JPS63182547A

JPS63182547A - 粒子解析装置

Info

Publication number: JPS63182547A
Application number: JP62015755A
Authority: JP
Inventors: Naoki Yuguchi; 湯口　直樹
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1987-01-26
Filing date: 1987-01-26
Publication date: 1988-07-27

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内
の流通部を流れるサンプル液流の流径測定を可能とした
粒子解析装置に関するものである。

［従来の技術１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、フローセル中央部の例えば２５０ルｍＸ２５０ｐ
ｍの微小な断面を有する流通部内を、流体力学的焦点合
わせの原理に基づいて層流の状態で流れている高速のシ
ース液に包まれたサンプル液流にレーザービームを照射
し、サンプル液中の検体粒子によって散乱された前方散
乱光及び側方散乱光から、検体粒子の形状、大きさ、屈
折率等の粒子的性質を得るようになっている。

サンプル液及びシース液を高速で流すために、サンプル
液、シース液はそれぞれ加圧されており、サンプル液に
はシース液よりも僅かに高い圧力が加えられている。サ
ンプル液流の流径はサンプル液及びシース液に加えられ
る圧力の差によって変化し、圧力差が大きくなるとサン
プル液流の流径は大きくなり、圧力差が小さくなるとサ
ンプル液流の流径は小さくなる。

ところで、検体粒子の大きさに比べてサンプル液流の流
径が大きい場合には、サンプル液流中での検体粒子の通
過位置にばらつきが生ずる。また、検体粒子に照射され
るレーザービームの光強度分布はガウス分布になるので
、検体粒子の通過位置にばらつきが生ずると、同一の検
体粒子でも照射光強度に差が出てしまい、その結果とし
て検体粒子から得られる光電信号に強度差が生じて精度
の高い測定が困難になる。逆に、検体粒子の大きさに比
べてサンプル液流の流径が小さい場合には、測定精度が
高くなる反面で単位時間当りの検体粒子の通過個数が減
少してしまい解析速度が低下する。高精度でかつ効率の
良い測定結果を得るためには、サンプル液流の流径を検
体粒子の大きさとほぼ等しくすることが望ましい。

従来の粒子解析装置においては、サンプル液、シース液
のそれぞれに加えられる圧力は、検体粒子の単位時間当
りの通過個数が一定となるように調整されている。この
ため、この方法による測定では、サンプル液とシース液
に加えられる圧力の差は、サンプル液中の検体粒子濃度
に左右され、例えば濃度が薄い場合には検体粒子の通過
個数を増加させるために、サンプル液に加える圧力を高
くして、サンプル液流の流径が大きくなるように調節さ
れる。しかし、サンプル液流の流径な太きくすると、前
述したように検体粒子の通過位置がばらつき、精度の高
い測定を行うことが困難になる。

［発明の目的］本発明の目的は、サンプル液中の検体粒子濃度に左右さ
れることなく、効率良く高精度の粒子解析を行うため、
サンプル液流の流径測定手段を備えた粒子解析装置を提
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照
射光学系と、検体粒子による散乱光及び蛍光を測定する
測光用光学系とを有し、前記フローセルを前記測光用光
学系と共に基台上に載置して、該基台を前記光ビームの
照射光軸に対して相対的に移動可能とした粒子解析装置
において、前記光ビームはサンプル流の流れと直交する
方向でサンプル流を横切る形状と、サンプル流の流れと
直交する方向の幅を狭めてサンプル流の一部を照射する
形状との２つの形状に切換える手段を設けたことを特徴
とする粒子解析装置である。

［発明の実施例］本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。

第１図は光学系及びアライメント装置の平面図である。

フローセルｌの中央部には、紙面に垂直な上下方向にサ
ンプル液を通過する流通部２が設けられており、このサ
ンプル液の流れと直交する方向にレーザー光源３が配置
され、レーザー光源３からの照射光を流通部２に導光す
るために、光軸０１上にレーザービームＬを任意の長径
、短径から成る楕円形状のスポットに調整する例えばシ
リンドリカルレンズを組合わせた結像レンズ４が配され
ている。また、レーザービームＬによる検体粒子Ｓから
の前方散乱光側には、検体粒子Ｓが無い場合にレーザー
ビームＬの直接光を遮断するストッパ５、対物レンズ６
及び光電検出器７が配置されている。

