散乱角を以て散乱する光を集光する手順と、
    　集光された散乱光を平行光束に変換する手順と、
    　前記平行光束を受光して検出する手順と、
    を有し、
    　前記液体試料中の溶媒の屈折率情報に基づいて、前記平行光束の変換位置と検出位置との光軸方向の距離を調整することを特徴とする光散乱検出方法。
  8. 　前記平行光束の変換位置と検出位置との距離は、前記平行光束の変換位置または／および前記検出位置を光軸方向に沿って移動させて調整される、請求項７に記載の光散乱検出方法。
  9. 　前記液体試料中の溶媒の屈折率情報に基づいて、前記平行光束の変換位置または／および前記検出位置を制御する、請求項７または請求項８に記載の光散乱検出方法。
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