JPH0513454B2 - - Google Patents

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、照
射するレーザービームに対してフローセルを正常
な位置に制御し得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×200μｍの微小な断面を有する流通部内
を、シース液に包まれて通過するサンプル液にレ
ーザービーム等の照射光を照射し、その結果生ず
る散乱光、蛍光を解析することによつて検出粒子
の性質、構造を解明することが可能である。

ところが従来の装置は、標準サンプル液の実際
にフローセルの流通部に流し込み、手動により目
視で光軸の調整を行うという不便の方法を用いて
おり、この調整はフローセルの交換或いは電源投
入の際には、その度ごとに行う必要があつて手間
が掛かる欠点がある。

［発明の目的］ 本発明の目的は、照射光のフローセルのエツジ
部を透過する光束を検出する手段を有し、フロー
セルと照射光学系の軸調整を自動的に行うことに
より、簡単な操作でフローセルを正常な位置に調
整し得る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通過する検体粒子に所定
強度分布を有する照射光を照射し、該検体粒子に
よる散乱光又は蛍光を受光して粒子解析を行う粒
子解析装置において、前記流通部と光学的に共役
な位置に光アレイセンサを備え、前記照射光の光
軸と直交する方向の前記フローセルに対する位置
合わせが不良のとき前記アレイセンサの受光出力
分布の前記照射光の強度分布に対する乱れから前
記流通部のエツジ部を検出するエツジ検出手段
と、該エツジ検出手段により前記照射光が前記エ
ツジ部に入射しないように前記フローセルを照射
光の光軸と直交する方向に移動させる駆動手段と
を有する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図は光学系及び信号処理系の構成図であ
り、フローセル１の中心部に紙面と垂直な方向に
サンプル液が通過する流通部２が設けられてい
る。フローセル１の側面方向にレーザー光源３が
配置され、フローセル１とレーザー光源３との間
に結像レンズ４が介在され、これらの光軸の延長
線のフローセル１の反対側には、順次ビームスプ
リツタ５、凸レンズ６、光電検出器７が配置され
ている。また、ビームスプリツタ５の反対側には
凸レンズ８、例えばCCD（電荷結合素子）から成
る一次元光アレイセンサ９が設けられている。更
に、レーザービームＬ及びサンプル液の流通方向
とそれぞれ直交するフローセル１の側方には、側
方測光系１０が配置されている。フローセル１に
は歯車を有する連結部１１が取り付けられ、モー
タ１２により連結部１１を介してフローセル１を
照射光軸と直交する方向に駆動するようになつて
いる。また、モータ１２の回転はエンコーダ１３
により検出され、その出力パルスは計数部１４に
出力されている。光アレイセンサ９の出力はエツ
ジ検出部１５、モニタ１６に接続されており、エ
ツジ検出部１５の出力は制御部１７に接続され、
この制御部１７の出力は駆動回路１８を介してモ
ータ１２を回転するようになつている。そして、
制御部１７と計数部１４との間で信号の送受信が
なされるようになつている。

レーザービームＬによる検体粒子からの前方散
乱光の強度は検体粒子の大きさと相関を有してお
り、この前方散乱光はビームスプリツタ５、凸レ
ンズ６を介して光電検出器７上に集光される。ま
た、側方測光系１０においては、検体粒子からの
90°散乱光及び蛍光を測光し、この側方測光系１
０で得られる情報はサンプルの複雑な諸性質と関
連している。

レーザー光源３からのレーザービームＬの断面
強度分布はガウス分布を呈しており、レーザービ
ームＬは結像レンズ４を介しフローセル１の流通
部２に結像される。この結像位置におけるレーザ
ービームＬの強度分布は同様にガウス分布となつ
ている。測定のために、フローセル１内の流通部
２をシース液に包まれてサンプル液が流れている
状態では、流通部２の中央にレーザービームＬに
よるガウス強度分布の中心がアライメントされる
必要がある。つまり、測定精度を良好な状態に維
持するためには、サンプル液流の中心と結像ビー
ムのピーク位置が一致してることを要する。

ビームスプリツタ５、凸レンズ８を介する検体
粒子からの前方散乱光の一部は、一次元光アレイ
センサ９上に結像される。フローセル１の中心が
照射光軸に垂直な面内で光軸と一致していれば、
光アレイセンサ９の出力波形は９ａに示すような
完全なガウス分布を示しており、拡大すると第２
図に示すような状態となつている。

しかし、照射光軸に垂直な面内で光軸中心とフ
ローセル１の中心にずれが生じて、例えば第３図
に示すようにレーザービームＬが流通部２の内壁
であるエツジ部２ａに入射した場合に、光アレイ
センサ９の出力波形は９ｂに示すような鋸歯状波
を含んだ乱れたガウス状分布となる。本実施例で
は、このガウス分布の乱れを検出することによつ
て、照射光軸とフローセル１の中心との軸調整を
行つている。

レーザービームＬが第３図に示すように、流通
部２のエツジ部２ａに入射しているとすれば、前
述したように光アレイセンサ９からの出力信号は
第３図の９ｂに示すように乱れたガウス分布を示
し、この波形はエツジ検出器１０に入力される。
エツジ検出器１０は帯域フイルタ等で構成されて
いる信号処理回路であり、第４図ａに示すように
鋸歯状波のみを取り出し、この波形に対応してｂ
に示すパルスを発生し、このパルス発生時の二価
信号「１」、「０」を制御部１７に出力する。即
ち、レーザービームＬが流通部２のエツジ部２ａ
に入射している時には信号「１」を、入射してい
ない時には信号「０」をエツジ検出器１０からマ
イクロコンピユータ等で構成された回路を持つ制
御部１７に出力する。

