JPH07109403B2 - 液中パーティクルカウンタ - Google Patents
液中パーティクルカウンタInfo
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- JPH07109403B2 JPH07109403B2 JP2070515A JP7051590A JPH07109403B2 JP H07109403 B2 JPH07109403 B2 JP H07109403B2 JP 2070515 A JP2070515 A JP 2070515A JP 7051590 A JP7051590 A JP 7051590A JP H07109403 B2 JPH07109403 B2 JP H07109403B2
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Landscapes
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、所定方向に流れる液体（例えば純水）中の0.
1μｍまたはそれ以下の微粒子（パーティクル）を計数
するための液中パーティクルカウンタに関するものであ
る。
1μｍまたはそれ以下の微粒子（パーティクル）を計数
するための液中パーティクルカウンタに関するものであ
る。
「従来の技術」 一般に、サブミクロン以下の微粒子にレーザなどの強い
光を当てるとその粒径に応じた散乱光を生じる。これを
一般にレイリー散乱と呼ぶ。微粒子の粒径が小さい場
合、側方散乱の度合いが強くなる傾向がある。通常、感
度の高いパーティクルカウンタの場合、この側方散乱の
強い領域で測定が行なわれる。
光を当てるとその粒径に応じた散乱光を生じる。これを
一般にレイリー散乱と呼ぶ。微粒子の粒径が小さい場
合、側方散乱の度合いが強くなる傾向がある。通常、感
度の高いパーティクルカウンタの場合、この側方散乱の
強い領域で測定が行なわれる。
第７図はPMT（フォトマルチプライヤーチューブ）７を
用いた90゜側方散乱の従来のパーティクルカウンタであ
る。この図において、セル１中の水流に対して直角に、
レーザ発生装置２からのArレーザなどのレーザを集光レ
ンズ３を介して照射する。液中の粒子検出領域４に微粒
子ｐがあると、レイリー散乱をおこす。この散乱光を結
像レンズ５、視野絞り６を介してPMT7上に結像してフォ
トンカウンティングすること、すなわち微粒子p1つに対
して複数のフォトンから構成されるパルスを検出するこ
とにより微粒子ｐの大きさとこのパルスの数を数えるこ
とにより微粒子ｐの数を測定していた。
用いた90゜側方散乱の従来のパーティクルカウンタであ
る。この図において、セル１中の水流に対して直角に、
レーザ発生装置２からのArレーザなどのレーザを集光レ
ンズ３を介して照射する。液中の粒子検出領域４に微粒
子ｐがあると、レイリー散乱をおこす。この散乱光を結
像レンズ５、視野絞り６を介してPMT7上に結像してフォ
トンカウンティングすること、すなわち微粒子p1つに対
して複数のフォトンから構成されるパルスを検出するこ
とにより微粒子ｐの大きさとこのパルスの数を数えるこ
とにより微粒子ｐの数を測定していた。
PMT7によるパーティクルカウンタの場合、そのS/N比は
次式によって表わされる。
次式によって表わされる。
ここで、Ｐ＝入射光ビーム強度 σｓ＝微粒子の散乱断面積 Ｎ＝背景光となる視野面積 「発明が解決しようとする課題」 しかしながら、被散乱物である微粒子ｐの粒径が小さく
（例えばサブミクロン以下）なると、散乱光が微弱にな
るので、粒子散乱光を抽出するために粒子検出領域の体
積を小さくして背景光を弱くしなければならず、この背
景光を光電変換した電気信号には大きなゆらぎ成分が現
れ、S/N比が悪くなるという問題点があった。つまり、
背景光量の大部分は装置の視野の大きさによって決まる
溶液自身のレイリー散乱光によるものなので、溶液中に
存在する微粒子ｐを測定するための微粒子ｐのレイリー
散乱光は溶液自身のレイリー散乱光により相対的に弱め
られ、S/N比を悪くしていた。
（例えばサブミクロン以下）なると、散乱光が微弱にな
るので、粒子散乱光を抽出するために粒子検出領域の体
積を小さくして背景光を弱くしなければならず、この背
景光を光電変換した電気信号には大きなゆらぎ成分が現
れ、S/N比が悪くなるという問題点があった。つまり、
背景光量の大部分は装置の視野の大きさによって決まる
溶液自身のレイリー散乱光によるものなので、溶液中に
存在する微粒子ｐを測定するための微粒子ｐのレイリー
散乱光は溶液自身のレイリー散乱光により相対的に弱め
られ、S/N比を悪くしていた。
一方、S/N比を改善するために視野を小さくすると、そ
れに比例してサンプリング率を低下してしまい、実際に
