JP2000338030A - 藍藻類、藻類および微粒子の計数方法と計数装置 - Google Patents
藍藻類、藻類および微粒子の計数方法と計数装置Info
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- JP2000338030A JP2000338030A JP11147552A JP14755299A JP2000338030A JP 2000338030 A JP2000338030 A JP 2000338030A JP 11147552 A JP11147552 A JP 11147552A JP 14755299 A JP14755299 A JP 14755299A JP 2000338030 A JP2000338030 A JP 2000338030A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】浄水場で原水中に藻類、特に藍藻類の発生で、
凝集阻害やろ過閉塞、異臭味、浄水池への藻類の流出等
の問題が起こる。本発明の目的は、藍藻類、藻類全体お
よび微粒子全体の個数濃度を監視しながら、各測定値の
増加時にプロセス制御を円滑にできるよう、藍藻類、藻
類全体および微粒子全体を区別して計数できる方法と装
置とを提供することにある。 【解決手段】藍藻類に含まれているフィコシアニンから
発生する蛍光によって藍藻類の検出を、クロロフィルａ
から発生する蛍光によって藻類全体の検出、また、従来
の光散乱方式と光遮断方式によって藻類を含む微粒子全
体の検出を行い、この３つの方式を組み合わせることに
よって藍藻類、藻類全体、および微粒子全体を区別して
計数をする装置を作製できる。
凝集阻害やろ過閉塞、異臭味、浄水池への藻類の流出等
の問題が起こる。本発明の目的は、藍藻類、藻類全体お
よび微粒子全体の個数濃度を監視しながら、各測定値の
増加時にプロセス制御を円滑にできるよう、藍藻類、藻
類全体および微粒子全体を区別して計数できる方法と装
置とを提供することにある。 【解決手段】藍藻類に含まれているフィコシアニンから
発生する蛍光によって藍藻類の検出を、クロロフィルａ
から発生する蛍光によって藻類全体の検出、また、従来
の光散乱方式と光遮断方式によって藻類を含む微粒子全
体の検出を行い、この３つの方式を組み合わせることに
よって藍藻類、藻類全体、および微粒子全体を区別して
計数をする装置を作製できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は試料水中の微粒子全
体の個数濃度、藻類全体の個数濃度および藍藻類の個数
濃度を計数する方法および装置に関する。
体の個数濃度、藻類全体の個数濃度および藍藻類の個数
濃度を計数する方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】上水分野ではクリプトスポリジウムなど
の病原性微生物対策として、ろ過池出口水の濁度や微粒
子個数濃度の管理が必要になっており、従来にない低濁
度を測定できる高感度濁度計や微粒子カウンタの需要が
高まっている。
の病原性微生物対策として、ろ過池出口水の濁度や微粒
子個数濃度の管理が必要になっており、従来にない低濁
度を測定できる高感度濁度計や微粒子カウンタの需要が
高まっている。
【０００３】通常の微粒子カウンタや、本発明者らが出
願中の特願平９−５４６１２号「濁度の測定方法および
装置」に記載の微粒子カウント式の高感度濁度計は、試
料水中の微粒子を計数する機能を持っており、これら装
置の測定方式には、光散乱方式と光遮断方式がある。
願中の特願平９−５４６１２号「濁度の測定方法および
装置」に記載の微粒子カウント式の高感度濁度計は、試
料水中の微粒子を計数する機能を持っており、これら装
置の測定方式には、光散乱方式と光遮断方式がある。
【０００４】光遮断方式は、試料水に向けて光源から光
ビームを照射したとき、試料水を介して光源と反対側に
設置した光電変換素子で、試料水を通過する光ビームを
電気信号に変換する機構を持っている。試料水中の微粒
子によって光が遮断されると、この電気信号の電圧が降
下するので、微粒子が光ビームを通過するたびに、この
電気信号にはパルスが観測される。光遮断方式による微
粒子計数は、このパルスをカウンタによって数えること
で行われる。パルス波高値は粒径に対応するので、各粒
径に対応するしきい値を設けておけば、粒径区分ごとの
微粒子個数濃度を測定することができる。
ビームを照射したとき、試料水を介して光源と反対側に
設置した光電変換素子で、試料水を通過する光ビームを
電気信号に変換する機構を持っている。試料水中の微粒
子によって光が遮断されると、この電気信号の電圧が降
下するので、微粒子が光ビームを通過するたびに、この
電気信号にはパルスが観測される。光遮断方式による微
粒子計数は、このパルスをカウンタによって数えること
で行われる。パルス波高値は粒径に対応するので、各粒
径に対応するしきい値を設けておけば、粒径区分ごとの
微粒子個数濃度を測定することができる。
【０００５】一方、光散乱方式は、光源から光ビームを
照射したとき、光源と試料を結ぶ光軸に対して、ある一
定の角度の位置に設置したレンズ系で側方散乱光を集光
した後、光電変換素子で電気信号に変換する機構を持つ
側方散乱光方式と、試料を介して光源と反対側の光軸上
に設置したビームストップで直接光を除外した後、レン
ズ系で前方散乱光を集光し、光電変換素子で電気信号に
変換する機構を持つ前方散乱光方式とがある。両者と
も、ピンホールと光電変換素子の受光面積で規定される
観測領域を、微粒子が通過するたびに光電変換素子で観
測されるパルス信号をカウンタによって数えることで、
微粒子計数を行う。また、光遮断方式と同様に、各粒径
に対応するしきい値を設けておけば、粒径区分ごとの微
粒子個数濃度を測定することができる。
照射したとき、光源と試料を結ぶ光軸に対して、ある一
定の角度の位置に設置したレンズ系で側方散乱光を集光
した後、光電変換素子で電気信号に変換する機構を持つ
側方散乱光方式と、試料を介して光源と反対側の光軸上
に設置したビームストップで直接光を除外した後、レン
ズ系で前方散乱光を集光し、光電変換素子で電気信号に
変換する機構を持つ前方散乱光方式とがある。両者と
も、ピンホールと光電変換素子の受光面積で規定される
観測領域を、微粒子が通過するたびに光電変換素子で観
測されるパルス信号をカウンタによって数えることで、
微粒子計数を行う。また、光遮断方式と同様に、各粒径
に対応するしきい値を設けておけば、粒径区分ごとの微
粒子個数濃度を測定することができる。
【０００６】光遮断方式は、粒径1 μｍ以下の粒子に対
する感度が小さい欠点はあるが、数十から数百μｍの大
きな粒子まで広い範囲で測定することが可能で、光学系
は比較的安価に設計することができるという特徴を持
つ。
する感度が小さい欠点はあるが、数十から数百μｍの大
きな粒子まで広い範囲で測定することが可能で、光学系
は比較的安価に設計することができるという特徴を持
つ。
【０００７】光散乱方式のうちの側方散乱光方式は、光
遮断方式と比較して出力の高い光源と高価な受光系を必
要とするが、サブミクロン以下の粒子を測定することが
可能である。
遮断方式と比較して出力の高い光源と高価な受光系を必
要とするが、サブミクロン以下の粒子を測定することが
可能である。
【０００８】光散乱方式のうちの前方散乱光方式は、光
源と試料を結ぶ光軸が受光系の光軸と一致しており、観
測領域以外のフローセルと試料の境界等から迷光が発生
しやすいので、測定可能な粒子はサブミクロン程度が限
