JPH028775A - イオン化放射線用高解像力自動蛍光透視鏡 - Google Patents

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） 本発明はパリ市第１１大学（ＩＮ２　　Ｐ３　　Ｎα２
４０２４　）　ＦＡ物理研究所およびパリ市第７大学核
物理研究室でなされたものであり、高速カウンティング
を特徴とするイオン化放射線用の超高解像力自動蛍光透
視鏡に関する。

（従来の技術） 近年生物研究室で放射性同位元素を用いることが極めて
広まっているが、その理由の主たるものは分子生物学の
進展と工業への利用が増加にある。

分子生物学での典型的な実験は電気泳動で核酸（ＤＮＡ
−ＲＮＡ）をゲル上に移動させ、それらを特定の核酸の
放射性小片と組合せてハイブリッドを形成することであ
る。電気泳動中、分子はその量に逆比例する割合で移動
する。電気泳動をして核酸と組合された放射性小片のゲ
ル上の位置によって後者の量を特定することができ、生
物学者に可成りの情報を提供する。放射性アイソトープ
の位置を特定する問題は生物学においては特に次のよう
な手順を要する。

ゲル上に点状にまたは特定領域に存在する“シミ”また
はＤＮＡ列の分析であってその要求はじみの空間的位置
を分析することである。

ＤＮＡ配列 再組合せｐｈａｇｅ範囲の分析 一元または二元のたんばく質電気泳動 これらの技術で用いられる生物学的製品は通常放射性ア
イソトープ（３２ｐ　、　３５ｓ　、　　３ｏ　）でマ
ーキングされ、アイソトープは、最高速度Ｅ　ｏ　／　
２、ここでＥ旦は電子（３２ｐ　、　３５ｓ　、　　３
Ｎそれぞれに対してＥ　ｏ−１，７Ｍｃｖ、　１０７　
Ｋｅｖｌ　８　Ｋｃｖ）の最大エネルギーを指す、の連
続エネルギースペクトルを有する電子を放出する。

現代生物学におけるこれらの技術は重要であり、放射線
放出体の空間的検出を完全に行なうことは極めて重要で
ある。この検出は可成り難しい、というのはこの検出（
１＃以下）に要する空間的解像力は少なくとも大きな而
（３０ｃｍ　Ｘ　２０ｃｍオーダー）に対して得られね
ばならず、電気泳動法によるＤＮＡ連続の実験結果がこ
の大きさの表面積に配分されて小片の形になっているか
らである。各小片が一定のヌクレオチドの存在を示し、
次の小片がら空間的に、特に横寸法に関して区分されね
ばならない。

（発明が解決しようとする課題） 現在、検出は自動蛍光透視フィルムに依存している。こ
の方法は用いられる写真エマルジョンの粒子寸法に専ら
依存して良好な空間的解像力を示すが、従来低感度を含
み、数多くの不利益があった。事実、放射線強度をｉｌ
ｌ定することは、飽和現象があり、それに引続く目視観
察による分析の必要性、またそれらを解釈する必要性な
どにより困難である。

上記の不利益のいくつかを解決すべく超高解像力自動蛍
光透視鏡型機器の設計が行なわれてきた。

この種の機器は例えば「物理学研究における核装置およ
び方法」２１６巻、１９８３．１１月　Ｎｏ、３　　ア
ムステルダム、オランダ国に、Ｗ、Ｒ，ビンス、Ｍ。

Ｈ，イスラエルおよびＪ、フラールマンによる「シンチ
レーターーファイバー充填−粒子トラック−イメージン
グ検出器」と題する１章が掲載されている。

彼等はシンチレーション光学ファイバーの列を使うこと
で一応受容できる程度の解像力を達成することを可能に
したが、この種の装置は毎秒１０インパクト以上のカウ
ント率を達成できない、その理由は、その信号処理方式
がＣＩＤ型イメージ協調方式を使っていてビデオカメラ
のチャージトランスファー装置に適合するからである。

本発明の目的は前記欠陥を改良し、高いカウント率を可
能にする超高解像力クロマトグラフを提供することであ
る。

本発明の他の目的は、分子インパクトの検出によって発
生する処理パルス用電子回路が簡素がり高価な設計で製
造し易い超高解像力蛍光透視鏡である。

本発明の他の目的は、背景ノイズが極端に減少され０．
３１□またはそれ以上の解像力を少なくとも１分析方向
で達成可能にする高い解像力と高いカウント率の自動蛍
光透視鏡である。

（課題を解決するための手段） 本発明によるイオン化放射線用高解像力自動蛍光透視鏡
は、特定の基準枠に従って分析されるべき面の空間的マ
ーキングを可能にするようにされまた前記放射線をシン
チレーションによって検出し、その検出によって生起さ
れる光を伝達するようにされたランク【の１セツトのフ
ィラメント状部材から造られる少なくとも１列のＲから
なる。

、：：（７）　列Ｒは光学的ファイバーの２つのＩＮＩ
とＮ２とから形成される。各ファイバーは２つの直交方
向ｄ１、ｄ２を画成するそれぞれの直線セグメントに沿
って配され分析平面または面を画成する。