使用する場合、測定に時間がかかってしまい実用的でな
いという問題点があった。例えば1ccを測定するのにそ
の何倍もの比測定物を流し続けなければならないので無
駄が多くなるからである。ここで、サンプリング率とは
次式であらわされる。
れに比例してサンプリング率を低下してしまい、実際に
使用する場合、測定に時間がかかってしまい実用的でな
いという問題点があった。例えば1ccを測定するのにそ
の何倍もの比測定物を流し続けなければならないので無
駄が多くなるからである。ここで、サンプリング率とは
次式であらわされる。
ここでサンプリング量は単位時間内に実際に測定してい
る流量をあらわす。
る流量をあらわす。
しかるに、第７図に示すように、PMT7を用いた測定の場
合、サンプリング量と視野の制限（S/N比を改善するこ
と）は相反するもので両方を同時に満足させることは不
可能であった。
合、サンプリング量と視野の制限（S/N比を改善するこ
と）は相反するもので両方を同時に満足させることは不
可能であった。
本発明は上述の問題点に鑑みてなされたもので、サンプ
リング率を換えることなくS/N比を改善することのでき
る液中パーティクルカウンタを得ることを目的とするも
のである。
リング率を換えることなくS/N比を改善することのでき
る液中パーティクルカウンタを得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」 本発明は、所定方向に流れる液体に光を照射し、この光
照射方向と異なる方向に散乱した散乱光を測定すること
によって、前記液体中の微粒子を計数するようにした液
中パーティクルカウンタにおいて、前記液体中の流れ方
向に沿った複数の粒子検出領域からの散乱光を個別に検
出する高感度マルチチャンネル光検出手段と、同じ微粒
子が前記複数の粒子検出領域の各領域を通過するときに
おける前記高感度マルチチャンネル光検出手段からの対
応する領域の検出データを順次取り込んで加算する検出
データ順次加算手段とを具備し、前記液体中の複数の粒
子検出領域を前記光照射方向と同一方向に配列してなる
ことを特徴とするものである。
照射方向と異なる方向に散乱した散乱光を測定すること
によって、前記液体中の微粒子を計数するようにした液
中パーティクルカウンタにおいて、前記液体中の流れ方
向に沿った複数の粒子検出領域からの散乱光を個別に検
出する高感度マルチチャンネル光検出手段と、同じ微粒
子が前記複数の粒子検出領域の各領域を通過するときに
おける前記高感度マルチチャンネル光検出手段からの対
応する領域の検出データを順次取り込んで加算する検出
データ順次加算手段とを具備し、前記液体中の複数の粒
子検出領域を前記光照射方向と同一方向に配列してなる
ことを特徴とするものである。
「作用」 液体にレーザビームなどの光を照射し、この光照射方向
とは異なる方向に散乱した散乱光を高感度マルチチャン
ネル光検出器（IMD）にて検出する。このIMDは、II（イ
メージインテンシファイア）などの光増幅器とホトダイ
オードアレイなどから構成され、液体中の流れ方向に沿
った複数の粒子検出領域からの散乱光を個別に検出す
る。そして、検出データ順次加算手段は、同じ微粒子が
液体中の複数の粒子検出領域の各領域を通過するときに
おけるIMDからの対応する領域の検出データを順次取り
込んで加算する。このため、同じ微粒子について、同一
のS/N比でもって、複数の粒子検出手段の数（例えばホ
トダイオードアレイの数）の分だけ信号を取り込み累積
加算することができる。したがって、サンプリング率を
変えることなく、S/N比を粒子検出領域の数の平方根倍
だけ改善することができる。
とは異なる方向に散乱した散乱光を高感度マルチチャン
ネル光検出器（IMD）にて検出する。このIMDは、II（イ
メージインテンシファイア）などの光増幅器とホトダイ
オードアレイなどから構成され、液体中の流れ方向に沿
った複数の粒子検出領域からの散乱光を個別に検出す
る。そして、検出データ順次加算手段は、同じ微粒子が
液体中の複数の粒子検出領域の各領域を通過するときに
おけるIMDからの対応する領域の検出データを順次取り
込んで加算する。このため、同じ微粒子について、同一
のS/N比でもって、複数の粒子検出手段の数（例えばホ
トダイオードアレイの数）の分だけ信号を取り込み累積
加算することができる。したがって、サンプリング率を
変えることなく、S/N比を粒子検出領域の数の平方根倍
だけ改善することができる。
しかも、液体中の流れ方向に沿った複数の粒子検出領域
が光照射方向と同一方向に配列されているので、微粒子
は光の進行方向と同じ線上を進む。このため、微粒子の
光散乱時間を制限することなしに、粒子検出領域数を多
くして同じ微粒子からの検出データ数を多くすることが