界であるが、側方散乱方式と比較して安価で、組み立て
調整が簡単な光学系を用いることができる。
源と試料を結ぶ光軸が受光系の光軸と一致しており、観
測領域以外のフローセルと試料の境界等から迷光が発生
しやすいので、測定可能な粒子はサブミクロン程度が限
界であるが、側方散乱方式と比較して安価で、組み立て
調整が簡単な光学系を用いることができる。
【０００９】また、最近では、浄水場で大量に発生する
藻類を監視する必要性が高まっており、藻類とその他の
微粒子を区別して計数する目的のために、本発明者らは
特願平１１−１２８２３５号「藻類および微粒子の計数
方法と計数装置」を出願している。この出願では、藻類
内のクロロフィルａやフィコシアニンによる蛍光パルス
を検出して藻類を計数するための蛍光集光光学系と、微
粒子全体を計数するための散乱光集光光学系、透過光受
光光学系とを組み合わせて、藻類とその他の微粒子とを
区別して計数している。
藻類を監視する必要性が高まっており、藻類とその他の
微粒子を区別して計数する目的のために、本発明者らは
特願平１１−１２８２３５号「藻類および微粒子の計数
方法と計数装置」を出願している。この出願では、藻類
内のクロロフィルａやフィコシアニンによる蛍光パルス
を検出して藻類を計数するための蛍光集光光学系と、微
粒子全体を計数するための散乱光集光光学系、透過光受
光光学系とを組み合わせて、藻類とその他の微粒子とを
区別して計数している。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】浄水場ではしばしば、
原水中に藻類が大量に発生し、凝集阻害、ろ過閉塞、異
臭味、浄水池への藻類の流出などの問題が起こる場合が
ある。藻類が大量に発生した時には、塩素注入率や凝集
剤注入率の変更、取水停止などの措置が取られる。この
時、ろ過閉塞などの重大な問題が発生してから対処する
よりも、藻類の個数濃度を監視しておき、藻類が増加し
た時には、即座に処理方法の変更などの対処を行った方
が、プロセス制御を円滑に行うことができる。
原水中に藻類が大量に発生し、凝集阻害、ろ過閉塞、異
臭味、浄水池への藻類の流出などの問題が起こる場合が
ある。藻類が大量に発生した時には、塩素注入率や凝集
剤注入率の変更、取水停止などの措置が取られる。この
時、ろ過閉塞などの重大な問題が発生してから対処する
よりも、藻類の個数濃度を監視しておき、藻類が増加し
た時には、即座に処理方法の変更などの対処を行った方
が、プロセス制御を円滑に行うことができる。
【００１１】藻類の監視で最適な方法は、藻類などの生
物を他の微粒子と区別して計数することであるが、上記
のような通常の微粒子カウンタや微粒子カウント式高感
度濁度計では、試料水中の微粒子を計数することは出来
ても、その微粒子が砂などの無機物か藻類などの生物な
のか判断する機能は持っていない。ただし、前記の特願
平１１−１２８２３５号記載の方法を適用することによ
り、藻類とその他の微粒子とを区別して計数することは
可能である。
物を他の微粒子と区別して計数することであるが、上記
のような通常の微粒子カウンタや微粒子カウント式高感
度濁度計では、試料水中の微粒子を計数することは出来
ても、その微粒子が砂などの無機物か藻類などの生物な
のか判断する機能は持っていない。ただし、前記の特願
平１１−１２８２３５号記載の方法を適用することによ
り、藻類とその他の微粒子とを区別して計数することは
可能である。
【００１２】しかし、浄水プロセスの藻類障害におい
て、藍藻類による障害が特に大きな問題となる。同じ藻
類でも藍藻類と他の藻類では、塩素注入点が異なる等の
藻類障害に対する処理方法が異なっている。そこで、藍
藻類と他の藻類を区別して計数し、両者の個数濃度を監
視することができれば、藻類発生時に、より細やかなプ
ロセス制御を行うことが可能となる。前記の特願平１１
−１２８２３５号記載の藻類計数方法によっても、藍藻
類と他の藻類とは区別して計数できないので、このプロ
セス制御を行えないという問題点があった。
て、藍藻類による障害が特に大きな問題となる。同じ藻
類でも藍藻類と他の藻類では、塩素注入点が異なる等の
藻類障害に対する処理方法が異なっている。そこで、藍
藻類と他の藻類を区別して計数し、両者の個数濃度を監
視することができれば、藻類発生時に、より細やかなプ
ロセス制御を行うことが可能となる。前記の特願平１１
−１２８２３５号記載の藻類計数方法によっても、藍藻
類と他の藻類とは区別して計数できないので、このプロ
セス制御を行えないという問題点があった。
【００１３】この発明は、藍藻類と他の藻類との区別と
いう前記の問題点を解決するために、試料水中の藍藻
類、藻類全体、および微粒子全体を区別して計数できる
方法と装置とを提供することにある。
いう前記の問題点を解決するために、試料水中の藍藻
類、藻類全体、および微粒子全体を区別して計数できる
方法と装置とを提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、この発明では、（ａ）藍藻類に含まれているフィ
コシアニンから発生する蛍光によって藍藻類の検出を行
い、（ｂ）クロロフィルａから発生する蛍光によって藻
類全体の検出を行い、また（ｃ）従来の光散乱方式と光
遮断方式によって藻類を含む微粒子全体の検出を行い、
この（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の３つの方式を組み合わせ
ることによって藍藻類、藻類全体、および微粒子全体を
区別して計数をすることとする。
めに、この発明では、（ａ）藍藻類に含まれているフィ
コシアニンから発生する蛍光によって藍藻類の検出を行
い、（ｂ）クロロフィルａから発生する蛍光によって藻
類全体の検出を行い、また（ｃ）従来の光散乱方式と光
遮断方式によって藻類を含む微粒子全体の検出を行い、
この（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の３つの方式を組み合わせ
ることによって藍藻類、藻類全体、および微粒子全体を
区別して計数をすることとする。
【００１５】より具体的な構成として、（ａ）および
（ｂ）は、フローセル内を流れる藻類を含む試料水に向
けて、レーザーからの光ビームを照射し、光ビームを通
過した時に発生する藻類内のフィコシアニン、あるいは
クロロフィルａによる蛍光パルスを検出するための蛍光
集光光学系および蛍光パルス計数部とする。
（ｂ）は、フローセル内を流れる藻類を含む試料水に向
けて、レーザーからの光ビームを照射し、光ビームを通
過した時に発生する藻類内のフィコシアニン、あるいは
クロロフィルａによる蛍光パルスを検出するための蛍光
集光光学系および蛍光パルス計数部とする。
【００１６】また、（ｃ）は、微粒子（藻類あるいはそ
の他の微粒子を含む）が光ビームを通過した時に発生す
る散乱光パルスを検出するための散乱光集光光学系およ
び散乱光パルス計数部として構成し、および、微粒子
（藻類あるいはその他の微粒子を含む）が光ビームを通
過し、光ビームが遮断された時に発生する透過光の減光
パルスを検出するための透過光受光光学系および透過光
パルス計数部とする。
の他の微粒子を含む）が光ビームを通過した時に発生す
る散乱光パルスを検出するための散乱光集光光学系およ
び散乱光パルス計数部として構成し、および、微粒子
（藻類あるいはその他の微粒子を含む）が光ビームを通
過し、光ビームが遮断された時に発生する透過光の減光
パルスを検出するための透過光受光光学系および透過光
パルス計数部とする。
【００１７】そして、これらの光学系と計数部とを組み
合わせて装置を構成する。（ａ）および（ｂ）用の蛍光
