JPS6236541A - 粒子解析装置 - Google Patents

粒子解析装置

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JPS6236541A
JPS6236541A JP17650985A JP17650985A JPS6236541A JP S6236541 A JPS6236541 A JP S6236541A JP 17650985 A JP17650985 A JP 17650985A JP 17650985 A JP17650985 A JP 17650985A JP S6236541 A JPS6236541 A JP S6236541A
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JP
Japan
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flow cell
optical system
light
flowcell
irradiation optical
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JP17650985A
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English (en)
Inventor
Akira Tago
晃 多胡
Naoki Yuguchi
湯口 直樹
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Canon Inc
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Canon Inc
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  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、フローサイトメータ等において、フローセル
の姿勢の判定を可能とした粒子解析装置に関するもので
ある。
[従来の技術] フローサイトメータ等に用いられる従来の粒子解析装置
では、フローセルの中央部の例えば200 pmX 2
00 JLmの微小な断面を有する流通部内を、シース
液に包まれて通過する血球細胞などの検体に照射光を照
射し、その結果生ずる前方及び側方散乱光により、検体
の形状・大きさ・屈折率等の粒子的性質を得ることが可
能である。
また、蛍光剤により染色され得る検体に対しては、照射
光とほぼ直角方向の側方散乱光から検体の蛍光を検出す
ることにより、検体を解析するための重要な情報を求め
ることができる。
フローサイトメータにおいて正確な測定を行うためには
、フローセルが照射光軸及び側方散乱光光軸に対してそ
れぞれ垂直な姿勢に保持されていなければならない。第
5図(a)はフローセルの回転及び倒れの説明図であり
、照射光りの光軸01及び側方散乱光の光軸02に対す
るフローセル1の傾きは、検体粒子の流れFの方向に対
し垂直な面内における流れFを軸としたA−A’で示し
た回転と、流れFの方向に対する前方散乱光側への倒れ
B−B’ と、流れFの方向に対する側方散乱光側への
倒れc−c’ とが考えられる。
第5図(b)はフローセル1が検体粒子の流れFの方向
に対して垂直な面内でA−A’力方向回転している場合
の光路のシフトの説明図であり、フローセル1への入射
光りはフローセルlが回転しているために屈折し、フロ
ーセル1を出射する際にはLo となり、Δpだけシフ
トすることを示している。側方散乱光側に対しても、散
乱光は同様に屈折し光路のシフトを生ずることになる。
また、B−B″、c−c’力方向倒れがあれば、同様に
光路のシフトが生ずることになり、正確な測定を行うこ
とが困難となる。
フローセル1を垂直に保持するために、従来装置におい
ては照射光源の射出面に小孔を有する遮蔽板を配し、フ
ローセル1により反射される小孔の像を操作者が目視で
観察することによりフローセル1の回転を調整し、更に
フローセル1の上部から水滴を流通部を通して1滴落下
させ、その位置に印をつけた後に水流を流し、水流がそ
の印に当るように繰り返し調整することにより、フロー
セル1の倒れの調整を行っているのが現状であり、操作
が煩雑な上に操作者によって個人差が生じ、十分に正確
な調整を行うことが困難である。
[発明の目的] 本発明の目的は、フローセル表面による反射光の位置関
係を検出することにより、フローセルの姿勢の調整を容
易にかつ正確に行い得る粒子解析装置を提供することに
ある。
[発明の概要] 上述の目的を達成するための本発明の要旨は、フローセ
ル内の流通部を流れる検体粒子に光ビームを照射する$
1の照射光学系と、該光ビームが検体粒子によって散乱
された散乱光を測定する測、    先光学系と、前記
フローセル表面に光束を投射する第2の照射光学系と、
前記光束の前記フローセル表面による反射光を検出する
分割型受光素子から成る光電検出器を含む検出手段とを