群のうちの少なくとも１つ（Ｎ１）は、分析平面または
表面に直交する方向に間隔を置いた２つの基本群Ｎｉｌ
、Ｎ１２へと分割される。基本群Ｎｉｌ、ＮＩ２のファ
イバー（ｆ’Ｊ１１、！’１１２）　！、を平行である
。

本発明は遺伝工学や生物学（基礎研究実験）、工業、観
察および医療診断に適用される。

（実　施　例） 本発明による高解像力自動蛍光透視鏡は第１図を参照し
て説明される。

図を参照しながら、本発明によるイオン化放射線用高解
像力自動蛍光透視鏡は、特定の基準枠に照して分析され
るべき面の空間的マーキングを可能にするようにしたラ
ンクエの１セツトのフィラメント状に形成された少なく
とも１列のＲからなる。フィラメント状部材の列は更に
シンチレーションによって放射線を検出し、その検出で
生起された光を伝達するようになっている。第１図に示
すように列Ｒは分析すべき面に相当する実質的に平らな
形状を有し、分析を受ける電気泳動ゲルは前記列Ｒに近
接して配されている。

本発明による自動蛍光透視鏡の１つの特に有利な特徴は
、列Ｒが光ファイバーの２つの群Ｎ１とＮ２から形成さ
れている。各群Ｎ１またはＮ２の各構成ファイバーは、
第１図においてｄｉ止ｄ２で示される２つの直交方向を
画成するそれぞれの直線に沿って配されている。ｉｌと
ｄ２の方向は従って前記分析平面または分析面を限定す
る。

第１図に、限定しない見本で示すように少なくとも群の
１つ（群Ｎ１）だけは２つの基本的な群ＮｌｌとＮ１２
へ再分割される。基本的群ＮｌｌとＮ１２は分析平面ま
たは面に直角な方向へ距離ＨＰ分だけ間隔がとられる。

第１基本群Ｎｉｌを構成する光ファイバーはｆ’ｌｌｌ
で示され第２の基本群Ｎｆ２を構成する光ファイバーは
ｒｔｉ２で示される。それぞれ第１基本群Ｎｌｌと第２
基本群Ｎ１２を構成する光ファイバー１’ｌｌｌとｌ’
ｌ１２は平行でありｄｌの方向に向いている。

第２基本群Ｎ１２が例えばその成分としてｄ１方向に向
いたファイバー１’ｌ１２を備えているので、以下第２
土図に更に詳細に記載されているように６１方向に垂直
な旦２の方向に解像力を改良することができる。

第２見図には断面で列Ｒの特定形状が示されており、そ
の種々の部品が以降に説明される。

列Ｒで構成される分析平面上で分析を受ける電気泳動ゲ
ル（またはフィルター）Ａは厚みＨｏを有し、位置され
るべき放射性放射物を含む。前記の厚みＮ２の電気泳動
ゲルまたはフィルターと列Ｒとの間に、方向旦１に指向
された第１群Ｎｉｌを構成するファイバーｍｉを分離す
る紙を挾んだフィルムＢがある。前記の紙を挾んだシー
トＢは厚みがＨｌである。紙を挾んだフィルムは１０分
の数ミリの厚みを有するプラスチックからなるフィルム
である。第１基本群Ｎｌｌを構成する光ファイバー葺１
１は半径Ｒ１を有し、第２Ｉｉｉ本群Ｎ１．２は同じ旦
１方向に列んだ光ファイバーｆｌ１２から造られる。

基本ｌＮ１１とＮ１２はＨＰの距離だけ離れており、第
２基本群Ｎ１２を構成する光ファイバー１’ｉ１２は半
径Ｒ２を有する。

第２群Ｎ２は方向ｄ２を向いた光ファイバーｆｉ２から
造られる。第２群Ｎ２は好ましくは第２基本群Ｎ１２に
隣接している。電気泳動ゲルＡに位置する放射性要素に
よって放出される電子の弾道はＦで示される。電子のコ
ンピュータ計算された軌道はＧで示され、ファイバーｖ
１とｖ２の光学的中心またはその中心軸をつなぐ軌道に
対応し、４その上に前記電気泳動ゲルに含まれる放射性
要素から放出される電子が当る。

光はシンチレーションにより、電子の衝撃で光ファイバ
ーのそれぞれに放射される。この光を検出することによ
って各基本群内で影響されるファイバーのランクを特定
することができる。その詳細は以下に説明する。

例えば基本群ＮｌｌとＮ１２のファイバーｒｌｌｌとｒ
１＋旦１２に対応するファイバー中１とヱ２のランクが
決定されると放射性放出物のコンピュータ計算された位
置を下の式で決定できる。

Ｄ１＝２ｘｖ　ＩＸＲＩ−Ｒ１（１） Ｄ　２　＝　２　ｘ　ｖ　２　Ｘ　Ｒ２−Ｒ２（２）ｏ
−Ｄ１＋　（Ｄｉ−Ｄ２） ｘ　（Ｈ１＋Ｒ１＋Ｈ２／２）／ＨＰ　　　（３）前記
式においてｖｌとｖ２は群ＮｉｌとＮ１２の光ファイバ
ーのランクｉを表わし、Ｒ１とＲ２はファイバーの半径
を、Ｎ２はゲルＡの厚みを、Ｄｌ、Ｄ２はファイバーの
元からの距離で表わす、ファイバーが影響される位置を
、Ｄはコンピュータで計算された位置をそれぞれ表わす
。

前記式から、電子がインパクトを与える基本群Ｎ１２の
連続したファイバーに対するコンピュータ算出された位
置の違いは基本群ＮｉｌとＮ１２間の距離ＨＰに逆比例
する。装置の分離力は距離ＨＰに比例して増加するがそ
れによって極めて高い解像力の自動蛍光透視鏡が得られ
る。

列Ｒの種々の実施例が第２ｂ、２ｃ図に示される。

第２ａ図において、基本群ＮｌｌとＮ１２を構成する光
ファイバーｒｌｌｌとｆｌ　１２は光ファイバーｆ１２
で構成される群Ｎ２の同じ側に位置され、基本群Ｎ１１
とＮ１２を構成する光ファイバーｒ　Ｉ　１．　ｌと「
ＩＩ２は第２ｂ図に示すよう位置している。この場合、
基本群ＮｉｌとＮ１２を構成する光ファイバーｆｉｌｌ
とｆ’ｌ　１２は群２の光ファイバーｆ１２は！’ＪＮ
２の光ファイバーｒｔ２と挟持する。

群Ｎ２を構成するファイバーｒ１２は好ましくは（しか
し必ずしもではない）基本群ＮｌｌとＮ１２間のギャッ
プＨＰ、例えば第１基本群Ｎｉｌの近傍に配される。

若し両群Ｎ１とＮ２がそれぞれの基本群Ｎｌｌ、Ｎ１２
、およびＮ２１ＳＮ２２に再分割されると、前記種々の
基本群は第２ｃ図に示すように挟持される。

限定しない例で、第１基本群Ｎ２１を構成する光ファイ
バー「１２１は２つの基本群ＮｌｌとＮ１２間のギャッ
プＨＰに位置され、第２の基本群Ｎ１２を構成する光フ
ァイバー１１１２はファイバーｆ’１２１と「Ｉ２２で
構成される２つの基本７’ＪＮ２１とＮ２２の間のギャ
ップＨＰ内に位置される。

光ファイバーｆｉｌｌ、１’１１２およびｆ’１２１、
ｒ１２２は、例えば同径のシンチレートされたプラスチ
ック材料の光ファイバーでもよい。あるいは、光ファイ
バーｆ’１１１と１’１１２はｆ’１２１と１１２２と
異なる径でもよい。

特に有利な実施例においては、前記光ファイバー（Ｒ１
／Ｒ２比）の径間の比は１／２に等しい。

テストとシュミレーションが、１９８７年６月２６日に
パリ市南大学のオルセセンターに提出されたｒｌ？ｅｄ
ｉｏ−ｉｓａｇｅｕｒｓ　　ａ　　Ｎｆｒｅｓ’ｏｐｔ
ｌｑｕｅｓｐｌａｓ口ｑｕｅｓ　５ｃ１ｎｔｌｌｌａｎ
ｔｃｓＪ　　（プラスチック光フアイバー放射線イメー
ジヤ−のシンチレーション）と題するＣ、レイモンドの
大学論文に記載されたプログラムからのプログラムを基
に以前に記載されたような光ファイバーの列からなる本
発明の自動蛍光透視鏡を使って行なわれた。使用された
プログラムは、モンテカルロ型シミュレーションであり
、検出の全ての物理的要素がパラメータ化されている。

エミッター位置、電子のランダム軌道、シンチレーショ
ン中の光ファイバーの交差、端部への導通、ファイバー
中のｐｈｏｔｏｎの創成、の検出器のフォトカソード効
果、光学的クロストーク、電子的スレッシュオールド、
第１と第２の基本群ＮｌｌとＮ１２を用意し、前述のア
ルゴリズムの手法で同時検出後得られた位置ＸＣが放射
性エミッターの実際の位置ＸＲと比較された。ＸＣ−Ｘ
　Ｒｌｆｉに対する配分のヒストグラムが中間の高さで
のヒストグラムの全幅で与えられる装置の分離力ＰＳを
示す。

第３ａ図は距ＭＨＰと２つの基本群Ｎｉｌ、　Ｎ１２の
関数としての分離力ＰＳの値をいくつかの形態に対して
示す。第３ａ図の場合はその厚みＨ２が実質的に零であ
る電気泳動ゲルに相当する。他方、第３ｂ図の場合はそ
の厚みＨ２が０．３　ｍに等しい電気泳動ゲルに相当す
る。双方の場合において分析平面に対する電気泳動ゲル
の位置は距離Ｈ１−０，１ｔｎｍに＋ｌ］当する。第３
ａ図、第３ｂ図のそれぞれにおいて、横軸はミリ単位で
の距離ＨＰを示し、縦軸は、ｄ２方向における本発明に
よる自動蛍光透視鏡の分離力を表わす上記の差ＸＣ−Ｘ
Ｒを示す。縦軸上にプロットしたＸＣ−ＸＲ値は１０分
の１ミリ単位で表わされている。双方の場合において第
３ａ図、第３ｂ図は連続的に上記のＸＣ−ＸＲ差の上記
変動を示し、曲線Ｉの場合において、７フイ／＜−ｒｌ
ｌｌとｒｌ１２は同一径（５ＩＩｎ）テあり、他方曲線
■の場合において、ファイバーｒｌｌｌとｒ１１２ノ径
が例えばｒｌｌｌカ０．２５１１ＩＩＩＩ、　Ｉ’１１
２が０．５０５ＩＩｌｌというように異なる径となって
いる。

第３ａ図と第３ｂ図を全体としてみると、以下の重要な
結果が注目される。

対応群または基本群のファイバーの整列方向に直交する
方向への、本発明の蛍光透視鏡の分離力は基本群間の距
離ＨＰが増加するにつれて改善される。

しかしながらＸＣ−ＸＲの差が急激に低下し分離力に逆
の変化が生じた後、分離力は分析された形態で約３Ｍ以
上の距離の値に対して平均化する傾向がある。

約３ＩｗＡ以上の距離で得られる分離力は唯１つの平面
または唯１つの群を有する先行技術の機器で得られるも
のよりはるかに大きいまた、第３ａ図、第３ｂ図に示す
ように１５０μｍオーダーの分離力がｄ２の方向で達成
される。

濃いエミッター（ａい電気泳動ゲルに含まれるエミッタ
ーを意味する）が分析される場合には顕著なひずみがな
い、このことは基本群に再分割されない１つの群のみと
関連する自動蛍光透ｙ１．ｍで観察されるのとは異って
いる。この後者の点はシーケンスゲルの直接分析にとっ
ては特に重要である。

本発明による自動蛍光透視鏡は、第２ａ、２ｂ２旦図に
示す光ファイバーの列の形態故に先行技術の蛍光透視鏡
装置により適用分野を広げるものである。特に、’Ｊ２
ｃ図に示した列Ｒではｄｌおよび旦２方向への分離力は
どちらもその対応寸法で利用される。しかし、この後の
場合、自動蛍光透視鏡の効果はシンチレーション光ファ
イバー技術の現況ではやや減少する。

例えば第２豆図または第２ｂ図に示される形態の場合に
得られる旦２またはｄ１方向への分離力パフォーマンス
によって、第２ｄ図に示す原理に従って本発明の自動蛍
光透視鏡をシーケンスゲル中に移動している放射性エレ
メントをオンラインで検出するのに利用可能にする。

この場合、電気泳動ゲルは第１基本群Ｎ１２で形成され
る分析平面にその１端で接触するが、電気泳動ゲルは、
前記したように第２ａ図で示す紙を挾んだ分離フィルム
Ｂによってのみ分析平面から分離される。放射性エレメ
ントはゲル中に移り、本発明による自動蛍光透視鏡の列
Ｒの前を通過する。検出時間と放出電子の位置の同時記
録により放射性要素移動速度スペクトラムが得られ、こ
のスペクトラムはコンピュータ処理をうけ対応ＤＮＡシ
ーケンスを演鐸する。放射性エレメントは通常の方法に
より電気泳動ゲルに加えられる電界によって移動される
。

本発明による自動蛍光透視鏡の改良されたパフォーマン
スは本質的には予め定められた距離だけ分離された、基
本群に再分割された光ファイバーをシンチレーションす
ることを利用している。また、基本群を構成する光ファ
イバーが異った径を有している場合、小さい径の光ファ
イバーは好ましくは分析面を形成する基本群（例えば群
ｉｔ）を構成するのに用いられる。

部分集合Ｆｊ、ｒ、ｒｍｌｌｌは従って、第１基本群Ｎ
ｌｌを構成する光ファイバーの所謂第１端部１での第１
１＆本群Ｎｌｌの１つの適当なファイバー群を構成され
るランク１の部分集合を表わす。同様に例えばｒｍ１２
２の部分集合Ｆｊ、ｒは第２基本群を構成するファイバ
ーの第２の端部で構成される第２基本群Ｎ１２のランク
ｊの部分集合を表わす。このようにして第１基本群と第
２基本群から得られるｒ　＝１１１　、１１２　、１２
１　、１２２である部分集合Ｆｊ、ｒ、他方このように
第２群Ｎ２から得られるｒ−２１，２２の部分集合Ｆｊ
、ｒおよび第１基本郡Ｎ２１と第２基本群Ｎ２２から得
られる「−２１器であり得るし、指数には前に定義ずけ
た部分集合の指数１に相当し前記サブセットＦ１の数に
対応する数多くの不連続検出器が備えられており、指数
ｒは等しく基本群のあるいは列Ｒを構成する群のレベル
に対応する。第１図は純粋に模式方法で光ファイバーの
端部を部分集合Ｆｊ、ｒへのグループ分けを示し、この
場合、列Ｒは二重にされた光ファイバーの単一群または
基本群、ＮｌｌとＮ１２からなる。この図において、検
出器Ｓｋ、ｒはいくつかの低級検出器を組合せた単一検
出器として象徴的に表わされている。更に模式的に第１
図において単一検出器１００が順次マイクロコンピュー
タ３００によって制御される制御回路２００によって制
御される。前記した検出器は、以下に詳細に説明するＳ
Ｙで示す連結器を介して同期される。

第１図に示すような本発明による自動蛍光透視鏡の実施
例の更に詳細な説明が第４ａ、４ｂおよび４０図で行な
われる。

第４ａ、４ｂと４Ｃ図の記載は本発明による自動蛍光透
視鏡の列Ｒを構成する光ファイバーの１群または基本群
に関連するレベル「に関する。

前記の特に有利な実施例において、および第４ａ図に示
したように検出器手段Ｓｋ、ｒはそれぞれの第１と第２
の複数の検出器手段Ｓｋ、ｒ、特に分離検出器の形で設
けられる。

この実施例において検出器手段は２つまたは１つのマル
チダイノードフォトマルチプライヤ−からなる。それぞ
れの対応群または基本群に対するマルチダイノードフォ
トマルチプライヤ−は、群Ｎ１、Ｎ２が基本群Ｎｉｌ、
　Ｎ１２またはＮ２１．　Ｎ２２に再分割されているか
またはされていないかによってｐＨ，Ｐ１２．　　Ｐ２
１またはＰ２２と記されている。

検出器手段Ｓｋ、ｒは従ってマチルダイノードフォトマ
ルチブライヤーを有するのが有利である。

この種のマルチダイノードフォトマルチプライヤ−はＲ
ＴＣ社から市販されている（　Ｘ　Ｐ　４７０２、名称
：マルチアノードフォトマルチプライヤ−）。

この種のマルチプライヤ−は複数のマルチダイノード出
力のほかに、前記の６４ダイノードの出力の合計に実質
的に対応する共通アノード出力を有する。この後者の出
力は前記６４ダイノードの出力の合計（ロジックＯＲ）
に実質的に相当する１つの出力信号を発するアノード電
極に対応する。第４ａ図はこの種のフォトマルチプライ
ヤ−を模式的に示す、０４ダイノード出力は第４ｂ、４
Ｃ図でＳｌ、「からＳｋ、ｒと指称されている。第４ａ
図においてアノード出力はＡと指称され、対応するフォ
トカソードはＫと指称されている。

前記したフォトマルチプライヤ−は６５出力を有する管
形状であり、第１０４出力は６４人力ｐｉｘｅｌｓと関
連する６４独立ダイノードまたはファイバーｆｉｌｌま
たは問題のレベルｒの他のファイバーの部分集合Ｆｊ、
ｒのカプリング領域に対応する。最後の出力は前記６４
ダイノードにより送られる全ての信号間のロジックＯＲ
機能を実質的に実行する前記アノードである。各ダイノ
ードは２ｍｎｘ２ｍｍでピッチが実質的に２．５４＃Ｉ
１１である。

第４９図は前記ダイノードの対応配置を示し、フォトカ
ソードがそれらの１つと関連する。径が０．５＃ｌｌ１
１以下の光ファイバーｒｌｌｌまたは他のファイバーを
使うと１６フアイバーを集めることができる。

限定のない見本によってｌＧ光ファイバー１１１．１か
ら１８までの端部かフォトカソードＳ２１．　　ｒと関
連する、これらの光ファイバーの他端は例えばおよび第
１ｂ図に示されるようにフォトカソードＳ３３「からＳ
　４８　ｒまでのそれぞれの１つに結合される。セット
５１２光フアイバーに対する部分集合Ｆ±２を構成する
光ファイバー旦１１の端部に対して都合の良い配分法則
は、第４Ｃ図に示したＳｌ。

「からＳ３２．　　ｒまでのフォトカソード上に配分さ
れた１Ｂフアイバーの３２群の中に光ファイバーの１端
を集めることにより成る、ファイバー１’ｌｌｌの他端
はランクｉの各ファイバーｆｉｌｌがその他端で例えば
ランクＳ３２＋ｉ、ｒのフォトカソードに結合される。

ランクｉの各ファイバー１１１１は従って大抵共通の部
分集合によってランク１の２つの離れた部分集合と、ラ
ンク工と同一レベルエの２つの異った光ファイバーを受
入れるし、大抵１つの共通の部分集合によっては後者の
うちの１つのみを受入れる。マルチダイノードフォトマ
ルチプライヤ−のフォトカソードＳｋ、ｒの各１つがフ
ァイバ一端部のそれぞれの部分集ＱＦＪに結合されてい
るのが分るであろう。

イオン化粒子の検出とインパクトのカウントの目的のた
めに本発明の自動蛍光透視鏡が、検出器手段Ｓ　ｋで送
られる信号への一致を検出する手段とトランスコーディ
ング手段を有し、それによって対応するファイバーｆ’
ｌのランクｉが２つの検出手段Ｓｋ、ｒ、Ｓｋ＋ｐ、ｒ
による一致検出から設定される。

シンチレーション検出（特定群または基本群の成分ファ
イバーに対応する所与のレベル「の光ファイバー）によ
って影響される光ファイバーのランクｉは論理式によっ
て与えられる。

１＝（Ｆｊ、ｒ、１）ｎ（Ｆｊ＋ｐ、ｒ、１）式（４）
中、所与のレベルエの部分集合Ｆｊ、ｒに割当てられる
付加指数ｉはインパクトが検出された部分集合のファイ
バーのランクに対応するし、ｐの部分集合を表わし、こ
れに対しては同じレベル「とランクに−ｊとに’−ｊ＋
ｐの対応検出器手段Ｓｋ、ｒによって送られる論理信号
が値１を有する。

各群または基本群を構成する光ファイバーのランクを検
査する電子回路の更に詳しい説明は第５ａ図と第５ｂ図
を参照して行なわれる。

一般的に、前記電子回路は第５ａ図に示すように特に同
一レベル「の検出器手段Ｓｋ、ｒによって送られる信号
で作動する一致検査手段、同一しｒでの一致の検出から
、前に説明した論理式に一ィング手段とを有する。

同一レベル「の検出器手段Ｓｋ、ｒで送られる信号での
一致検出手段は第５ａ図の機能ブロックｌＯと２０に対
応し、前記のブロック３０に対するトランスコーディン
グマトリクスは後で説明される。

一般的に、一致検出手段は各検出器手段Ｓｋ。

ｒに連結された増幅信号を送る増幅器手段と、増幅信号
を受けるスレッシュオールド比較器手段２０とを有し、
増幅信号の存在下に上記スレッシュオールド値以上の論
理信号を送る。論理比較器手段３０がスレッシュオール
ド比較器手段から送られた論理信号のために設けられて
いる。

第５ａ図に更に示されているように一致パルスインパク
トを検出する目的で本発明の自動蛍光透視鏡は、一致検
出手段が各検出手段Ｓｋ、ｒに連結され増幅信号を送出
する増幅手段ｌＯ１増幅信号を受けその存在下に、スレ
ッシュオールド値以上の論理信号を送出するスレッシュ
オールド比較器手段と、スレッシュオールド比較器手段
２０から送られる論理信号に対する論理比較器手段３０
を有するように１ｎ成される。第５ａ図は不連続なフォ
トマルチプライヤ−を構成するような検出手段Ｓｋ。

ｒを示す。この実施例は見本の例示のためだけに示す。

各不連続フォトマルチプライヤ−は前述のマルチダイノ
ードフォトマルチプライヤ−で置き換えることができる
。

スレッシュオールド比較器手段２０は第５ｂ図で更に詳
しく述べる。

この記載は光ファイバーＮ１の第１群が基本群ＮＩＬ　
Ｎ１２およびＮ１に再分割され群Ｎ２の再分割がされて
いない第２ａ図に対応する。光フアイバー群Ｎ２が再分
割された場合は回路が、前記再分割を考慮に入れるよう
な方法で、群Ｎ１の再分割と同じ方法で付加される。

前記第５ｂ図を参照し、スレッシュオールド比較器手段
は複数の基本スレッシュオールド比較器または回路２０
１．から２ＯＫを有し、基本比較回路２０Ｉｌｌ　２０
１２．２０ｚは、第１マルチダイノードフオトマルチプ
ライヤ−ｐＨまたは第２マルチダイノードフオトマルチ
プライヤ−ＰＩ３または第３マルチダイノードフオトマ
ルチプライヤ−Ｐ２のアノードがそれぞれ第１基本群Ｎ
ｉｌまたは第２基本群Ｎ１２または第２群Ｎ２と共働し
て送出する信号を受取る。他の基本比較器回路２０には
第１入力で第１フォトマルチプライヤ−ｐＨ，第２フォ
トマルチプライヤ−ＰＩ３または第３フォトマルチプラ
イヤ−Ｐ２のダイノードから送られる信号を受取る。

アンド回路２１はスレッシュオールド比較器２０１□。

２０１□１２０□から発出される信号を受取る。アンド
回路の出力は単安定６０へ供給される。この単安定６０
の出力は制御用マイクロコンピュータ３００へ連結され
る。

第５ｂ図の実施例において、単安定６０の出力がスレッ
シュオールド回路２０．〜２０にのブロッキング入力へ
と供給されている。これらの条件下でスレッシュオール
ド回路が単安定６０からのパルス到着時の状態でブロッ
クされ、パルスが続いている間この状態に維持される。

この技術によってスレッシュオールド比較器２０．から
２ＯＫの出力時に、一致信号が単安定６０から送られる
と同時にダイノードに存するとき、約２μｓの間出力パ
ルスを得ることが可能となる。これら延長された出力信
号はその後、アンド回路２２〜２にの１人力へ供給され
る。他の人力へは単安定６０の出力信号が供給される。

約２μｓ幅の得られた一致信号は直接マイクロコンピュ
ータ３００の平行な入力−出力ボードに送られ得る。

単安定６０からのパルスがダイノードパルスより少し遅
れるので、ダイノード信号の存在下でスレッシュオール
ド比較器が単安定６０からのパルスが管くまで高レベル
に維持される。この目的のためにスレッシュオールド比
較器２０．〜２ＯＫの出力信号は抵抗−容量網ＲＣを通
って比較器のブロック入力へと供給される。このことに
より比較器は約１５０μｓの間高レベルに保持されて単
安定６０からのパルスが到若する時間を稼ぐことができ
る。

（発明の効果） 本発明による高解像力自動蛍光透視鏡は先行技術の自動
蛍光透視鏡に比し多くの利点を有する。

特に、本発明による自動蛍光透視鏡は、マルチダイノー
ドフォトマルチプライヤ−を使うので非常に使い易い。

また、ファイバーのコーディングが空間タイプのコーデ
ィングなので信号の連続分析が単純であり、従って信号
の波形の分析を必要としない、まるでチャージトランス
ファー装置で検知するように。

また、記載された実施例において実際に、群Ｎ１とＮ２
のファイバー列の対応基本群Ｎｌｌ、Ｎ１２、Ｎ２Ｌ　
Ｎ２２およびＦｊ、ｒへの再分割によるマルチブル一致
（Ｄｉ力方向おける２つの一致と、Ｄ２方向における２
つの一致）により背景雑音が全く除かれている。

終りに、本発明による自動蛍光透視鏡の最も重要な利点
の１つは上記のほかに、１秒当り１０６から１０フイン
パクトという高率でのカウント能力にある。これにより
このタイプの検出器の適用範囲と対応使用範囲を増大さ
せる。この数字は従来技術で可能とする１０２〜１０３
と比較すべきものである。

更に距ｌ１ｌＨＰだけ基本群ＮＩＬ　Ｎ１２とＮ２１、
Ｎ２２が離れているので本発明による自動蛍光透視鏡の
分離力は極端に改良された。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の自動蛍光透視鏡の模式図、第２ａ図は
本発明の自動蛍光透視鏡の光ファイバーの列Ｒの非限定
的な好ましい実施例の詳細図、第２ｂ図は第２ａ図の列
Ｒの非限定的な他の実施例を示す図、 第２Ｃは光ファイバーの列Ｒの他の実施例を示し、光フ
ァイバーの両群Ｎ１とＮ２は基本群に再分割されている
。 第２ｄ図はＤＮＡ分子をシーケンスするための本発明の
自動蛍光透視鏡の１特定使用態様を示す図、 第３ａ図は本発明の自動蛍光透視鏡の分離力を、基本群
を被分析電気泳動ゲルの厚みを零として用いた場合に分
離する距離（ＨＰ）の関数として曲線で示す図、 第３ｂ図は本発明の自動蛍光透視鏡の分離力を、基本群
を被分析電気泳動ゲルの厚みを０，３＃とじて用いた場
合に分離する距離（ＨＰ）の関数として曲線で示す図、 第４ａ図は各基本群たは列（Ｒ）の成分群中にマルチダ
イノードフォトマルチプライヤ−を有する検出器手段の
特に好ましい実施例を示す。 第４ｂ図は１群または列Ｒの基本群を構成する光ファイ
バーの相対配列を示す。 第５ａ図は各マルチダイノードフォトマルチプライヤ−
と関連する電子プロセスの機能的なブロックダイヤグラ
ムを示す。 第５ｂ図は増幅後のマルチダイノードフォトマルチプラ
イヤ−から送られる増幅信号を受取るスレッシュオール
ド比較器手段の詳細模式図である。 ｌＯ・・・増幅手段 ２０・・・スレッシュオールド比較器手段２１・・・ア
ンド回路　　　　３０・・・論理比較器手段１（＋（１
・・・単一検出器　　　２００・・・制御回路３００・
・・マイクロコンピュータ Ａ・・・電気泳動ゲル　　　Ｂ・・・・・・フィルムＦ
・・・電子軌道　　　　　Ｇ・・・計算された軌道ｆｉ
ｌｌ、ｒｉ１２　・・・光ファイバーＨ２・・・厚み　
　　　　　Ｎｌ、　Ｎ２・・・群Ｎｌｌ・・・第１基本
群　　　Ｎ１２・・・第２基本群１（Ｐ・・・距離　　
　　　　Ｒ・・・列ＰＳ・・・分離力　　　　　ＯＵ・
・・ロジックＦｊ、ｒ・・・部分集合 Ｓｋ、ｒ・・・検出器手段 〜−一 ＝：Ｑ： ｑコ （り μ］ 寸 の Ｊ 口