集光光学系では、無機物からの散乱光はフィルターによ
り遮断し、藻類全体に特有の蛍光パルスおよび藍藻類特
有の蛍光パルスをカウントするので、藻類全体および藍
藻類を検出することが可能である。
合わせて装置を構成する。（ａ）および（ｂ）用の蛍光
集光光学系では、無機物からの散乱光はフィルターによ
り遮断し、藻類全体に特有の蛍光パルスおよび藍藻類特
有の蛍光パルスをカウントするので、藻類全体および藍
藻類を検出することが可能である。
【００１８】（ｃ）用の散乱光集光光学系では、従来の
光散乱方式、および透過光受光光学系は、光遮断方式の
微粒子カウンタで用いられる光学系と同等であり、微粒
子全体が計数され、藻類とその他の微粒子を区別する機
能はない。
光散乱方式、および透過光受光光学系は、光遮断方式の
微粒子カウンタで用いられる光学系と同等であり、微粒
子全体が計数され、藻類とその他の微粒子を区別する機
能はない。
【００１９】ここで、前記の光学系の構成は、目的に応
じて４種類の組み合わせがあり、（１）藻類全体および
藍藻類を計数する場合は、蛍光集光光学系を、（２）藻
類とサブミクロンの微粒子を同時計数する場合は、蛍光
集光光学系と散乱光集光光学系を、（３）藻類と数ミク
ロン以上の微粒子を同時計数する場合は蛍光集光光学系
と透過光受光光学系を、（４）藻類とサブミクロンから
数ミクロン以上の範囲の微粒子を同時計数する場合は蛍
光集光光学系、散乱光集光光学系、透過光受光光学系を
用いて構成される。
じて４種類の組み合わせがあり、（１）藻類全体および
藍藻類を計数する場合は、蛍光集光光学系を、（２）藻
類とサブミクロンの微粒子を同時計数する場合は、蛍光
集光光学系と散乱光集光光学系を、（３）藻類と数ミク
ロン以上の微粒子を同時計数する場合は蛍光集光光学系
と透過光受光光学系を、（４）藻類とサブミクロンから
数ミクロン以上の範囲の微粒子を同時計数する場合は蛍
光集光光学系、散乱光集光光学系、透過光受光光学系を
用いて構成される。
【００２０】以下に各光学系と計数部の詳細を説明する
が、散乱光集光光学系と透過光受光光学系、すなわち光
散乱方式と光遮断方式は、従来からの技術であるので説
明は割愛し、藻類による蛍光の特徴と蛍光パルスの計数
方法について記載する。
が、散乱光集光光学系と透過光受光光学系、すなわち光
散乱方式と光遮断方式は、従来からの技術であるので説
明は割愛し、藻類による蛍光の特徴と蛍光パルスの計数
方法について記載する。
【００２１】藻類に励起光を照射した場合に発生する蛍
光の波長は、図１に示すように藍藻類に含まれているフ
ィコシアニンによるものが６５０ｎｍ付近、図２に示す
ようにクロロフィルａによるものが６８０ｎｍ付近にピ
ークがある。
光の波長は、図１に示すように藍藻類に含まれているフ
ィコシアニンによるものが６５０ｎｍ付近、図２に示す
ようにクロロフィルａによるものが６８０ｎｍ付近にピ
ークがある。
【００２２】一般にフィコシアニンの励起スペクトルは
５００〜６４０ｎｍ付近の広範囲にわたってピークを持
ち、６１０ｎｍ付近に極大を持つ。一方、クロロフィル
ａの励起光の波長は、クロロフィルａ以外の蛍光を出来
るだけ抑えるために４３０ｎｍが用いられているが、実
際のクロロフィルａの励起スペクトルは広範囲にわた
り、６７０ｎｍ付近にもピークを持つことが知られてい
る。
５００〜６４０ｎｍ付近の広範囲にわたってピークを持
ち、６１０ｎｍ付近に極大を持つ。一方、クロロフィル
ａの励起光の波長は、クロロフィルａ以外の蛍光を出来
るだけ抑えるために４３０ｎｍが用いられているが、実
際のクロロフィルａの励起スペクトルは広範囲にわた
り、６７０ｎｍ付近にもピークを持つことが知られてい
る。
【００２３】藻類は前記のような蛍光特性を持つので、
蛍光光学系には藻類による蛍光のみを捕らえるために、
およそ６５０ｎｍ以上の光のみを透過する色フィルタ
ー、あるいは６５０〜７５０ｎｍ付近の光を透過する干
渉フィルターを設置する必要がある。
蛍光光学系には藻類による蛍光のみを捕らえるために、
およそ６５０ｎｍ以上の光のみを透過する色フィルタ
ー、あるいは６５０〜７５０ｎｍ付近の光を透過する干
渉フィルターを設置する必要がある。
【００２４】また、波高値の大きい蛍光パルスを観測す
るためには、励起光源の波長は５００〜６４０ｎｍの範
囲でより長波長のものが適している。そこで６３５ｎｍ
の半導体レーザーを用いれば、装置全体の小型化、低コ
スト化の観点からも６００ｎｍ以下の波長の励起光源を
使うよりも有利である。しかし、６００ｎｍ以上の励起
波長を用いる場合には、励起光が蛍光光学系のフィルタ
ーを通過して、藻類の蛍光とその他の微粒子の散乱光を
区別できなくなる恐れがあるため、分光透過特性の優れ
た干渉フィルターを用いるか、あるいはフィコシアニン
の蛍光検出波長を６５０ｎｍより長波長側にずらすかの
どちらかの方法を行う必要がある。
るためには、励起光源の波長は５００〜６４０ｎｍの範
囲でより長波長のものが適している。そこで６３５ｎｍ
の半導体レーザーを用いれば、装置全体の小型化、低コ
スト化の観点からも６００ｎｍ以下の波長の励起光源を
使うよりも有利である。しかし、６００ｎｍ以上の励起
波長を用いる場合には、励起光が蛍光光学系のフィルタ
ーを通過して、藻類の蛍光とその他の微粒子の散乱光を
区別できなくなる恐れがあるため、分光透過特性の優れ
た干渉フィルターを用いるか、あるいはフィコシアニン
の蛍光検出波長を６５０ｎｍより長波長側にずらすかの
どちらかの方法を行う必要がある。
【００２５】以上のような励起光源、フィルターを用
い、藻類を含む試料水に励起光源から光ビームを照射し
たとき、各光検出手段で観測されるパルス信号の模式図
を図３に示す。
い、藻類を含む試料水に励起光源から光ビームを照射し
たとき、各光検出手段で観測されるパルス信号の模式図
を図３に示す。
【００２６】この図から、（ａ）フィコシアニンの蛍光
パルスは藍藻類で、（ｂ）クロロフィルａの蛍光パルス
は藻類全体で、また（ｃ）散乱光パルスまたは光遮断パ
ルスは藻類を含む微粒子全体で観測できることがわか
る。また、微粒子の種類を主体にして言い換えると、藻
類以外の微粒子は散乱光パルスおよび光遮断パルスとし
て、藍藻類以外の藻類は散乱光パルス、光遮断パルスお
よびクロロフィルａ蛍光パルスとして、藍藻類では全て
の検出手段（散乱光、光遮断、クロロフィルａ蛍光およ
びフィコシアニン蛍光のパルス）で観測されることがわ
かる。
パルスは藍藻類で、（ｂ）クロロフィルａの蛍光パルス
は藻類全体で、また（ｃ）散乱光パルスまたは光遮断パ
ルスは藻類を含む微粒子全体で観測できることがわか
る。また、微粒子の種類を主体にして言い換えると、藻
類以外の微粒子は散乱光パルスおよび光遮断パルスとし
て、藍藻類以外の藻類は散乱光パルス、光遮断パルスお
よびクロロフィルａ蛍光パルスとして、藍藻類では全て
の検出手段（散乱光、光遮断、クロロフィルａ蛍光およ
びフィコシアニン蛍光のパルス）で観測されることがわ
かる。
【００２７】このように観測されるフィコシアニン蛍光
パルス、クロロフィルａ蛍光パルス、散乱光パルスおよ
び光遮断パルスの計数は、次の方法により行われる。藻
類が光ビームを通過する度に発生するフィコシアニン、
あるいはクロロフィルａの蛍光は、前記のフィルターに
よって散乱光や直接の光ビームが除外された後、それぞ
れの蛍光集光光学系により集光され、光電変換器で電気
信号に変換される。この電気信号は蛍光パルス計数部に
てカウントされ、試料水中の藻類全体および藍藻類の個
数濃度が演算され、出力される。
パルス、クロロフィルａ蛍光パルス、散乱光パルスおよ
び光遮断パルスの計数は、次の方法により行われる。藻
類が光ビームを通過する度に発生するフィコシアニン、