また、検体粒子Ｓの流れの軸及び光軸０１にそれぞれ直
交する光軸０２上に、フローセルｌ側から測光用対物レ
ンズ８、集光レンズ９、絞り１０、集光レンズ１１、グ
イクロイックミラー１２．１３及びミラー１４が順次に
配置されている。グイクロイックミラー１２の反射方向
にバリアフィルタ１５、光電検出器１６が、グイクロイ
ックミラー１３の反射方向にバリアフィルタ１７、光電
検出器１８が、ミラー１４の反射方向にバリアフィルタ
１９、光電検出器２０が配置されている。これらの光電
検出器１６．１８．２０には、微弱光を増強して検出可
能にするフォトマルが用いられている。

光軸０１上のレーザー光源３〜光電検出器７は軸調整後
に基板３０上に固定されている。また、フローセルｌ及
び光軸０２上の測光用対物レンズ８〜ミラー１４、バリ
アフィルタ１５．１７．１９、光電検出器１６．１８．
２０は、焦点調整後に光軸０２と平行なＹ方向に移動自
在のステージ３１上に配置され、基板３０とステージ３
１の間には、更に光軸０１と平行なＸ方向に移動自在の
ステージ３２が介在されている。そして、ステージ３１
のＹ方向の移動量はダイヤルゲージ３３により、ステー
ジ３２のＸ方向の移動量はダイヤルゲージ３４により測
定されるようになっている。また、ステージ３１はつま
み３５により基板３０に対してＹ方向に平行移動し、ス
テージ３２はつまみ３６により基板３０に対してＸ方向
に平行移動するように構成されている。

レーザー光源３から照射されたレーザービームＬは、結
像レンズ４を介してフローセル１の流通部２に入射し、
検体粒子Ｓによる前方散乱光は対物レンズ６を介して光
電検出器７に集光されその光強度が測光される。また、
検体粒子Ｓによる側方散乱光は測光用対物レンズ８、集
光レンズ９、絞り１０、集光レンズ１１を介してグイク
ロイックミラー１２．１３及びミラー１４に入射し、こ
れらのグイクロイックミラー１２．１３．１４による波
長領域ごとの各反射光は、バリアフィルタ１５．１７．
１９を介して、光電検出器１６．１８．２０上にそれぞ
れ集光され光強度が測光される。

第２図〜第４図はフローセル１のサンプル液流の軸に沿
った断面図であり、サンプル液がシース液に包まれて流
れている状態を示している。第２図は測光時における検
体粒子ＳとレーザービームスポットＢとの関係図であり
、サンプル液流中を流れる検体粒子Ｓの通過位置がばら
ついても検体粒子Ｓに十分なレーザービームが照射され
るように、サンプル液流の流れる方向、即ち矢印Ａ方向
に対してレーザービームスポットＢの長径方向が直交す
るようレーザービームスポットＢを照射する。

第３図、第４図はサンプル液流の流径を測定する際の検
体粒子ＳとレーザービームスポットＢとの関係図であり
、レーザービームスボッ）Ｈの長径方向がサンプル液流
の流れる方向、即ち矢印Ａ方向に対して平行になるよう
にレーザービームスポットＢは照射される。

ここで、サンプル液流の流径を測定する手順を説明する
と、先ず、結像レンズ４を光軸０１を中心軸として９０
’回転させ、レーザービームスポットＢの長径方向が第
３図、第４図に示されるように矢印Ａ方向と平行になる
ようにする。次に、つまみ３５によりステージ３１を基
板３０に対してＹ方向に平行移動させることによって、
フローセル１を光軸Ｏ１に対してＹ軸方向に平行移動さ
せ、レーザービームスポットＢを第３図の２点鎖線で示
す位置、即ちサンプル液流に全くレーザービームスポッ
トＢが照射されない位置にセットする。