できる。また、光が進行方向においてほぼ均一な強度を
有するため、複数の粒子検出領域における同じ微粒子か
らの散乱光強度を均一なものにすることができる。
が光照射方向と同一方向に配列されているので、微粒子
は光の進行方向と同じ線上を進む。このため、微粒子の
光散乱時間を制限することなしに、粒子検出領域数を多
くして同じ微粒子からの検出データ数を多くすることが
できる。また、光が進行方向においてほぼ均一な強度を
有するため、複数の粒子検出領域における同じ微粒子か
らの散乱光強度を均一なものにすることができる。
［実施例］ 以下、本発明の一実施例を第１図以下の図面に基き説明
する。第７図と同一部分は同一符号とする。
する。第７図と同一部分は同一符号とする。
第１図において、１はセルで、このセル１には純水など
の被測定液体が一定速度で流される。この液体の流れる
方向と同一の方向にArレーザなどのレーザ発生装置２が
設けられ、このレーザ発生装置２と前記セル１の間には
レーザを液体に集光させるための集光レンズ３が設けら
れている。
の被測定液体が一定速度で流される。この液体の流れる
方向と同一の方向にArレーザなどのレーザ発生装置２が
設けられ、このレーザ発生装置２と前記セル１の間には
レーザを液体に集光させるための集光レンズ３が設けら
れている。
前記セル１内の液体の流れる方向に沿った領域であっ
て、レーザの集光領域およびその近傍領域は、複数の粒
子検出領域41、42、43、…、4nとなり、検出すべき微粒
子ｐを含む液体が通過する。前記レーザ発生装置２のレ
ーザビームに照射され、前記粒子検出領域41、42、43、
…、4n内の微粒子ｐ、…によって側方散乱した散乱光を
測定するため、レーザの照射方向（l1）に対して90゜ず
らした光軸（l2）上に、結像レンズ５および高感度マル
チチャンネル光検出器（以下IMDという）10が設けられ
ている。このIMD10の入力面には視野絞り６が固着さ
れ、光電面13の外側にはファイバプレート34が接合し、
前記IMD10の出力側には、検出データ順次加算回路９が
結合されている。
て、レーザの集光領域およびその近傍領域は、複数の粒
子検出領域41、42、43、…、4nとなり、検出すべき微粒
子ｐを含む液体が通過する。前記レーザ発生装置２のレ
ーザビームに照射され、前記粒子検出領域41、42、43、
…、4n内の微粒子ｐ、…によって側方散乱した散乱光を
測定するため、レーザの照射方向（l1）に対して90゜ず
らした光軸（l2）上に、結像レンズ５および高感度マル
チチャンネル光検出器（以下IMDという）10が設けられ
ている。このIMD10の入力面には視野絞り６が固着さ
れ、光電面13の外側にはファイバプレート34が接合し、
前記IMD10の出力側には、検出データ順次加算回路９が
結合されている。
前記IMD10は第２図に示すように、入力した光信号を光
電子に変換した後増倍する光増幅器としてのII（イメー
ジインテンシファイア）11と、この増倍された光電子信
号を再び光信号に変換した後、光電変換して時系列電気
信号出力に変換するホトダイオードアレイとしてのPCD
（プラズマカップルドデバイス）12と、これらを結合す
る光学カップリングとしてのファイバプレート17とから
なる装置である。すなわち、前記光増幅器としてのII11
は、光入射面に固着した視野絞り６、この視野絞り６の
内側に設けられたファイバプレート34、光を光電子に変
換する光電面13、内部の電子レンズ14、MCP（マイクロ
チャンネルプレート）15、出力側の蛍光面16、外部の可
変高圧電源16aからなる。また、前記ホトダイオードア
レイとしてのPCD12は極めて小さなホトダイオードが直
線上に配置され、光電変換された電荷が隣接したホトダ
イオードを転送され、末端のホトダイオードから直列的
に各ホトダイオードに入射した光に対応する電荷を出力
するもので、その他PCD駆動回路12a、増幅回路等を具備
している。
電子に変換した後増倍する光増幅器としてのII（イメー
ジインテンシファイア）11と、この増倍された光電子信
号を再び光信号に変換した後、光電変換して時系列電気
信号出力に変換するホトダイオードアレイとしてのPCD
（プラズマカップルドデバイス）12と、これらを結合す
る光学カップリングとしてのファイバプレート17とから
なる装置である。すなわち、前記光増幅器としてのII11
は、光入射面に固着した視野絞り６、この視野絞り６の
内側に設けられたファイバプレート34、光を光電子に変
換する光電面13、内部の電子レンズ14、MCP（マイクロ
チャンネルプレート）15、出力側の蛍光面16、外部の可
変高圧電源16aからなる。また、前記ホトダイオードア
レイとしてのPCD12は極めて小さなホトダイオードが直
線上に配置され、光電変換された電荷が隣接したホトダ