あるいはクロロフィルａの蛍光は、前記のフィルターに
よって散乱光や直接の光ビームが除外された後、それぞ
れの蛍光集光光学系により集光され、光電変換器で電気
信号に変換される。この電気信号は蛍光パルス計数部に
てカウントされ、試料水中の藻類全体および藍藻類の個
数濃度が演算され、出力される。
【００２８】藻類あるいはその他の微粒子が光ビームを
通過する度に発生する散乱光は、散乱光集光光学系にて
集光され、光電変換器で電気信号に変換される。この電
気信号は散乱光パルス計数部にてカウントされ、試料水
中の藻類を含む微粒子の個数濃度が演算され、出力され
る。
通過する度に発生する散乱光は、散乱光集光光学系にて
集光され、光電変換器で電気信号に変換される。この電
気信号は散乱光パルス計数部にてカウントされ、試料水
中の藻類を含む微粒子の個数濃度が演算され、出力され
る。
【００２９】藻類あるいはその他の微粒子が光ビームを
通過する度に減光される透過光は、光電変換器で電気信
号に変換される。この電気信号は透過光パルス計数部に
てカウントされ、試料水中の藻類を含む微粒子の個数濃
度が演算され、出力される。
通過する度に減光される透過光は、光電変換器で電気信
号に変換される。この電気信号は透過光パルス計数部に
てカウントされ、試料水中の藻類を含む微粒子の個数濃
度が演算され、出力される。
【００３０】藻類による蛍光パルス、藻類あるいはその
他の微粒子による散乱光パルス、および透過光パルスの
波高値は、藻類あるいはその他の微粒子の大きさに応じ
て大きくなるので、各々のパルス信号の波高値をピーク
ホールド回路によって測定し、あらかじめ定めておいた
藍藻類、あるいは藻類全体、あるいは微粒子全体の粒径
区分に相応するしきい値区分と比較し、粒径区分ごとに
カウントすることや、粒径区分の数だけコンパレータを
用意し、各粒径区分に対応するしきい値を設けて、各々
のパルス信号と比較し、粒径区分ごとにカウントするこ
とも可能である。
他の微粒子による散乱光パルス、および透過光パルスの
波高値は、藻類あるいはその他の微粒子の大きさに応じ
て大きくなるので、各々のパルス信号の波高値をピーク
ホールド回路によって測定し、あらかじめ定めておいた
藍藻類、あるいは藻類全体、あるいは微粒子全体の粒径
区分に相応するしきい値区分と比較し、粒径区分ごとに
カウントすることや、粒径区分の数だけコンパレータを
用意し、各粒径区分に対応するしきい値を設けて、各々
のパルス信号と比較し、粒径区分ごとにカウントするこ
とも可能である。
【００３１】
【発明の実施の形態】以下、本発明を２つの実施例にも
とづき説明する。 〔実施例１〕試料水中の藍藻類、藻類全体、および微粒
子全体を区別して計数するために、前方散乱光パルスと
透過光パルスと前方蛍光パルスとを検出する光学系と計
数部とを持った装置構成図の例を図４に、またピークホ
ールド回路を使用した透過光パルス計数部のブロック図
の例を図５に示す。
とづき説明する。 〔実施例１〕試料水中の藍藻類、藻類全体、および微粒
子全体を区別して計数するために、前方散乱光パルスと
透過光パルスと前方蛍光パルスとを検出する光学系と計
数部とを持った装置構成図の例を図４に、またピークホ
ールド回路を使用した透過光パルス計数部のブロック図
の例を図５に示す。
【００３２】図４には、前方散乱光パルスと、透過光パ
ルスと、前方蛍光パルスを計数し、藻類を含む微粒子全
体の個数濃度、藻類全体の個数濃度、および藍藻類の個
数濃度を区別して測定するための装置の構成図を示す。
ルスと、前方蛍光パルスを計数し、藻類を含む微粒子全
体の個数濃度、藻類全体の個数濃度、および藍藻類の個
数濃度を区別して測定するための装置の構成図を示す。
【００３３】この装置では、微粒子による前方散乱光パ
ルスを計数することで、粒径がサブミクロンオーダでの
藻類を含めた微粒子の個数濃度を、微粒子による透過光
パルスを計数することで、粒径が数ミクロン以上の藻類
を含めた微粒子の個数濃度を、藻類全体および藍藻類に
よる前方蛍光パルスを計数することで、藻類全体および
藍藻類の個数濃度を、それぞれ測定している。
ルスを計数することで、粒径がサブミクロンオーダでの
藻類を含めた微粒子の個数濃度を、微粒子による透過光
パルスを計数することで、粒径が数ミクロン以上の藻類
を含めた微粒子の個数濃度を、藻類全体および藍藻類に
よる前方蛍光パルスを計数することで、藻類全体および
藍藻類の個数濃度を、それぞれ測定している。
【００３４】１．透過光パルスの計数：Ａｒレーザーや
Ｈｅ−Ｎｅレーザー、ＬＤ励起固体レーザー、あるいは
半導体レーザーなどで、６４０ｎｍ以下の波長の光ビー
ムを発するレーザー１から照射された光ビーム１ａを集
光光学系２により、試料水４の流れる方向に対して垂直
な方向には偏平な形状とし、試料水の流れる方向に対し
ては集光し、試料水４が流れるフローセル３に向けて照
射したとき、中心部に穴が空けられた平凸レンズ５に埋
め込まれたフィルター６によって光ビームを減光した
後、フォトダイオード７によって電気信号７ａに変換す
る。電気信号７ａは藻類８あるいはその他の微粒子が光
ビーム中の観測領域を通過する度にパルス信号となる。
この微粒子の光遮断によるパルス信号を透過光パルス計
数部９により、試料水中の微粒子の個数濃度測定値９ａ
が粒径区分ごとに出力される。光遮断方式ではサブミク
ロンオーダーの微粒子の測定はできないので、粒径区分
は数ミクロン以上の範囲で設定する。
Ｈｅ−Ｎｅレーザー、ＬＤ励起固体レーザー、あるいは
半導体レーザーなどで、６４０ｎｍ以下の波長の光ビー
ムを発するレーザー１から照射された光ビーム１ａを集
光光学系２により、試料水４の流れる方向に対して垂直
な方向には偏平な形状とし、試料水の流れる方向に対し
ては集光し、試料水４が流れるフローセル３に向けて照
射したとき、中心部に穴が空けられた平凸レンズ５に埋
め込まれたフィルター６によって光ビームを減光した
後、フォトダイオード７によって電気信号７ａに変換す
る。電気信号７ａは藻類８あるいはその他の微粒子が光
ビーム中の観測領域を通過する度にパルス信号となる。
この微粒子の光遮断によるパルス信号を透過光パルス計
数部９により、試料水中の微粒子の個数濃度測定値９ａ
が粒径区分ごとに出力される。光遮断方式ではサブミク
ロンオーダーの微粒子の測定はできないので、粒径区分
は数ミクロン以上の範囲で設定する。
【００３５】図５には、透過光パルスを計数するため
に、ピークホールド回路を使用した透過光パルス計数部
のブロック図を示す。この図の透過光パルス計数部９で
は、まず、フォトダイオード７からの電気信号７ａがプ
リアンプ１０、メインアンプ１１で増幅される。メイン
アンプ１１の出力電気信号は、ローパスフィルター（以
後ＬＰＦと記載する）１３とＬＰＦ１２に並列に入力さ
れる。ＬＰＦ１３はメインアンプ１１の出力電気信号中
の透過光パルス信号に比べてより高いカットオフ周波数
を持ち、その出力電気信号は高周波ノイズが除去された
透過光パルス信号が得られる。一方、ＬＰＦ１２はＬＰ
Ｆ１３より十分に低いカットオフ周波数と平滑回路を持
ち、この低周波の出力電気信号の平滑化により、平均値
すなわち迷光などによる直流成分の出力電気信号が得ら
れる。この２つの出力は、ＬＰＦ１３の出力電気信号か
らＬＰＦ１２の出力電気信号を差動増幅部１４で減算す
ることにより、迷光などによる直流成分が差し引かれ、
次のピークホールド回路１５で測定値としての透過光パ
ルス信号の波高値が得られる。
に、ピークホールド回路を使用した透過光パルス計数部
のブロック図を示す。この図の透過光パルス計数部９で
は、まず、フォトダイオード７からの電気信号７ａがプ
