JP2001059812A - 微弱光測定装置 - Google Patents
微弱光測定装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 生体試料等から発する微弱光の測定に好適に
用いることができる微弱光測定装置を提供する。 【解決手段】 本発明による微弱光測定装置１１は、チ
ャンバー２１と、試料容器３１と、受光素子５１と、光
学系６１と、恒温ポンプ７１とから構成される。チャン
バー２１内には冷却剤が導入され、所定の温度に冷却さ
れる。一方、試料容器３１内には恒温ポンプ７１から恒
温流体が導入され、所定の温度に保持される。このよう
な温度条件が設定された後、生体試料Ｓから発する微弱
光が測定される。この装置１１によれば、生体試料Ｓの
機能を保持しつつ、熱輻射による背景光を抑制すること
ができ、高い精度での測定が可能になる。
用いることができる微弱光測定装置を提供する。 【解決手段】 本発明による微弱光測定装置１１は、チ
ャンバー２１と、試料容器３１と、受光素子５１と、光
学系６１と、恒温ポンプ７１とから構成される。チャン
バー２１内には冷却剤が導入され、所定の温度に冷却さ
れる。一方、試料容器３１内には恒温ポンプ７１から恒
温流体が導入され、所定の温度に保持される。このよう
な温度条件が設定された後、生体試料Ｓから発する微弱
光が測定される。この装置１１によれば、生体試料Ｓの
機能を保持しつつ、熱輻射による背景光を抑制すること
ができ、高い精度での測定が可能になる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、微弱光測定装置に
関し、特に生体試料等における一重項酸素から発する微
弱光を好適に測定する生体試料用の微弱光測定装置に関
する。
関し、特に生体試料等における一重項酸素から発する微
弱光を好適に測定する生体試料用の微弱光測定装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】微弱光の測定技術は、天文学のみならず
生物学等の幅広い分野へ応用されている。生物学の分野
においては、生体中に存在する物質の発生機構を解明す
るために、あるいは、その物質の移動径路を探索するた
めに、その物質から発する微弱光を測定するという方法
が用いられる。生物学の分野におけるさまざまな領域に
ついてこのような技術が応用されつつあるが、とりわ
け、生体に重大な影響を与えると見られる一重項酸素か
ら発する微弱光を測定する技術の確立が期待されてい
る。
生物学等の幅広い分野へ応用されている。生物学の分野
においては、生体中に存在する物質の発生機構を解明す
るために、あるいは、その物質の移動径路を探索するた
めに、その物質から発する微弱光を測定するという方法
が用いられる。生物学の分野におけるさまざまな領域に
ついてこのような技術が応用されつつあるが、とりわ
け、生体に重大な影響を与えると見られる一重項酸素か
ら発する微弱光を測定する技術の確立が期待されてい
る。
【０００３】一重項酸素から発する光は非常に微弱であ
るため、これを測定するには高い精度が要求される。例
えば特開平１０−２０６３１３号及び特開平１１−１０
１６８６号には、生体試料における一重項酸素からの微
弱光を検出する微弱光検出装置が開示されている。これ
らの検出装置においては、２つの試料容器の一方に被測
定試料を、他方にダミー試料を収容し、２つの検出器に
よってそれぞれの試料からの発光を検出し、その差分を
とることによって一重項酸素からの微弱光を測定する。
るため、これを測定するには高い精度が要求される。例
えば特開平１０−２０６３１３号及び特開平１１−１０
１６８６号には、生体試料における一重項酸素からの微
弱光を検出する微弱光検出装置が開示されている。これ
らの検出装置においては、２つの試料容器の一方に被測
