JP3480670B2 - 光強度分布検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、測定領域に照射し
た光の強度分布を検出する装置で、例えば流路を通過す
る粒子の個数を粒径を弁別してカウントする粒子計数装
置に適用する光強度分布検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の粒子計数装置としては、図１８に
示すように、レーザ光Ｌａをフローセル１００の内部流
路に照射し、この内部流路を粒子が通過する際に、粒子
が放出する散乱光Ｌｓを集光光学系１０１によって光電
変換素子１０２に集光させ、光電変換素子１０２の出力
信号に基づき、比較回路１０３及びパルス計数回路１０
４により、内部流路を通過する粒子の個数を粒径を弁別
して計数する光散乱式粒子計数装置が知られている。

【０００３】光電変換素子１０２は、粒子が内部流路を
通過すると、粒子が放出する散乱光Ｌｓに応じたパルス
状の電圧を出力する。このパルス状の電圧の波高値は、
粒子の粒径によって変化する。比較回路１０３は、光電
変換素子１０２の出力電圧を所定値と比較し、光電変換
素子１０２の出力電圧が所定値より大きいとき、所定の
粒径よりも大きいとしてパルス信号を出力する。このパ
ルス信号をパルス計数回路１０４により計数して、粒子
の個数を検出する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図１８に示す
光散乱式粒子計数装置においては、レーザ光Ｌａを照射
した内部流路のレーザ光強度が一定でない場合、粒径の
弁別を誤って計数するという問題がある。内部流路のレ
ーザ光強度は、一般にレーザ光束の中心部が最も高く、
中心部からずれて端部に行くほど低くなるという分布
（ほぼガウス分布）を示す場合が多い。

【０００５】従って、粒子の粒径及び光学的性質は同じ
であっても、レーザ光束の端部を通過するときと、中心
部を通過するときとでは、粒子の散乱光Ｌｓの強度が異
なり、光電変換素子１０２の出力電圧が異なる。そのた
め、比較回路１０３の出力信号も異なり、パルス計数回
路１０４が粒子を計数する場合としない場合がある。

【０００６】本発明は、従来の技術が有するこのような
問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とすると
ころは、光の強度分布が分かれば、従来の問題点が解決
される点に着目して、光を照射した測定領域の光強度分
布を求めることができる光強度分布検出装置を提供しよ
うとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく請
求項１に係る発明は、透明部材で屈曲形状に形成したフ
ローセルと、このフローセルの流路に光を照射して測定
領域を形成する光源と、前記流路の中心軸と一致する光
軸を有して前記測定領域で発生する粒子の散乱光を集光
する集光手段と、この集光手段が集光した散乱光を受光
する複数の光電変換素子から成る光検出手段と、前記複
数の光電変換素子の出力信号を検出する電圧検出手段
と、この電圧検出手段の出力信号を互いに比較して粒子
が通過した前記測定領域の通過位置データと粒子の散乱
光強度データを出力する粒子情報検出手段を備えるもの
である。

【０００８】請求項２に係る発明は、請求項１記載の光
強度分布検出装置において、前記複数の光電変換素子か
ら成る光検出手段は、各受光面が前記流路の中心軸に垂
直で、且つ前記流路の中心軸と前記光源の光軸にほぼ垂
直な方向に隣接して設けたＮ（Ｎは２以上の整数）個の
光電変換素子から成る光電変換素子アレイである。

【０００９】請求項３に係る発明は、請求項１記載の光
強度分布検出装置において、前記複数の光電変換素子か
ら成る光検出手段は、縦と横がＶ個×Ｈ個（Ｖ、Ｈとも
２以上の整数）の光電変換素子から成り、各受光面が前
記流路の中心軸に垂直である。

【００１０】請求項４に係る発明は、透明部材で形成し
たフローセルと、このフローセルの流路に光を照射して
測定領域を形成する光源と、前記光の中心軸と一致する
光軸を有して前記測定領域で発生する粒子の散乱光を集
光する集光手段と、この集光手段の光軸上に位置するト
ラップと、前記集光手段が集光した散乱光を受光する複
数の光電変換素子から成る光検出手段と、前記複数の光
電変換素子の出力信号を検出する電圧検出手段と、この
電圧検出手段の出力信号を互いに比較して粒子が通過し
た前記測定領域の通過位置データと粒子の散乱光強度デ
ータを出力する粒子情報検出手段を備えるものである。

【００１１】請求項５に係る発明は、請求項４記載の光
強度分布検出装置において、前記複数の光電変換素子か
ら成る光検出手段は、各受光面が前記光源の光軸に垂直
で、且つ前記流路の中心軸と前記光源の光軸にほぼ垂直
な方向に隣接して設けたＮ（Ｎは２以上の整数）個の光
電変換素子で成る光電変換素子アレイである。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。ここで、図１は本発明の第１
の実施の形態に係る光強度分布検出装置の構成図、図２
は図１におけるレーザ光を照射した測定領域の平断面
図、図３は図１におけるレーザ光を照射した測定領域の
縦断面図、図４乃至図８は図１における光電変換素子ア
レイの受光状態（ａ）とそのときの出力波形（ｂ）を示
す図、図９は粒子情報参照テーブルを示す図、図１０は
本発明の第２の実施の形態に係る光強度分布検出装置の
構成図、図１１は本発明の第３の実施の形態に係る光強
度分布検出装置の構成図、図１２は図１１におけるレー
ザ光を照射した測定領域の縦断面図、図１３乃至図１７
は図１１における光電変換素子アレイの受光状態（ａ）
とそのときの出力波形（ｂ）を示す図である。

【００１３】本発明の第１の実施の形態に係る光強度分
布検出装置は、図１に示すように、フローセル１、レー
ザ光源２、集光光学系３、光電変換素子アレイ４及び処
理装置５から成る。

【００１４】フローセル１は、透明部材から成り、所定
長さの直線流路１ａを有し、全体として屈曲している。
フローセル１は、断面形状を四角形状とし、全体として
Ｌ型筒形状に形成したものである。直線流路１ａの中心
軸は、Ｘ方向と一致している。

【００１５】所定長さの直線流路１ａを設けた理由は、
フローセル１に供試流体を流したとき、供試流体の流れ
を層流にするためである。なお、層流を得るための条件
としては、供試流体の粘度、直線流路の長さ、流路の断
面形状及び流速などが挙げられ、直線流路１ａの長さ及
び流路の断面形状については、供試流体の粘度と流速を
勘案して決定している。

【００１６】レーザ光源２は、フローセル１の直線流路
１ａの所定箇所にレーザ光Ｌａを照射して照射領域を形
成する。ここで、レーザ光Ｌａの光軸は、Ｚ方向と一致
し、Ｘ方向と一致する直線流路１ａの中心軸と直交して
いる。

【００１７】また、図２に示すように、レーザ光Ｌａの
光軸とフローセル１の外壁との成す角を所定角度θに設
定してもよい。これは、レーザ光Ｌａがフローセル１の
外壁に反射して反射光の一部がレーザ光源２に戻るのを
防止するためである。反射光の一部がレーザ光源２に戻
ると、帰還ノイズがレーザ光Ｌａに重畳するので好まし
くないからである。