リアンプ１０、メインアンプ１１で増幅される。メイン
アンプ１１の出力電気信号は、ローパスフィルター（以
後ＬＰＦと記載する）１３とＬＰＦ１２に並列に入力さ
れる。ＬＰＦ１３はメインアンプ１１の出力電気信号中
の透過光パルス信号に比べてより高いカットオフ周波数
を持ち、その出力電気信号は高周波ノイズが除去された
透過光パルス信号が得られる。一方、ＬＰＦ１２はＬＰ
Ｆ１３より十分に低いカットオフ周波数と平滑回路を持
ち、この低周波の出力電気信号の平滑化により、平均値
すなわち迷光などによる直流成分の出力電気信号が得ら
れる。この２つの出力は、ＬＰＦ１３の出力電気信号か
らＬＰＦ１２の出力電気信号を差動増幅部１４で減算す
ることにより、迷光などによる直流成分が差し引かれ、
次のピークホールド回路１５で測定値としての透過光パ
ルス信号の波高値が得られる。
【００３６】次に、光ビーム中の観測領域を微粒子が通
過してパルス信号が発生するたびにピークホールド回路
１５によって測定される前記の波高値は、演算回路１６
であらかじめ定めておいた粒径区分に相当するしきい値
区分と比較し、粒径区分ごとにカウントしていく。この
粒径区分ごとにカウントされた値は、試料水中の微粒子
全体の個数濃度９ａとして、表示出力回路１７から出力
される。
過してパルス信号が発生するたびにピークホールド回路
１５によって測定される前記の波高値は、演算回路１６
であらかじめ定めておいた粒径区分に相当するしきい値
区分と比較し、粒径区分ごとにカウントしていく。この
粒径区分ごとにカウントされた値は、試料水中の微粒子
全体の個数濃度９ａとして、表示出力回路１７から出力
される。
【００３７】２．散乱光パルスの計数：図４の装置で、
藻類あるいはその他の微粒子が光ビーム１ａを通過した
時に発生する前方散乱光１８あるいは前方蛍光１９は、
中心部に穴が空けられた平凸レンズ５とアクロマティッ
クレンズ２０により平行光束とされ、光ビーム１ａの波
長の光は反射され、それ以外の光を透過するダイクロイ
ックミラー２１により前方散乱光１８のみが直角に反射
されて、アクロマティックレンズ２２に入射される。次
に直角に反射された前方散乱光１８はアクロマティック
レンズ２２によりにより集光され、ピンホール２３によ
って迷光が除外された後、フォトダイオード２４により
電気信号２４ａに変換される。電気信号２４ａは、平凸
レンズ５、アクロマティックレンズ２０、ダイクロイッ
クミラー２１で構成される散乱光蛍光集光光学系と、ア
クロマティックレンズ２２、ピンホール２３で構成され
る前方散乱光集光光学系の観測領域を藻類あるいはその
他の微粒子が通過する度にパルス信号となる。この微粒
子の前方散乱によるパルス信号は上記の透過光パルス計
数部９と同様な機能を持つ散乱光パルス計数部２５によ
り、試料水中の微粒子の個数濃度測定値２５ａが粒径区
分ごとに出力される。粒径区分は主に光遮断法で測定で
きないサブミクロンオーダーの範囲で設定する。
藻類あるいはその他の微粒子が光ビーム１ａを通過した
時に発生する前方散乱光１８あるいは前方蛍光１９は、
中心部に穴が空けられた平凸レンズ５とアクロマティッ
クレンズ２０により平行光束とされ、光ビーム１ａの波
長の光は反射され、それ以外の光を透過するダイクロイ
ックミラー２１により前方散乱光１８のみが直角に反射
されて、アクロマティックレンズ２２に入射される。次
に直角に反射された前方散乱光１８はアクロマティック
レンズ２２によりにより集光され、ピンホール２３によ
って迷光が除外された後、フォトダイオード２４により
電気信号２４ａに変換される。電気信号２４ａは、平凸
レンズ５、アクロマティックレンズ２０、ダイクロイッ
クミラー２１で構成される散乱光蛍光集光光学系と、ア
クロマティックレンズ２２、ピンホール２３で構成され
る前方散乱光集光光学系の観測領域を藻類あるいはその
他の微粒子が通過する度にパルス信号となる。この微粒
子の前方散乱によるパルス信号は上記の透過光パルス計
数部９と同様な機能を持つ散乱光パルス計数部２５によ
り、試料水中の微粒子の個数濃度測定値２５ａが粒径区
分ごとに出力される。粒径区分は主に光遮断法で測定で
きないサブミクロンオーダーの範囲で設定する。
【００３８】３．蛍光パルスの計数：藻類８が光ビーム
１ａを通過した時に発生し、穴が空けられた平凸レンズ
５とアクロマティックレンズ２０により平行光束とされ
た前方蛍光１９はダイクロイックミラー２１を透過し、
次にピーク波長６８０ｎｍの蛍光は透過するが、ピーク
波長６５０ｎｍの蛍光は直角に反射するダイクロイック
ミラー２６により、クロロフィルａとフィコシアニンの
蛍光に分離され、それぞれアクロマティックレンズ２７
および２８により集光され、ピンホール２９および３０
によって迷光が除外された後、光電子増倍管３１および
３２により電気信号３１ａおよび３２aに変換される。
電気信号３１ａは、平凸レンズ５、アクロマティックレ
ンズ２０、ダイクロイックミラー２１で構成される散乱
光蛍光集光光学系と、ダイクロイックミラー２６、アク
ロマティックレンズ２７、ピンホール２９で構成される
クロロフィルａ蛍光集光光学系の観測領域を藻類が通過
する度にパルス信号となる。また、電気信号３２ａは平
凸レンズ５、アクロマティックレンズ２０、ダイクロイ
ックミラー２１で構成される散乱光蛍光集光光学系と、
ダイクロイックミラー２６、アクロマティックレンズ２
８、ピンホール３０で構成されるフィコシアニン蛍光集
光光学系の観測領域を藍藻類が通過する度にパルス信号
となる。この蛍光パルス信号は、前記の透過光パルス計
数部９と同様な機能を持つクロロフィルａ蛍光パルス計
数部３３およびフィコシアニン蛍光パルス計数部３４に
より、試料水中の藻類全体の個数濃度測定値３３ａおよ
び藍藻類の個数濃度測定値３４ａが粒径区分ごとに出力
される。 〔実施例２〕試料水中の藍藻類、藻類全体、および微粒
子全体を区別して計数するために、前方散乱光パルスと
透過光パルスと側方蛍光パルスとを検出する光学系と計
数部とを持った装置構成図の例を図６に、また複数のコ
ンパレータを使用した透過光パルス計数部のブロック図
の例を図７に示す。
１ａを通過した時に発生し、穴が空けられた平凸レンズ
５とアクロマティックレンズ２０により平行光束とされ
た前方蛍光１９はダイクロイックミラー２１を透過し、
次にピーク波長６８０ｎｍの蛍光は透過するが、ピーク
波長６５０ｎｍの蛍光は直角に反射するダイクロイック
ミラー２６により、クロロフィルａとフィコシアニンの
蛍光に分離され、それぞれアクロマティックレンズ２７
および２８により集光され、ピンホール２９および３０
によって迷光が除外された後、光電子増倍管３１および
３２により電気信号３１ａおよび３２aに変換される。
電気信号３１ａは、平凸レンズ５、アクロマティックレ
ンズ２０、ダイクロイックミラー２１で構成される散乱
光蛍光集光光学系と、ダイクロイックミラー２６、アク
ロマティックレンズ２７、ピンホール２９で構成される
クロロフィルａ蛍光集光光学系の観測領域を藻類が通過
する度にパルス信号となる。また、電気信号３２ａは平
凸レンズ５、アクロマティックレンズ２０、ダイクロイ
ックミラー２１で構成される散乱光蛍光集光光学系と、
ダイクロイックミラー２６、アクロマティックレンズ２
８、ピンホール３０で構成されるフィコシアニン蛍光集
光光学系の観測領域を藍藻類が通過する度にパルス信号
となる。この蛍光パルス信号は、前記の透過光パルス計
数部９と同様な機能を持つクロロフィルａ蛍光パルス計
数部３３およびフィコシアニン蛍光パルス計数部３４に
より、試料水中の藻類全体の個数濃度測定値３３ａおよ
び藍藻類の個数濃度測定値３４ａが粒径区分ごとに出力