定試料を、他方にダミー試料を収容し、２つの検出器に
よってそれぞれの試料からの発光を検出し、その差分を
とることによって一重項酸素からの微弱光を測定する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一重項
酸素から発する微弱光は波長約１．２７μｍの近赤外光
であり、このような近赤外領域においては、測定容器等
のような背景物からの熱輻射が大きなノイズ源となるた
め、Ｓ／Ｎ比が低下して微弱光の高精度測定が困難であ
った。また、被測定試料とダミー試料との差分を用いる
従来の装置においては、必ずしも同一の試料又は同一の
検出系ではないため、試料の状態又は検出器の精度の差
違等により測定結果に誤差を含む可能性が高かった。
酸素から発する微弱光は波長約１．２７μｍの近赤外光
であり、このような近赤外領域においては、測定容器等
のような背景物からの熱輻射が大きなノイズ源となるた
め、Ｓ／Ｎ比が低下して微弱光の高精度測定が困難であ
った。また、被測定試料とダミー試料との差分を用いる
従来の装置においては、必ずしも同一の試料又は同一の
検出系ではないため、試料の状態又は検出器の精度の差
違等により測定結果に誤差を含む可能性が高かった。
【０００５】このように、従来の測定装置では背景光の
影響を十分に除去することができず、一重項酸素からの
発光のような非常に微弱な光を高精度に測定することは
ほとんど不可能であった。
影響を十分に除去することができず、一重項酸素からの
発光のような非常に微弱な光を高精度に測定することは
ほとんど不可能であった。
【０００６】本発明は、かかる課題を解決して、微弱光
を高精度に測定できる微弱光測定装置を提供することを
目的とし、特に、生体試料等における一重項酸素からの
微弱光を好適に測定できる微弱光測定装置を提供するこ
とを目的とする。
を高精度に測定できる微弱光測定装置を提供することを
目的とし、特に、生体試料等における一重項酸素からの
微弱光を好適に測定できる微弱光測定装置を提供するこ
とを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明による微弱光測定
装置は、内部に収容された試料が発する光を出射する出
射部を有する試料容器と、出射部から出射された光を少
なくとも集光する集光手段を含む光学系と、光学系によ
って集光された光を受光する受光素子と、断熱性、気密
性及び遮光性を有し、試料容器、光学系及び受光素子を
内部に含む外部容器と、外部容器の内部を第１の温度に
冷却する冷却手段と、試料容器内部における少なくとも
試料周辺部の温度を第２の温度に保持する温度保持手段
を備えることを特徴とする。この装置によれば、装置各
部を所定の温度に冷却することによって試料以外の背景
物からの熱輻射をほぼ完全に抑制し、試料からの微弱光
の測定精度を向上することができる。また、試料容器内
を所定の温度に保持することによって、被測定試料にと
って好適な環境を保つことができる。
装置は、内部に収容された試料が発する光を出射する出
射部を有する試料容器と、出射部から出射された光を少
なくとも集光する集光手段を含む光学系と、光学系によ
って集光された光を受光する受光素子と、断熱性、気密
性及び遮光性を有し、試料容器、光学系及び受光素子を
内部に含む外部容器と、外部容器の内部を第１の温度に
冷却する冷却手段と、試料容器内部における少なくとも
試料周辺部の温度を第２の温度に保持する温度保持手段
を備えることを特徴とする。この装置によれば、装置各
部を所定の温度に冷却することによって試料以外の背景
物からの熱輻射をほぼ完全に抑制し、試料からの微弱光
の測定精度を向上することができる。また、試料容器内
を所定の温度に保持することによって、被測定試料にと
って好適な環境を保つことができる。
【０００８】微弱光の高精度測定が可能な程度に装置各