具備することを特徴とする粒子解析装置である。
[発明の実施例] 本発明を第1図〜第4図に図示の実施例に基づいて詳細
に説明する。
第1図は基本構成図であり、フローセル1の中央部の紙
面に垂直な流通部2内を、高速層流となったシース液に
包まれて流体力学的焦点合わせが行われた検体粒子が通
過し、この流れと直交する方向にレーザ光源3が配置さ
れている。このレーザ光源3から出射されたレーザ光り
を流通部2に導光するために、光軸01上に結像光学系
4が配置されている。また、検体粒子によって散乱され
たレーザ光りの前方散乱光側には、集光レンズ5、絞り
6、光電検出器7が順次に配列されており、結像レンズ
4を介して流通部2で照射されたレーザ光りは検体粒子
により散乱され、集光レンズ5、絞り6を経て光電検出
器7に至り、主に検体粒子の大きさの情報が得られるよ
うになっている。また、検体粒子の流れの中心軸とレー
ザ光りの光軸O1とにそれぞれほぼ直交する方向の光軸
02上には、側方散乱光用集光レンズ5゛、絞り6゛、
光電検出器7゛が順次に配列されており、検体粒子によ
るレーザ光りの90″方向の散乱光が計測され、主に検
体粒子の顆粒性が観測できるようになっている。なお、
検体粒子に蛍光標識を施して生化学的解析を行う場合に
は、図示しない波長選別手段を光軸02上に設置するこ
とにより測定が可能である。更に、フローセル1を挟ん
で光軸02と反対側の光軸03上に集光レンズ8.ハー
フミラ−9、分割受光素子10が順次に配され、光軸0
3に対して斜設されたハーフミラ−9の反射光路上には
、開口11.光源12が順次に配されている。また、光
軸01上のフローセル1と結像光学系4との間には1図
示しない切換可能なミラーが配され、そのミラーの反射
側には、集光レンズ8から光源12までと同様の図示し
ない光学部材8′〜12′によって構成された検出光学
系■と同様の検出光学系■が配置されている。
第2図は検出光学系Iの斜視図であり、光源12かう出
射した光束は開口11を通過し、ハーフミラ−9によっ
て偏向され集光レンズ8を介してフローセル1に投影さ
れるようになっている。
そして、フローセルlの表面における反射光は、再び集
光レンズ8を介してノ\−フミラー9を透過し分割受光
素子10上に結像されることになり、回転A−A’ 、
倒れc−c’が検出されるようになっている。
図示しない検出光学系■についても、切換えミラーを介
して検出光学系Iと同様に開口11′を通過した光源1
2゛からの光束が/\−フミラー9”、集光レンズ8″
によりフローセル1に投影され、その反射光は切換ミラ
ーを介して集光レンズ8′、ハーフミラ−9′を通過し
分割受光素子10°上に結像され、回転A−A”、倒れ
B−Boが検出されるようになっている。
このようにしてフローセル1の表面反射光を検出する分
割受光素子10.10’としては、4面の光電検出面a
1〜a4で構成された4分割受光素子が使用されている
。第3図はこの光電検出面a1〜a4上の開口11.1
1′のフローセル1における反射像の結像図であり、フ
ローセルlがレーザ光源3及び側方散乱光の測光光学系
のそれぞれに垂直に保持されている場合には、第3図(
a)に示すように分割受光素子10、lO”の検出面a
1〜a4に同一の大きさで結像され、各検出面a1、a
2゜a3、a4からのそれぞれの出力v1、v2、v3
、v4は等しくなる。
第3図(b)はフローセル1がBoの方向に倒れた時の
検出光学系■の分割受光素子lO°上の結像図、又はフ
ローセル1がCoの方向に倒れた際の検出光学系■の分
割受光素子10上の結像図であり、この際には分割受光
素子10等を横割りにした上下の検出面a1、a2とa
3. a4からの出力、即ち(Vt◆V2)と(V3+
V4)に差が生じ、出力の関係はm+V2) >(V3
.V4) トナル、 *り、第3図(C) t*フロー
セル1がBの方向に倒れた際の検出光学系■の分割受光
素子10′上の結像図、又はフローセル1がCの方向に
倒れた際の検出光学系Iの分割受光素子10上の結像図
であり、この際には1分割受光素子10等の出力の関係
は(Vl−V2)< (V3+V4)となる。
第3図(d)はフローセル1がA′丈方向回転した際の
検出光学系■及び■の分割受光素子10.10′上の結
像図であり、4分割受光素子1O110”の検出面at
−a4等を縦割りにした左右の検出面al、 a4とa
2、a3からの出力、即ち(V1+V4)と(V2+V
3)に差が生じ、m+V4) >(V2+V3)となる
、第3図(e)はフローセル1がA方向に回転した際の
検出光学系■及び■の分割受光素子10.10°上の結
像図であり、(VL+V4) <(V2.V3)となる
第3図(f)はフローセル1が回転と同時に倒れている
場合の分割受光素子1O110’上の結像図であり、フ
ローセルlがCの方向に倒れ、かつA゛の方向に回転し
ている場合の分割受光素子10上の結像図、又はフ、ロ
ーセル1がBの方向に倒れ、かつ八°の方向に回転して
いる場合の検出光学系■の分割受光素子lO“上の結像
図を例示している。このように倒れと回転とが合成され
た場合には、4分割受光素子10.10゛の検出面a!
