JPH0295241A - キャピラリセル検出器の調整方法及び調整機構 - 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） 本発明は高速液体クロマトグラフやキャピラリゾーン電
気泳動装置など、キャピラリを使った分析装置における
キャピラリ検出器における調整方法と調整機構に関する
ものである。

（従来の技術） キャピラリ検出器はキャピラリセルに直交する方向から
キャピラリセルに励起用レーザビームを照射し、キャピ
ラリセルからの蛍光を検出する。

このようなキャピラリ検出器はまだ実用化されていない
が、すでに提案はされている（例えば、Ｊｏｕｒｎａｌ
　ｏｆ　Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｉｃ　５ｃｉｅｎ
ｃｅ、Ｖｏｌ、２３゜Ｐｐ、２７３−２７８．１９８５
参照）。

（発明が解決しようとする課題） キャピラリセル検出器では、キャピラリセルに照射する
励起光としては集光性のよさの点からレーザビームが最
適である。有利な感度を得るためにはキャピラリセルヘ
レーザビームを適正に照射しなければならないが、キャ
ピラリセルヘレーザビームを適正に照射することは容易
ではない。その原因としては以下の点が考えられる。

（１）キャピラリの内径は０．０５〜０．２ｍｍ程度と
いうように微細であり、またこれに照射されるレーザビ
ームも微細である。

（２）蛍光の検出には励起光として紫外線レーザが使用
されるが、これは目に見えず扱いにくい。

（３）レーザビームを適正にキャピラリに入射させるた
めの適当な調整機構が提案されていない。

本発明はキャピラリセル検出器において、高感度分析を
行なうために、レーザビームを適正にキャピラリセルに
入射させるための位置調整方法と。

調整を自動化する場合の調整機構を提供することを目的
とするものである。

（課題を解決するための手段） 本発明の方法では、集光レンズ又はキャピラリセルをレ
ーザビーム光軸と直交する方向に移動させてレーザビー
ムでキャピラリセルを横切らせ、キャピラリセルによる
散乱光の２つのピーク位置の中間に集光レンズ又はキャ
ピラリセルの位置を固定する。

本発明の調整機構は、集光レンズ又はキャピラリセルを
レーザビーム光軸と直交する方向に移動させてレーザビ
ームでキャピラリセルを横切らせる機構と、検出部の検
出信号からキャピラリセルによる散乱光のピークを検出
するピーク検出部と、検出された２つのピーク位置の中
間の位置を算出して前記集光レンズ又はキャピラリセル
の位置を決定する調整位置決定部と、前記集光レンズ又
はキャピラリセルを調整位置へ移動させるために前記移
動機構へ信号を出力する移動機構制御部とを備えている
。

（作用） レーザビーム６をキャピラリセル８に集光させる集光レ
ンズ２又はキャピラリセル８を、第３図（Ａ）〜（Ｃ）
に示されるようにレーザビーム光軸と直交する方向に移
動させると、レーザビーム６はキャピラリセル８を横切
る方向に移動する。

キャピラリセル８にキャリヤ液のみを流したとき、レー
ザビーム６がキャピラリセル８にあたると散乱し、散乱
光が検出部で検出される。

第４図おいて、検出部がキャピラリセル８の左方向にあ
るとした場合、レーザビーム６がａ、ｃの位置において
散乱光が強くなり、ピークが検出される。ｂのようにレ
ーザビーム６が正しくキャピラリセル８に入射したとき
は散乱光は最も小さくなる。

レーザビーム６をａ、ｂ、ｃの方向に移動させることに
より、第５図にａ、Ｑで示される２つの散乱光ピークが
検出される。なお第５図で左端の大きなピークｐはレー
ザビームがスリットに当たって光が検出部に入射して得
られるピークである。

これら２つの散乱光ピークａ、Ｃの中間にレーザビーム
が位置するように集光レンズ２とキャピラリセル８の相
対的な位置を固定すれば、バックグラウンドの低い位置
に集光レンズを固定したことになる。

（実施例） 第１図は一実施例を表わす。

８はキャピラリセルであり、その内径は約１００μｍで
ある。１０は励起光のレーザビーム６をキャピラリセル
８に照射するＨｅ−Ｃｄレーザ装置であり、その発振波
長は３２５ｎｍである。

Ｈｅ　−Ｃｄレーザ装置から出力されるレーザビーム６
の直径は１．２ｍｍである。レーザビーム６の光軸上に
は、キャピラリセル８との間に、キャピラリセル８から
焦点距離を隔てて集光レンズ２が設けられている。集光
レンズ２はレーザビーム６を集光させる。集光レンズ２
の焦点距離を例えば２５ｍｍとしたとき、焦点位置（キ
ャピラリセル８の位置）ではレーザビーム６のくびれの
直径が約３０μｍになる。