部からの熱輻射を抑制するためには、第１の温度は１０
℃以下であることが好ましい。また、受光素子の受光面
に結露が生じることを防止するため、受光素子を第１の
温度以下の温度に冷却する冷却手段をさらに備えること
が好ましい。第１の温度に冷却するための冷却手段及び
受光素子を冷却する手段は、簡便性等の点から液体窒素
又はその蒸気を用いる手段であることが好ましい。
部からの熱輻射を抑制するためには、第１の温度は１０
℃以下であることが好ましい。また、受光素子の受光面
に結露が生じることを防止するため、受光素子を第１の
温度以下の温度に冷却する冷却手段をさらに備えること
が好ましい。第１の温度に冷却するための冷却手段及び
受光素子を冷却する手段は、簡便性等の点から液体窒素
又はその蒸気を用いる手段であることが好ましい。
【０００９】試料容器は断熱性及び気密性を有する容器
であることが好ましい。この場合、試料周辺部と試料容
器外部とを断熱し、異なる温度に保持することができ
る。断熱性を確実ならしめるため、試料容器は二重構造
を有する容器であることが好ましい。また、試料容器外
面の温度を低下させて試料容器外面からの熱輻射を防止
するため、試料容器は出射部を除く外面が金属で被覆さ
れることが好ましい。さらに、試料容器は球状構造（い
わゆる、積分球構造）であることが好ましい。この場
合、試料から発する微弱光を効率的に出射することがで
きる。
であることが好ましい。この場合、試料周辺部と試料容
器外部とを断熱し、異なる温度に保持することができ
る。断熱性を確実ならしめるため、試料容器は二重構造
を有する容器であることが好ましい。また、試料容器外
面の温度を低下させて試料容器外面からの熱輻射を防止
するため、試料容器は出射部を除く外面が金属で被覆さ
れることが好ましい。さらに、試料容器は球状構造（い
わゆる、積分球構造）であることが好ましい。この場
合、試料から発する微弱光を効率的に出射することがで
きる。
【００１０】被測定試料が生体から採取した試料である
場合には、生体試料の機能保持のため、第２の温度は１
０℃〜４０℃の範囲であることが好ましい。また、試料
周辺部の温度を把握して正確に温度を設定することがで
きるように、試料容器の内部における少なくとも試料の
周辺部の温度を感知する温度センサを備えることが好ま
しい。
場合には、生体試料の機能保持のため、第２の温度は１
０℃〜４０℃の範囲であることが好ましい。また、試料
周辺部の温度を把握して正確に温度を設定することがで
きるように、試料容器の内部における少なくとも試料の
周辺部の温度を感知する温度センサを備えることが好ま
しい。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明によ
る微弱光測定装置の実施形態について説明する。なお、
同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を
省略する。
る微弱光測定装置の実施形態について説明する。なお、
同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を
省略する。
【００１２】図１は、本発明による微弱光測定装置の第
１の実施形態を断面から見た概念図である。本実施形態
による微弱光測定装置１１は、チャンバー２１と、試料
容器３１と、受光素子５１と、光学系６１と、恒温ポン
プ部７１とから構成される。
１の実施形態を断面から見た概念図である。本実施形態
による微弱光測定装置１１は、チャンバー２１と、試料
容器３１と、受光素子５１と、光学系６１と、恒温ポン
プ部７１とから構成される。
【００１３】チャンバー２１は、断熱性、気密性及び遮
光性を有する箱型の外部容器であり、冷却剤（本実施形
態においては、液体窒素又はその蒸気）をチャンバー内
に導入するための導入口２３と、冷却剤をチャンバー内
から導出するための導出口２５とを備える。導入口２３