イオードを転送され、末端のホトダイオードから直列的
に各ホトダイオードに入射した光に対応する電荷を出力
するもので、その他PCD駆動回路12a、増幅回路等を具備
している。
前記検出データ順次加算回路９は、複数または単数の同
じ微粒子が液体の流れに乗って前記粒子検出領域41、
42、43、…、4nの各領域を通過するときにおける、前記
IMD10からの対応する領域の検出データを順次取り込ん
で加算する回路で、例えば第３図に示すように構成され
ている。すなわち、前記IMD10のPCD12から直列に出力す
るｎ領域（例えばｎ＝1024）分の出力を増幅するアンプ
18と、このアンプ18の出力側に順次結合されたサンプル
ホールド回路19、A/D変換回路21およびCPU（中央処理制
御回路）22と、このCPU22に結合されたRAM23、ROM24、
タイマー25および走査回数カウンタ26と、同じ微粒子ｐ
が前記粒子検出領域41、42、43、…、4nの各領域を通過
するときにおける領域間を通過する時間Ｔを設定して、
その設定信号を前記CPU22に出力する領域間通過時間設
定部27とからなり、前記CPU22の出力側には表示部28が
結合している。前記RAM23は、検出データを記憶するた
めの第１メモリと表示用のデータを記憶するための第２
メモリとを具備している。前記CPU22は、前記ROM24内に
格納されたプログラムに基づいてつぎのような機能を達
成する。すなわち、領域間通過時間設定部27で設定され
た通過時間Ｔの間隔でIMD10からの検出データを順次取
り込んでRAM23内の第１メモリに記憶する記憶制御手段
と、このRAM23内の第１メモリ内の所定の記憶領域内
に、同じ微粒子ｐが粒子検出領域41、42、43、…、4nの
各領域に存在したときの検出出力に対応するｎ個のデー
タが蓄積したときに、この記憶領域からｎ個のデータを
読み出す読み出し制御手段と、この読み出されたデータ
を順次加算してRAM23内の第２メモリ内に転送する演算
制御手段とを有する。
じ微粒子が液体の流れに乗って前記粒子検出領域41、
42、43、…、4nの各領域を通過するときにおける、前記
IMD10からの対応する領域の検出データを順次取り込ん
で加算する回路で、例えば第３図に示すように構成され
ている。すなわち、前記IMD10のPCD12から直列に出力す
るｎ領域（例えばｎ＝1024）分の出力を増幅するアンプ
18と、このアンプ18の出力側に順次結合されたサンプル
ホールド回路19、A/D変換回路21およびCPU（中央処理制
御回路）22と、このCPU22に結合されたRAM23、ROM24、
タイマー25および走査回数カウンタ26と、同じ微粒子ｐ
が前記粒子検出領域41、42、43、…、4nの各領域を通過
するときにおける領域間を通過する時間Ｔを設定して、
その設定信号を前記CPU22に出力する領域間通過時間設
定部27とからなり、前記CPU22の出力側には表示部28が
結合している。前記RAM23は、検出データを記憶するた
めの第１メモリと表示用のデータを記憶するための第２
メモリとを具備している。前記CPU22は、前記ROM24内に
格納されたプログラムに基づいてつぎのような機能を達
成する。すなわち、領域間通過時間設定部27で設定され
た通過時間Ｔの間隔でIMD10からの検出データを順次取
り込んでRAM23内の第１メモリに記憶する記憶制御手段
と、このRAM23内の第１メモリ内の所定の記憶領域内
に、同じ微粒子ｐが粒子検出領域41、42、43、…、4nの
各領域に存在したときの検出出力に対応するｎ個のデー
タが蓄積したときに、この記憶領域からｎ個のデータを
読み出す読み出し制御手段と、この読み出されたデータ
を順次加算してRAM23内の第２メモリ内に転送する演算
制御手段とを有する。
以上のような構成において、レーザ発生装置２からは、
セル１の中の液体の流れる方向と同一の方向にレーザビ
ームが照射される。このレーザビームは集光レンズ３で
液体の粒子検出領域41、42、43、…、4nに集光させる。
すると、これらの粒子検出領域41、42、43、…、4nにお
ける微粒子ｐの散乱光が結像レンズ５、視野絞り６を介
してIMD10に入射する。
セル１の中の液体の流れる方向と同一の方向にレーザビ
ームが照射される。このレーザビームは集光レンズ３で
液体の粒子検出領域41、42、43、…、4nに集光させる。
すると、これらの粒子検出領域41、42、43、…、4nにお
ける微粒子ｐの散乱光が結像レンズ５、視野絞り６を介
してIMD10に入射する。
このIMD10では微粒子散乱による微弱な一次元光学像
が、II11の光電面13に入射し光電子像に変換される。こ
の光電子像は、電子レンズ14によってMCP（マイクロチ
ャンネルプレート）15の入力面に結像され、このMCP15