〜a4のそれぞれの出力v1〜v4の全てに差が生ずる
ことになる。
このように、分割受光素子10.10″の4分割検出面
a1〜a4からの出力v1〜v4が、それぞれ等しいと
きにはフローセル1がレーザ光軸01及び側方散乱光光
軸02のそれぞれに対して垂直に保持されていることに
なるので、各分割受光素子1O110°の4つの出力が
等しくなるようにフローセル1を移動させることにより
、フローセル1を光i01及び02にそれぞれ垂直な姿
勢に保持することができる。
第4図はフローセル1の姿勢を自動的に正常に保持する
ための制御機構の構成図であり、フローセル1にはモー
タ13が接続され、分割受光素子10の出力側にサーボ
回路14、モータドライブ回路15が順次に接続され、
ドライブ回路15はモータ13に接続されており、分割
受光素子10の出力信号によってモータ13が駆動され
るようになっている。なお、検出光学系■についても全
く同様の構成を有している。
このように分割受光素子10等の出力信号によって駆動
される機構を設け、分割受光素子lO等の4分割検出面
a1〜a4に開口像がそれぞれ等しく結像され、検出面
al”a4からの出力Vl−V4がそれぞれ等しくなる
までフローセル1の姿勢を探索駆動し、分割受光素子1
0等からの各出力の同値信号によって駆動機構を停止さ
せるようにすれば、自動的にフローセルlが光軸01及
び02のそれぞれに垂直に保持され、更に操作性を向上
させることが可能となる。
また、分割受光素子10等の所定の位置に、開口11等
の開口像が結像したことを知らせる垂直合致信号を表示
する手段を設けることも可能であり、この垂直合致信号
が出力された時点で検体粒子に対する測定を行うように
すると、更に操作が容易となる。
なお、光源12の波長は70−セル1内での散乱光等の
測定に影響を及ぼさないように、レーザ光源3の波長や
蛍光の波長と分離していることが好ましく、赤外光源を
使用することが好適である。また、測定時には光源12
のスイッチが自動的に切れるようにしておけば、測定に
影響を及ぼす心配がなく正確な測定値を得ることができ
る。
[発明の効果] 以上説明したように本発明に係る粒子解析装置は、フロ
ーセル面に光束を投影し、その反射光を分割受光素子上
に結像させ、この分割受光素子面における出力を比較す
る検出手段を設けることにより、ブローセルの姿勢の調
整を容易にかつ正確に行うことを可能とし、測定精度を
向上させることができる。また所望により、検出手段の
出力信号によって駆動する機構を設けることによって、
全自動的にフローセルの姿勢の調整を行うことも可能と
なり、更に測定操作を容易とすることもできる。
【図面の簡単な説明】
図面第1図〜第4図は本発明に係る粒子解析装置の実施
例を示し、第1図は光学系の構成図、第2図は検出光学
系の斜視図、第3図(a)〜(f)は分割受光素子上の
光像分布の説明図、ftIJ’j図はフローセル駆動機
構の構成図であり、第5図はフローセルの回転及び倒れ
の説明図であって、(a)は回転及び倒れの方向の説明
図、(b)は回転時の光路のシフトの説明図である。 符号1はフローセル、2は流通部、3はレーザ光源、6
は絞り、7は光電検出器、9はハーフミラ−110は分
割受光素子、11は開口、12は光源、13はモータ、
14はサーボ回路、15はモータドライブ回路である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、フローセル内の流通部を流れる検体粒子に光ビーム
    を照射する第1の照射光学系と、該光ビームが検体粒子
    によって散乱された散乱光を測定する測光光学系と、前
    記フローセル表面に光束を投射する第2の照射光学系と
    、前記光束の前記フローセル表面による反射光を検出す
    る分割型受光素子から成る光電検出器を含む検出手段と
    を具備することを特徴とする粒子解析装置。 2、前記第2の照射光学系は前記フローセル表面に2方
    向から投射するために2組設け、これら第2の照射光学
    系に対応する前記検出手段を備えた特許請求の範囲第1
    項に記載の粒子解析装置。 3、前記光電検出器の複数個の検出面で得られる前記第
    2の照射光学系の光束の前記フローセル表面による反射
    像の位置関係により前記フローセルの姿勢を検出するよ
    うにした特許請求の範囲第1項に記載の粒子解析装置。 4、前記第2の照射光学系は前記第1の照射光学系で使
    用する波長領域外の波長域の光を使用するようにした特
    許請求の範囲第1項に記載の粒子解析装置。 5、前記検出手段からの信号により、前記フローセルの
    姿勢の正常状態表示手段を設けた特許請求の範囲第1項
    に記載の粒子解析装置。 6、前記検出手段の出力により前記フローセルの姿勢が
    正常状態に至るまで、前記フローセルを自動的に探索移
    動させる駆動機構を設けた特許請求の範囲第1項に記載
    の粒子解析装置。
JP17650985A 1985-08-09 1985-08-09 粒子解析装置 Pending JPS6236541A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014024556A1 (ja) * 2012-08-07 2014-02-13 ソニー株式会社 微小粒子測定装置におけるラミナーフローモニタリング方法と微小粒子分析方法及び微小粒子測定装置
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