及び導出口２５はそれぞれ冷却系（図示せず）と接続さ
れる。
光性を有する箱型の外部容器であり、冷却剤（本実施形
態においては、液体窒素又はその蒸気）をチャンバー内
に導入するための導入口２３と、冷却剤をチャンバー内
から導出するための導出口２５とを備える。導入口２３
及び導出口２５はそれぞれ冷却系（図示せず）と接続さ
れる。
【００１４】試料容器３１は、断熱性及び気密性を有す
る箱型の容器であり、光を透過する出射窓３３と、恒温
流体を導入するための導入口３５と、恒温流体を導出す
るための導出口３７とを備え、チャンバー２１内の所定
の位置に設置される。導入口３５は、チャンバー２１の
壁面を貫通する断熱流路３９の一端と接続され、また、
導出口３７は、チャンバー２１の壁面を貫通する断熱流
路４１の一端と接続されている。
る箱型の容器であり、光を透過する出射窓３３と、恒温
流体を導入するための導入口３５と、恒温流体を導出す
るための導出口３７とを備え、チャンバー２１内の所定
の位置に設置される。導入口３５は、チャンバー２１の
壁面を貫通する断熱流路３９の一端と接続され、また、
導出口３７は、チャンバー２１の壁面を貫通する断熱流
路４１の一端と接続されている。
【００１５】受光素子（本実施形態においては、光電子
増倍管（ＰＭＴ））５１は、所定波長（本実施形態にお
いては、約１．２７μｍ）の光に対して感度を有してお
り、チャンバー２１内の所定の位置に設置される。この
受光素子５１は、導電コード（図示せず）を介して外部
記憶手段（図示せず）に接続される。
増倍管（ＰＭＴ））５１は、所定波長（本実施形態にお
いては、約１．２７μｍ）の光に対して感度を有してお
り、チャンバー２１内の所定の位置に設置される。この
受光素子５１は、導電コード（図示せず）を介して外部
記憶手段（図示せず）に接続される。
【００１６】光学系６１は、光を集光するための１以上
の集光レンズ６３と、所定波長の光を選択的に透過する
光学フィルタ６５とから構成され、出射窓３３から出射
される光が受光素子５１の受光面に集光されるようにチ
ャンバー２１内に設置される。本実施形態においては、
２つの集光レンズ６３と、それらの中間に位置する光学
フィルタ６５とが、出射窓３３の出射面及び受光素子５
３の受光面と平行に配置されている。
の集光レンズ６３と、所定波長の光を選択的に透過する
光学フィルタ６５とから構成され、出射窓３３から出射
される光が受光素子５１の受光面に集光されるようにチ
ャンバー２１内に設置される。本実施形態においては、
２つの集光レンズ６３と、それらの中間に位置する光学
フィルタ６５とが、出射窓３３の出射面及び受光素子５
３の受光面と平行に配置されている。
【００１７】恒温ポンプ部７１は、流体を導入するため
の導入口７３と、恒温流体を導出するための導出口７５
とを備え、チャンバー２１の外部に設置される。導出口
７５は断熱流路３９の他端と接続されている。
の導入口７３と、恒温流体を導出するための導出口７５
とを備え、チャンバー２１の外部に設置される。導出口
７５は断熱流路３９の他端と接続されている。
【００１８】次に、この微弱光測定装置１１の作用につ
いて説明する。まず、導入口２３及び導出口２５が開栓
され、チャンバー２１内を所定の流量の冷却剤が循環す
る。これによって、試料容器３１内部を除くチャンバー
２１内は所定の温度（本実施形態においては、−１０
℃）に維持され、試料以外からの熱輻射を抑制すること
ができる。一方、導出口７５、導入口３５及び導出口３
７が開栓され、導入口７３から導入された流体が恒温ポ
ンプ部７１において所定の恒温（本実施形態において
は、３７℃）に設定され、断熱流路３９及び断熱流路４
１を介して試料容器３１内を循環する。これによって、
試料容器３１内は所定の恒温に保持され、測定中の生体
試料の機能を保つことができる。