で増強された後、蛍光面16に衝突しここで再び光学像に
変換される。このようにして入射した光学像は、II11に
よって数万倍に増強される。増強された光学像は、ファ
イバプレート17の結合によって高効率でPCD12へ導かれ
る。そしてこのPCD12の線状のホトダイオードで光電変
換され、その電荷が隣接したホトダイオードを転送し、
最終端のホトダイオードから入射光に対応する電荷を出
力する。この出力信号は、1chあたり4CLKの転送速度で
独立した時系列電気信号として取り出され、検出データ
順次加算回路９に入力する。
が、II11の光電面13に入射し光電子像に変換される。こ
の光電子像は、電子レンズ14によってMCP（マイクロチ
ャンネルプレート）15の入力面に結像され、このMCP15
で増強された後、蛍光面16に衝突しここで再び光学像に
変換される。このようにして入射した光学像は、II11に
よって数万倍に増強される。増強された光学像は、ファ
イバプレート17の結合によって高効率でPCD12へ導かれ
る。そしてこのPCD12の線状のホトダイオードで光電変
換され、その電荷が隣接したホトダイオードを転送し、
最終端のホトダイオードから入射光に対応する電荷を出
力する。この出力信号は、1chあたり4CLKの転送速度で
独立した時系列電気信号として取り出され、検出データ
順次加算回路９に入力する。
この検出データ順次加算回路９はつぎのように作用す
る。
る。
（イ）まず測定フラグオンか否かによって測定モードに
入るか否かを判断する。
入るか否かを判断する。
（ロ）測定フラグ・オンであれば走査回数カウンタ26の
内容を１にセットし、タイマー25に領域間通過時間Ｔを
セットする。
内容を１にセットし、タイマー25に領域間通過時間Ｔを
セットする。
（ハ）ついでT1時に第１回目の走査を行ない、この走査
によってIMD10の検出データを取り込みRAM23内の書き込
み用の第１メモリ内の所定領域に格納する。すなわち、
IMD10のPCD12のch1、２、３、…、ｎが、第５図に示す
ように、粒子検出領域41、42、43、…、4nの散乱光をそ
れぞれ検出出力しているので、T1時にはch1の検出デー
タを第１メモリ内の領域M1に格納する。このため、第１
図に示すように、T1時に粒子検出領域41内に微粒子ｐが
あるものとすると、ch1の検出データ（図中斜線部）に
は微粒子ｐによる散乱光のデータが含まれる。
によってIMD10の検出データを取り込みRAM23内の書き込
み用の第１メモリ内の所定領域に格納する。すなわち、
IMD10のPCD12のch1、２、３、…、ｎが、第５図に示す
ように、粒子検出領域41、42、43、…、4nの散乱光をそ
れぞれ検出出力しているので、T1時にはch1の検出デー
タを第１メモリ内の領域M1に格納する。このため、第１
図に示すように、T1時に粒子検出領域41内に微粒子ｐが
あるものとすると、ch1の検出データ（図中斜線部）に
は微粒子ｐによる散乱光のデータが含まれる。
（ニ）ついで領域間通過時間Ｔが経過すると走査回数が
ｎ以上か否かを判断する。否のときは走査回数カウンタ
26の内容に１を加算し、タイマー25に領域間通過時間Ｔ
をセットする。
ｎ以上か否かを判断する。否のときは走査回数カウンタ
26の内容に１を加算し、タイマー25に領域間通過時間Ｔ
をセットする。
（ホ）ついでT2時に第２回目の走査を行ない、この走査
によってIMD10の検出データを取り込みRAM23内の書き込
み用の第１メモリ内の所定領域に格納する。すなわち、
T2時にはch1、２の検出データを第１メモリ内の領域
M2、M1に格納する。このため、第５図に示すように、T1
時に粒子検出領域41内にあった微粒子ｐはT2時には粒子
検出領域42内にあり、ch2の検出データには微粒子ｐに
よる散乱光のデータが含まれ、このデータは第５図に示
すように領域M1に格納される。また、このT2時におい
て、新たな微粒子ｐが粒子検出領域41内に流入していな
い場合には領域M2に格納された検出データは背景光のみ
によるデータとなり、新たな微粒子ｐが流入している場
合には領域M2に格納された検出データは微粒子ｐによる
散乱光のデータを含む。
によってIMD10の検出データを取り込みRAM23内の書き込
み用の第１メモリ内の所定領域に格納する。すなわち、
T2時にはch1、２の検出データを第１メモリ内の領域
M2、M1に格納する。このため、第５図に示すように、T1
時に粒子検出領域41内にあった微粒子ｐはT2時には粒子
検出領域42内にあり、ch2の検出データには微粒子ｐに
よる散乱光のデータが含まれ、このデータは第５図に示
すように領域M1に格納される。また、このT2時におい
て、新たな微粒子ｐが粒子検出領域41内に流入していな
