JPH03150445A - 粒子解析装置 - Google Patents
粒子解析装置Info
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- JPH03150445A JPH03150445A JP1287833A JP28783389A JPH03150445A JP H03150445 A JPH03150445 A JP H03150445A JP 1287833 A JP1287833 A JP 1287833A JP 28783389 A JP28783389 A JP 28783389A JP H03150445 A JPH03150445 A JP H03150445A
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- Japan
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- scanning
- acousto
- laser beam
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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。
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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のように、フローセル
内を通過する被検粒子にレーザービーム等を照射し、被
検粒子からの光学信号を検出して被検粒子の性質・構造
等を解析する粒子解析装置に関するものである。
内を通過する被検粒子にレーザービーム等を照射し、被
検粒子からの光学信号を検出して被検粒子の性質・構造
等を解析する粒子解析装置に関するものである。
［従来の技術］
フローサイトメータとは、高速で流れる細胞浮遊溶液、
即ちサンプル液に例えばレーザービームを照射し、その
散乱光による光電信号を検出し、細胞の性質・構造を解
明する装置であり、細胞化学、免疫学、血液学、腫瘍学
、遺伝学等の分野で使用されている。
即ちサンプル液に例えばレーザービームを照射し、その
散乱光による光電信号を検出し、細胞の性質・構造を解
明する装置であり、細胞化学、免疫学、血液学、腫瘍学
、遺伝学等の分野で使用されている。
この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、フローセルの中央部の例えば２００μｍ×２
００μｍの微小な四角形断面を有する流通部内を、シー
ス液に包まれて通過する血球細胞などの被検粒子にレー
ザービーム等の照射光を照射し、その結果として生ずる
前方及び側方散乱光により、被検粒子の形状・大きさ・
屈折率等の粒子的性質を得ることが可能である。また、
蛍光剤により染色され得る被検粒子に対しては、照射光
とほぼ直角方向の側方散乱光と共に被検粒子からの蛍光
を検出することにより、被検粒子を解析するための重要
な情報を求めることができる。
装置では、フローセルの中央部の例えば２００μｍ×２
００μｍの微小な四角形断面を有する流通部内を、シー
ス液に包まれて通過する血球細胞などの被検粒子にレー
ザービーム等の照射光を照射し、その結果として生ずる
前方及び側方散乱光により、被検粒子の形状・大きさ・
屈折率等の粒子的性質を得ることが可能である。また、
蛍光剤により染色され得る被検粒子に対しては、照射光
とほぼ直角方向の側方散乱光と共に被検粒子からの蛍光
を検出することにより、被検粒子を解析するための重要
な情報を求めることができる。
従来、この種の装置は、流通部内の流体中を流れる被検
粒子にレーザービームを単一方向から照射することによ
り生ずる前方散乱光を、光検出器で検出することによっ
て被検粒子のサイズを測定している。しかし、流通部内
の被検粒子は流れと直交する方向にばらついており、個
々の被検粒子の位置がレーザービームの強度分布とずれ
て被検粒子に照射され光量が変化するので、散乱光強度
は被検粒子の位置のばらつきの影響が含まれる。
粒子にレーザービームを単一方向から照射することによ
り生ずる前方散乱光を、光検出器で検出することによっ
て被検粒子のサイズを測定している。しかし、流通部内
の被検粒子は流れと直交する方向にばらついており、個
々の被検粒子の位置がレーザービームの強度分布とずれ
て被検粒子に照射され光量が変化するので、散乱光強度
は被検粒子の位置のばらつきの影響が含まれる。
シースフロー法を採用することによりこの欠点は相当に
補うことができるが、流れの中心とレーザービームの強
度分布の中心を予め正確に合わせておく微妙な調整操作
が不可欠である。そこで、この調整操作を不要とし、更
には流体中の被検粒子の位置のばらつきが散乱光強度に
影響を及ぼさないようにするために、照射レーザービー
ムを被検粒子の流れと直交する方向に走査して同様の検
出を行う粒子解析装置が提案されている。この走査を音
響光学素子（ＡＯＤ）を用いて行うものが知られている
が、これは印加電圧を変化することによって偏向角が変
化する音響光学素子にレザービームを入射して、レーザ
ービームを偏向し走査に使用するものである。
補うことができるが、流れの中心とレーザービームの強
度分布の中心を予め正確に合わせておく微妙な調整操作
が不可欠である。そこで、この調整操作を不要とし、更
には流体中の被検粒子の位置のばらつきが散乱光強度に
影響を及ぼさないようにするために、照射レーザービー
ムを被検粒子の流れと直交する方向に走査して同様の検
出を行う粒子解析装置が提案されている。この走査を音
響光学素子（ＡＯＤ）を用いて行うものが知られている
が、これは印加電圧を変化することによって偏向角が変
化する音響光学素子にレザービームを入射して、レーザ
ービームを偏向し走査に使用するものである。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、上述の従来例においては、音響光学素子
を用いたレーザービームの走査速度には限界があるので
、１個の被検粒子に対する走査回数を増加して高精度の
測定を行うためには被検粒子の流速を遅くする方法を採
用する。しかし、被検粒子の解析のためには多数の被検
粒子に対して測定して統計的な処理を行うことが必要と
なるので、流速を遅くすると測定にかなりの時間を要す
ることになる。
を用いたレーザービームの走査速度には限界があるので
、１個の被検粒子に対する走査回数を増加して高精度の
測定を行うためには被検粒子の流速を遅くする方法を採
用する。しかし、被検粒子の解析のためには多数の被検
粒子に対して測定して統計的な処理を行うことが必要と
なるので、流速を遅くすると測定にかなりの時間を要す
ることになる。
本発明の目的は、上述の欠点を解消し、短時間で精度の
高い測定が可能な粒子解析装置を提供することにある。
高い測定が可能な粒子解析装置を提供することにある。
［課題を解決するための手段］
上記の目的を達成するために、本発明に係る粒子解析装
置においては、流体中の被検粒子に流れと交叉する方向
に音響光学素子を用いて複数の光ビームを走査し、得ら
れる光学信号を測定して被検粒子の解析を行う粒子解析
装置において、前記複数の光ビームを前記音響光学素子
のそれぞれ異なる位置に入射し、前記音響光学素子から
出射する複数の光ビームの走査方向をずらせて走査する
手段を有することを特徴とするものである。
置においては、流体中の被検粒子に流れと交叉する方向
に音響光学素子を用いて複数の光ビームを走査し、得ら
れる光学信号を測定して被検粒子の解析を行う粒子解析
装置において、前記複数の光ビームを前記音響光学素子
のそれぞれ異なる位置に入射し、前記音響光学素子から
出射する複数の光ビームの走査方向をずらせて走査する
手段を有することを特徴とするものである。
［作用コ
上記の構成を有する粒子解析装置は、音響光学素子を用
いて流体中の被検粒子に対し、その移動方向と直交する
方向に複数のレーザービームを走査して、得られる光学
信号を測定して被検粒子の解析を行う。
いて流体中の被検粒子に対し、その移動方向と直交する
方向に複数のレーザービームを走査して、得られる光学
信号を測定して被検粒子の解析を行う。
［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図は本発明に係る一実施例の装置構成図であり、１
はフローセルであり、この流通部１ａには被検粒子がシ
ース液と共に高速で流れるようになっている。平行して
設けられた２個のレーザー光源２．３からフローセル１
に向けて出射されるレーザービームＬ１、Ｌ２の光路０
１．０２上には、圧電材４ａと媒質４ｂから構成される
音響光学素子４、集光レンズ５が設けられており、レー
ザビームＬ１、Ｌ２は媒質４ｂの異る位置に入射するよ
うにされている。また、流通部ｌａ内の被検粒子による
レーザービームＬ１、Ｌ２の前方散乱光を測定するため
に、フローセル１を挟んでレーザー光源２．３と反対側
の光路０３上には集光レンズ６、光検出器７が設けられ
、光検出器７の出力は信号処理装置８に接続され、信号