いて説明する。まず、導入口２３及び導出口２５が開栓
され、チャンバー２１内を所定の流量の冷却剤が循環す
る。これによって、試料容器３１内部を除くチャンバー
２１内は所定の温度（本実施形態においては、−１０
℃）に維持され、試料以外からの熱輻射を抑制すること
ができる。一方、導出口７５、導入口３５及び導出口３
７が開栓され、導入口７３から導入された流体が恒温ポ
ンプ部７１において所定の恒温（本実施形態において
は、３７℃）に設定され、断熱流路３９及び断熱流路４
１を介して試料容器３１内を循環する。これによって、
試料容器３１内は所定の恒温に保持され、測定中の生体
試料の機能を保つことができる。
【００１９】上記のように装置１１の各部が所定の温度
に設定された後、試料容器３１内に収容された生体試料
Ｓ中の一重項酸素から発せられた微弱光が高い精度で測
定される。すなわち、（１）一重項酸素から発せられた
微弱光が出射窓３３を通って試料容器３１外に出射す
る。（２）第１の集光レンズ６３によって平行に集光さ
れる。（３）光学フィルタ６５によって所定波長（約
１．２７μｍ）に分光される。（４）第２の集光レンズ
６３によって受光素子５１の受光面に集光される。
（５）受光素子５１の受光面に入射され、電子信号とし
て外部記憶手段（図示せず）に伝達される。
に設定された後、試料容器３１内に収容された生体試料
Ｓ中の一重項酸素から発せられた微弱光が高い精度で測
定される。すなわち、（１）一重項酸素から発せられた
微弱光が出射窓３３を通って試料容器３１外に出射す
る。（２）第１の集光レンズ６３によって平行に集光さ
れる。（３）光学フィルタ６５によって所定波長（約
１．２７μｍ）に分光される。（４）第２の集光レンズ
６３によって受光素子５１の受光面に集光される。
（５）受光素子５１の受光面に入射され、電子信号とし
て外部記憶手段（図示せず）に伝達される。
【００２０】本発明による微弱光測定装置において、チ
ャンバー等のような外部容器の内部は１０℃以下の温度
に冷却されることが好ましい。この場合、高精度測定が
可能な程度に熱輻射による背景光を抑制することができ
る。冷却手段は液体窒素又はその蒸気を用いる手段であ
ることが簡便性等の点で好ましいが、断熱圧縮又はペル
チェ効果等を利用する冷却手段を用いることもできる。
結露の発生を防止するため、外部容器内を予め窒素ガス
等で置換しておくことも好ましい。
ャンバー等のような外部容器の内部は１０℃以下の温度
に冷却されることが好ましい。この場合、高精度測定が
可能な程度に熱輻射による背景光を抑制することができ
る。冷却手段は液体窒素又はその蒸気を用いる手段であ
ることが簡便性等の点で好ましいが、断熱圧縮又はペル
チェ効果等を利用する冷却手段を用いることもできる。
結露の発生を防止するため、外部容器内を予め窒素ガス
等で置換しておくことも好ましい。
【００２１】試料容器は断熱性及び気密性を有すること
が好ましい。この場合、試料周辺部と試料容器外部とを
断熱し、異なる温度に保持することができる。試料容器
の出射部には、短波長側の光を遮光するカットフィルタ
としての機能を有するものを用いることもできる。受光
素子にはＰＭＴを用いることが好ましいが、所定波長に
感度を有する他の受光素子を用いることもできる。被検
出光を所定の波長のみに分光するため、光学系には光学
フィルタ等の分光手段を含むことが好ましい。これらの
光学系部材の配置は本実施形態のような配置に限定され
ず、例えば、冷却特性等の点から光学フィルタを受光素
子近傍に配置することも好ましい。
が好ましい。この場合、試料周辺部と試料容器外部とを
断熱し、異なる温度に保持することができる。試料容器
の出射部には、短波長側の光を遮光するカットフィルタ
としての機能を有するものを用いることもできる。受光
素子にはＰＭＴを用いることが好ましいが、所定波長に
感度を有する他の受光素子を用いることもできる。被検