される。 〔実施例２〕試料水中の藍藻類、藻類全体、および微粒
子全体を区別して計数するために、前方散乱光パルスと
透過光パルスと側方蛍光パルスとを検出する光学系と計
数部とを持った装置構成図の例を図６に、また複数のコ
ンパレータを使用した透過光パルス計数部のブロック図
の例を図７に示す。
【００３９】図６には、前方散乱光パルスと、透過光パ
ルスと、側方蛍光パルスを計数し、藻類を含む微粒子全
体の個数濃度、藻類全体の個数濃度、および藍藻類の個
数濃度を区別して測定するための装置の構成図を示す。
ルスと、側方蛍光パルスを計数し、藻類を含む微粒子全
体の個数濃度、藻類全体の個数濃度、および藍藻類の個
数濃度を区別して測定するための装置の構成図を示す。
【００４０】この装置では、微粒子による前方散乱光パ
ルスを計数することで、粒径がサブミクロンオーダでの
藻類を含めた微粒子の個数濃度を、微粒子による透過光
パルスを計数することで、粒径が数ミクロン以上の藻類
を含めた微粒子の個数濃度を、藻類全体および藍藻類に
よる側方蛍光パルスを計数することで、藻類全体および
藍藻類の個数濃度を、それぞれ測定している。
ルスを計数することで、粒径がサブミクロンオーダでの
藻類を含めた微粒子の個数濃度を、微粒子による透過光
パルスを計数することで、粒径が数ミクロン以上の藻類
を含めた微粒子の個数濃度を、藻類全体および藍藻類に
よる側方蛍光パルスを計数することで、藻類全体および
藍藻類の個数濃度を、それぞれ測定している。
【００４１】１．透過光パルスの計数：Ａｒレーザーや
Ｈｅ−Ｎｅレーザー、ＬＤ励起固体レーザー、あるいは
半導体レーザーなどで、６４０ｎｍ以下の波長の光ビー
ムを発するレーザー１から照射された光ビーム１ａを集
光光学系２により、試料水４の流れる方向に対して垂直
な方向には偏平な形状とし、試料水の流れる方向に対し
ては集光し、試料水４が流れるフローセル３に向けて照
射したとき、中心部に穴が空けられた平凸レンズ５に埋
め込まれたフィルター６によって光ビームを減光した
後、フォトダイオード７によって電気信号７ａに変換す
る。電気信号７ａは藻類８あるいはその他の微粒子が光
ビーム中の観測領域を通過する度にパルス信号となる。
この微粒子の光遮断によるパルス信号を透過光パルス計
数部３５により、試料水中の微粒子の個数濃度測定値３
５ａが粒径区分ごとに出力される。光遮断方式ではサブ
ミクロンオーダーの微粒子の測定はできないので、粒径
区分は数ミクロン以上の範囲で設定する。
Ｈｅ−Ｎｅレーザー、ＬＤ励起固体レーザー、あるいは
半導体レーザーなどで、６４０ｎｍ以下の波長の光ビー
ムを発するレーザー１から照射された光ビーム１ａを集
光光学系２により、試料水４の流れる方向に対して垂直
な方向には偏平な形状とし、試料水の流れる方向に対し
ては集光し、試料水４が流れるフローセル３に向けて照
射したとき、中心部に穴が空けられた平凸レンズ５に埋
め込まれたフィルター６によって光ビームを減光した
後、フォトダイオード７によって電気信号７ａに変換す
る。電気信号７ａは藻類８あるいはその他の微粒子が光
ビーム中の観測領域を通過する度にパルス信号となる。
この微粒子の光遮断によるパルス信号を透過光パルス計
数部３５により、試料水中の微粒子の個数濃度測定値３
５ａが粒径区分ごとに出力される。光遮断方式ではサブ
ミクロンオーダーの微粒子の測定はできないので、粒径
区分は数ミクロン以上の範囲で設定する。
【００４２】図７には、透過光パルスを計数するため
に、複数のコンパレータを使用した透過光パルス計数部
のブロック図を示す。この図の透過光パルス計数部３５
では、まず、フォトダイオード７からの電気信号７ａが
プリアンプ１０、メインアンプ１１で増幅される。メイ
ンアンプ１１の出力電気信号は、ＬＰＦ１３とＬＰＦと
１２に並列に入力される。ＬＰＦ１３はメインアンプ１
１の出力電気信号中の透過光パルス信号に比べてより高
いカットオフ周波数を持ち、その出力電気信号は高周波
ノイズが除去された透過光パルス信号が得られる。一
方、ＬＰＦ１２はＬＰＦ１３より十分に低いカットオフ
周波数と平滑回路を持ち、この低周波の出力電気信号の
平滑化により、平均値すなわち迷光などによる直流成分
の出力電気信号が得られる。この２つの出力は、ＬＰＦ
１３の出力電気信号からＬＰＦ１２の出力電気信号を差
動増幅部１４で減算することにより、迷光などによる直
流成分が差し引かれ、次の複数のコンパレータ３６〜３
８に入力される。
に、複数のコンパレータを使用した透過光パルス計数部
のブロック図を示す。この図の透過光パルス計数部３５
では、まず、フォトダイオード７からの電気信号７ａが
プリアンプ１０、メインアンプ１１で増幅される。メイ
ンアンプ１１の出力電気信号は、ＬＰＦ１３とＬＰＦと
１２に並列に入力される。ＬＰＦ１３はメインアンプ１
１の出力電気信号中の透過光パルス信号に比べてより高
いカットオフ周波数を持ち、その出力電気信号は高周波
ノイズが除去された透過光パルス信号が得られる。一
方、ＬＰＦ１２はＬＰＦ１３より十分に低いカットオフ
周波数と平滑回路を持ち、この低周波の出力電気信号の
平滑化により、平均値すなわち迷光などによる直流成分
の出力電気信号が得られる。この２つの出力は、ＬＰＦ
１３の出力電気信号からＬＰＦ１２の出力電気信号を差
動増幅部１４で減算することにより、迷光などによる直
流成分が差し引かれ、次の複数のコンパレータ３６〜３
８に入力される。
【００４３】次に、複数のコンパレータ３６〜３８で
は、各コンパレータのしきい値を各粒径区分に対応した
電圧に設定し、パルス信号を２値化して、各粒径区分に
対応するしきい値以上の波高値を持つパルスを演算回路
３９にてカウントする。この粒径区分ごとにカウントさ
れた値は、実施例１と同様に、試料水中の微粒子全体の
個数濃度３５ａとして、表示出力回路１７から出力され
る。ここでは、コンパレータの数は３個、つまり粒径区
分は３種類としたが、必要な粒径区分の数に応じて、コ
ンパレータの数を変更することが可能である。
は、各コンパレータのしきい値を各粒径区分に対応した
電圧に設定し、パルス信号を２値化して、各粒径区分に
対応するしきい値以上の波高値を持つパルスを演算回路
３９にてカウントする。この粒径区分ごとにカウントさ
れた値は、実施例１と同様に、試料水中の微粒子全体の
個数濃度３５ａとして、表示出力回路１７から出力され
る。ここでは、コンパレータの数は３個、つまり粒径区
分は３種類としたが、必要な粒径区分の数に応じて、コ
ンパレータの数を変更することが可能である。
【００４４】２．散乱光パルスの計数：図６の装置で、
藻類あるいはその他の微粒子が光ビーム１ａを通過した
時に発生する前方散乱光１８は、中心部に穴が空けられ
た平凸レンズ５、アクロマティックレンズ２０、および
アクロマティックレンズ２２により集光され、ピンホー
ル２３によって迷光が除外された後、フォトダイオード
２４により電気信号２４ａに変換される。電気信号２４
ａは、平凸レンズ５、アクロマティックレンズ２０、ダ
イクロイックミラー２１、アクロマティックレンズ２
２、ピンホール２３で構成される前方散乱光集光光学系
の観測領域を藻類あるいはその他の微粒子が通過する度
にパルス信号となる。この微粒子の前方散乱によるパル
ス信号は前記の透過光パルス計数部３５と同様な機能を
持つ散乱光パルス計数部４０により、試料水中の微粒子
の個数濃度測定値４０ａが粒径区分ごとに出力される。
粒径区分は主に光遮断法で測定できないサブミクロンオ
ーダーの範囲で設定する。
藻類あるいはその他の微粒子が光ビーム１ａを通過した
時に発生する前方散乱光１８は、中心部に穴が空けられ
た平凸レンズ５、アクロマティックレンズ２０、および
アクロマティックレンズ２２により集光され、ピンホー