い場合には領域M2に格納された検出データは背景光のみ
によるデータとなり、新たな微粒子ｐが流入している場
合には領域M2に格納された検出データは微粒子ｐによる
散乱光のデータを含む。
（ヘ）以下同様にして、走査による検出データの取り込
みと第１メモリ内の所定領域への格納を繰返し、走査回
数がｎ回になると、第１メモリ内の領域M1にｎ個のデー
タが蓄積するので、読み出し制御手段によって領域M1内
のｎ個のデータが読み出し、演算制御手段によって、こ
れらのデータを加算し、加算データをRAM23内の表示用
の第２メモリに転送して表示部28で表示する。
みと第１メモリ内の所定領域への格納を繰返し、走査回
数がｎ回になると、第１メモリ内の領域M1にｎ個のデー
タが蓄積するので、読み出し制御手段によって領域M1内
のｎ個のデータが読み出し、演算制御手段によって、こ
れらのデータを加算し、加算データをRAM23内の表示用
の第２メモリに転送して表示部28で表示する。
（ト）走査回数がｎ＋１回になると、第１メモリ内の領
域M2にｎ個のデータが蓄積するので、読み出し制御手段
によって領域M2内のｎ個のデータを読み出し、演算制御
手段によって、これらのデータを加算し、加算データを
RAM23内の表示用の第２メモリに転送して表示部28で表
示する。
域M2にｎ個のデータが蓄積するので、読み出し制御手段
によって領域M2内のｎ個のデータを読み出し、演算制御
手段によって、これらのデータを加算し、加算データを
RAM23内の表示用の第２メモリに転送して表示部28で表
示する。
IMDを用いた前記実施例では信号量をアナログ量として
扱っているが、IMD内部におけるMCP15を多段にすること
により、信号をフォトカウンティングとして取扱うこと
も可能である。
扱っているが、IMD内部におけるMCP15を多段にすること
により、信号をフォトカウンティングとして取扱うこと
も可能である。
前記第１図におけるIMD10は、光電面13の外側にファイ
バプレート34を接合することによって、視野制限を直接
ファイバプレート34上に設けて必要とする結像レンズが
１つで済むとともに、光学調整が簡単になるようにした
が、本発明はこれに限るものでなく、光電面13の外側に
ファイバプレート34を接合せずに、代りに、視野絞り６
をIMD10の前面から所定距離離れた位置に配置し、この
視野絞り６とIMD10の間に第２の結像レンズを設けるよ
うにしてもよい。
バプレート34を接合することによって、視野制限を直接
ファイバプレート34上に設けて必要とする結像レンズが
１つで済むとともに、光学調整が簡単になるようにした
が、本発明はこれに限るものでなく、光電面13の外側に
ファイバプレート34を接合せずに、代りに、視野絞り６
をIMD10の前面から所定距離離れた位置に配置し、この
視野絞り６とIMD10の間に第２の結像レンズを設けるよ
うにしてもよい。
前記実施例ではPCD12としてホトダイオードアレイとし
たが、同様の動作をするCCD、電荷の読み出し方法だけ
が異なるMOSダイオードアレイなどであってもよい。ま
た、これらCCD、MOSは２次元のものも市販されている
が、これらは垂直方向に多数の１次元ダイオードアレイ
が配置されているとの考えからこれらを用いれば液体の
散乱部が２次元的である場合に対応できるものである。
たが、同様の動作をするCCD、電荷の読み出し方法だけ
が異なるMOSダイオードアレイなどであってもよい。ま
た、これらCCD、MOSは２次元のものも市販されている
が、これらは垂直方向に多数の１次元ダイオードアレイ
が配置されているとの考えからこれらを用いれば液体の
散乱部が２次元的である場合に対応できるものである。
「発明の効果」 本発明による液中パーティクルカウンタは、上記のよう
に、液体中の流れ方向に沿った複数の粒子検出領域から
の散乱光を個別に検出する高感度マルチチャンネル光検
出手段と、同じ微粒子が複数の粒子検出領域の各領域を
通過するときにおける高感度マルチチャンネル光検出手
段からの対応する領域の検出データを順次取り込んで加
算する検出データ順次加算手段とを具備しているので、
同じ微粒子について、同一のS/N比でもって、複数の粒
子検出領域の数（例えばホトダイオードアレイの数）の
分だけ信号を取り込み累積加算することができる。した
がって、サンプリング率を変えることなく、S/N比を粒
子検出領域の数の平方根倍だけ改善することができる。
すなわち、S/N比は前記（１）式で示したように、微粒
子の散乱断面積σｓに比例し、背景光となる視野面積Ｎ
の平方根に反比例するので、粒子検出領域の数が１つの
従来例におけるS/N比を（S/N）１で表わし、この（S/
N）１を と置き換えると、粒子検出領域の数がｎの本発明におけ