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）イオン化放射線用高解像力自動蛍光透視鏡であって
   、特定基準枠に依って分析される面に空間的マーキング
   ができるように、およびシンチレーションにより前記放
   射線を検出し、その検出により生起された光を伝達する
   ようにしたノセットのフィラメント様部材からなる少な
   くとも１列を有し、前記列が光ファイバーの２つの群か
   らなり、各ファイバーが２つの直角方向で分析平面また
   は面を画成するそれぞれの直線セグメントに沿って配列
   され、少なくとも前記群の１つが前記分析平面または直
   交する方向に間隔をとる２つの基本群に再分割されてい
   て、前記ファイバーが平行であることを特徴とするイオ
   ン化放射線用高解像力自動蛍光透視鏡。 ２）前記群の１つが２つの基本群に再分割されており、
   その光ファイバーがその光ファイバーに対する他の群の
   同じ側にある請求項１記載の自動蛍光透視鏡。 ３）前記群の１つが２つの基本群に再分割されており、
   その光ファイバーが、その光ファイバーに対する他の群
   の対向側にある請求項１記載の自動蛍光透視鏡。 ４）前記２つの群が基本群に再分割されており、前記基
   本群に挾まれている光ファイバーが挾まれてなる請求項
   １記載の自動蛍光透視鏡。 ５）全ての光ファイバーが同一の径を有している請求項
   １記載の自動蛍光透視鏡。 ６）前記光ファイバーが異った径を有し、径の小さい光
   ファイバーが前記分析面を形成する基本群を構成する請
   求項１記載の自動蛍光透視鏡。 ７）前記２つの基本群の光ファイバーが１対２の異った
   径を有する請求項６記載の自動蛍光透視鏡。 ８）前記光ファイバーがその１端で部分集合を形成する
   ために区分され、第１群を構成する第１および第２基本
   群を構成し、第２群と第１および第２群を構成する第１
   第２基本群を構成する前記部分集合が第１と第２の複数
   の検出器手段へ結合されている請求項１記載の自動蛍光
   透視鏡。 ９）前記第１と第２の複数の検出器手段が２個または１
   個のマルチダイノードフォトマルチプライヤーを有し、
   前記群が再分割されているかどうかにより各マルチダイ
   ノードフォトマルチプライヤーの各フォトカソードが前
   記部分集合の１つに結合されている請求項８記載の自動
   蛍光透視鏡。 １０）前記マルチダイノードフォトマルチプライヤーが
   自己同期される請求項９記載の自動蛍光透視鏡。 １１）更に同レベルの検出器手段から送られる信号に一
   致を検出する手段と、２つの検出器手段によって一致を
   基本にして対応する光ファイバーのランクを設定するト
   ランスコーディング手段とを備える請求項９記載の自動
   蛍光透視鏡。 １２）前記一致検出手段が、各検出器手段に結合され増
   幅信号を送る増幅手段と、前記増幅信号を受け、スレッ
   シュオールド値以上の増幅信号の存在下で１つの論理信
   号を送るスレッシュオールド比較器手段とを有し、論理
   比較手段が前記スレッシュオールド比較器手段により送
   られる論理信号の状態で作動する請求項１１記載の自動
   蛍光透視鏡。 １３）シンチレーションによる検出で影響されるファイ
   バーのランクが下記論理式： ｉ＝（Ｆｊ、ｒ、ｉ）∩（Ｆｊ＋ｐ、ｒ、ｉ）ここでＦ
   （￥ｊ￥、￥ｒ￥、￥ｉ￥）とＦ（￥ｊ￥＋￥ｐ￥、￥
   ｒ￥、ｉ）は同じ群または同じレベル￥ｒ￥とランク￥
   ｋ￥＝￥ｊ￥と￥Ｋ′￥＝￥ｊ￥＋￥ｐ￥の対応する検
   出器手段によって送られるロジック信号が値１を有する
   同じレベルｒの基本群のランクｊとｊ＋ｐの部分集合を
   表わす、で与えられる請求項１２記載の自動蛍光透視鏡
   。 １４）更にマイクロコンピュータと一致単安定とを有し
   、前記スレッシュオールド比較器手段が複数の基本スレ
   ッシュオールド比較器回路を有し、前記基本比較器回路
   の１つが第１または第２または第３のマルチダイノード
   フォトマルチプライヤーのアノードから送られる信号を
   受け、他の基本比較器回路から第１入力で、第１フォト
   マルチプライヤー、第２フォトマルチプライヤーまたは
   第３フォトマルチプライヤーから発せられる信号を受け
   、ブロッキング第２入力で前記一致単安定と複数のアン
   ド回路から送られる信号を受け、前記アンド回路の１つ
   が第１入力で前記スレッシュオールド比較器回路から送
   られる信号を、他の入力で中間の遅延線を介してスレッ
   シュオールド比較器回路から送られる信号を受け、他の
   アンド回路が第１入力で、前記アンド回路から送られる
   信号をそして第２の入力で前記スレッシュオールド比較
   器から送られる信号を受け、前記アンド回路と単安定の
   出力が前記マイクロコンピュータに接続されている請求
   項１２記載の自動蛍光透視鏡。 １５）前記トランスコーディング手段が前記マイクロコ
   ンピュータに記憶されたプロセスプログラムを有し、シ
   ンチレーション検出で影響されるファイバーのランクを
   決定する前記プログラムによって各群または基本群のた
   めの論理式： ｉ＝（Ｆｊ、ｒ、ｉ）∩（Ｆｊ＋ｐ、ｒ、ｉ）ここでＦ
   （￥ｊ￥、￥ｒ￥、￥ｉ￥）とＦ（￥ｊ￥＋￥ｐ￥、￥
   ｒ￥、￥ｉ￥）は同じ群または同じレベルｒとランクｋ
   ＝ｊと￥ｋ′￥＝￥ｊ￥＋￥ｐ￥の対応する検出器手段
   によって送られるロジック信号が値１を有する同じレベ
   ルｒの基本群ランクｊとｊ＋ｐの部分集合を表わす、を
   解くことを可能にする請求項１４記載の自動蛍光透視鏡
   。