ル２３によって迷光が除外された後、フォトダイオード
２４により電気信号２４ａに変換される。電気信号２４
ａは、平凸レンズ５、アクロマティックレンズ２０、ダ
イクロイックミラー２１、アクロマティックレンズ２
２、ピンホール２３で構成される前方散乱光集光光学系
の観測領域を藻類あるいはその他の微粒子が通過する度
にパルス信号となる。この微粒子の前方散乱によるパル
ス信号は前記の透過光パルス計数部３５と同様な機能を
持つ散乱光パルス計数部４０により、試料水中の微粒子
の個数濃度測定値４０ａが粒径区分ごとに出力される。
粒径区分は主に光遮断法で測定できないサブミクロンオ
ーダーの範囲で設定する。
【００４５】３．蛍光パルスの計数：藻類８が光ビーム
１ａを通過した時に発生する側方蛍光のうち、ピーク波
長６８５ｎｍの蛍光は透過するが、ピーク波長６５０ｎ
ｍの蛍光は遮断する干渉フィルター４１により、クロロ
フィルａの蛍光４２が分離される。次にこのクロロフィ
ルａの蛍光４２は平凸レンズ４３、アクロマティックレ
ンズ４４および４５により集光され、ピンホール４６に
よって迷光が除外された後、光電子増倍管４７により電
気信号４７ａに変換される。電気信号４７ａは、干渉フ
ィルター４１、平凸レンズ４３、アクロマティックレン
ズ４４および４５で構成される蛍光集光光学系の観測領
域を藻類が通過する度にパルス信号となる。このクロロ
フィルａの蛍光４２によるパルス信号は上記の透過光パ
ルス計数部３５と同様な機能を持つクロロフィルａ蛍光
パルス計数部４８により、試料水中の藻類全体の個数濃
度測定値４８ａが粒径区分ごとに出力される。
１ａを通過した時に発生する側方蛍光のうち、ピーク波
長６８５ｎｍの蛍光は透過するが、ピーク波長６５０ｎ
ｍの蛍光は遮断する干渉フィルター４１により、クロロ
フィルａの蛍光４２が分離される。次にこのクロロフィ
ルａの蛍光４２は平凸レンズ４３、アクロマティックレ
ンズ４４および４５により集光され、ピンホール４６に
よって迷光が除外された後、光電子増倍管４７により電
気信号４７ａに変換される。電気信号４７ａは、干渉フ
ィルター４１、平凸レンズ４３、アクロマティックレン
ズ４４および４５で構成される蛍光集光光学系の観測領
域を藻類が通過する度にパルス信号となる。このクロロ
フィルａの蛍光４２によるパルス信号は上記の透過光パ
ルス計数部３５と同様な機能を持つクロロフィルａ蛍光
パルス計数部４８により、試料水中の藻類全体の個数濃
度測定値４８ａが粒径区分ごとに出力される。
【００４６】藻類８が光ビーム１ａを通過した時に発生
する側方蛍光のうち、ピーク波長６５０ｎｍの蛍光は透
過するが、ピーク波長６８０ｎｍの蛍光は遮断する干渉
フィルター４９により、フィコシアニンの蛍光５０が分
離される。次にこのフィコシアニンの蛍光５０は平凸レ
ンズ５１、アクロマティックレンズ５２および５３によ
り集光され、ピンホール５４によって迷光が除外された
後、光電子増倍管５５により電気信号５５a に変換され
る。電気信号５５ａは、干渉フィルター４９、平凸レン
ズ５１、アクロマティックレンズ５２および５３で構成
される蛍光集光光学系の観測領域を藍藻類が通過する度
にパルス信号となる。このフィコシアニンの蛍光５０に
よるパルス信号は上記の透過光パルス計数部３５と同様
な機能を持つフィコシアニン蛍光パルス計数部５６によ
り、試料水中の藍藻類の個数濃度測定値５６ａが粒径区
分ごとに出力される。
する側方蛍光のうち、ピーク波長６５０ｎｍの蛍光は透
過するが、ピーク波長６８０ｎｍの蛍光は遮断する干渉
フィルター４９により、フィコシアニンの蛍光５０が分
離される。次にこのフィコシアニンの蛍光５０は平凸レ
ンズ５１、アクロマティックレンズ５２および５３によ
り集光され、ピンホール５４によって迷光が除外された
後、光電子増倍管５５により電気信号５５a に変換され
る。電気信号５５ａは、干渉フィルター４９、平凸レン
ズ５１、アクロマティックレンズ５２および５３で構成
される蛍光集光光学系の観測領域を藍藻類が通過する度
にパルス信号となる。このフィコシアニンの蛍光５０に
よるパルス信号は上記の透過光パルス計数部３５と同様
な機能を持つフィコシアニン蛍光パルス計数部５６によ
り、試料水中の藍藻類の個数濃度測定値５６ａが粒径区
分ごとに出力される。
【００４７】また、本実施例の透過光パルス計数部３
５、散乱光パルス計数部４０、クロロフィルａ蛍光パル
ス計数部４８、およびフィコシアニン蛍光パルス計数部
５６を実施例１の透過光パルス計数部９、散乱光パルス
計数部２５、クロロフィルａ蛍光パルス計数部３３、お
よびフィコシアニン蛍光パルス計数部３４に置き換える
ことも可能である。
５、散乱光パルス計数部４０、クロロフィルａ蛍光パル
ス計数部４８、およびフィコシアニン蛍光パルス計数部
５６を実施例１の透過光パルス計数部９、散乱光パルス
計数部２５、クロロフィルａ蛍光パルス計数部３３、お
よびフィコシアニン蛍光パルス計数部３４に置き換える
ことも可能である。
【００４８】
【発明の効果】本発明は試料水中の微粒子全体の個数濃
度、藻類全体の個数濃度および藍藻類全体の個数濃度を
計数する装置に関わり、フローセル内を流れる試料水に
向けて光ビームを照射し、光ビームを通過した時に発生
する藍藻類内のフィコシアニン、あるいは藻類内のクロ
ロフィルａによる蛍光パルスを検出するための蛍光受光
光学系と蛍光パルス計数部とにより、試料水中の藻類全
体および藍藻類の個数濃度を測定することを可能とす
る。
度、藻類全体の個数濃度および藍藻類全体の個数濃度を
計数する装置に関わり、フローセル内を流れる試料水に
向けて光ビームを照射し、光ビームを通過した時に発生
する藍藻類内のフィコシアニン、あるいは藻類内のクロ
ロフィルａによる蛍光パルスを検出するための蛍光受光
光学系と蛍光パルス計数部とにより、試料水中の藻類全
体および藍藻類の個数濃度を測定することを可能とす
る。
【００４９】また、前記の蛍光集光光学系、および蛍光
パルス計数部と、藻類あるいはその他の微粒子が光ビー
ムを通過した時に発生する散乱光パルスを検出するため
の散乱光集光光学系と、藻類あるいはその他の微粒子が
光ビームを通過し、光ビームが遮断された時に発生する
透過光の減光パルスを検出するための透過光受光光学系
と、散乱光パルス計数部と、透過光パルス計数部とを組
み合わせることにより、藻類とその他の微粒子を区別し
て個数濃度を測定することを可能とする。
パルス計数部と、藻類あるいはその他の微粒子が光ビー
ムを通過した時に発生する散乱光パルスを検出するため
の散乱光集光光学系と、藻類あるいはその他の微粒子が
光ビームを通過し、光ビームが遮断された時に発生する
透過光の減光パルスを検出するための透過光受光光学系
と、散乱光パルス計数部と、透過光パルス計数部とを組
み合わせることにより、藻類とその他の微粒子を区別し
て個数濃度を測定することを可能とする。
【図１】藍藻類に特異的に含まれるフィコシアニンの蛍
光スペクトルを示す図
光スペクトルを示す図
【図２】藻類全般に含まれるクロロフィルａの蛍光スペ
クトルを示す図
クトルを示す図
【図３】藻類を含む試料水に励起光源から光ビームを照
射したとき、各光検出手段で観測されるパルス信号の模
式図
射したとき、各光検出手段で観測されるパルス信号の模
式図
【図４】前方散乱光パルスと、透過光パルスと、前方蛍
光パルスを計数し、藻類を含む微粒子全体の個数濃度、
藻類全体の個数濃度、および藍藻類の個数濃度を区別し
て測定するための装置の構成図
光パルスを計数し、藻類を含む微粒子全体の個数濃度、
藻類全体の個数濃度、および藍藻類の個数濃度を区別し
て測定するための装置の構成図
【図５】透過光パルスを計数するために、ピークホール
ド回路を使用した透過光パルス計数部のブロック図
ド回路を使用した透過光パルス計数部のブロック図
【図６】前方散乱光パルスと、透過光パルスと、側方蛍
光パルスを計数し、藻類を含む微粒子全体の個数濃度、
藻類全体の個数濃度、および藍藻類の個数濃度を区別し
て測定するための装置の構成図
光パルスを計数し、藻類を含む微粒子全体の個数濃度、
藻類全体の個数濃度、および藍藻類の個数濃度を区別し
て測定するための装置の構成図
【図７】透過光パルスを計数するために、複数のコンパ
レータを使用した透過光パルス計数部のブロック図
レータを使用した透過光パルス計数部のブロック図
１： レーザー １ａ： 光ビーム ２： 集光光学系 ３： フローセル ４： 試料水 ５： 平凸レンズ ６： フィルター ７： フォトダイオード ７ａ： 電気信号 ８： 藻類 ９： 透過光パルス計数部 ９ａ： 微粒子個数濃度測定値 １０： プリアンプ １１： メインアンプ １２，１３： ローパスフィルター（ＬＰＦ） １４： 差動増幅 １５： ピークホールド回路 １６： 演算回路 １７： 表示出力回路 １８： 前方散乱光 １９： 前方蛍光 ２０： アクロマティックレンズ ２１： ダイクロイックミラー ２２： アクロマティックレンズ ２３： ピンホール ２４： フォトダイオード ２４ａ： 電気信号 ２５： 散乱光パルス計数部 ２６： ダイクロイックミラー ２７，２８： アクロマティックレンズ ２９，３０： ピンホール ３１，３２： 光電子増倍管 ３３： クロロフィルa 蛍光パルス計数部 ３４： フィコシアニン蛍光パルス計数部 ３５： 透過光パルス計数部 ３５ａ： 微粒子個数濃度測定値 ３６〜３８： コンパレータ ３９： 演算回路 ４０： 散乱光パルス計数部 ４０ａ： 微粒子個数濃度測定値 ４１： 干渉フィルター ４２： クロロフィルａの蛍光 ４３： 平凸レンズ ４４，４５： アクロマティックレンズ ４６： ピンホール ４７： 光電子増倍管 ４７ａ： 電気信号 ４８： クロロフィルａ蛍光パルス計数部 ４８ａ： 個数濃度測定値 ４９： 干渉フィルター ５０： フィコシアニンの蛍光 ５１： 平凸レンズ ５２，５３： アクロマティックレンズ ５４： ピンホール ５５： 光電子増倍管 ５５ａ： 電気信号 ５６： クロロフィルａ蛍光パルス計数部 ５６ａ： 個数濃度測定値
フロントページの続き (72)発明者 大戸 時喜雄 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 (72)発明者 原田 健治 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 (72)発明者 佐々木 明徳 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 Ｆターム(参考） 2G043 AA03 BA16 CA03 CA06 EA01 EA13 EA14 GA04 GB01 GB03 HA01 HA09 JA03 KA05 KA09 LA02
Claims (7)
- 【請求項１】光源から照射された光ビームを集光光学系
により集光して、微粒子を含む試料水が流れるフローセ
ルに向けて照射したとき、照射光と同一波長の散乱光の
みを集光して光電変換により散乱光パルス信号を検出
し、減光された照射光を光電変換により透過光パルス信
号を検出し、藻類に含まれるクロロフィルａの蛍光波長
６８０ｎｍの光のみを集光して光電変換によりクロロフ
ィルａの蛍光パルス信号を検出し、藍藻類のみに含まれ
るフィコシアニンの蛍光波長６５０ｎｍの光のみを集光
して光電変換によりフィコシアニンの蛍光パルス信号を
検出し、これら４つの光検出パルス信号を別々に計数し
て、前記散乱光パルス信号および透過光パルス信号の計
数値を微粒子全数とし、前記クロロフィルａ蛍光パルス
の計数値を藻類全数とし、前記フィコシアニン蛍光パル
スの計数値を藍藻類全数として出力することを特徴とす
る藍藻類、藻類および微粒子の計数方法。 - 【請求項２】請求項１記載の光源からの照射光は６４０
ｎｍ以下の波長であることを特徴とする藍藻類、藻類お
よび微粒子の計数方法。 - 【請求項３】請求項１記載の光検出パルス信号の計数
を、それぞれのパルス信号の波高値を検出し、所定の波
高値の区分別に計数値を記録する弁別計数を行うことを
特徴とする藍藻類、藻類および微粒子の計数方法。 - 【請求項４】光源から照射された光ビームを集光光学系
により集光して、微粒子を含む試料水が流れるフローセ
ルに向けて照射したとき、照射光と同一波長の散乱光の
みを透過または反射させて集光し光電変換する散乱光検
出手段と、減光された照射光を光電変換する透過光検出
手段と、藻類に含まれるクロロフィルａの蛍光波長６８
０ｎｍの光のみを透過または反射させて集光し光電変換
するクロロフィルａ蛍光検出手段と、藍藻類のみに含ま
れるフィコシアニンの蛍光波長６５０ｎｍの光のみを透
過または反射させて集光し光電変換するフィコシアニン
蛍光検出手段と、これら４つの光検出手段からのパルス
信号を別々に計数する弁別計数手段とを備え、請求項１
の計数方法により微粒子全数、藻類全数、藍藻類全数を
出力することを特徴とする藍藻類、藻類および微粒子の
計数装置。 - 【請求項５】請求項４記載の光源は６４０ｎｍ以下の波
長の光源であることを特徴とする藍藻類、藻類および微
粒子の計数装置。 - 【請求項６】請求項４記載の弁別計数手段に、それぞれ
のパルス信号の波高値を検出し、所定の波高値の区分別
に計数値を記録する弁別計数手段を追加して備え、請求
項３の方法で弁別計数を行うことを特徴とする藍藻類、
藻類および微粒子の計数装置。 - 【請求項７】請求項６記載のパルス信号の波高別計数値
から微粒子全体、藻類全体、および藍藻類の大きさ区分
を出力することを特徴とする藍藻類、藻類および微粒子
の計数装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11147552A JP2000338030A (ja) | 1999-05-27 | 1999-05-27 | 藍藻類、藻類および微粒子の計数方法と計数装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11147552A JP2000338030A (ja) | 1999-05-27 | 1999-05-27 | 藍藻類、藻類および微粒子の計数方法と計数装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000338030A true JP2000338030A (ja) | 2000-12-08 |
Family
ID=15432920
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11147552A Pending JP2000338030A (ja) | 1999-05-27 | 1999-05-27 | 藍藻類、藻類および微粒子の計数方法と計数装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000338030A (ja) |
Cited By (15)
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-
1999
- 1999-05-27 JP JP11147552A patent/JP2000338030A/ja active Pending
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