るS/N比を（S/N）ｎで表わした場合、この（S/N）ｎは となる。S/N比が 倍改善されたことになる。換言すれば、第６図に示すよ
うに、微粒子の散乱断面積σｓに比例した成分がｎ倍に
なるのに対して、背景光となる視野面積Ｎに比例した成
分が 倍になるからである。
に、液体中の流れ方向に沿った複数の粒子検出領域から
の散乱光を個別に検出する高感度マルチチャンネル光検
出手段と、同じ微粒子が複数の粒子検出領域の各領域を
通過するときにおける高感度マルチチャンネル光検出手
段からの対応する領域の検出データを順次取り込んで加
算する検出データ順次加算手段とを具備しているので、
同じ微粒子について、同一のS/N比でもって、複数の粒
子検出領域の数（例えばホトダイオードアレイの数）の
分だけ信号を取り込み累積加算することができる。した
がって、サンプリング率を変えることなく、S/N比を粒
子検出領域の数の平方根倍だけ改善することができる。
すなわち、S/N比は前記（１）式で示したように、微粒
子の散乱断面積σｓに比例し、背景光となる視野面積Ｎ
の平方根に反比例するので、粒子検出領域の数が１つの
従来例におけるS/N比を（S/N）１で表わし、この（S/
N）１を と置き換えると、粒子検出領域の数がｎの本発明におけ
るS/N比を（S/N）ｎで表わした場合、この（S/N）ｎは となる。S/N比が 倍改善されたことになる。換言すれば、第６図に示すよ
うに、微粒子の散乱断面積σｓに比例した成分がｎ倍に
なるのに対して、背景光となる視野面積Ｎに比例した成
分が 倍になるからである。
しかも、液体中の流れ方向に沿った複数の粒子検出領域
を光照射方向と同一方向に設けて、微粒子が光の進行方
向と同じ線上を進むようにしたので、微粒子の光散乱時
間を制限することなしに、粒子検出領域数を多くして
（これに対応して高感度マルチチャンネル光検出手段の
受光器の数を多くして）、同じ微粒子からの検出データ
数を多くすることができる。すなわち、ｎの数を大きく
して、さらにS/N比の改善を図ることができる。また、
光は進行方向においてほぼ均一な強度を有するため、複
数の粒子検出領域における同じ微粒子からの散乱光強度
を均一なものにすることができる。
を光照射方向と同一方向に設けて、微粒子が光の進行方
向と同じ線上を進むようにしたので、微粒子の光散乱時
間を制限することなしに、粒子検出領域数を多くして
（これに対応して高感度マルチチャンネル光検出手段の
受光器の数を多くして）、同じ微粒子からの検出データ
数を多くすることができる。すなわち、ｎの数を大きく
して、さらにS/N比の改善を図ることができる。また、
光は進行方向においてほぼ均一な強度を有するため、複
数の粒子検出領域における同じ微粒子からの散乱光強度
を均一なものにすることができる。
第１図は本発明による液中パーティクルカウンタの一実
施例を示す説明図、第２図は本発明に用いられたIMDの
説明図、第３図は第１図の検出データ順次加算回路のブ
ロック図、第４図は第３図の検出データ順次加算回路の
作用を説明するフローチャート、第５図は記憶制御手段
によって検出データを取り込みRAM内の第１メモリに格
納する作用を説明する説明図、第６図はS/N比が 倍改善されることを説明する説明図、第７図は従来装置
の説明図である。 １……セル、２……レーザ発生装置、３……集光レン
ズ、４、41〜4n……粒子検出領域、５……第１結像レン
ズ、６……視野絞り、７……PMT、９……検出データ順
次加算回路、10……IMD（高感度マルチャンネル光検出
器）、11……II（イメージインテンシファイア）、12…
…PCD（プラズマカップルドデバイス）、12a……PCD駆
動回路、13……光電面、14……電子レンズ、15……MCP
（マイクロチャンネルプレート）、16……蛍光面、16a
……可変高圧電源、ｐ……微粒子。
施例を示す説明図、第２図は本発明に用いられたIMDの
説明図、第３図は第１図の検出データ順次加算回路のブ
ロック図、第４図は第３図の検出データ順次加算回路の
作用を説明するフローチャート、第５図は記憶制御手段
によって検出データを取り込みRAM内の第１メモリに格
納する作用を説明する説明図、第６図はS/N比が 倍改善されることを説明する説明図、第７図は従来装置
の説明図である。 １……セル、２……レーザ発生装置、３……集光レン
ズ、４、41〜4n……粒子検出領域、５……第１結像レン
ズ、６……視野絞り、７……PMT、９……検出データ順
次加算回路、10……IMD（高感度マルチャンネル光検出
器）、11……II（イメージインテンシファイア）、12…
…PCD（プラズマカップルドデバイス）、12a……PCD駆
動回路、13……光電面、14……電子レンズ、15……MCP
（マイクロチャンネルプレート）、16……蛍光面、16a
……可変高圧電源、ｐ……微粒子。