出光を所定の波長のみに分光するため、光学系には光学
フィルタ等の分光手段を含むことが好ましい。これらの
光学系部材の配置は本実施形態のような配置に限定され
ず、例えば、冷却特性等の点から光学フィルタを受光素
子近傍に配置することも好ましい。
【００２２】被測定物が生体等から採取した試料である
場合には、試料容器内における少なくとも試料周辺の温
度は１０℃〜４０℃の範囲であることが試料の機能保持
の点で好ましい。試料容器内の温度保持手段は、恒温ポ
ンプに限定されず、所望の温度範囲に対応した他の手段
を用いることもできる。
場合には、試料容器内における少なくとも試料周辺の温
度は１０℃〜４０℃の範囲であることが試料の機能保持
の点で好ましい。試料容器内の温度保持手段は、恒温ポ
ンプに限定されず、所望の温度範囲に対応した他の手段
を用いることもできる。
【００２３】図２は、本発明による微弱光測定装置の第
２の実施形態を断面から見た概念図である。本実施形態
による微弱光測定装置１２では、第１の実施形態による
装置１１に対して以下の（ａ）〜（ｃ）ような付加又は
置換を行なっている。
２の実施形態を断面から見た概念図である。本実施形態
による微弱光測定装置１２では、第１の実施形態による
装置１１に対して以下の（ａ）〜（ｃ）ような付加又は
置換を行なっている。
【００２４】（ａ）試料容器３１に代えて、他の試料容
器４３を用いる。この試料容器４３は出射窓３３を有す
る二重構造の箱型容器であり、中間層は真空である。こ
のように試料容器を二重構造とすることによって、内部
の恒温部分と外部の低温部分との断熱性がさらに向上す
る。二重構造の中間層には断熱剤が充填されていてもよ
い。（ｂ）生体試料Ｓの周辺部の温度を計測して恒温ポ
ンプ部７１に信号を送るための温度センサ７７が設置さ
れる。このような温度センサを付加することによって、
試料周辺部の温度を把握し、温度を正確に保持すること
ができる。（ｃ）冷却容器５３が、受光素子５１を内部
に含むようにしてチャンバー２１内に設置される。冷却
容器５３は、冷却剤を導入するための導入口５５と、冷
却剤を導出するための導出口５７を備えており、導入口
５５は冷却剤流路２７を介して導入口２３と接続され
る。この場合、導入口２３から流入される冷却剤は、ま
ず、冷却剤流路２７及び導入口５５を介して冷却容器５
３内へと循環する。続いて、導出口５７を介して冷却容
器５３外へ流出し、チャンバー２１内全体へ循環する。
冷却剤がこのような循環経路をたどることによって、受
光素子が冷却容器５３外の温度以下の温度に冷却される
ため、受光素子の受光面に結露が生じることを防止する
ことができる。また、受光素子に対しての冷却手段を別
途付加することもできる。
器４３を用いる。この試料容器４３は出射窓３３を有す
る二重構造の箱型容器であり、中間層は真空である。こ
のように試料容器を二重構造とすることによって、内部
の恒温部分と外部の低温部分との断熱性がさらに向上す
る。二重構造の中間層には断熱剤が充填されていてもよ
い。（ｂ）生体試料Ｓの周辺部の温度を計測して恒温ポ
ンプ部７１に信号を送るための温度センサ７７が設置さ
れる。このような温度センサを付加することによって、
試料周辺部の温度を把握し、温度を正確に保持すること
ができる。（ｃ）冷却容器５３が、受光素子５１を内部
に含むようにしてチャンバー２１内に設置される。冷却
容器５３は、冷却剤を導入するための導入口５５と、冷
却剤を導出するための導出口５７を備えており、導入口
５５は冷却剤流路２７を介して導入口２３と接続され
る。この場合、導入口２３から流入される冷却剤は、ま
ず、冷却剤流路２７及び導入口５５を介して冷却容器５
３内へと循環する。続いて、導出口５７を介して冷却容
器５３外へ流出し、チャンバー２１内全体へ循環する。
冷却剤がこのような循環経路をたどることによって、受
光素子が冷却容器５３外の温度以下の温度に冷却される