【００１８】なお、レーザ光Ｌａがフローセル１の外壁
で反射しないように、例えばレーザ光Ｌａをフローセル
１の外壁と同じ物質中を通して直線流路１ａの所定箇所
に導くことができれば、所定角度θを設定する必要はな
い。

【００１９】集光光学系３は、フローセル１の直線流路
１ａの中心軸と一致する光軸を有し、図２に示す照射領
域内の所定の領域Ｍ（以下、測定領域Ｍと呼ぶ）におい
てレーザ光Ｌａを受けた粒子が発する散乱光Ｌｓを集光
する機能を備える。

【００２０】光電変換素子アレイ４は、３個の光電変換
素子４ａ，４ｂ，４ｃから成り、各受光面が流路の中心
軸に垂直で、且つ流路の中心軸（Ｘ方向）とレーザ光軸
（Ｚ方向）に垂直なＹ方向に隣接して設けられている。
光電変換素子４ａ，４ｂ，４ｃは、粒子が測定領域Ｍを
通過する間に発する散乱光Ｌｓを電圧に変換する。

【００２１】なお、レーザ光Ｌａの光軸とフローセル１
の外壁との成す角を、図２に示す所定角度θに設定した
場合には、光電変換素子４ａ，４ｂ，４ｃの受光面を、
集光光学系３の光軸に垂直な面に対して所定角度θだけ
傾けてもよい。

【００２２】処理装置５は、粒子が測定領域Ｍを通過す
る間に３個の光電変換素子４ａ，４ｂ，４ｃが夫々出力
する電圧のピーク値（パルス高）Ｅａ，Ｅｂ，Ｅｃを検
出するピーク値検出手段６ａ，６ｂ，６ｃと、粒子情報
参照テーブルを作成する粒子情報検出手段７から成る。

【００２３】粒子情報検出手段７は、演算部７ａと記憶
部７ｂを備え、先ず演算部７ａにおいて、次の（１）乃
至（３）の演算処理を行い、その結果を記憶部７ｂに記
憶して、粒子情報参照テーブルを作成する。 （１）ピーク値検出手段６ｂの出力電圧Ｅｂに対するピ
ーク値検出手段６ａの出力電圧Ｅａの比Ｅａ／Ｅｂを演
算する。 （２）ピーク値検出手段６ｂの出力電圧Ｅｂに対するピ
ーク値検出手段６ｃの出力電圧Ｅｃの比Ｅｃ／Ｅｂを演
算する。 （３）ピーク値検出手段６ａ，６ｂ，６ｃの出力電圧Ｅ
ａ，Ｅｂ，Ｅｃの和（Ｅａ＋Ｅｂ＋Ｅｃ）を演算する。

【００２４】以上のように構成した本発明の第１の実施
の形態に係る光強度分布検出装置の作用について説明す
る。図３に示すように、矢印Ａの方向から標準粒子（粒
径が同一のもの）を多数含んだ流体をフローセル１に流
し込む。このとき、測定領域Ｍのどの位置を標準粒子が
通過するかによって、光電変換素子アレイ４の各光電変
換素子４ａ，４ｂ，４ｃの出力波形は様々なものとな
る。そして、３個の光電変換素子４ａ，４ｂ，４ｃから
成る光電変換素子アレイ４の場合には、主な５通りの通
過パターンが考えられる。

【００２５】先ず、標準粒子が、図３に示す測定領域Ｍ
の中心Ｍｃを通過する場合で、標準粒子による散乱光Ｌ
ｓのスポットＳは、図４（ａ）に示すように、光電変換
素子アレイ４の中央の光電変換素子４ｂのみに現れる。
このとき、各光電変換素子４ａ，４ｂ，４ｃの出力波形
（時間ｔと電圧Ｅとの関係）は、図４（ｂ）に示すよう
になる。

【００２６】即ち、光電変換素子４ｂのみが測定領域Ｍ
の中心Ｍｃをある時間の間（時間ｔ1から時間ｔ2）に通
過する標準粒子の散乱光Ｌｓに応じた略パルス状の電圧
（ピーク値Ｅｂ）を出力し、他の光電変換素子４ａ，４
ｃはノイズに応じた略レベル電圧（ピーク値Ｅａ，Ｅ
ｃ）しか出力しない。

【００２７】次に、標準粒子が、図３に示す測定領域Ｍ
の一端部Ｍｓを通過する場合で、標準粒子による散乱光
ＬｓのスポットＳは、図５（ａ）に示すように、光電変
換素子アレイ４の一端の光電変換素子４ａのみに現れ
る。このとき、各光電変換素子４ａ，４ｂ，４ｃの出力
波形（時間ｔと電圧Ｅとの関係）は、図５（ｂ）に示す
ようになる。

【００２８】即ち、光電変換素子４ａのみが測定領域Ｍ
の一端部Ｍｓをある時間の間（時間ｔ3から時間ｔ4）に
通過する標準粒子の散乱光Ｌｓに応じた略パルス状の電
圧（ピーク値Ｅａ）を出力し、他の光電変換素子４ｂ，
４ｃはノイズに応じた略レベル電圧（ピーク値Ｅｂ，Ｅ
ｃ）しか出力しない。

【００２９】同様に、標準粒子が、図３に示す測定領域
Ｍの他端部Ｍｓ（一端部Ｍｓと対称）を通過する場合
で、標準粒子による散乱光ＬｓのスポットＳは、図６
（ａ）に示すように、光電変換素子アレイ４の他端の光
電変換素子４ｃのみに現れる。このとき、各光電変換素
子４ａ，４ｂ，４ｃの出力波形（時間ｔと電圧Ｅとの関
係）は、図６（ｂ）に示すようになる。

【００３０】即ち、光電変換素子４ｃのみが測定領域Ｍ
の他端部Ｍｓをある時間の間（時間ｔ3から時間ｔ4）に
通過する標準粒子の散乱光Ｌｓに応じた略パルス状の電
圧（ピーク値Ｅｃ）を出力し、他の光電変換素子４ａ，
４ｂはノイズに応じた略レベル電圧（ピーク値Ｅａ，Ｅ
ｂ）しか出力しない。

【００３１】更に、標準粒子が、図３に示す測定領域Ｍ
の一経路Ｍｍを通過する場合で、標準粒子による散乱光
ＬｓのスポットＳは、図７（ａ）に示すように、光電変
換素子４ａと光電変換素子４ｂの境界にまたがって現れ
る。このとき、各光電変換素子４ａ，４ｂ，４ｃの出力
波形（時間ｔと電圧Ｅとの関係）は、図７（ｂ）に示す
ようになる。