そして、更につまみ３５にステージ３１をＹ方向に平行
移動させることによって、フローセル１を第３図のＹ軸
方向へ徐々に平行移動させ、前方散乱光の信号が検出さ
れ始める位置、つまりレーザービームスポットＢがサン
プル液流の端面を横切る時のダイヤルゲージ３３の示す
値を測定する。その後、更にフローセル１をＹ軸方向に
徐々に動かし、今度は前方散乱光の信号が検出されなく
なり始める位置、つまり第４図に示されるようにサンプ
ル液流の他の端面を横切る時のダイヤルゲージ３３の示
す値を測定する。すると、後者の測定値と前者の測定値
との差はサンプル液流の流径に相当することになる。

上述した実施例においては、結像レンズ４を光軸０１を
中心にして９０″回転させることによって、前方散乱光
の測定からサンプル液流の流径測定に切り換えているが
、サンプル液流の流径測定の精度を向上させるために、
レーザービームスポットＢの短径を更に短くする結像レ
ンズを用意して、結像レンズ４と交換するようにしても
同様の効果が得られる。また、レーザービームスポット
Ｈの回転は結像レンズ４の回転によらずに、結像レンズ
４の出射側に配置したイメージローテータによってもよ
い。

更には、本実施例においては、サンプル液流の流径測定
にダイヤルゲージを使用し、その測定値からサンプル液
流の流径を算出するようにしているが、磁気式リニアス
ケール等を使用することによってデジタル表示すること
も可能である。また、この場合にステージ３１等の移動
によらずに、レーザービームスボッ）Ｂを走査して流径
を求めるようにしてもよい。

［発明の効果１以上説明したように本発明に係る粒子解析装置は、サン
プル液流の流径な容易に測定でき、サンプル液流の流径
を検体粒子の大きさとほぼ等しくすることが可能である
ため、検体粒子の測光部における通過位置にばらつきが
生ぜず、高精度でかつ効率の良い粒子解析を行うことが
可能になるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る粒子解析装置の実施例を示すもので
あり、第１図は光学系とアライメント装置の構成図、第
２図は測光時のサンプル液流とレーザービームスポット
との位置関係図、第３図、第４図はサンプル液流の流径
測定時のサンプル液流とレーザービームスポットの位置
関係図である。符号１はフローセル、２は流通部、３はレーザー光源、
４は結像レンズ、５はストッパ、６は対物レンズ、７は
光電検出器、１２．１３はダイクロイックミラー、１４
はミラー、１５．１７．１９はバリアフィルタ、１６．
１８は光電検出器、３０は基板、３１．３２はステージ
、３３．３４はダイヤルゲージである。特許出願人　　キャノン株式会社第１図 ′Ｊｙ開昭６３−１８２５４７　（５）第２図第４図

Claims

【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
を照射する照射光学系と、検体粒子による散乱光及び蛍
光を測定する測光用光学系とを有し、前記フローセルを
前記測光用光学系と共に基台上に載置して、該基台を前
記光ビームの照射光軸に対して相対的に移動可能とした
粒子解析装置において、前記光ビームはサンプル流の流
れと直交する方向でサンプル流を横切る形状と、サンプ
ル流の流れと直交する方向の幅を狭めてサンプル流の一
部を照射する形状との２つの形状に切換える手段を設け
たことを特徴とする粒子解析装置。２、前記光ビームの切換手段は前記光ビームを楕円形状
とし、サンプル流の流れ方向に対し回転するようにした
特許請求の範囲第１項に記載の粒子解析装置。３、前記光ビームの切換手段はシリンドリカルレンズか
ら成る結像レンズを光軸を中心に回転するようにした特
許請求の範囲第１項に記載の粒子解析装置。４、前記光ビームの切換手段はイメージローテータを有
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。求の範囲第１項に記載の粒子解析装置。５、前記基台の移動量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。