集光レンズ２はキャピラリセル８と直交する平面内でレ
ーザビーム６の光軸と直交する方向（矢印１４の方向）
に移動することができるように支持されている。集光レ
ンズ２のホルダにはねじ１６の先端が当接し、ねじ１６
は固定ねじ１７に螺合されている９ねじ１６を回転させ
ることにより集光レンズ２を１４方向に移動させること
ができる。集光レンズ２を移動させるねじ１６はパルス
モータ１８によって回転させることができる。ねじ１６
にパルスモータを取りつけないときは、ねじ１６を手動
で回転させることもできる。２０はパルスモータ邸動回
路であり、ＣＰＵ２２によって制御される。ねじ１６．
１７、パルスモータ１８及びパルスモータ湘動回路２０
は集光レンズ昧動機構を構成する。

キャピラリセル８も矢印１４で示される方向に移動する
ことができるように支持されている。。

キャピラリセル８からの蛍光を検出するために、レーザ
ビーム６の光軸と直交する方向に蛍光を取りだすように
、スリット２４が設けられている。

スリット２４はコニカルスリットであり、第２図に拡大
して示されるように、スリット２４の孔の直径が１ｍｍ
、肉厚が０．５ｍｍで、内壁が１２０度の傾きを持って
いる。

スリット２４から入射した光は集光レンズ２６で集めら
れてカットフィルタ２８を通り、光電子増倍管３０で検
出される。カットフィルタ２８は例えば３８０ｎｍより
長波長側を透過させるような特性をもったフィルタを使
用する。

光電子増倍管３０の検出信号は増幅器３２によって増幅
されて、デジタル信号に変換された後。

ＣＰＵ２２に取り込まれる。

本実施例のキャピラリ検出器において、レーザビーム６
が正しくキャピラリセル８に入射するように調整する方
法を説明する。

キャピラリセル８にキャリヤ液を流しておく。

キャピラリセル８をスリット２４からある位置に固定し
、集光レンズ２をねじ１６を回転させることにより矢印
１４方向に移動させる。集光レンズ２を移動させること
により、第３図（Ａ）、（Ｂ）。

（Ｃ）に示されるようにレーザビーム６がキャピラリセ
ル８を横切るように移動する。

いま、例えばレーザビーム６がスリット２４にあたる位
置からキャピラリセル８の方向へ移動し、キャピラリセ
ル８の一端から入射し中央部を経て他端側へ抜けていく
ようにレンズ２を移動させる。

この過程を光電子増倍管３０で散乱光強度でモニタする
と、第５図に示されるような散乱光ピークが得られる。

最初の大きなピークｐはレーザビーム６がスリット２４
に当たって光が入射することにより得られるピークであ
り１次のピークａは第４図に拡大して示されるように、
レーザビーム６がキャピラリセル８の一端にあたって散
乱して得られるピークであり、ピークＣはレー　ザビー
ム６がキャピラリセル８の他端にあたって散乱して得ら
れるピークである。

これらのピークＰｙ　ａ＋　Ｃを例えばレコーダに記録
し、ピークａ、Ｑの中間にくるように集光レンズ２を固
定すれば、レーザビーム６は正しくキャピラリセル８に
入射することになる。

散乱光ピークａ、ａが観測されるのは、第４図に示され
るように、キャピラリセル８とレーザビーム６の位置関
係において、ａ、Ｑではレーザビーム６がキャピラリセ
ル８の壁面で反射して一部の反射光が光電子増倍管３０
に入り、高いバックグラウンドを与えるからである。こ
の現象はキャピラリセル８の内径より細いレーザビーム
６が用いられたとき、キャピラリセル８の両側で起こり
、Ｉｌｌ　ｉｌｌ’１者は２つのピークａ、Ｑを認める
ことになる。

集光レンズ２を固定し、キャピラリセル８を矢印１４方
向に移動させることによってもピークａ。

Ｃを検出することができ、同様の調整を行なうことがで
きる。

次に、この調整をＣＰＵ２２からの制御によって自動的
に行なう機構について説明する。

ＣＰＵ２２は、第６図に示されるように、検出部の検出
信号からキャピラリセル８による散乱光のピークを検出
するピーク検出部４０と、検出された２つのピーク位置
の中間の位置を算出して集光レンズ２の位置を決定する
調整位置決定部４２と、集光レンズ２を調整位置へ移動
させるためにパルスモータ駆動回路２０へ信号を出力す
る移動機構制御部４２とを備えている。

ＣＰＵ２２による調整動作を第７図により説明する。

レーザビーム６がスリット２４にあたる位置からキャピ
ラリセル８の方向にレーザビーム６を移動させるものと
する。キャピラリセル８にはキャリヤ液を流しておき、
パルスモータ１８を駆動しくステップＳ１）、まず最初
の大きな散乱光ピークＰを検出することによってスリッ
ト位置を検出する（ステップＳ２）。この大きなピーク
ｐはおおよその位置を予測することが容易であり、従っ
てピークｐの面積のしきい値を設定しておき、ピーク面
積がそのしきい値を越えたときにスリット位置であると
判定する。

さらにレーザビーム６がキャピラリセル８の方向に移動
するように、パルスモータ１８を回転させてレンズ２を
移動させ、キャピラリセル８による第１のピークａを検
出しくステップＳ３）、その時のピーク位置Ｘ１を記憶
する（ステップＳ４）。

さらにパルスモータ１８を駆動し、キャピラリセル８に
よる第２のピークＣを検出しくステップＳ５）、その時
のピーク位置Ｘ２を記憶する（ステップＳ６）。

そして、２つのピークの中、１．．１（Ｘ２−Ｘｌ）／
２を算出し、集光レンズ２がその位置にくるようにパル
スモータ１８を駆動し、その位置で停止させる（ステッ
プＳ７）。

ピークａ、Ｑの検出には既知の種々の方法を用いること
ができる。例えばスロープの立上りと立ち下がりのしき
い値を定めておき、２つのしきい値の位置の平均値をピ
ーク位置とし、又は２つのしきい値の間の位置で微分係
数が０になったところをピークとする。

集光レンズ２を固定しておいてキャピラリセル８を移動
させても同じように２つのピークａ、Ｃを検出すること
ができるので、集光レンズ２の移動に代えてキャピラリ
セル８を移動させても集光レンズ２とキャピラリセル８
を最適な位置を調整することができる。

（発明の効果） 本発明では集光レンズ又はキャピラリセルをレーザビー
ム光軸と直交する方向に移動させてレーザビームでキャ
ピラリセルを横切らせ、キャピラリセルによる散乱光の
２つのピーク位置の中間に集光レンズ又はキャピラリセ
ルの位置を固定するようにしたので、キャピラリセル検
出器の位置調整を容易に行なうことができるようになる
。

また、本発明では集光レンズとキャピラリセルの位置調
整を自動的に行なうようにしたので、キャピラリセル検
出器の位置調整が楽になり、キャピラリセル検出器を用
いるミクロ液体クロマトグラフなどの装置の実用的価値
が増す。

【図面の簡単な説明】

第１図は一実施例を示す構成図、第２図は同実施例のス
リットを拡大して示す断面図、第３図（Ａ）、（Ｂ）、
（Ｃ）は集光レンズの移動に伴なうレーザビームの移動
を示す図、第４図はキャピラリセルとレーザビームの位
置関係を示す図、第５図は集光レンズを移動させたとき
に得られる散乱光ピークを示す波形図、第６図はＣＰＵ
の（幾能を示すブロック図、第７図はＣＰＵの動作を示
すフローチャートである。 ２・・・・・・集光レンズ、６・・・・・・レーザビー
ム、８・・・・・・キャピラリセル、１０・・・・・・
レーザ装置、１４・・・・・・レンズ移動方向、１６・
・・・・・ねじ、１８・・・・・・パルスモータ、２０
・・・・・・パルスモータ駆動回路、２２・・・・・・
ＣＰＵ、２４・・・・・・スリット、３０・・・・・・
光電子増倍管。 特許出願人　株式会社島津製作所

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）キャピラリセルに直交する方向からキャピラリセ
   ルに励起用レーザビームを照射し、キャピラリセルから
   の蛍光を検出する検出部を備えたキャピラリセル検出器
   において、レーザ装置とキャピラリセルとの間のレーザ
   ビーム光軸上でキャピラリセルから焦点距離を隔てて集
   光レンズを設け、キャピラリセルにキャリヤ液のみを流
   し、前記集光レンズ又はキャピラリセルをレーザビーム
   光軸と直交する方向に移動させてレーザビームでキャピ
   ラリセルを横切らせて散乱光を前記検出部で検出し、キ
   ャピラリセルによる散乱光の２つのピーク位置の中間に
   前記集光レンズ又はキャピラリセルの位置を固定する調
   整方法。
2. （２）キャピラリセルに直交する方向からキャピラリセ
   ルに励起用レーザビームを照射し、キャピラリセルから
   の蛍光を検出する検出部を備えたキャピラリセル検出器
   において、レーザ装置とキャピラリセルとの間のレーザ
   ビーム光軸上でキャピラリセルから焦点距離を隔てて集
   光レンズを設け、この集光レンズ又はキャピラリセルを
   レーザビーム光軸と直交する方向に移動させる機構と、
   前記検出部の検出信号からキャピラリセルによる散乱光
   のピークを検出するピーク検出部と、検出された２つの
   ピーク位置の中間の位置を算出して前記集光レンズ又は
   キャピラリセルの位置を決定する調整位置決定部と、前
   記集光レンズ又はキャピラリセルを調整位置へ移動させ
   るために前記移動機構へ信号を出力する移動機構制御部
   とを備えた調整機構。