フロントページの続き (72)発明者 増田 圭介 静岡県浜松市市野町1126番地の１ 浜松ホ トニクス株式会社内 (72)発明者 下村 文彦 静岡県浜松市市野町1126番地の１ 浜松ホ トニクス株式会社内 (72)発明者 平野 伊助 静岡県浜松市市野町1126番地の１ 浜松ホ トニクス株式会社内 (72)発明者 小池 清司 静岡県浜松市市野町1126番地の１ 浜松ホ トニクス株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−161336（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−231133（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−111576（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−102053（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】所定方向に流れる液体に光を照射し、この
光照射方向と異なる方向に散乱した散乱光を測定するこ
とによって、前記液体中の微粒子を計数するようにした
液中パーティクルカウンタにおいて、前記液体中の流れ
方向に沿った複数の粒子検出領域からの散乱光を個別に
検出する高感度マルチチャンネル光検出手段と、同じ微
粒子が前記複数の粒子検出領域の各領域を通過するとき
における前記高感度マルチチャンネル光検出手段からの
対応する領域の検出データを順次取り込んで加算する検
出データ順次加算手段とを具備し、前記液体中の複数の
粒子検出領域を前記光照射方向と同一方向に配列してな
ることを特徴とする液中パーティクルカウンタ。 - 【請求項２】高感度マルチチャンネル光検出手段は、液
体の流れ方向に沿った複数の粒子検出領域からの散乱光
を増幅する光増幅器と、この光増幅器の出力の各部分を
個々に検出するホトダイオードアレイとからなる請求項
（１）記載の液中パーティクルカウンタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2070515A JPH07109403B2 (ja) | 1990-03-20 | 1990-03-20 | 液中パーティクルカウンタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2070515A JPH07109403B2 (ja) | 1990-03-20 | 1990-03-20 | 液中パーティクルカウンタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03269342A JPH03269342A (ja) | 1991-11-29 |
| JPH07109403B2 true JPH07109403B2 (ja) | 1995-11-22 |
Family
ID=13433744
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2070515A Expired - Fee Related JPH07109403B2 (ja) | 1990-03-20 | 1990-03-20 | 液中パーティクルカウンタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07109403B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9335247B2 (en) | 2013-03-14 | 2016-05-10 | Cytonome/St, Llc | Assemblies and methods for reducing optical crosstalk in particle processing systems |
| CN108956430A (zh) * | 2018-07-17 | 2018-12-07 | 常州海马科技有限公司 | 一种led光源颗粒物计数传感器 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0619320B2 (ja) * | 1988-12-14 | 1994-03-16 | リオン株式会社 | 粒子検出装置 |
-
1990
- 1990-03-20 JP JP2070515A patent/JPH07109403B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03269342A (ja) | 1991-11-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |