JPS6054625B2 - レ−ザ−・ドップラ速度測定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、概ね単色のコヒーレントな電磁線を発する光
源と、粒子を有する液体を含むサンプルを収納するため
の測定セルと、当該電磁線を測定セルを貫通する測定光
線と基準光線（又は参照光）とに分割する分波素子と、
基準光線と測定セルから出る測定光線と混合する光線ミ
キサーと、その混合した光線を受光する受光素子たる検
知器と、受光素子からの信号を処理する演算装置とを含
み、液体中を移動する粒子に衝突して散乱する．電磁波
の周波数のドップラー変位から前記粒子の速度を測定す
る装置に係わる。

ただし、光線は、可止光線に限らず一般の電磁波を意味
し、受光素子は、その使用される電磁波に相応する検知
素子を意味する。この種の装置は、レーザーを光源とし
、液体中における例えば蛋白質や細胞のような粒子の速
度を迅速且つ客観的に測定することを可能にするいわゆ
るレーザー・ドップラー速度計に利用される。

この種の測定器は、赤血球や白血球の電気泳動性、その
沈降速度並びに例えばスペルミンの運動性などを測定す
るため臨床診断などの分野で次第に重視されつつある。
運動する散乱粒子による測定光線周波数の極めて微小な
ドップラー変位は、散乱光線と基準光線とのヘテロダイ
ン処理から生じたヘテロダイン信号のうなり周波数を演
算することによつて知ることがきる。

散乱が弱い場合には、例えば測定セル）のガラス壁から
出る散乱光を基準光線として利用できるが、散乱が強い
粒子の場合には、測定セルのガラス壁から出る散乱光だ
けでは充分でないから、もつと明確な基準光線を導入し
なければならない。頭書のような装置は、例えば０物理
学、生物学及び医学年鑑ョ１９７坪９（１）：１９−４
１に掲載されたエム．デユボアの論文から既に公知であ
る。

この公知の装置には、測定セルに入射する測定光線の方
向と観察される散乱光源の方向との間の角度、即ち測定
角度が変わることに、基準光線を追従的に調整するため
に光学素子をも調整しなければならないと言う欠点があ
つた。多くの場合、例えば散乱粒子の態様及び構造に関
する情報を得るためには前記測定角度を順次変えながら
一連の測定を行なう必要があるから、この公知装置では
、調整作業に多大の時間を要することになる。本発明の
目的は、基準光線が測定角度に関係なく、常に測定セル
から射出される散乱光線とともに受光素子たる検知器へ
入射するような装置を構成することにある。

本発明では、焦点が測定セル内に在るように測定セルと
光線ミキサーとを結ぶ光路中に集光レンズを配締置し、
該集光レンズを出て該集光レンズの光軸と平行に進む光
束から基準光線と混合すべき任意の散乱光線を限定する
絞り機構を設けることによつて上記の目的を解決してい
る。

本発明に係る装置では、絞り機構の光線入射素子が集光
レンズの光軸の近くに位置するか、外周側に位置するか
に応じて、散乱角度の小さい散乱光線または散乱角度の
大きい散乱光線をそれぞれ捕捉することができる。

従つて、集光レンズ及び測定セルと、絞り機構の光線入
射素子とを該集光レンズの直径方向と平行に互いに相対
的に移動させ得るように構成するだけで、測定角度を変
えることができる。その他の装置素子、特に光源、分波
素子、光線ミキサー及び受光素子たる検知器は、固定し
たままでよい。従つて、測定角度を変える際に基準光線
を追従させるための調整を行なう必要がない。特に簡単
な実施態様として、絞り機構は、絞りと該絞り機構によ
つて捕捉された散乱光線を９０偏向される偏向素子とか
ら成り、該偏向素子は、偏向された散乱光線の方向にお
いてレンズ直径方向と平行に移動可能にしてある。

即ち、集光レンズに対する光線偏向素子の位置に関係な
く、捕捉した散乱光線はその方向が変化せず、従つて、
光線ミキサーの同じ位置へ入射する。偏向素子の簡単な
直線的移動により測定角度を変化させることがてきる。
この直線的移動は、極めて迅速に且つ高精度で行なうこ
とができる。絞りは、偏向された散乱光線の光路中に配
置するから、これも移動させる必要がない。

測定光線を測定セル内のできるだけ小さい散乱容積に集
中させるため、分波素子と測定セルとを結ぶ光路中に焦
点が測定セル内に来るように第２の集光レンズを配置す
る。

ここに云う集光レンズとは、上記集光レンズの場合と同
様に集光レンズの性質を有する光学系の意味であり、単
一レンズでも、複数素子から成る光学系でもよい。測定
角度の変化によりまたは別の角度で散乱する光線の選択
に伴い、散乱ベクトルが変化する。理論的には、散乱ベ
クトルが常に粒子の運動方向を示すことが望ましい。こ
れは、測定角度の変化に応じて測定セルへ入射する測定
光線の入射方向を変えることで簡単に達成される。この
ため本発明の装置では、分波素子と第２の集光レンズと
を結ふ光路中に第２の絞り機構を配置し、当該第２の絞
り機構の光線出射素子及び第２の集光レンズを相対移動
可能に構成する。測定セルへの測定光線入射方向を変化
させる際には、測定セルの光線入射側において測定セル
の光線出射側における測定角度の選択の場合とは逆の状
況が生ずる。入射角度及び測定角度がそれぞれ同量だけ
変化すると、散乱ベクトルは同じ方向のままである。好
ましくは、両集光レンズ及ひ両絞り機構を全く同様に構
成し、集光レンズの光軸と直交関係に且つ測定セルを通
過する中間平面に関レζ鏡対称にこれらを配置する。こ
の場合、入射角度及び測定具度を共に同量だけ変化させ
るには、両絞り機構の光線偏向素子を好ましくは共通の
調整部材によつて移動させる。前記調整部材は、例えば
絞り機構の両光線偏向素子を取付け、微調整駆動部材に
よつて両集光レンズの光軸に対して直交方向に移動させ
ることのできるキャリッジを含むことができる。光線偏
向素子を固設した楊合、例えば微調整駆動部材によつて
移動させることのできるキャリッジに測定セルと集光レ
ンズとを取付け、これらを一体に移動させるように構成
すればよい。以上に述べた構成は、集光レンズに対する
光線偏向素子の相対的な移動の方向と平行に運動する粒
子の速度測定を可能にする。しかし、同一のサンプルに
おいて電気泳動性だけでなく沈降速度をも測定しなけれ
ばならない場合が多く、前者では運動方向が水平であり
、後者では垂直方向である。著しい改造または調整を加
えることなく同一の装置で水平方向運動と垂直方向運動
とを捕捉できるように、本発明では、絞り機構に対して
第１の移動方向と直交する方向に集光レンズと測定セル
とを一体に移動させ得るように構成する。第１の移動方
向が水平方向であるように装置を構成した場合、測定セ
ルに入射する測定光線と測定セルから出る散乱光線とが
集光レンズの光軸を含む垂直平面内に来るように絞り機
構を設定する。測定セル及び集光レンズを垂直方向に移
動させても、散乱ベクトルは常に垂直であるから、この
場合、粒子の沈降速度を測定することができる。特に簡
単な解決法として、測定セルを円筒状に形成し、円筒軸
が水平であり且つ集光レンズ光軸と直交するように配置
する。

この測定セルは、例えば外径が一定のガラス毛細管で形
成すればよい。測定光線が同一の光軸上にある両集光レ
ンズを通過するように絞り機構の光線偏向素子をセツ門
卜すれば、測定セルを垂直方向に移動させるだけて散乱
ベクトルの方向を維持したまま種々の散乱角度を捕捉す
ることができる。測定セルの円筒軸が集光レンズの光軸
と交差すると、測定光線は測定セルの該円筒軸を通り、
屈折せずに通過する。）しかし、測定セルがこの位置か
ら垂直方向に上方へまたは下方へ移動すると、測定光線
はもはや測定セルの外壁に対して垂直に入射せず、従つ
て屈折する。その他のすべての量を一定に維持すれば、
散乱角度は測定セルの垂直方向変位に比例し、この変位
置は円筒軸を含む水平中間面から測定される。この比例
関係は、約２０中の散乱角度までの範囲内で成立する。
この装置では、測定セルまたは光線偏向素子を直線的に
移動させるだけで、装置の構造を変えなくても粒子の垂
直運動または水平運動を捕捉することができる。以上に
述べた装置は、極めてコンパクトに構成でき、操作が容
易であるから、短時間で数多くの測定を行なうことがで
きる。

特に、時間のかかる調整作業を行なうことなく、角度を
変えた一連の測定を行なうことができる。しかし以上に
述べた装置では、集光レンズの性質上、最大限６００ま
での散乱角度した捕捉できない。しかしながら、公知装
置では不可避であつた欠点を甘受することなく６０で以
上の散乱角度においても測定できることが望ましい場合
も少なくない。頭書の所謂レーザー・ドップラー装置に
おける上記の課題を解決するため、本発明では、光線ミ
キサー及び受光素子たる検知器を、測定セルを通過する
回動軸を中心に回動可能な回動支持部材上に配置する。

回動支持部材を回動させることにより、約１８００まて
の散乱角度を捕捉することができる。この場合でも回動
支持部材を回動させるときに基準光線を案内する光学退
素子を追従調整しなくてもよいようにするため、基準光
線の光路の少なくとも一部分を可撓性の導波素子て置換
する。即ち、例えば分波素子を出た後、射出端が光線ミ
キサーと対向する単一モード光学ファイバーを介して基
準光線を導けばよい。このようにすれは、基準光線は、
回動支持部材の位置に関係なく常に光線ミキサーの同一
点へ入射し、光線ミキサーにおいて任意の散乱光線と混
合される。この場合、基準光線の光路長が測定に関与す
る光線の光路長と等しくなるように該該導波素子の長さ
を設定することは容易である。このことは、光源とし一
てレーザーを利用する場合にレーザー光線のコヒーレン
ス長を完全に利用できるための重要な条件てある。本発
明の他の好ましい実施態様では、測定セルの両側で基準
光線及び測定に関与する光線を共にク回動軸を含む平面
内に位置させ、該回動軸と概ね直交する平面内て基準光
線を少なくとも受光素子たる検知器の回動範囲に亘つて
散乱させ得る散乱光線を基準光線と該回動軸との交差点
に配置する。

この場合、光線ミキサーに対して一定の空間関係にある
ように基準光線のための光線偏向素子を回動支持部材上
に配置すれはよい。回動支持部材を回動させれば、異な
る散乱角度て散乱する光線部分だけでなく、その同じ散
乱角度で散乱する基準光線部分をも捕捉でき、これらは
、光線偏向素子により常に光線ミキサーの同一点へ入射
させられる。基準光線は直接的に光線ミキサーへ入射す
るのに対し、散乱光線は光線偏向素子に入射）し、もつ
て光線ミキサーの方に偏向されるという構成が好ましい
。このように構成すれば、分波素子と光線ミキサーとの
間に基準光線の光路長と測定に関与する光線の光路長と
を正確に等しくすることが容易である。散乱素子として
は、回動軸と同軸に配置された円筒状ガラス毛細管また
は回動軸と同軸に配置されたニードルの尖端を利用する
ことができる。

光線ミキサーや受光素子たる検知器と共に回動支持部材
を回動させるだけでは、散乱角度と共に散乱”ベクトル
の方向も変化する。散乱ベクトルを常に粒子の運動方向
と平行に維持するためには、回動支持部材の回動角度の
半分たけ測定セルが回動するように回動軸を中心に回動
可能に測定セルを取付ければよい。回動支持部材は、光
源、分波素子及び測定セルを支持するテーブル上に回動
自在に軸支された回動ディスクで構成し、該回動ディス
クの回動角度を測定するための測角部材を設ければよい
。

必要に応じて、測定セルをも該テーブルに対して回動可
能に構成し、回動ディスクの回動に伴い、例えば適当な
ギヤを介して測定セルを回動角度の半分だけ回動させる
ようにしてもよい。また本発明の別の目的は、サンプル
の迅速な交換を可能にし、粒子の電気泳動性だけでなく
沈降速度の測定をも可能にするように測定セルを構成し
且つ配置することである。

このため本発明では、測定セルを両端開口管で構成し、
測定に関与する光線のための開口部分を有するセル・ホ
ルダー内に該測定セルを配置し、筐体内で前記両端開口
管の両端が筐体に形成した注入口及び放出口とそれぞれ
整列する充填及ひ浄化位置と、測定セルと外気との間の
連通を断つた測定位置との間で測定セルを調節できるよ
うに、測定に関与する光線のための通路を有するセル・
ホルダー内に測定セルを組み込む。

セル・ホルダーは、好ましくは測定セルを収容するため
の直径方向の孔と測定に関与する光線を通過させるため
の軸方向開口部分とを有する円筒体で構成し、筐体の一
部としてセル・ホルダーの外径に相当する内径の円筒状
収納孔を有するブロックを設け、注入口及び放出口を互
いに直径を挾んで対向する孔として前記ブ七ツクに形成
する。

セル・ホルダーを回動させるだけで測定セルの開口端を
注入口及び放出口と整列させ、もつて測定セルを空にし
、あらためて充填できる。測定セルが再び充填されたら
、セル・ホルダーを回動させて、注入口及び放出口と管
状測定セルとの連通関係を断つ。セル・ホルダーをその
収納孔から抜き出せば、例えばガラス毛細管から成る測
定セルをも簡単に交換することができる。測定セルを上
記の如く構成したので、粒子の電気泳動性を測定するた
めにサンプルに電界を作用させることも容易である。

このため、筐体において前記ブロックの両側に且つ収納
孔の軸を挾んで直径方向に対向するように緩衝液及び電
極を収容する室を設け、前記注入口及び放出口に対して
円周方向にすれた位置で直径方向に対向するようにブロ
ックに形成した開口部を介してセル・ホルダーの収納孔
と両室とを連通させ、当該開口部を半透膜て閉鎖する。
測定位置において、管状測定セルの軸が両方の開口部と
連通するが、開口管端、またはセル・ホルダー内の測定
セル収納孔の開口部に半透膜を当てる。室中の電極が電
源に接続されると、緩衝液、半透膜及びサンプルを電流
が流れる。電極を簡単に交換したり、掃除したりできる
ように、電極を着脱自在に筐体に連結できる電極ホルダ
ーを設けることが好ましい。例えば、電極ホルダー装着
時に各電極ホルダーのそれぞれの室の外部に位置する部
分に設けた接続端子と電気的に接続する電極をその室内
にあるように該電極ホルダーに設け、該電極ホルダーを
筐体壁を貫通する螺条孔に螺入することで電極ホルダー
の着脱を簡単に行なうことができる。なお、好ましくは
、筺体をプラスチックのような非導電材で形成する。簡
単に交換でき、しかも室とセル・ホルダー収納孔との間
を密封するように半透膜を取付けることが問題となる。
このため、各室と対向するブロック面の前記開口部の部
分に、収納孔の円筒軸と直交する軸を有し、該収納孔の
壁と交差する円筒状当接面を該半透膜のために形成する
一方、該当接面に圧接させられる円筒状クランプ面と前
記開口部と整列する通路とを有し、張圧部材によつて該
当接面に圧接させることのできる部分円筒状膜保持片を
設ける。従つて、ブロックの該開口部は、収納孔の周面
から円筒状当接面を切除した形で形成される。このよう
な構成において半透膜を円筒状セル・ホルダーの表面に
圧接することにより、緩衝液を収容するための各室と収
納孔との間を密封することができ、且つ管状測定セルの
収納孔の開口部においてサンプル液が漏出しないように
できる。張圧部材は、内側螺条を有するスリーブと軸方
向の孔を有して前記内側螺条に螺入できる中空ねじとを
含み、該張圧部材は、一端において膜保持片で、他端に
おいて当接面とは反対側の室壁で支持される。

スリーブ及び中空ねじには、その内部に電流の流れるこ
とのできる通路を形成する。本発明のその他の構成要件
及び長所は、添付図面との関連における実施例の説明か
ら明らかになるであろう。第１図図示の測定装置は、単
色コヒーレントな電磁線を発する光源としてのレーザー
１０を含む。

レーザー１０から送出される初期光線１２は、絞り１４
を通つて分波素子１６に達し、ここで測定光線１８及び
基準光線２０に等分される。但し、光エネルギーを他の
態様で測定光線と基準光線とに分割してもよいことは言
うまでもない。・図示実施例では、分波素子１６は二つ
の半立方体の直角プリズムから成るが、その他の適当な
分波素子を採用してもよいことは勿論である。基準光線
２０は、その強さを制御する回転可能な偏光子２２を通
り、分波素子１６と同様に構成−された光線ミキサー２
４に達する。

測定光線１８は、絞り２６を通り、両凸の集光レンズ３
０の光軸と平行に該集光レンズ３０に入射するように初
期光線１２の方向に対して９０入だけ該測定光線１８を
偏向させる偏向素子としてのｌ半立方体の直角プリズム
２８に達する。

絞り２６と直角プリズム２８とて絞り機構を構成し、直
角プリズム２８は、光線偏向素子としてまた光線出射素
子として機能する。管軸が集光レンズ３０の光軸３４と
直交し且つ初期光線１２の方向と平行である管体の測定
セル３２が、集光レンズ３０の焦点に配置してある。測
定セル３２はサンプル液を内蔵し、このサンプル液中に
含まれる粒子は、電極３６及ひ同３８て発生する電界の
作用下に管軸方向と平行に移動する。また、測定セル３
２に対して集光レンズ３０と反対の側に、集光レンズ３
０、半立方体の直角プリズム２８及び絞り２６と全く同
様な構成で、測定セル３２の管軸を含む平面に関して面
対称位置に集光レンズ４０、半立方体の直角プリズム４
２及ひ絞り４４を配置してある。

半立方体の直角プリズム２８から集光レンズ３０に入射
する測定光線１８は、集光レンズ３０によつて光軸３４
に向つて屈折され、集光レンズ３０と同４０の共通の焦
点Ｆを通過する。

測定光線１８は、測定セル３２内を移動する粒粒子に衝
突して散乱され、粒子の運動による散乱光の周波数は、
ドップラー効果によつて変位する。焦点Ｆを中心とする
散乱容積から出て集光レンズ４０に入射する散乱光線４
６は、光軸３４と平行に該集光レンズ４０を出る。光軸
３４と平行に集光レンズ４０を出る光束のうち光線入射
素子てもあり光線偏向素子である半立方体の直角プリズ
ム４２に入射する部分は、半立方体の直角プリズム４２
において絞り４４の方向に９０直だけ偏向され、前記絞
り４４は、前記散乱光線４６が光線ミキサー２４の対角
面４８に向けられた基準光線２０と共に絞り５０を通つ
て検知器５４の光陰極５２へ入射すべく光線ミキサー２
４へ前記散乱光線４６を入射させるようにしてある。基
準光線２０及び散乱光線４６は、周波数において僅かに
異なるから、検知器５４は、うなり周波数で変調された
振幅を有する信号を受信する。この信号から演算装置５
６により公知の態様で周波数スペクトルを得ることがで
き、この周波数スペクトルから周波数のドツ．ブラー変
位を、さらにこのドップラー変位から運動粒子の速度を
得ることができる。演算装置５６については、既に当業
者にとつて周知の技術である発明の詳細な説明は省略す
る。測定光線１８で示した測定セル３２へ入射する・レ
ーザー光線は、運動粒子に衝突して原理的にはあらゆる
方向へ散乱するが、粒子が入射レーザー光線の波長より
も大きい場合には前方に向つて散乱する。

測定セル３２の運動粒子に衝突して散乱する際に生ずる
レーザー光線の周波数ドップラー変位を知るには、散乱
角度及び散乱ベクトルを知る必要がある。散乱角度０は
、入射光線の方向と測定セルの対象とする各散乱光線の
方向との間の角度、即ち、入射光線方向と、散乱容積の
測定の対象とする方向との間の角度である。第１図には
、測定光線１８の方向と任の散乱光線４６との間の散乱
角度０を図示した。散乱ベクトルｋは、入射波の波数ベ
クトルと散ｊ乱波の波数ベクトルとの差に相当する。

後述のような理由から、第１図の構成における散乱ベク
トルｋの方向は、測定セル３２の管軸の方向に一致する
。角度に応じて一連の測定を行なう場合、即ち、それぞ
れ散乱角度の異なる散乱光線を観察する場合、本発明の
構成では、光線偏向素子としての直角プリズム４２を光
線ミキサー２４に向けて移動させることによつて極めて
簡単にこの測定を行なうことがができる。

直角プリズム４２を第１図に実線で示す位置から破線で
示す位置へ移動させると、散乱角度０″の小さい散乱光
線４６″を捕捉することができる。その際直角プリズム
４２から出射された測定光線４６の方向及び位置は変化
しないから、該直角プリズム４２の位置に関係なく該測
定光線４６は光線ミキサー２４の同じ位置へ入射する。
従つて、測定光線は常に基準光線２０と共に光線ミキサ
ー２４に入射し、他の散乱角度を選択する際に基準光線
を調整する必要が生じない。このようにして直角プリズ
ム４２及び絞り４４は、集光レンズ４０に入射する散乱
光束から所望の散乱角度の任意の散乱光線を通す絞り機
構を構成する。第１図から明らかなように、入射する測
定光線１８をレンズ３０に入射させるプリズム２８もレ
ーザーの初期光線１２の方向に沿つて移動させることが
できる。即ち、プリズム２８及び同４２は共に、機械的
に制御される校正済の微調整駆動部材６０によつて移動
させることのできるキャリッジ５８に取付けてある。こ
のようにして、破線で示す直角プリズム２８及び同４２
の位置から明らかなように、直角プリズム２８及び同４
２を常に同じ距離だけ移動させることができる。直角プ
リズム２８，４２及び集光レンズ３０，４０をこのよう
に対称に配置し、且つ直角プリズム２８，４２を対称に
移動させるから、散乱ベクトルｋは、常に測定セル３２
の管軸の方向を指し、従つて測定セル３２中の粒子速度
を表わすベクトルＶと常に平行てある。測定光線１８を
常に同じ方向から測定セル３２へ入射させると、散乱角
度０の変化に伴つて散乱ベクトルはθ／２だけその方向
を変える。即ち、レーザー１０、分波素子１６、光線ミ
キサー２４及び検知器５４、測定セル３２、及び集光レ
ンズ３０，４０は固定されたままであるのに対し、直角
プリズム２８，４２とともにキャリッジ５８だけが散乱
角度の変化に応じて動かされる。

従つて、角度に応じた一連の測定を行なうためには、校
正済の微調整駆動部材６０によりキャリッジ５８を特定
の角度変化に相当する距離だけ移動させればよい。基準
光線２０の光路の変更も、それに伴う基準光線２０を案
内する光学素子の調整もする必要は生じない。従つて、
測定時間を著しく短縮することができる。第７図には、
第１図図示測定装置の他の実施例を示した。

同一部分には同一参照番号を付してある。第１図図示実
施例との相違点として、第７図図示実施例では、直角プ
リズム２８，４２を固設し、集光レンズ３０，４０を測
定セル３２と共にキャリッジ５９に取付け、該キャリッ
ジ５９は、微調整駆動部材６１によつて測定光線１８及
び散乱光線４６と平行に移動できるようにしてある。集
光レンズ３０，４０及び測定セル３２が実線位置に移動
すると、散乱角度θの散乱光線４６ではなく、散乱角度
θ″の散乱光線４６″が直角プリズム４２に入射する。
この構成の利点は、集光レンズ３０，４０及び測定セル
３２を支持するキャリッジ５９が直角プリズム２８及び
同４２を支持するキャリッジ５８（第１図図示）よりも
小さいということである。第１図及び第７図図示の構成
を利用すれば、粒子の電気泳動性を測定する際に必要と
されるような水平方向粒子運動の測定が可能である。

本発明の装置は、構成を変更しなくても粒子の沈降速度
、即ち、重力作用下て粒子がサンプル液中において運動
する速度を測定することもてきる。例えば臨床上重要な
パラメータである血沈（赤血球球沈降速度）を測定する
ことができる。垂直方向速度を光線角度ごとに測定する
ために、直角プリズム２８から出射される直角プリズム
４２に入射する光線が集光レンズ３０及び同４０の共通
の光軸３４に平行である状態のまま直角プリズム２８及
び同４２（第１図）または集光レンズ３０及び同４０（
第７図）を移動させる。この場合、散乱ベクトルｋが垂
直な方向を向くように散乱角度を変化させるため、第１
図図示の構成において管軸が集光レンズ３０及び同４０
の光軸３４を含む平面内にある円筒状の測定セル３２を
、垂直方向に（つまり、第２図において図面に平行な面
内で上下方向に）移動させる。このようにすると、測定
光線１８は、屈折せずに円筒状の測定セル３２を通過す
ることができず、第２図に図示するような光路をたどる
。測定セル３２が初期位置から垂直に移動した距離をａ
１測定セル３２の外径をＲ１測定セル３２のガラス壁の
屈折率をｎとし、ガラス壁の屈折率ｎがサンプル液の屈
折率とほぼ同じであるとすれば、概ね下記の関係が成立
する。従つて、散乱角度θは、約２０係までの範囲内で
移動距離ａに比例する。従つて本発明の装置によれば、
測定セル３２は、該測定セル３２を垂直方向に動かし得
るようにしたホルダー（図示せず）に取付けられ、簡略
化して図示した校正済の微調整駆動部材６２によつて垂
直方向に動かされる。このように測定が行なわれるため
には、当然のことながら、測定セル３２の外径Ｒが全体
を通じて一定でなければならない。測定セル３２として
円筒状のものの代わりに互いに平行な面を具備するクベ
ツト （Ｃｕｖｅｔｔｅｌつまり、分光比色計に使われ
る吸収管）を使用する場合、集光レンズ３０，４０及び
測定セル３２を共に垂直方向に移動させ得るようにして
垂直方向の散乱ベクトルを得る。

このため、測定セル３２のホルダーとともに集光レンズ
３０，４０を第第１図示のテーブル６４に取付け、微調
整駆動部材６６により前記テーブル６４を垂直方向に移
動させる。第１図から明らかなように、検知器５４と直
交関係に第２の検知器６８を設け、これにより、検知器
５４及び同６８を同時に機能させる、即ち、９０５だけ
ずらした二つの偏光子を前置することにより直交する偏
光成分について散乱光を同時に分析することができる。
異方性の分子または粒子の測定には、このような構成が
必要である。以上に述べた構成の重要な利点は、直角プ
リズム２８，４２と集光レンズ３０，４０との間の直線
的な相対的移動または測定セル３２の直線的な移動だけ
で測定角度を変化させることができるということである
。その他の素子はいずれも個々に固設され、調整された
ままに保持される。測角器を使用する必要はない。図示
の装置では、最大限６０用まての散乱角度θを捕捉する
ことがてきる。これ以上の散乱角度における測定をも可
能にする装置を以下第３図及び第４図に従つて説明する
。第３図において、テーブル７０に中央支柱７２を螺着
し、また、テーブル７０にこの中央支柱７２と同軸関係
に玉軸受７６を介して回動自在の回動ディスク７４を設
けてある。回動ディスク７４は、中央支柱７２の自由端
外側に螺着させたナット７８により中央支柱７２に関す
る軸線方向に固定され、ナット７８と回動ディスク７４
との間には別の玉軸受８０が設けてある。この構成では
、レーザー１０、絞り１牡分波素子１６及ひ基準光線２
０を偏向させるプリズム８２をテーブル７０に固設する
。

中央支柱７２の上端に、測定セル３２を含む測定セル装
置８４を配設する。測定セル３２は、この軸が回動ディ
スク７４の回動軸８６と直交する肉厚のガラス管から成
る。回動ディスク７４に検知器５牡光線ミキサー２４及
ひ散乱光線４６を偏向させるプリズム８５を設ける。

従つて、種々の散乱角度の散乱光線を捕捉するためには
、回動テイスク７４の検知器５４及ひ光線ミキサー２４
を回動軸８６を中心に一緒に回動させればよい。しかし
、この種の従来装置ては、測定角度の変化に応じて基準
光線を調整しなければならなかつた。即ち、基準光線を
案内する光学素子を調整しなければならなかつた。本．
発明の装置ては、分波素子１６からの基準光線２０をプ
リズム８２、レンズ８８を通して回動軸８６と同軸関係
にあるガラス毛細管から成る散乱素子９０の位置で結像
させ、該散乱素子９０に衝突させて散乱させることによ
つて基準光線を調整す・る煩雑さを除去した。基準光線
２０は、中央支柱７２の横断面の半分に亘つて外側から
水平に延在するスリット９１を通過する。特に第４図か
ら明らかなように、測定光線１８及び基準光線２０は、
回動軸８６を含む垂直平面内において測定セル３２の光
線入射側に位置する。同様に、散乱光線４６及び散乱後
の基準光線２０は、前記垂直平面に対して散乱角度０だ
け回転した同じく回動軸８６を含む垂直平面内において
測定セル３２の光線出射側に位置する。従つて、上記二
つの平面は、回動軸８６において互いに交差する。基準
光線２０は、回動軸８６との交点において散乱されるか
ら、回動ディスク７４が回動してもその回動・した角度
θに関係なく、基準光線２０の散乱部分光線が常に光線
ミキサー２４に入射する。即ち、この実施例では、回動
ディスク７４の回動に応じ↓蕾工Ｉ？こ。゜：ニ僻÷＝
ふ；〒＝て二言散乱光線４６は、角度θに関係なく常に
光線ミキサ７２４の同一点に入射し、そして、この光線
ミキサー２４から回動ディスク７４の角度位置とは無関
係な光路をたどつて検知器５４へ入射する。このように
構成すれば、９０器以上の散乱角度をも容易に捕捉する
ことができる。この構成において散乱ベクトルｋが常に
粒子の運動方向と平向であるためには、回動ディスク７
４が角度０だけ回転するのに伴つて測定セル３２がθ／
２だけ回転しなければならない。

これは、回動ディスク７４と測定セル装置８４に対する
ホルダーとの間に適当な伝動ギヤを設けることで容易に
達成される。互いに直交する二方向に移動可能なキャリ
ッジ８１によつて、中央支柱７２上での測定セル装置８
４の位置を調整することができる。第３図及び第４図図
示構成の重要な利点としては、図示のように直角偏向用
のプリズム８２，８５、分波素子１６及び光線ミキサー
２４を配置することにより、測定に関与する光線（測定
光線１８と散乱光線４６）の光路長と基準光線２０の光
路長とを全く等しくさせることができる。

従つて、レーザー光線のコヒーレンス長を最大限に利用
することができる。第１図及び第２図図示の構成などで
はこの条件が成立しない。しかし、第１図及び第２図の
構成は構造が極めてコンパクトであるから、測定に関与
する光線と基準光線との光路差が比較的小さく、従つて
レーザー光線のコヒーレンス長が数メートル程度なら深
刻な問題は起こらない。分波素子１６と偏向用のプリズ
ム８２との間の光路中に基準光線の強さを調整するため
の可動グレーフイルター８３を挿入したことも特徴の一
つである。

散乱素子９０を介して基準光線２０を案内する代わりに
、図示しない光学素子を介して、光線ミキサー２４に向
いた射出端を有する単一モード光学ファイバーに入射さ
せてもよい。

光学ファイバーは可撓性であるから、回動ディスク７４
を回動させても基準光線をこれに従つて調整する必要が
生じない。導波素子として光学ファイバーを採用すれは
、基準光線の光路長と測定に関与する光線の光路長とを
正確に同じに設定することができる。第１図乃至第４図
では、測定セル３２を簡略化して管形状として図示した
。

次に第５図及び第６図に基づき、測定セル中における粒
子の電気泳動速度を容易に測定でき、サンプルの迅速且
つ容易な取り替えを可能にする測定セルの保持構造につ
いて説明する。第５図及ひ第６図には、ブロック９８に
よつて互いに分離された二つの上向開口室９４，９６を
含む概ね直方体の筐体９２を図示した。

ブロック９８は、円筒状のセル・ホルダー１０２を嵌入
するための円筒状の収納孔１００を具備する。収納孔１
００は、ブロック９８を貫通しているがセル・ホルダ−
１０２の先端が当接する肩部１０４を具備するから、前
記セル・ホルダー１０２を収納孔１００の軸方向に正確
に位置ぎめすることがてきる。円筒状のセル●ホルダー
１０２は、その円筒軸と直交してこれを貫通し、ガラス
毛細管から成る測定セル３２を収納する半径方向の孔１
０６を具備する。前記孔１０６は、両外端において円錐
状に拡がつている。セル・ホルダー１０２は、円筒孔１
０８及ひこれに続く長孔１１０から成る軸方向開口部分
をも具備する。円筒孔１０８は入射する測定光線側に位
置し、長孔１１０は散乱後の測定光線の射出側に位置す
る。長孔１１０を設けたことにより、開口角が、従つて
、筐体９２を移動させずに走査できる測定範囲が拡大さ
れる。セル・ホルダー１０２の外向き端面上に中心軸に
対して対向する二つのピン１１２を設け、これにスパナ
を引つ掛けることにより収納孔１００内でセル・ホルダ
ー１０２を回動させ得るようにする。収納孔１００内で
セル・ホルダー１０２を回動させることにより、測定セ
ル３２の上下方向位置をブロック９８の下方の注入路１
１４及び上方の放出路１１６と整列させることができる
。注入路１１４及び放出路１１６は、注入器を当ててサ
ンプル液を充填できるように外方に向つて円錐状に拡が
つている。ただし、サンプル液によつては上方の放出路
１１６から該サンプル液を注入してもよいことはもとよ
りである。測定セル３２を交換したいときには、収納孔
１００からセル・ホルダー１０２を押し出せばよい。

筐体９２のブロック９８から離れた両側の壁にはそれぞ
れ、測定セル３２がセル・ホルダー１０２と共に水平方
向に回動するときの該測定セル３２を通る軸を有する螺
条孔１１８を設けてある。

前記螺条孔１１８には、内端にそれぞれ電極１２２が装
着されている電極ホルダー１２０を螺入することができ
る。電極ホルダー１２０は、外周面にローレットを形成
した円筒状の摘みを有し、この摘みの電極１２２から反
対側の端壁には電極ホルダー１２０を通つて電極１２２
と電気的に接続するプラグ◆ソケット類の電極１２４を
設けてある。螺条孔１１８へ電極ホルダー１２０を螺入
した状態で、緩衝液が室９４，９６から漏出するのを防
ぐため、筐体壁と電極ホルダ−１２０との間にリング・
シール１２６を挿入する。第６図から明らかなように、
室９４，９６のブロック９８側の壁は、収納孔１００の
軸と直交する軸を有する円筒状に弯曲させてあり、この
円筒面は、円筒状収納孔１００を切るように形成してあ
る。

この構成により、収納孔１００と室９４，９６とを、従
つて測定セル３２と室９４，９６とを連通させる直径方
向に対向する二つの開口部１２８が形成される。開口部
１２８は、半円筒状室壁で形成される当接面１３４に対
し膜保持片１３２とともに圧接される透析膜１３０によ
つて密閉される。

この膜保持片１３２の透析膜１３０との連結側も、当接
面１３４と対応する曲率半径で円筒状に弯曲させてある
。膜保持片１３２は開口部１２８の範囲に、セル・ホル
ダー１０２の突出部分を受容する切欠き１３６を具備す
る（第５図参照）。膜としては、例えば公知の半透膜を
使用できる。膜保持片１３２は、張圧部材を利用して当
接面１３４に圧接される。

この張圧部材は、開口端において筐体９２のブロック９
８から離れた側の壁に螺条孔１１８と同軸関係に当接し
、閉鎖端にその長手軸と同軸関係の螺条孔１４０を形成
してここに中空ねじ１４２を螺入したスリーブ１３８を
含む。第５図から明らかなように、中空ねじ１４２をス
リーブ１３８から螺脱する方向に移動させることにより
、膜保持片１３２を当接面１３４に圧接させて透析膜１
３０を当接面１３４と膜保持片１３２との間に密封挾持
することができる。電極１２２，１２２間て電流が測定
セル３２を流れ得るように、中空ねじ１４２及びスリー
ブ１３８の内孔と整列する流通路１４４を膜保持片１３
２に形成する。緩衝液がこの流通路１４４へ流入できる
ように、スリーブ１３８及び膜保持片１３２に流通用開
口１４６を形成する。この流通用開口１４６は、中空の
室内に末だ閉じ込められている空気の放逐をも可能にす
る。中空ねじ１４２の回動は、該中空ねじ１４２の半径
方向に設けた孔１４８に挿入したピンによつて行なうこ
とができる。本発明装置の重要な利点として、室９４，
９６内の緩衝液に関与することなくサンプル内容を交換
することができる。

即ち、セル・ホルダー１０２を収納孔１００から抜き出
しても緩衝液が収納孔１００へ流入することはない。従
つて、迅速にサンプル交換を行なうことができ、一連の
測定を極めて短時間で実施することができる。筐体９２
は、好ましくはアクリルで形成する。

セル・ホルダー１０２及び膜保持片１３２は、滑り特性
及びシール特性に鑑みてポリテトラフルオルエチレンで
形成するにが好ましい。測定セル３２としては、電気浸
透の発生を防止するためガラス壁の電荷を遮蔽する例え
ばヒドロゲルから成る内周面を被覆された、内径が例え
ば０．８７７！７７！のガラス毛細管を利用する。電極
は、例えば銀／塩化銀電極対またはプラチナ／プラチナ
電極対で構成することができる。第８図は、測定セル装
置の他の実施例を一部断面で示す側面図であり、同じ部
材には同じ参照番号を付してある。

第８図図示の測定セル装置では、基板１５２と二枚の側
方案内板１５４とを具備する筐体ホルダー１５０内にブ
ロック状の筐体９２を挿入する。

基板１５２は、例えば第１図及び第７図に示す測定装置
におけるテーブル６４に取付けられる。水平断面図にお
いて側方案内板１５４は概ねコ字形の形状を有し、コ字
形の両端間距離をブロック状筐体９２の幅に等しくして
あるから、二本のレール間に挿入するように側方案内板
１５４，１５４間へ上方から前記ブロック状筐体９２を
挿入し、″該筐体９２を水平方向へ移動できないように
側方案内板１５４に固定することができる。筐体９２の
上下方向移動を阻止する手段として、係止部材１５６を
第８図右側の案内板１５４の孔１５８に挿通し、該係止
部材１５６の自由端１６０を筐体９２の側方案内板１５
４の側の側壁に形成した概ね円形の切欠き１６２に嵌入
させる。係止部材１５６は、係止ピン１６４によりバヨ
ネツト方式で第８図図示の位置に係止することができる
。一定角度だけ回動させることで係止ピン１６４の係止
作用が解けるから、それに従い、係止部材１５６の自由
端１６０を切欠き１６２から抜き取ることができる。筐
体９２を筐体ホルダー１５０内に固定するため、係止部
材１５６の自由端１６０を該係止部材１５６の軸に対し
て偏心的に構成してある。つまり、係止部材１５６を係
止する際に自由端１６０が切欠き１６２の下方壁部分と
当接して筐体９２を基板１５２に固定するように偏心の
形態を選定する。基板１５２の下面に設けた接続端子１
６６を側方案内板１５４の内側にそれぞれ配置した滑り
接片１６８と接続する導線１６５を基板１５２中に敷設
する。

筐体９２の側方案内板１５４の側の側面にそれぞれ、緩
１釘液の入つた各室９４，９６に突出する電極１２２と
接続する接続ピン１７０を設ける。膜保持片１３２は、
半円筒形状をなし、その軸に対して傾斜した界面１７４
を有する。膜保持片１３２は、膜保持片１３２の界面１
７４に対して補完関係の界面１７２を有する半円筒状の
クランプ片１７３を使つて緩衝液の入つた室９４，９６
の壁に圧接される。クランプ片１７３を室９４，９６へ
挿入すると、傾斜した界面１７２及び同１７４の楔作用
により膜保持片１３２が透析膜１３０に圧接させられる
。第８図の測定セル装置では、筐体９２の側面に注入路
１１４が開口し、側方案内板１５４には例えば注入器を
使つてサンプルを注入路１１４に注入できるように、注
入路１１４の口部と同じ高さに孔１７８を設けてある。

第８図に示される如く、注入路１１４の垂直部分と水平
部分との間に螺入可能な栓１８０て閉塞される浄化口を
設けてある。第８図に図示した測定セル装置の作用態様
は、第５図及び第６図図示の測定セル装置の作用態様と
同様である。

図面の簡単な説明第１図は本発明の測定装置の第１実施
例を示す簡単な平面構成図てあり、第２図は第１図の測
定光学系を矢印Ａの方向に見た正面構成図であり、第３
図は本発明の測定装置の第２実施例を一部断面で示す簡
単な側面図であり、第４図は第３図図示の測定装置にお
ける光路を示す簡単な斜面図であり、第５図は電界中を
運動する粒子の速度を測定するための測定セル装置を示
す縦断正面図であり、第６図は第５図に図示した測定セ
ル装置の平面図てあり、第７図は第１図図示の測定装置
の他の実施例を示す簡単な平面構成図であり、第８図は
測定セル装置の他の実施例を一部断面で示す正面図であ
る。

１０・・・・・・レーザー、１４，２６，４４，５０・
・・・・・絞り、１６・・・・・分波素子、１８・・・
・・・測定光線、２０・・・・・基準光線、２２・・・
・・・偏光子、２４・・・・・・光線ミキサー、２８，
４２・ ・・直角プリズム、３０，４０・・・・・・集
光レンズ、３２・・・・・・測定セル、３４・・・・・
・光軸、４６・・・・・・散乱光線、５４，６８・・検
知器、５６・・・・・・演算装置、５８，５９・・・・
・・キャリッジ、６０，６１，６２，６６・・・・・・
微調整駆動部材、７２・・・・中央支柱、７４・ ・・
回動ディスク、８２・・・・・・プリズム、８６・・・
・・回動軸、９０・・・・・・散乱素子、９２・・・・
・・筐体、９４，９６・・・・・・室、９８・・・・・
・ブロック、１００・・・・・・収納孔、１０２・・・
・・・セル・ホルダー、１０６・・・・・・孔、１０８
・・・・・・円筒孔、１１０・・・・・・長孔、１１４
・・・・・・注入路、１１６・・・・・・放出路、１１
８，１４０・・・・・・螺条孔、１２０・・・・・・電
極ホルダー、１２４・・・・・・電極、１２８・・・・
・・開口部、１３０・・・・・・透析膜、１３２・・・
・・・膜保持片、１３４・・・・・・当接面、１３８・
・・・・・スリーブ、１４２・・・・・・中空ねじ、１
４４・・・・・・流通路、１７２，１７４・・・・・・
界面、１７３・・・・・・クランプ片、Ｆ・・・・焦点
、ｋ・・・・・・散乱ベクトル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 液体中を移動する粒子と衝突して散落する電磁波の
   周波数のドップラー変位から前記粒子の速度を測定する
   装置において、概ね単色のコヒーレントな電磁線を発す
   る光源と、粒子を有する液体を含むサンプルを収納する
   ための測定セルと、発生した電磁線を測定セルを通過す
   る測定光線と基準光線とに分割する分波素子と、基準光
   線を測定セルから出る散乱光線と混合する光線ミキサー
   と、この混合した光線を受光する受光素子と、該受光素
   子からの信号を処理する演算装置とを含み、測定セル３
   ２を光線ミキサー２４とを結ぶ光路中に焦点Ｆが測定セ
   ル３２内に来るように集光レンズ４０を配置したことと
   、該集光レンズ４０を出て該集光レンズ４０の光軸と平
   行に進む光束から基準光線と混合すべき任意の散乱光線
   ４６を限定するための絞り機構を設けたこととを特徴と
   するレーザー・ドップラー速度測定装置。 ２ 集光レンズ４０及び測定セル３２と前記絞り機構の
   光線入射素子との間の位置関係を該集光レンズの径方向
   と平行に互いに相対的に変え得ることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項に記載のレーザー・ドップラー速度測
   定装置。 ３ 前記絞り機構が、絞り４４と、前記絞り機構によつ
   て捕捉された散乱光線４６を９０゜偏向させる光線偏向
   素子とから成り、偏向された散乱光線４６が前記集光レ
   ンズ４０の直径と平行に進むことを特徴とする特許請求
   の範囲第２に記載のレーザー・ドップラー速度測定装置
   。 ４ 絞り４４を偏向された散乱光線４６の光路中に配置
   したことを特徴とする特許請求の範囲第３項に記載のレ
   ーザー・ドップラー速度測定装置。 ５ 前記分波素子１６と測定セル３２とを結ぶ光路中に
   焦点Ｆが測定セル３２内に来るように第２の集光レンズ
   ３０を配置したことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   乃至第４項のいずれか１項に記載のレーザー・ドップラ
   ー速度測定装置。 ６ 前記分波素子１６の第２の集光レンズ３０とを結ぶ
   光路中に第２の絞り機構を配置したことと、第２の絞り
   機構の光線出射素子と第２の集光レンズ３０とが互いに
   相対的に移動可能であることを特徴とする特許請求の範
   囲第５項に記載のレーザー・ドップラー速度測定装置。 ７ 両集光レンズ３０，４０及び両絞り機構を、全く同
   じ構成で、集光レンズ３０，４０の光軸３４と直交し且
   つ測定セル３２を通過する中間平面に関して対称に配置
   したことを特徴とする特許請求の範囲第６項に記載のレ
   ーザー・ドップラー速度測定装置。８ 両絞り機構の両
   光線偏向素子を共通の駆動部材によつて移動させ得るこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第７項に記載のレーザー
   ・ドップラー速度測定装置。 ９ 前記駆動部材が、前記光学偏向素子を支持し、微調
   整駆動部材６０によつて動かしうるキャリッジ５８を含
   むことを特徴とする特許請求の範囲第８項に記載のレー
   ザー・ドップラー速度測定装置。 １０ 前記両光線偏向素子をともに固設したことと、前
   記集光レンズ３０，４０及び前記測定セル３２を共通の
   駆動部材によつて移動させ得ることを特徴とする特許請
   求の範囲第７項に記載のレーザー・ドップラー速度測定
   装置。 １１ 前記駆動部材が、前記測定セル３２と前記集光レ
   ンズ３０，４０とを支持し、校正済の微調整駆動部材６
   １によつて動かしうるキャリッジを含むことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１０項に記載のレーザー・ドップラ
   ー速度測定装置。 １２ 両集光レンズ３０，４０及び測定セル３２を共に
   、前記両絞り機構に対する第１の移動方向と概ね直交す
   る方向へ移動させ得ることを特徴とする特許請求の範囲
   第７項または第１０項若しくは第１１項に記載のレーザ
   ー・ドップラー速度測定装置。 １３ 前記測定セル３２を円筒状に形成し、その円筒軸
   が水平であり且つ集光レンズ３０，４０の同じく水平な
   光軸と直交するように該測定セル３２を配置したことと
   、該測定セル３２を集光レンズ３０，４０に対して垂直
   方向に移動させ得ることとを特徴とする特許請求の範囲
   第７項乃至第１２項のいずれか１項に記載のレーザー・
   ドップラー速度測定装置。 １４ 前記両光線偏向素子をそれぞれ半立方体の直角プ
   リズムで構成したことを特徴とする特許請求の範囲第３
   項乃至第１３項のいずれか１項に記載のレーザー・ドッ
   プラー速度測定装置。 １５ 基準光線２０の光路中に該基準光線の強度を調整
   するための部材を配置したことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項乃至第１４項のいずれか１項に記載のレーザ
   ー・ドップラー速度測定装置。 １６ 液体中を移動する粒子と衝突して散乱する電磁波
   の周波数のドップラー変位から前記粒子の速度を測定す
   る装置において、概ね単色のコヒーレントな電磁線を発
   する光源と、粒子を有する液体を含むサンプルを収納す
   るための測定セルと、発生した電磁線を測定セルを通過
   する測定光線と基準光線とに分割する分波素子と、基準
   光線を測定セルから出る測定光線と混合する光線ミキサ
   ーと、この混合した光線を受光する受光素子と、該受光
   素子からの信号を処理する演算装置とを含み、光線ミキ
   サー２４及び受光素子５４を、測定セル３２を通過する
   回動軸８６を中心に回動可能な回動支持部材上に該光線
   ミキサー２４と受光素子５４とを配置したことを特徴と
   するレーザー・ドップラー速度測定装置。 １７ 基準光線２０をその光路の少なくとも一部分に亘
   つて可撓性の導波素子を介して案内することを特徴とす
   る特許請求の範囲第１６項に記載のレーザー・ドップラ
   ー速度測定装置。 １８ 前記導波素子を単一モード光学ファイバーで構成
   し、光学系により基準光線を当該光学ファイバーに結像
   させることを特徴とする特許請求の範囲第１７項に記載
   のレーザー・ドップラー速度測定装置。 １９ 基準光線の全光路長が測定に関与する光線の全光
   路長と等しくなるように前記導波素子の長さを設定した
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１７項または第１８
   項に記載のレーザー・ドップラー速度測定装置。 ２０ 前記測定セル３２の両側で基準光線２０及び測定
   に関与する光線が共に回動軸８６を含む平面内に位置す
   ることと、該回動軸８６と概ね直交する平面内で該基準
   光線２０を少なくとも受光素子の回動範囲に亘つて散乱
   させる散乱素子９０を該基準光線２０と該回動軸８６と
   の交差点に配置したことを特徴とする特許請求の範囲第
   １６項に記載のレーザー・ドップラー速度測定装置。 ２１ 前記散乱素子９０が、前記回動軸８６と同軸に配
   置した円筒状ガラス毛細管から成ることを特徴とする特
   許請求の範囲第２０項に記載のレーザー・ドップラー速
   度測定装置。 ２２ 前記散乱素子９０が前記回動軸８６と同軸に配置
   されたニードルの尖端から成ることを特徴とする特許請
   求の範囲第２０項に記載のレーザー・ドップラー速度測
   定装置。 ２３ 前記測定に関与する光線が、前記分波素子１６か
   ら前記測定セル３２と第１の偏向素子とを経て光線ミキ
   サー２４に至り、前記基準光線２０が、前記分波素子１
   ６から第２の偏向素子と前記散乱素子９０とを経て光線
   ミキサー２４に至ることを特徴とする特許請求の範囲第
   ２０項乃至第２２項のいずれか１項に記載のレーザー・
   ドップラー速度測定装置。 ２４ 前記測定セル３２が前記回動軸８６を中心に回動
   可能であることを特徴とする特許請求の範囲第１６項乃
   至第２３項のいずれか１項に記載のレーザー・ドップラ
   ー速度測定装置。 ２５ 前記基準光線２０の光路中にこの基準光線２０の
   強度を調整するための部材を配置したことを特徴とする
   特許請求の範囲第１６項乃至第２４項のいずれか１項に
   記載のレーザー・ドップラー速度測定装置。 ２６ 前記光源１０、前記分波素子１６及び前記測定セ
   ル３２を支持するテーブル７０上に回動自在に軸支され
   た回動ディスク７４によつて前記回動支持部材を構成し
   たことと、該回動ディスク７４の回動角度を測定するた
   めの測角部材を設けたこととを特徴とする特許請求の範
   囲第１６項乃至第２５項にいずれか１項に記載のレーザ
   ー・ドップラー速度測定装置。 ２７ 前記測定セル３２を両端開口管で構成し、該測定
   セル３２を測定光線のための開口部分を有するセル・ホ
   ルダー１０２内に配置し、前記セル・ホルダー１０２が
   、筐体９２内で当該両端開口管の両端が該筺体９２に設
   けた注入路１１４の口部及び放出路１１６の口部とそれ
   ぞれ整列する充填及び浄化位置と、測定セル３２が外気
   との連通を断たれる測定位置との間を動きうることを特
   徴とする特許請求の範囲第１６項乃至第２６項のいずれ
   か１項に記載のレーザー・ドップラー速度測定装置。 ２８ 測定セル３２を収容するための直径方向の孔１０
   ６と測定に関与する光線を通過させるための円筒孔１０
   ８及び長孔１１０から成る軸方向開口部分とを有する円
   筒体で前記セル・ホルダー１０２を構成したことと、筺
   体９２がセル・ホルダー１０２の外径に相当する内径の
   円筒状収納孔１００を有するブロック９８を含み、注入
   路１１４の口部及び放出路１１６の口部を互いに直径を
   挾んで対向する形態でブロック９８に形成したこととを
   特徴とする特許請求の範囲第２７項に記載のレーザー・
   ドップラー速度測定装置。 ２９ 前記筐体９２が、前記ブロック９８の両側に且つ
   前記収納孔１００の軸を挾んで直径方向に対向するよう
   に緩衝液及び電極１２２を収納するための室９４，９６
   を具備することと、前記セル・ホルダー１０２の収納孔
   １００が、注入路１１４の口部及び放出路１１６の口部
   に対して円周方向にずれた位置で直径方向に対向するよ
   うにブロック９８に形成した開口部１２８を介して両室
   ９４，９６と連通することと、室９４，９６及び測定セ
   ル３２間の電荷移動を可能にする膜１３０が当該開口部
   １２８を閉鎖することとを特徴とする特許請求の範囲第
   ２８項に記載のレーザー・ドップラー速度測定装置。 ３０ 前記各室９４，９６と対向するブロック面の前記
   開口部１２８の部分、収納孔１００の円筒軸と直交する
   軸を有し、該収納孔壁と交差する円筒状当接面１３４を
   該膜１３０のために形成したことと、該当接面１３４に
   圧接させられる円筒状クランプ面と前記開口部１２８と
   整列する流通路１４４とを有し、張圧部材によつて該当
   接面１３１４に圧接させることのできる部分円筒状膜保
   持片１３２を設けたこととを特徴とする特許請求の範囲
   第２９項に記載のレーザー・ドップラー速度測定装置。 ３１ 記張圧部材が、内側螺条１４０を有するスリープ
   １３８と軸方向孔を有して前記内側螺条１４０に螺入で
   きる中空ねじ１４２とを含み、当該張圧部材の一端を膜
   保持片１３２で支持し、他端を前記当接面１３４とは反
   対側の室壁で支持することを特徴とする特許請求の範囲
   第３０項に記載のレーザー・ドップラー速度測定装置。
   ３２ 前記膜保持片１３２が円筒軸に対して傾斜した界
   面を有する半円筒体から成り、前記張圧部材が該膜保持
   片の該界面と補完関係に形成された界面を有して各室の
   内周面の形状と整合するクランプ片を含むことを特徴と
   する特許請求の範囲第３０項に記載のレーザー・ドップ
   ラー速度測定装置。３３ 前記筺体９２と着脱自在に接
   続できる電極ホルダー１２０に電極１２２を配置したこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第２９項乃至第３２項の
   いずれか１項に記載のレーザー・ドップラー速度測定装
   置。 ３４ 前記電極ホルダー１２０のそれぞれをを筐体壁を
   貫通する螺条孔１１８に螺入することができ、当該電極
   ホルダーを筐体に装着した際に、該電極ホルダー１２０
   の前記室９４，９６の外側に位置する電極１２４と電気
   的に接続する電極１２２を該室９４，９６の内側に設け
   たことを特徴とする特許請求の範囲第３３項に記載のレ
   ーザー・ドップラー速度測定装置。 ３５ 前記測定セル３２をガラス毛細管で構成したこと
   を特徴とする特許請求の範囲第２７項乃至第３４項のい
   ずれか１項に記載のレーザー・ドップラー速度測定装置
   。 ３６ 前記測定セル３２を収納する孔１０６の内径が測
   定セル３２の外径より僅かに小さいことを特徴とする特
   許請求の範囲第２８項乃至第３５項のいずれか１項に記
   載のレーザー・ドップラー速度測定装置。