【００３２】即ち、光電変換素子４ａ，４ｂが測定領域
Ｍの一経路Ｍｍをある時間の間（時間ｔ5から時間ｔ6）
に通過する標準粒子の散乱光Ｌｓに応じた略パルス状の
電圧（ピーク値Ｅａ，Ｅｂ）を出力し、光電変換素子４
ｃはノイズに応じた略レベル電圧（ピーク値Ｅｃ）しか
出力しない。

【００３３】同様に、標準粒子が、図３に示す測定領域
Ｍの他経路Ｍｍ（一経路Ｍｍと対称）を通過する場合
で、標準粒子による散乱光ＬｓのスポットＳは、図８
（ａ）に示すように、光電変換素子４ｂと光電変換素子
４ｃの境界にまたがって現れる。このとき、各光電変換
素子４ａ，４ｂ，４ｃの出力波形（時間ｔと電圧Ｅとの
関係）は、図８（ｂ）に示すようになる。

【００３４】即ち、光電変換素子４ｂ，４ｃが測定領域
Ｍの他経路Ｍｍをある時間の間（時間ｔ5から時間ｔ6）
に通過する標準粒子の散乱光Ｌｓに応じた略パルス状の
電圧（ピーク値Ｅｂ，Ｅｃ）を出力し、光電変換素子４
ａはノイズに応じた略レベル電圧（ピーク値Ｅａ）しか
出力しない。

【００３５】そして、粒子情報検出手段７では、図４
（ａ）に示すように、中央の光電変換素子４ｂのみにス
ポットＳが現れた場合、演算部７ａにおいて、光電変換
素子４ｂのピーク電圧Ｅｂに対する光電変換素子４ａの
ピーク電圧Ｅａの比Ｅａ／Ｅｂを演算し、Ｅａ＜Ｅｂで
あるから、比Ｅａ／Ｅｂとしてほぼゼロ（Ｅａ／Ｅｂ≒
０）の値を出力し、記憶部７ｂに記憶する。

【００３６】また、演算部７ａにおいて、光電変換素子
４ｂのピーク電圧Ｅｂに対する光電変換素子４ｃのピー
ク電圧Ｅｃの比Ｅｃ／Ｅｂを演算し、Ｅｃ＜Ｅｂである
から、比Ｅｃ／Ｅｂとしてほぼゼロ（Ｅｃ／Ｅｂ≒０）
の値を出力し、記憶部７ｂに記憶する。更に、演算部７
ａにおいて、光電変換素子４ａ，４ｂ，４ｃの出力電圧
Ｅａ，Ｅｂ，Ｅｃの和（Ｅａ＋Ｅｂ＋Ｅｃ）を演算し、
例えば、１．０を記憶部７ｂに記憶する。

【００３７】また、粒子情報検出手段７では、図５
（ａ）に示すように、一端の光電変換素子４ａのみにス
ポットＳが現れた場合、演算部７ａにおいて、光電変換
素子４ｂのピーク電圧Ｅｂに対する光電変換素子４ａの
ピーク電圧Ｅａの比Ｅａ／Ｅｂを演算し、Ｅａ＞Ｅｂで
あるから、比Ｅａ／Ｅｂとして非常に大きな値（Ｅａ／
Ｅｂ≒∞）を出力し、記憶部７ｂに記憶する。

【００３８】同様に、光電変換素子４ｂのピーク電圧Ｅ
ｂに対する光電変換素子４ｃのピーク電圧Ｅｃの比Ｅｃ
／Ｅｂを演算し、Ｅｃ≒Ｅｂであるから、比Ｅａ／Ｅｂ
として約１（Ｅａ／Ｅｂ≒１）の値を出力し、記憶部７
ｂに記憶する。更に、演算部７ａにおいて、光電変換素
子４ａ，４ｂ，４ｃの出力電圧Ｅａ，Ｅｂ，Ｅｃの和
（Ｅａ＋Ｅｂ＋Ｅｃ）を演算し、例えば、０．２を記憶
部７ｂに記憶する。

【００３９】また、粒子情報検出手段７では、図６
（ａ）に示すように、他端の光電変換素子４ｃのみにス
ポットＳが現れた場合、演算部７ａにおいて、光電変換
素子４ｂのピーク電圧Ｅｂに対する光電変換素子４ａの
ピーク電圧Ｅａの比Ｅａ／Ｅｂを演算し、Ｅａ≒Ｅｂで
あるから、比Ｅａ／Ｅｂとして約１（Ｅａ／Ｅｂ≒１）
の値を出力し、記憶部７ｂに記憶する。

【００４０】同様に、光電変換素子４ｂのピーク電圧Ｅ
ｂに対する光電変換素子４ｃのピーク電圧Ｅｃの比Ｅｃ
／Ｅｂを演算し、Ｅｃ＞Ｅｂであるから、比Ｅｃ／Ｅｂ
として非常に大きな値（Ｅｃ／Ｅｂ≒∞）を出力し、記
憶部７ｂに記憶する。更に、演算部７ａにおいて、光電
変換素子４ａ，４ｂ，４ｃの出力電圧Ｅａ，Ｅｂ，Ｅｃ
の和（Ｅａ＋Ｅｂ＋Ｅｃ）を演算し、例えば、０．２を
記憶部７ｂに記憶する。

【００４１】次に、粒子情報検出手段７では、図７
（ａ）に示すように、光電変換素子４ａと光電変換素子
４ｂの境界にスポットＳがまたがって現れた場合、演算
部７ａにおいて、光電変換素子４ｂのピーク電圧Ｅｂに
対する光電変換素子４ａのピーク電圧Ｅａの比Ｅａ／Ｅ
ｂを演算し、Ｅａ≒Ｅｂであるから、比Ｅａ／Ｅｂとし
て約１（Ｅａ／Ｅｂ≒１）の値を出力し、記憶部７ｂに
記憶する。

【００４２】同様に、光電変換素子４ｂのピーク電圧Ｅ
ｂに対する光電変換素子４ｃのピーク電圧Ｅｃの比Ｅｃ
／Ｅｂを演算し、Ｅｃ＜Ｅｂであるから、比Ｅｃ／Ｅｂ
としてほぼゼロ（Ｅｃ／Ｅｂ≒０）の値を出力し、記憶
部７ｂに記憶する。更に、演算部７ａにおいて、光電変
換素子４ａ，４ｂ，４ｃの出力電圧Ｅａ，Ｅｂ，Ｅｃの
和（Ｅａ＋Ｅｂ＋Ｅｃ）を演算し、例えば、０．７５を
記憶部７ｂに記憶する。

【００４３】また、粒子情報検出手段７では、図８
（ａ）に示すように、光電変換素子４ｂと光電変換素子
４ｃの境界にスポットＳがまたがって現れた場合、演算
部７ａにおいて、光電変換素子４ｂのピーク電圧Ｅｂに
対する光電変換素子４ａのピーク電圧Ｅａの比Ｅａ／Ｅ
ｂを演算し、Ｅａ＜Ｅｂであるから、比Ｅａ／Ｅｂとし
てほぼゼロ（Ｅｃ／Ｅｂ≒０）の値を出力し、記憶部７
ｂに記憶する。

【００４４】同様に、光電変換素子４ｂのピーク電圧Ｅ
ｂに対する光電変換素子４ｃのピーク電圧Ｅｃの比Ｅｃ
／Ｅｂを演算し、Ｅｃ≒Ｅｂであるから、比Ｅｃ／Ｅｂ
として約１（Ｅｃ／Ｅｂ≒１）の値を出力し、記憶部７
ｂに記憶する。更に、演算部７ａにおいて、光電変換素
子４ａ，４ｂ，４ｃの出力電圧Ｅａ，Ｅｂ，Ｅｃの和
（Ｅａ＋Ｅｂ＋Ｅｃ）を演算し、例えば、０．７５を記
憶部７ｂに記憶する。

【００４５】なお、基準とする電圧は、光電変換素子４
ｂのピーク電圧Ｅｂ以外の他の光電変換素子４ａ，４ｃ
のピーク電圧Ｅａ，Ｅｃでもよいし、また各ピーク電圧
の和（Ｅａ＋Ｅｂ＋Ｅｃ）でもよい。要は、光電変換素
子４ａ，４ｂ，４ｃのピーク電圧の絶対値ではなく、基
準電圧に対する各光電変換素子４ａ，４ｂ，４ｃのピー
ク電圧の比（割合）から標準粒子による散乱光Ｌｓのス
ポットＳの位置を求める方が確度が高いからである。

【００４６】以上のような５通りの場合について、図９
に示すように、基準電圧を光電変換素子４ｂのピーク電
圧Ｅｂとした場合の粒子情報参照テーブルが作成でき
る。従って、光電変換素子４ｂのピーク電圧Ｅｂに対す
る光電変換素子４ａのピーク電圧Ｅａの比Ｅａ／Ｅｂ
と、光電変換素子４ｂのピーク電圧Ｅｂに対する光電変
換素子４ｃのピーク電圧Ｅｃの比Ｅｃ／Ｅｂが分かれ
ば、それらに対応する出力電圧の和（Ｅａ＋Ｅｂ＋Ｅ
ｃ）を得ることにより、レーザ光Ｌａが照射されている
測定領域Ｍのレーザ光強度分布を定性的に知ることがで
きる。

【００４７】また、上記した５通りの通過パターン以外
で、光電変換素子４ａと光電変換素子４ｂの境界又は光
電変換素子４ｂと光電変換素子４ｃの境界にスポットＳ
が均等でなくまたがって現れるような測定領域Ｍの経路
を通過した場合であっても、光電変換素子４ｂのピーク
電圧Ｅｂに対する光電変換素子４ａのピーク電圧Ｅａの
比Ｅａ／Ｅｂと、光電変換素子４ｂのピーク電圧Ｅｂに
対する光電変換素子４ｃのピーク電圧Ｅｃの比Ｅｃ／Ｅ
ｂが分かれば、比Ｅａ／Ｅｂの値と比Ｅｃ／Ｅｂの値を
粒子情報参照テーブルに当てはめることにより、それら
に対応する出力電圧の和（Ｅａ＋Ｅｂ＋Ｅｃ）を推定
し、レーザ光Ｌａが照射されている測定領域Ｍのレーザ
光強度分布を定性的に知ることができる。

【００４８】本発明の第２の実施の形態に係る光強度分
布検出装置は、図１０に示すように、フローセル１１、
レーザ光源１２、集光光学系１３、光検出手段１４及び
処理装置１５から成る。ここで、フローセル１１、レー
ザ光源１２、集光光学系１３は、図１に示すものと同様
の構成であるので説明は省略する。

【００４９】光検出手段１４は、縦（Ｙ方向）と横（Ｚ
方向）が３個×３個のマトリックス状の光電変換素子Ｄ
₁₁，Ｄ₁₂，Ｄ₁₃，Ｄ₂₁，……Ｄ₃₃から成り、各受光面が
流路１１ａの中心軸（Ｘ方向）に垂直なＹ・Ｚ平面を形
成している。

【００５０】処理装置１５は、３個×３個の光電変換素
子Ｄ₁₁，Ｄ₁₂，Ｄ₁₃，Ｄ₂₁，……Ｄ₃₃の夫々の出力電圧
のピーク値Ｅ₁₁，Ｅ₁₂，Ｅ₁₃，Ｅ₂₁，……Ｅ₃₃を検出す
るピーク値検出手段１６ａ，１６ｂ，１６ｃと、ピーク
値Ｅ₁₁，Ｅ₁₂，Ｅ₁₃，Ｅ₂₁，……Ｅ₃₃から粒子の位置を
検出する粒子情報検出手段１７から成る。

【００５１】ピーク値検出手段１６ａは光電変換素子Ｄ
₁₁，Ｄ₁₂，Ｄ₁₃の出力電圧を時分割でサンプリングして
そのピーク値Ｅ₁₁，Ｅ₁₂，Ｅ₁₃を検出し、ピーク値検出
手段１６ｂは光電変換素子Ｄ₂₁，Ｄ₂₂，Ｄ₂₃の出力電圧
を時分割でサンプリングしてそのピーク値Ｅ₂₁，Ｅ₂₂，
Ｅ₂₃を検出し、ピーク値検出手段１６ｃは光電変換素子
Ｄ₃₁，Ｄ₃₂，Ｄ₃₃の出力電圧を時分割でサンプリングし
てピーク値Ｅ₃₁，Ｅ₃₂，Ｅ₃₃を検出する。

【００５２】なお、ピーク値検出手段を光電変換素子の
個数分設け、測定領域Ｍをある時間で通過する粒子の散
乱光Ｌｓによる出力電圧を常時サンプリングしてピーク
値を検出してもよい。

【００５３】粒子情報検出手段１７は、演算部１７ａと
記憶部１７ｂを備え、先ず演算部１７ａにおいて、ピー
ク値検出手段１６ａ，１６ｂ，１６ｃが検出したピーク
値Ｅ₁₁，Ｅ₁₂，Ｅ₁₃，Ｅ₂₁，……Ｅ₃₃の中から一の電圧
（例えば、ピーク値Ｅ₂₂）を選択し、この電圧を基準に
して他のピーク値との比（Ｅ₁₁／Ｅ₂₂、Ｅ₁₂／Ｅ₂₂…
…）を演算し、その結果を記憶部１７ｂに記憶する。更
に、演算部１７ａにおいて、ピーク値Ｅ₁₁，Ｅ₁₂，
Ｅ₁₃，Ｅ₂₁，……Ｅ₃₃の和（Ｅ₁₁＋Ｅ₁₂＋Ｅ₁₃＋Ｅ₂₁＋
……＋Ｅ₃₃）を演算し、例えば、１．０を記憶部７ｂに
記憶する。

【００５４】そして、粒子情報検出手段１７において、
スポットＳが、９個の光電変換素子Ｄ₁₁，Ｄ₁₂，Ｄ₁₃，
Ｄ₂₁，……Ｄ₃₃のうち互いに隣接する部位、例えば光電
変換素子Ｄ₁₁と光電変換素子Ｄ₁₂の接する部位や、９個
の光電変換素子Ｄ₁₁，Ｄ₁₂，Ｄ₁₃，Ｄ₂₁，……Ｄ₃₃のう
ち４個の光電変換素子のコーナ部が接する部位、例えば
４個の光電変換素子Ｄ₁₁，Ｄ₁₂，Ｄ₂₁，Ｄ₂₂のコーナ部
が接する部位に現れるような測定領域Ｍの経路を通過し
た場合も考慮して、図９と同様な粒子情報参照テーブル
を作成する。

【００５５】また、演算部１７ａにおいて、ピーク値検
出手段１６ａ，１６ｂ，１６ｃが検出したピーク値
Ｅ₁₁，Ｅ₁₂，Ｅ₁₃，Ｅ₂₁，……Ｅ₃₃の中から最も大きい
ピーク値を選択し、その結果を記憶部１７ｂに記憶して
もよい。

【００５６】以上のように構成した本発明の第２の実施
の形態に係る光強度分布検出装置の作用について説明す
る。図１０に示すように、矢印Ａの方向から標準粒子
（粒径が同一のもの）を多数含んだ流体をフローセル１
１に流し込む。このとき、測定領域Ｍのどの位置を粒子
が通過するかによって、光検出手段１４の光電変換素子
Ｄ₁₁，Ｄ₁₂，Ｄ₁₃，Ｄ₂₁，……Ｄ₃₃の出力波形は様々な
ものとなる。

【００５７】例えば、粒子が光検出手段１４の中で光電
変換素子Ｄ₂₂の受光面に対応する測定領域Ｍの経路を通
過すると、ピーク値検出手段１６ａ，１６ｂ，１６ｃは
粒子が測定領域Ｍを通過する間、粒子の散乱光Ｌｓに応
じた光電変換素子Ｄ₁₁，Ｄ₁₂，Ｄ₁₃，Ｄ₂₁，……Ｄ₃₃の
出力電圧をサンプリングしてピーク値を検出する。

【００５８】この場合に、測定領域Ｍのレーザ光強度
は、中心部が最も強く、中心部からずれて端部に行くほ
ど弱くなるという分布（ほぼガウス分布）をしているの
で、粒子はレーザ光強度の弱い部分から中心部の強い部
分を通り再び弱い部分を通るため、光電変換素子Ｄ₂₂の
みが略パルス状の電圧を出力し、他の光電変換素子は、
ノイズに応じたレベル電圧しか出力しない。

【００５９】従って、光電変換素子Ｄ₂₂のピーク値Ｅ₂₂
を基準にした場合に、他のピーク値との比（Ｅ₁₁／
Ｅ₂₂、Ｅ₁₂／Ｅ₂₂……）が分かれば、粒子情報参照テー
ブルを参照することにより、レーザ光Ｌａが照射されて
いる測定領域Ｍのレーザ光強度分布を定性的に知ること
ができる。

【００６０】本発明の第３の実施の形態に係る光強度分
布検出装置は、図１１に示すように、フローセル２１、
レーザ光源２２、集光光学系２３、トラップ２０、光電
変換素子アレイ２４及び処理装置２５から成る。

【００６１】フローセル２１は、透明部材から成り、所
定長さの直線流路２１ａ（Ｙ方向）を有する。ここで
は、フローセル２１の断面形状は角筒形状としている。
所定の長さの直線流路２１ａを設けた理由は、請求項２
に係る光強度分布検出装置のフローセル１の場合と同様
である。

【００６２】レーザ光源２２は、フローセル２１の直線
流路２１ａの所定の箇所にレーザ光Ｌａを照射して照射
領域を形成する。ここで、レーザ光Ｌａの光軸（Ｘ方
向）と直線流路２１ａ（Ｙ方向）は交差している。

【００６３】集光光学系２３は、レーザ光源２２の光軸
と一致する光軸（Ｘ方向）を有し、図１２に示す照射領
域内の所定の領域Ｍ（以下、測定領域Ｍと呼ぶ）におい
て発生する散乱光Ｌｓを集光する機能を備える。

【００６４】光電変換素子アレイ２４は、３個の光電変
換素子２４ａ，２４ｂ，２４ｃから成り、各受光面が集
光光学系２３の光軸（Ｘ方向）に垂直で、且つ流路の中
心軸（Ｙ方向）とレーザ光軸（Ｘ方向）に垂直なＺ方向
に隣接して設けられている。光電変換素子２４ａ，２４
ｂ，２４ｃは、粒子が測定領域Ｍを通過する間に発する
散乱光Ｌｓを電圧に変換する。

【００６５】集光光学系２３の光軸上に位置するトラッ
プ２０は、レーザ光源２２の光源光Ｌａが直接、光電変
換素子アレイ２４に入射するのを阻止する。これによ
り、光電変換素子２４には、流路２１ａ内を通過する粒
子が発する散乱光Ｌｓのみが入射することになる。

【００６６】処理装置２５は、粒子が測定領域Ｍを通過
する間に３個の光電変換素子２４ａ，２４ｂ，２４ｃが
夫々出力する電圧のピーク値（パルス高）Ｅａ，Ｅｂ，
Ｅｃを検出するピーク値検出手段２６ａ，２６ｂ，２６
ｃと、粒子情報参照テーブルを作成する粒子情報検出手
段２７から成る。

【００６７】粒子情報検出手段２７は、演算部２７ａと
記憶部２７ｂを備え、先ず演算部２７ａにおいて、次の
（１）乃至（３）の演算処理を行い、その結果を記憶部
２７ｂに記憶して、粒子情報参照テーブルを作成する。 （１）ピーク値検出手段２６ｂの出力電圧Ｅｂに対する
ピーク値検出手段２６ａの出力電圧Ｅａの比Ｅａ／Ｅｂ
を演算する。 （２）ピーク値検出手段２６ｂの出力電圧Ｅｂに対する
ピーク値検出手段２６ｃの出力電圧Ｅｃの比Ｅｃ／Ｅｂ
を演算する。 （３）ピーク値検出手段２６ａ，２６ｂ，２６ｃの出力
電圧Ｅａ，Ｅｂ，Ｅｃの和（Ｅａ＋Ｅｂ＋Ｅｃ）を演算
する。

【００６８】以上のように構成した本発明の第３の実施
の形態に係る光強度分布検出装置の作用について説明す
る。図１２に示すように、矢印Ａの方向から標準粒子
（粒径が同一のもの）を多数含んだ流体をフローセル２
１に流し込む。このとき、測定領域Ｍのどの位置を粒子
が通過するかによって、光電変換素子アレイ２４の各光
電変換素子２４ａ，２４ｂ，２４ｃ出力波形は様々なも
のとなる。そして、３個の光電変換素子２４ａ，２４
ｂ，２４ｃから成る光電変換素子アレイ２４の場合に
は、主な５通りの通過パターンが考えられる。

【００６９】先ず、標準粒子が、図１２に示す測定領域
Ｍの中心Ｍｃを通過する場合で、標準粒子による散乱光
ＬｓのスポットＳは、図１３（ａ）に示すように、光電
変換素子アレイ２４の中央の光電変換素子２４ｂのみに
現れ、矢印方向に移動する。このとき、各光電変換素子
２４ａ，２４ｂ，２４ｃの出力波形（時間ｔと電圧Ｅと
の関係）は、図１３（ｂ）に示すようになる。

【００７０】即ち、光電変換素子２４ｂのみが測定領域
Ｍの中心Ｍｃをある時間の間（時間ｔ1から時間ｔ2）に
通過する標準粒子の散乱光Ｌｓに応じた略パルス状の電
圧（ピーク値Ｅｂ）を出力し、他の光電変換素子２４
ａ，２４ｃはノイズに応じた略レベル電圧（ピーク値Ｅ
ａ，Ｅｃ）しか出力しない。

【００７１】次に、標準粒子が、図１２に示す測定領域
Ｍの一端部Ｍｓを通過する場合で、標準粒子による散乱
光ＬｓのスポットＳは、図１４（ａ）に示すように、光
電変換素子アレイ２４の一端の光電変換素子２４ａのみ
に現れ、矢印方向に移動する。このとき、各光電変換素
子２４ａ，２４ｂ，２４ｃの出力波形（時間ｔと電圧Ｅ
との関係）は、図１４（ｂ）に示すようになる。

【００７２】即ち、光電変換素子２４ａのみが測定領域
Ｍの一端部Ｍｓをある時間の間（時間ｔ3から時間ｔ4）
に通過する標準粒子の散乱光Ｌｓに応じた略パルス状の
電圧（ピーク値Ｅａ）を出力し、他の光電変換素子２４
ｂ，２４ｃはノイズに応じた略レベル電圧（ピーク値Ｅ
ｂ，Ｅｃ）しか出力しない。

【００７３】同様に、標準粒子が、図１２に示す測定領
域Ｍの他端部Ｍｓ（一端部Ｍｓと対称の位置）を通過す
る場合で、標準粒子による散乱光ＬｓのスポットＳは、
図１５（ａ）に示すように、光電変換素子アレイ２４の
他端の光電変換素子２４ｃのみに現れ、矢印方向に移動
する。このとき、各光電変換素子２４ａ，２４ｂ，２４
ｃの出力波形（時間ｔと電圧Ｅとの関係）は、図１５
（ｂ）に示すようになる。

【００７４】即ち、光電変換素子２４ｃのみが測定領域
Ｍの他端部Ｍｓをある時間の間（時間ｔ3から時間ｔ4）
に通過する標準粒子の散乱光Ｌｓに応じた略パルス状の
電圧（ピーク値Ｅｃ）を出力し、他の光電変換素子２４
ａ，２４ｂはノイズに応じた略レベル電圧（ピーク値Ｅ
ａ，Ｅｂ）しか出力しない。

【００７５】更に、標準粒子が、図１２に示す測定領域
Ｍの一経路Ｍｍを通過する場合で、標準粒子による散乱
光ＬｓのスポットＳは、図１６（ａ）に示すように、光
電変換素子２４ａと光電変換素子２４ｂの境界にまたが
って現れ、矢印方向に移動する。このとき、各光電変換
素子２４ａ，２４ｂ，２４ｃの出力波形（時間ｔと電圧
Ｅとの関係）は、図１６（ｂ）に示すようになる。

【００７６】即ち、光電変換素子２４ａ，２４ｂが測定
領域Ｍの一経路Ｍｍをある時間の間（時間ｔ5から時間
ｔ6）に通過する標準粒子の散乱光Ｌｓに応じた略パル
ス状の電圧（ピーク値Ｅａ，Ｅｂ）を出力し、光電変換
素子２４ｃはノイズに応じた略レベル電圧（ピーク値Ｅ
ｃ）しか出力しない。

【００７７】同様に、標準粒子が、図１２に示す測定領
域Ｍの他経路Ｍｍ（一経路Ｍｍと対称の位置）を通過す
る場合で、標準粒子による散乱光ＬｓのスポットＳは、
図１７（ａ）に示すように、光電変換素子２４ｂと光電
変換素子２４ｃの境界にまたがって現れ、矢印方向に移
動する。このとき、各光電変換素子２４ａ，２４ｂ，２
４ｃの出力波形（時間ｔと電圧Ｅとの関係）は、図１７
（ｂ）に示すようになる。

【００７８】即ち、光電変換素子２４ｂ，２４ｃが測定
領域Ｍの他経路Ｍｍをある時間の間（時間ｔ5から時間
ｔ6）に通過する標準粒子の散乱光Ｌｓに応じた略パル
ス状の電圧（ピーク値Ｅｂ，Ｅｃ）を出力し、光電変換
素子２４ａはノイズに応じた略レベル電圧（ピーク値Ｅ
ａ）しか出力しない。

【００７９】そして、粒子情報検出手段２７では、図１
３（ａ）に示すように、中央の光電変換素子２４ｂのみ
にスポットＳが現れた場合、演算部１７ａにおいて、光
電変換素子２４ｂのピーク電圧Ｅｂに対する光電変換素
子２４ａのピーク電圧Ｅａの比Ｅａ／Ｅｂを演算し、Ｅ
ａ＜Ｅｂであるから、比Ｅａ／Ｅｂとしてほぼゼロ（Ｅ
ａ／Ｅｂ≒０）の値を出力し、記憶部２７ｂに記憶す
る。

【００８０】また、演算部２７ａにおいて、光電変換素
子２４ｂのピーク電圧Ｅｂに対する光電変換素子２４ｃ
のピーク電圧Ｅｃの比Ｅｃ／Ｅｂを演算し、Ｅｃ＜Ｅｂ
であるから、比Ｅｃ／Ｅｂとしてほぼゼロ（Ｅｃ／Ｅｂ
≒０）の値を出力し、記憶部２７ｂに記憶する。更に、
演算部２７ａにおいて、光電変換素子２４ａ，２４ｂ，
２４ｃの出力電圧Ｅａ，Ｅｂ，Ｅｃの和（Ｅａ＋Ｅｂ＋
Ｅｃ）を演算し、例えば、１．０を記憶部２７ｂに記憶
する。

【００８１】また、粒子情報検出手段２７では、図１４
（ａ）に示すように、一端の光電変換素子２４ａのみに
スポットＳが現れた場合、演算部２７ａにおいて、光電
変換素子２４ｂのピーク電圧Ｅｂに対する光電変換素子
２４ａのピーク電圧Ｅａの比Ｅａ／Ｅｂを演算し、Ｅａ
＞Ｅｂであるから、比Ｅａ／Ｅｂとして非常に大きい値
（Ｅａ／Ｅｂ≒∞）を出力し、記憶部２７ｂに記憶す
る。

【００８２】同様に、光電変換素子２４ｂのピーク電圧
Ｅｂに対する光電変換素子２４ｃのピーク電圧Ｅｃの比
Ｅｃ／Ｅｂを演算し、Ｅｃ≒Ｅｂであるから、比Ｅａ／
Ｅｂとして約１（Ｅａ／Ｅｂ≒１）の値を出力し、記憶
部２７ｂに記憶する。更に、演算部２７ａにおいて、光
電変換素子２４ａ，２４ｂ，２４ｃの出力電圧Ｅａ，Ｅ
ｂ，Ｅｃの和（Ｅａ＋Ｅｂ＋Ｅｃ）を演算し、例えば、
０．２を記憶部２７ｂに記憶する。

【００８３】また、粒子情報検出手段２７では、図１５
（ａ）に示すように、他端の光電変換素子２４ｃのみに
スポットＳが現れた場合、演算部２７ａにおいて、光電
変換素子２４ｂのピーク電圧Ｅｂに対する光電変換素子
２４ａのピーク電圧Ｅａの比Ｅａ／Ｅｂを演算し、Ｅａ
≒Ｅｂであるから、比Ｅａ／Ｅｂとして約１（Ｅａ／Ｅ
ｂ≒１）の値を出力し、記憶部２７ｂに記憶する。

【００８４】同様に、光電変換素子２４ｂのピーク電圧
Ｅｂに対する光電変換素子２４ｃのピーク電圧Ｅｃの比
Ｅｃ／Ｅｂを演算し、Ｅｃ＞Ｅｂであるから、比Ｅｃ／
Ｅｂとして非常に大きい値（Ｅｃ／Ｅｂ≒∞）を出力
し、記憶部２７ｂに記憶する。更に、演算部２７ａにお
いて、光電変換素子２４ａ，２４ｂ，２４ｃの出力電圧
Ｅａ，Ｅｂ，Ｅｃの和（Ｅａ＋Ｅｂ＋Ｅｃ）を演算し、
例えば、０．２を記憶部２７ｂに記憶する。

【００８５】次に、粒子情報検出手段２７では、図１６
（ａ）に示すように、光電変換素子２４ａと光電変換素
子２４ｂの境界にスポットＳがまたがって現れた場合、
演算部２７ａにおいて、光電変換素子２４ｂのピーク電
圧Ｅｂに対する光電変換素子２４ａのピーク電圧Ｅａの
比Ｅａ／Ｅｂを演算し、Ｅａ≒Ｅｂであるから、比Ｅａ
／Ｅｂとして約１（Ｅａ／Ｅｂ≒１）の値を出力し、記
憶部２７ｂに記憶する。

【００８６】同様に、光電変換素子２４ｂのピーク電圧
Ｅｂに対する光電変換素子２４ｃのピーク電圧Ｅｃの比
Ｅｃ／Ｅｂを演算し、Ｅｃ＜Ｅｂであるから、比Ｅｃ／
Ｅｂとしてほぼゼロ（Ｅｃ／Ｅｂ≒０）の値を出力し、
記憶部２７ｂに記憶する。更に、演算部２７ａにおい
て、光電変換素子２４ａ，２４ｂ，２４ｃの出力電圧Ｅ
ａ，Ｅｂ，Ｅｃの和（Ｅａ＋Ｅｂ＋Ｅｃ）を演算し、例
えば、０．７５を記憶部２７ｂに記憶する。

【００８７】また、粒子情報検出手段２７では、図１７
（ａ）に示すように、光電変換素子２４ｂと光電変換素
子２４ｃの境界にスポットＳがまたがって現れた場合、
演算部２７ａにおいて、光電変換素子２４ｂのピーク電
圧Ｅｂに対する光電変換素子２４ａのピーク電圧Ｅａの
比Ｅａ／Ｅｂを演算し、Ｅａ＜Ｅｂであるから、比Ｅａ
／Ｅｂとしてほぼゼロ（Ｅｃ／Ｅｂ≒０）の値を出力
し、記憶部２７ｂに記憶する。

【００８８】同様に、光電変換素子２４ｂのピーク電圧
Ｅｂに対する光電変換素子２４ｃのピーク電圧Ｅｃの比
Ｅｃ／Ｅｂを演算し、Ｅｃ≒Ｅｂであるから、比Ｅｃ／
Ｅｂとして約１（Ｅｃ／Ｅｂ≒１）の値を出力し、記憶
部２７ｂに記憶する。更に、演算部２７ａにおいて、光
電変換素子２４ａ，２４ｂ，２４ｃの出力電圧Ｅａ，Ｅ
ｂ，Ｅｃの和（Ｅａ＋Ｅｂ＋Ｅｃ）を演算し、例えば、
０．７５を記憶部２７ｂに記憶する。

【００８９】なお、基準とする電圧は、光電変換素子２
４ｂのピーク電圧Ｅｂ以外の他の光電変換素子２４ａ，
２４ｃのピーク電圧Ｅａ，Ｅｃでもよいし、また各ピー
ク電圧の和（Ｅａ＋Ｅｂ＋Ｅｃ）でもよい。要は、光電
変換素子２４ａ，２４ｂ，２４ｃのピーク電圧の絶対値
ではなく、基準電圧に対する各光電変換素子２４ａ，２
４ｂ，２４ｃのピーク電圧の比（割合）から標準粒子に
よる散乱光ＬｓのスポットＳの位置を求める方が確度が
高いからである。

【００９０】以上のような５通りの場合について、図９
に示す粒子情報参照テーブルと同様な、基準電圧を光電
変換素子２４ｂのピーク電圧Ｅｂとした場合の粒子情報
参照テーブルが作成できる。従って、光電変換素子２４
ｂのピーク電圧Ｅｂに対する光電変換素子２４ａのピー
ク電圧Ｅａの比Ｅａ／Ｅｂと、光電変換素子２４ｂのピ
ーク電圧Ｅｂに対する光電変換素子２４ｃのピーク電圧
Ｅｃの比Ｅｃ／Ｅｂが分かれば、それらに対応する出力
電圧の和（Ｅａ＋Ｅｂ＋Ｅｃ）を得ることにより、レー
ザ光Ｌａが照射されている測定領域Ｍのレーザ光強度分
布を定性的に知ることができる。

【００９１】また、上記した５通りの通過パターン以外
で、光電変換素子２４ａと光電変換素子２４ｂの境界又
は光電変換素子２４ｂと光電変換素子２４ｃの境界にス
ポットＳがまたがって現れるような測定領域Ｍの経路を
通過した場合であっても、光電変換素子２４ｂのピーク
電圧Ｅｂに対する光電変換素子２４ａのピーク電圧Ｅａ
の比Ｅａ／Ｅｂと、光電変換素子２４ｂのピーク電圧Ｅ
ｂに対する光電変換素子２４ｃのピーク電圧Ｅｃの比Ｅ
ｃ／Ｅｂが分かれば、比Ｅａ／Ｅｂの値と比Ｅｃ／Ｅｂ
の値を粒子情報参照テーブルに当てはめることにより、
それらに対応する出力電圧の和（Ｅａ＋Ｅｂ＋Ｅｃ）を
推定し、レーザ光Ｌａが照射されている測定領域Ｍのレ
ーザ光強度分布を定性的に知ることができる。

【００９２】本発明は、上述の発明の実施の形態に限定
されるものではなく、例えば、フローセルの全体形状と
しては、Ｌ型のフローセル１，１１や直線状のフローセ
ル２１を用いたが、要は流路の中心軸と集光光学系の光
軸が一致するように配置できる形状であればよい。従っ
て、レーザ光Ｌａと散乱光Ｌｓとの光学的な関わりに影
響を与えなければ、フローセルの全体形状は、屈曲又は
湾曲形状であってもよい。

【００９３】また、フローセルの断面形状として、上述
の発明の実施の形態では、矩形のものを用いたが、円形
のものでもよい。

【００９４】

【発明の効果】以上説明したように請求項１に係る発明
によれば、光を照射した測定領域を通過する粒子の散乱
光強度分布とその粒子が通過した流路の位置から、測定
領域の光強度分布を知ることができる。

【００９５】請求項２に係る発明によれば、光を照射し
た測定領域を通過する粒子の散乱光強度分布とその粒子
が通過した流路の位置から、測定領域の光強度分布を知
ることができる。

【００９６】請求項３に係る発明によれば、光を照射し
た測定領域を通過する粒子の散乱光強度分布とその粒子
が通過した流路の位置から、測定領域の光強度分布をよ
り細かく知ることができる。

【００９７】請求項４に係る発明によれば、光を照射し
た測定領域を通過する粒子の散乱光強度分布とその粒子
が通過した流路の位置から、測定領域の光強度分布を知
ることができる。

【００９８】請求項５に係る発明によれば、光を照射し
た測定領域を通過する粒子の散乱光強度分布とその粒子
が通過した流路の位置から、測定領域の光強度分布を知
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る光強度分布検
出装置の構成図

【図２】図１におけるレーザ光を照射した測定領域の平
断面図

【図３】図１におけるレーザ光を照射した測定領域の縦
断面図

【図４】図１における光電変換素子アレイの受光状態
（ａ）とそのときの出力波形（ｂ）を示す図

【図５】図１における光電変換素子アレイの受光状態
（ａ）とそのときの出力波形（ｂ）を示す図

【図６】図１における光電変換素子アレイの受光状態
（ａ）とそのときの出力波形（ｂ）を示す図

【図７】図１における光電変換素子アレイの受光状態
（ａ）とそのときの出力波形（ｂ）を示す図

【図８】図１における光電変換素子アレイの受光状態
（ａ）とそのときの出力波形（ｂ）を示す図

【図９】粒子情報参照テーブル示す図

【図１０】本発明の第２の実施の形態に係る光強度分布
検出装置の構成図

【図１１】本発明の第３の実施の形態に係る光強度分布
検出装置の構成図

【図１２】図１１におけるレーザ光を照射した測定領域
の縦断面図

【図１３】図１１における光電変換素子アレイの受光状
態（ａ）とそのときの出力波形（ｂ）を示す図

【図１４】図１１における光電変換素子アレイの受光状
態（ａ）とそのときの出力波形（ｂ）を示す図

【図１５】図１１における光電変換素子アレイの受光状
態（ａ）とそのときの出力波形（ｂ）を示す図

【図１６】図１１における光電変換素子アレイの受光状
態（ａ）とそのときの出力波形（ｂ）を示す図

【図１７】図１１における光電変換素子アレイの受光状
態（ａ）とそのときの出力波形（ｂ）を示す図

【図１８】従来の光散乱式粒子計数装置の構成図

【符号の説明】

１，１１，２１…フローセル、１ａ，１１ａ，２１ａ…
直線流路、２，１２，２２…レーザ光源（光源）、３，
１３，２３…集光光学系（集光手段）、４，２４…光電
変換素子アレイ、４ａ，４ｂ，４ｃ，２４ａ，２４ｂ，
２４ｃ…光電変換素子、５，１５，２５…処理装置、６
ａ，６ｂ，６ｃ，１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，２６ａ，２
６ｂ，２６ｃ…ピーク値検出手段（電圧検出手段）、
７，１７，２７…粒子情報検出手段、１４…光検出手
段、２０…トラップ、Ｌａ…レーザ光、Ｌｓ…散乱光、
Ｍ…測定領域。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01N 15/14 G01N 15/02

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明部材で屈曲形状に形成したフローセ
   ルと、このフローセルの流路に光を照射して測定領域を
   形成する光源と、前記流路の中心軸と一致する光軸を有
   して前記測定領域で発生する粒子の散乱光を集光する集
   光手段と、この集光手段が集光した散乱光を受光する複
   数の光電変換素子から成る光検出手段と、前記複数の光
   電変換素子の出力信号を検出する電圧検出手段と、この
   電圧検出手段の出力信号を互いに比較して粒子が通過し
   た前記測定領域の通過位置データと粒子の散乱光強度デ
   ータを出力する粒子情報検出手段を備えることを特徴と
   する光強度分布検出装置。
2. 【請求項２】 前記複数の光電変換素子から成る光検出
   手段は、各受光面が前記流路の中心軸に垂直で、且つ前
   記流路の中心軸と前記光源の光軸にほぼ垂直な方向に隣
   接して設けたＮ（Ｎは２以上の整数）個の光電変換素子
   から成る光電変換素子アレイである請求項１記載の光強
   度分布検出装置。
3. 【請求項３】 前記複数の光電変換素子から成る光検出
   手段は、縦と横がＶ個×Ｈ個（Ｖ、Ｈとも２以上の整
   数）の光電変換素子から成り、各受光面が前記流路の中
   心軸に垂直である請求項１記載の光強度分布検出装置。
4. 【請求項４】 透明部材で形成したフローセルと、この
   フローセルの流路に光を照射して測定領域を形成する光
   源と、前記光の中心軸と一致する光軸を有して前記測定
   領域で発生する粒子の散乱光を集光する集光手段と、こ
   の集光手段の光軸上に位置するトラップと、前記集光手
   段が集光した散乱光を受光する複数の光電変換素子から
   成る光検出手段と、前記複数の光電変換素子の出力信号
   を検出する電圧検出手段と、この電圧検出手段の出力信
   号を互いに比較して粒子が通過した前記測定領域の通過
   位置データと粒子の散乱光強度データを出力する粒子情
   報検出手段を備えることを特徴とする光強度分布検出装
   置。
5. 【請求項５】 前記複数の光電変換素子から成る光検出
   手段は、各受光面が前記光源の光軸に垂直で、且つ前記
   流路の中心軸と前記光源の光軸にほぼ垂直な方向に隣接
   して設けたＮ（Ｎは２以上の整数）個の光電変換素子で
   成る光電変換素子アレイである請求項４記載の光強度分
   布検出装置。