処理装置８の出力は記憶装置９に接続されている。また
、偏向角を制御するための音響光学素子４には、スィー
ブオシレータ１０、電源１１が順次に接続されている。
はフローセルであり、この流通部１ａには被検粒子がシ
ース液と共に高速で流れるようになっている。平行して
設けられた２個のレーザー光源２．３からフローセル１
に向けて出射されるレーザービームＬ１、Ｌ２の光路０
１．０２上には、圧電材４ａと媒質４ｂから構成される
音響光学素子４、集光レンズ５が設けられており、レー
ザビームＬ１、Ｌ２は媒質４ｂの異る位置に入射するよ
うにされている。また、流通部ｌａ内の被検粒子による
レーザービームＬ１、Ｌ２の前方散乱光を測定するため
に、フローセル１を挟んでレーザー光源２．３と反対側
の光路０３上には集光レンズ６、光検出器７が設けられ
、光検出器７の出力は信号処理装置８に接続され、信号
処理装置８の出力は記憶装置９に接続されている。また
、偏向角を制御するための音響光学素子４には、スィー
ブオシレータ１０、電源１１が順次に接続されている。
レーザー光源２．３から出射されたレーザービームＬ１
、Ｌ２は、それぞれ光路の媒質４ｂの位置ｘ１、ｘ２に
入射されて偏向され、集光レンズ５を経た後に流通部ｌ
ａ内の被検粒子に照射され、その前方散乱光が集光レン
ズ６を介して光検出器７上で受光され、その受光量が信
号処理装置８内で必要な被検粒子の情報に演算処理され
た後に記憶装置９に記憶される。
、Ｌ２は、それぞれ光路の媒質４ｂの位置ｘ１、ｘ２に
入射されて偏向され、集光レンズ５を経た後に流通部ｌ
ａ内の被検粒子に照射され、その前方散乱光が集光レン
ズ６を介して光検出器７上で受光され、その受光量が信
号処理装置８内で必要な被検粒子の情報に演算処理され
た後に記憶装置９に記憶される。
周波数ｆの交流電圧が音響光学素子４の圧電材４ａに加
えられると、媒質４ｂの端部Ａに周波数ｆに反比例する
波長の超音波が発生して、媒質４ｂ中を端部Ａから端部
Ｂに伝搬する。この超音波の波面によって回折格子が形
成され、媒質４ｂに入射したレーザービームＬ１． Ｌ
２はこの回折格子によって偏向される。圧電材４ａに加
える周波数ｆを変化させて、媒質４ａ内に形成する回折
格子の間隔を変えれば、入射したレーザービームＬ１、
Ｌ２の偏向角を変化することができ、レーザー光源Ｌ１
、Ｌ２の水平方向の走査が可能となる。
えられると、媒質４ｂの端部Ａに周波数ｆに反比例する
波長の超音波が発生して、媒質４ｂ中を端部Ａから端部
Ｂに伝搬する。この超音波の波面によって回折格子が形
成され、媒質４ｂに入射したレーザービームＬ１． Ｌ
２はこの回折格子によって偏向される。圧電材４ａに加
える周波数ｆを変化させて、媒質４ａ内に形成する回折
格子の間隔を変えれば、入射したレーザービームＬ１、
Ｌ２の偏向角を変化することができ、レーザー光源Ｌ１
、Ｌ２の水平方向の走査が可能となる。
第２図に示すように、時間的に変化する鋸歯状波電圧が
電源１１からスィーブオシレータＩＯに加えられ、スィ
ーブオシレータ１０でこの電圧に比例した周波数の交流
電圧に変換されて圧電材４ａに加えられる。そこで、媒
質４ｂ内の端部Ａでは波長が周期的に変化する超音波が
次々と発生され、媒質４ｂ中を端部Ｂに向って伝搬して
回折格子を形成する。このために、同一時刻において位
置ｘｉ、 ｘ２における回折格子の間隔が異なるので、
同一波長のレーザービームＬｌ、Ｌ２でも入射される位
置によって偏向角に差異が生じ、異なるタイミングで被
検粒子を走査することになる。つまり、平行光により媒
質４ｂの異なる位置に入射するレーザービームＬ１、Ｌ
２とを異なる方向に周期的に位相をずらすことにより偏
向し、流通部１ａを走査でき、レーザービームＬｌが位
置ＬｌａにあるときはレーザービームＬ２は位置Ｌ２ｂ
にあり、レーザービームＬ１が位置Ｌｌｂにあるときは
レーザービームＬ２は位置Ｌ２ｃにあり、レーザービー
ムＬ１が位置ＬｌｃにあるときはレーザービームＬ２は
位置Ｌ２ａにある。
電源１１からスィーブオシレータＩＯに加えられ、スィ
ーブオシレータ１０でこの電圧に比例した周波数の交流
電圧に変換されて圧電材４ａに加えられる。そこで、媒
質４ｂ内の端部Ａでは波長が周期的に変化する超音波が
次々と発生され、媒質４ｂ中を端部Ｂに向って伝搬して
回折格子を形成する。このために、同一時刻において位
置ｘｉ、 ｘ２における回折格子の間隔が異なるので、
同一波長のレーザービームＬｌ、Ｌ２でも入射される位
置によって偏向角に差異が生じ、異なるタイミングで被
検粒子を走査することになる。つまり、平行光により媒
質４ｂの異なる位置に入射するレーザービームＬ１、Ｌ
２とを異なる方向に周期的に位相をずらすことにより偏
向し、流通部１ａを走査でき、レーザービームＬｌが位
置ＬｌａにあるときはレーザービームＬ２は位置Ｌ２ｂ
にあり、レーザービームＬ１が位置Ｌｌｂにあるときは
レーザービームＬ２は位置Ｌ２ｃにあり、レーザービー
ムＬ１が位置ＬｌｃにあるときはレーザービームＬ２は
位置Ｌ２ａにある。
従来例のように、レーザー光源を１個だけ用いて走査す
る場合には、光検出器７の受光量は第３図（ａ）に示す
ようになり、走査時間を短縮してもレーザービームが走
査されていない間には散乱光が受光されることはない。
る場合には、光検出器７の受光量は第３図（ａ）に示す
ようになり、走査時間を短縮してもレーザービームが走
査されていない間には散乱光が受光されることはない。
しかし、２個のレザー光源２．３を用いて、平行して設
置されて１７するレーザー光源２と３間の距離、つまり
レーザビームＬ１とＬ２の媒質４ｂの入射位置ｘ１、ｘ
２との間隔と音響光学素子４への電圧変化の周期とを適
宜に設定し、レーザービームＬ１、Ｌ２の走査の位相を
逆にすれば、圧電材４ａの受光量は第３図（ｂｌ に示
すように、レーザービームＬ１、Ｌ２による交互に受光
して、従来例においては走査することができなかった時
間においても走査することができる。
置されて１７するレーザー光源２と３間の距離、つまり
レーザビームＬ１とＬ２の媒質４ｂの入射位置ｘ１、ｘ
２との間隔と音響光学素子４への電圧変化の周期とを適
宜に設定し、レーザービームＬ１、Ｌ２の走査の位相を
逆にすれば、圧電材４ａの受光量は第３図（ｂｌ に示
すように、レーザービームＬ１、Ｌ２による交互に受光
して、従来例においては走査することができなかった時
間においても走査することができる。
１つのレーザービームを走査するために要する時間を短
かくすることは音響光学素子４を用いては不可能である
が、２個のレーザービーム１．．１． Ｌ２を使用する
ことにより、走査回数速度を２倍にした場合と同様の効
果で精度の高い測定が短時間で達成できる。
かくすることは音響光学素子４を用いては不可能である
が、２個のレーザービーム１．．１． Ｌ２を使用する
ことにより、走査回数速度を２倍にした場合と同様の効
果で精度の高い測定が短時間で達成できる。
また、レーザービームＬ１、Ｌ２は平行光とじたが、平
行光でなくとも媒質４ｂの異なる位置ｘ１と×２とに入
射され、レーザービームＩ、１、Ｌ２の入射位置でのな
す角度が検出できれば同様の測定が可能である。また、
２つのレーザービームＬ１、Ｌ２の位相を逆にして走査
したが、複数個、例えば３個のレーザー光源を用いてレ
ーザービーム同志の位相を１２０度ずつずらして同様の
測定を行えば、更により精度の高い測定が可能となる。
行光でなくとも媒質４ｂの異なる位置ｘ１と×２とに入
射され、レーザービームＩ、１、Ｌ２の入射位置でのな
す角度が検出できれば同様の測定が可能である。また、
２つのレーザービームＬ１、Ｌ２の位相を逆にして走査
したが、複数個、例えば３個のレーザー光源を用いてレ
ーザービーム同志の位相を１２０度ずつずらして同様の
測定を行えば、更により精度の高い測定が可能となる。
この場合に用いる２個のレーザービームＬ１、Ｌ２の波
長は同一でも異なっていてもよく、またこの実施例にお
いては２個のレーザー光源を用いているが、１個のレー
ザー光源からのレーザービームを平行光として導き、媒
質４ａの異なる位置ｘ１とｘ２とに入射しても同様の効
果が得られる。
長は同一でも異なっていてもよく、またこの実施例にお
いては２個のレーザー光源を用いているが、１個のレー
ザー光源からのレーザービームを平行光として導き、媒
質４ａの異なる位置ｘ１とｘ２とに入射しても同様の効
果が得られる。
［発明の効果］
以上説明したように本発明に係る粒子解析装置は、音響
光学素子を用いて複数のレーザービームの位相をずらし
て走査することにより被検粒子を照射しているので、短
時間で高精度の測定ができる。
光学素子を用いて複数のレーザービームの位相をずらし
て走査することにより被検粒子を照射しているので、短
時間で高精度の測定ができる。
０
図面は本発明に係る粒子解析装置の一実施例を示し、第
１図は構成図、第２図は電源電圧変化の説明図、第３図
（ａ） 、 ｆｂｌは光検出器の受光光量のグラフ図で
ある。 符号ｌはフローセル、２．３はレーザー光源、４は音響
光学素子、４ａは圧電材、４ｂは媒質、７は光検出器、
１０はスィーブオシレータ、１１は電源である。
１図は構成図、第２図は電源電圧変化の説明図、第３図
（ａ） 、 ｆｂｌは光検出器の受光光量のグラフ図で
ある。 符号ｌはフローセル、２．３はレーザー光源、４は音響
光学素子、４ａは圧電材、４ｂは媒質、７は光検出器、
１０はスィーブオシレータ、１１は電源である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、流体中の被検粒子に流れと交叉する方向に音響光学
素子を用いて複数の光ビームを走査し、得られる光学信
号を測定して被検粒子の解析を行う粒子解析装置におい
て、前記複数の光ビームを前記音響光学素子のそれぞれ
異なる位置に入射し、前記音響光学素子から出射する複
数の光ビームの走査方向をずらせて走査する手段を有す
ることを特徴とする粒子解析装置。 ２、前記走査前の複数の光ビームの光路は被検粒子の流
れと垂直方向な平面上にあり、一定の距離を隔てた平行
光とした請求項１に記載の粒子解析装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1287833A JPH03150445A (ja) | 1989-11-07 | 1989-11-07 | 粒子解析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1287833A JPH03150445A (ja) | 1989-11-07 | 1989-11-07 | 粒子解析装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03150445A true JPH03150445A (ja) | 1991-06-26 |
Family
ID=17722355
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1287833A Pending JPH03150445A (ja) | 1989-11-07 | 1989-11-07 | 粒子解析装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03150445A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1992008120A1 (en) * | 1990-10-29 | 1992-05-14 | Macquarie University | Pulsed laser flow cytometry |
| JP2009098049A (ja) * | 2007-10-18 | 2009-05-07 | Sony Corp | 光学測定部及び光学測定用部材、並びにこれらを配設した微小粒子測定装置 |
| JP2015531490A (ja) * | 2012-10-12 | 2015-11-02 | ナノエフシーエム，インコーポレイテッド | ナノ粒子検出法 |
-
1989
- 1989-11-07 JP JP1287833A patent/JPH03150445A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1992008120A1 (en) * | 1990-10-29 | 1992-05-14 | Macquarie University | Pulsed laser flow cytometry |
| JP2009098049A (ja) * | 2007-10-18 | 2009-05-07 | Sony Corp | 光学測定部及び光学測定用部材、並びにこれらを配設した微小粒子測定装置 |
| US8077313B2 (en) | 2007-10-18 | 2011-12-13 | Sony Corporation | Optical measuring device, optical measuring apparatus and fine particle measuring apparatus using optical measuring device |
| JP2015531490A (ja) * | 2012-10-12 | 2015-11-02 | ナノエフシーエム，インコーポレイテッド | ナノ粒子検出法 |
| US9739700B2 (en) | 2012-10-12 | 2017-08-22 | Nanofcm, Inc. | Method for detecting nano-particles using a lens imaging system with a field stop |
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