調整に当り、制御部１７から駆動回路１８への
制御信号により、フローセル１を第５図のＡ方向
に移動すると、レーザービームＬがエツジ部２ａ
に当り、光アレイセンサ９の出力波形はa′にな
る。制御部１７はエツジ検出器１０からの「１」
信号に認識して駆動回路１８を介してフローセル
１の移動を停止し、計数部１４の内容を０にリセ
ツトする。そして、今度はフローセル１をＢ方向
へ移動させると、エンコーダ１３からの出力パル
スは計数部１４に入力されて１パルスずつ加算さ
れる。このように、Ｂ方向へフローセル１が移動
してゆくと、エツジ検出器１０の出力が第５図の
c′に示す正常なガウス分布の出力状態を経て、今
度はレーザービームＬがエツジ部２ｂに入射する
ことになり、エツジ検出器１０は再び「１」を出
力し、制御部１７はこの「１」信号を認識して駆
動回路１８に停止信号を出力する。

この場合に、計数部１４で得られたパルス数Ｎ
は第５図におけるフローセル１の移動量に対応し
ている。ここで、再び計数部１４をリセツトし、
制御部１７はフローセル１のＡ方向の移動命令を
駆動回路１８に対して出力し、計数部１４の計数
パルス数がＮ／２になつた時点で駆動回路１８に
対して停止命令を出力する。このときのフローセ
ル１の位置は最初の移動量の中間距離であり、照
射光軸とフローセル１の中心が一致している位置
である。この場合に、光アレイセンサ９で得られ
る出力波形は、第５図のc′に示すように乱れのな
い正常なガウス分布を表すことになる。

本実施例において、フローセル１の移動範囲は
機械的に制限されており、移動範囲の両端にスイ
ツチ等を取り付け、フローセル１の到達を検出で
きるようにしておくと、フローセル１がレーザー
ビームＬから全く外れてしまうことはなく、容易
にフローセル１の過剰移動を阻止できる。また、
光アレイセンサ９の出力波形をモニタ１６に表示
することによつて、アライメント状態を観察する
ことも可能である。更には、フローセル１と側方
測光系１０を一体として、フローセルと共に側方
測光系１０を移動させるようにすることもでき
る。

また、第６図に示すように第１図のエンコーダ
１３をポテンシヨメータ２０に、計数部１４を
Ａ／Ｄ変換器２１に置換して、ポテンシヨメータ
２０の出力を読み取ることによつてフローセル１
の位置を認識できる。この場合も、実施例と同様
に中点にフローセル１の中心を位置させることが
でき、自動的なアライメントが可能である。な
お、２２はポテンシヨメータ２１の出力を増幅し
てＡ／Ｄ変換器２１に入力する増幅器である。

［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、レーザービームがガウス分布を呈しているこ
とから、レーザービームのフローセル上における
光分布状態により、フローセルと照射光軸との位
置関係を光アレイセンサで検出し、フローセルの
中心と光軸中心間にずれが生じた場合に自動的な
アライメントを行い、簡単な操作でフローセルの
位置を正常に制御することができる。

【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図は光学系及び信号処理部の
構成図、第２図、第３図、第５図は照射光軸とフ
ローセルの相対位置関係及び光アレイセンサから
の位置関係に対応する光強度分布の出力波形図、
第４図はエツジ検出部内で得られる光アレイセン
サからの出力信号の処理波形図、第６図は他の実
施例の構成図である。 符号１はフローセル、２ａ，２ｂはエツジ部、
２は流通部、３はレーザー光源、４は結像レン
ズ、５はビームスプリツタ、６，８は凸レンズ、
７は光電検出器、９は光アレイセンサ、１０は側
方測光系、１１は連結部、１２はモータ、１３は
エンコーダ、１４は計数部、１５はエツジ検出
部、１６はモニタ、１７は制御部、１８は駆動回
路である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ フローセル内の流通部を通過する検体粒子に
   所定強度分布を有する照射光を照射し、該検体粒
   子による散乱光又は蛍光を受光して粒子解析を行
   う粒子解析装置において、前記流通部と光学的に
   共役な位置に光アレイセンサを備え、前記照射光
   の光軸と直交する方向の前記フローセルに対する
   位置合わせが不良のとき前記アレイセンサの受光
   出力分布の前記照射光の強度分布に対する乱れか
   ら前記流通部のエツジ部を検出するエツジ検出手
   段と、該エツジ検出手段により前記照射光が前記
   エツジ部に入射しないように前記フローセルを照
   射光の光軸と直交する方向に移動させる駆動手段
   とを有することを特徴とする粒子解析装置。 ２ 前記アレイセンサの受光出力分布の乱れ位置
   から前記フローセルの位置ずれの方向を検知する
   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 前記フローセルの移動量を認識可能とした特
   許請求の範囲第１項に記載の粒子解析装置。 ４ 前記フローセルの移動範囲を制限し、その移
   動限界に達したことを検知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。 ５ 前記フローセルと共に、前記照射光による側
   方散乱光を測定する側方測光系を移動させるよう
   にした特許請求の範囲第１項に記載の粒子解析装
   置。