ため、受光素子の受光面に結露が生じることを防止する
ことができる。また、受光素子に対しての冷却手段を別
途付加することもできる。
【００２５】図３は、本発明による微弱光測定装置の第
３の実施形態を断面から見た概念図である。本実施形態
による微弱光測定装置１３では、第２の実施形態による
装置１２に対して以下の（ｄ）ような付加を行なってい
る。
３の実施形態を断面から見た概念図である。本実施形態
による微弱光測定装置１３では、第２の実施形態による
装置１２に対して以下の（ｄ）ような付加を行なってい
る。
【００２６】（ｄ）出射窓３３を除く試料容器４３の外
面、並びに、断熱流路３９及び断熱流路４１のチャンバ
ー２１内にある部分の外面に熱伝導率の高い金属層（本
実施形態においては、アルミニウム箔）４５が被覆され
る。この場合、金属層４５を被覆した面が効果的に冷却
されるため、これらの面からの熱輻射を抑制することが
できる。
面、並びに、断熱流路３９及び断熱流路４１のチャンバ
ー２１内にある部分の外面に熱伝導率の高い金属層（本
実施形態においては、アルミニウム箔）４５が被覆され
る。この場合、金属層４５を被覆した面が効果的に冷却
されるため、これらの面からの熱輻射を抑制することが
できる。
【００２７】図４は、本発明による微弱光測定装置の第
４の実施形態を断面から見た概念図である。本実施形態
による微弱光測定装置１４では、第３の実施形態による
装置１３に対して以下の（ｅ）及び（ｆ）ような付加又
は置換を行なっている。
４の実施形態を断面から見た概念図である。本実施形態
による微弱光測定装置１４では、第３の実施形態による
装置１３に対して以下の（ｅ）及び（ｆ）ような付加又
は置換を行なっている。
【００２８】（ｅ）箱型の試料容器４３に代えて、積分
球型の試料容器４７を用いており、この試料容器４７
は、断熱流路３９及び４１と接続される。第３の実施形
態と同様に、光が出射する部分を除く試料容器４７の外
面には熱伝導率の高い金属層４５が被覆される。この場
合、積分球型の試料容器４７の内面における反射によ
り、生体試料Ｓから発する光が効率的に出射される。
（ｆ）冷却容器５３の光が入射する部分に電磁シャッタ
５９が設置される。この場合、試料交換等の際に受光素
子５１に過剰な光が入射することを防止することができ
る。
球型の試料容器４７を用いており、この試料容器４７
は、断熱流路３９及び４１と接続される。第３の実施形
態と同様に、光が出射する部分を除く試料容器４７の外
面には熱伝導率の高い金属層４５が被覆される。この場
合、積分球型の試料容器４７の内面における反射によ
り、生体試料Ｓから発する光が効率的に出射される。
（ｆ）冷却容器５３の光が入射する部分に電磁シャッタ
５９が設置される。この場合、試料交換等の際に受光素
子５１に過剰な光が入射することを防止することができ
る。
【００２９】図５は、本発明による微弱光測定装置の第
５の実施形態を断面から見た概念図である。本実施形態
による微弱光測定装置１５では、第４の実施形態による
装置１４に対して以下の（ｇ）及び（ｈ）ような付加を
行なっている。
５の実施形態を断面から見た概念図である。本実施形態
による微弱光測定装置１５では、第４の実施形態による
装置１４に対して以下の（ｇ）及び（ｈ）ような付加を
行なっている。
【００３０】（ｇ）電子信号を記憶し、演算することが
できる外部演算手段８１がチャンバー２１の外部に設置
され、導電コード８３を介して受光素子５１と接続され
る。 （ｈ）チャンバー２１外部における断熱流路３９に、活
性剤を試料容器４７内に導入するための導入口８５が設
置される。
できる外部演算手段８１がチャンバー２１の外部に設置
され、導電コード８３を介して受光素子５１と接続され
る。 （ｈ）チャンバー２１外部における断熱流路３９に、活
性剤を試料容器４７内に導入するための導入口８５が設
置される。
【００３１】本実施形態においては、まず、試料容器４
７に導入された被測定物質生成前の試料（すなわち、一
重項酸素が生成される前の生体試料）からの発光を測定
し、導電コード８３を介して外部演算手段８１に測定結
果を記憶する。続いて、導入口８５から酵素等の活性剤
を導入し、生体試料内に一重項酸素を生成させる。その
後、この試料からの発光を測定して外部演算手段８１に
測定結果を記憶し、それらの測定結果の差分をとること
によって一重項酸素からの発光を算出する。この場合、
同一の試料及び同一の検出系を用いるため、従来の装置
のような誤差が生じにくい。
７に導入された被測定物質生成前の試料（すなわち、一
重項酸素が生成される前の生体試料）からの発光を測定
し、導電コード８３を介して外部演算手段８１に測定結
果を記憶する。続いて、導入口８５から酵素等の活性剤
を導入し、生体試料内に一重項酸素を生成させる。その
後、この試料からの発光を測定して外部演算手段８１に
測定結果を記憶し、それらの測定結果の差分をとること
によって一重項酸素からの発光を算出する。この場合、
同一の試料及び同一の検出系を用いるため、従来の装置
のような誤差が生じにくい。
【００３２】本発明による微弱光測定装置は、上記実施
形態に限定されるものではなく、例えば第１の実施形態
に対して（ｂ）及び（ｆ）のみを付加する等のさまざま
な変形が可能であり、測定条件等に対応して好適な形態
をとることができる。
形態に限定されるものではなく、例えば第１の実施形態
に対して（ｂ）及び（ｆ）のみを付加する等のさまざま
な変形が可能であり、測定条件等に対応して好適な形態
をとることができる。
【００３３】
【発明の効果】本発明による微弱光測定装置によれば、
装置等の熱輻射による背景光をほぼ完全に除去するた
め、Ｓ／Ｎ比が向上して微弱光を高精度で測定すること
ができる。また、生体試料等における一重項酸素からの
微弱光を好適に測定することができる。
装置等の熱輻射による背景光をほぼ完全に除去するた
め、Ｓ／Ｎ比が向上して微弱光を高精度で測定すること
ができる。また、生体試料等における一重項酸素からの
微弱光を好適に測定することができる。
【図１】本発明による微弱光測定装置の第１の実施形態
を断面から見た概念図である。
を断面から見た概念図である。
【図２】本発明による微弱光測定装置の第２の実施形態
を断面から見た概念図である。
を断面から見た概念図である。
【図３】本発明による微弱光測定装置の第３の実施形態
を断面から見た概念図である。
を断面から見た概念図である。
【図４】本発明による微弱光測定装置の第４の実施形態
を断面から見た概念図である。
を断面から見た概念図である。
【図５】本発明による微弱光測定装置の第５の実施形態
を断面から見た概念図である。
を断面から見た概念図である。
１１…第１の微弱光測定装置、１２…第２の微弱光測定
装置、１３…第３の微弱光測定装置、１４…第４の微弱
光測定装置、１５…第５の微弱光測定装置、２１…チャ
ンバー、２３…導入口、２５…導出口、２７…冷却剤流
路、３１…試料容器、３３…出射窓、３５…導入口、３
７…導出口、３９…断熱流路、４１…断熱流路、４３…
二重構造の試料容器、４５…金属層、４７…積分球型の
試料容器、５１…受光素子、５３…冷却容器、５５…導
入口、５７…導出口、６１…光学系、６３…集光レン
ズ、６５…光学フィルタ、７１…恒温ポンプ、７３…導
入口、７５…導出口、７７…温度センサ、８１…外部演
算手段、８３…導電コード、８５…導入口、Ｓ…生体試
料
装置、１３…第３の微弱光測定装置、１４…第４の微弱
光測定装置、１５…第５の微弱光測定装置、２１…チャ
ンバー、２３…導入口、２５…導出口、２７…冷却剤流
路、３１…試料容器、３３…出射窓、３５…導入口、３
７…導出口、３９…断熱流路、４１…断熱流路、４３…
二重構造の試料容器、４５…金属層、４７…積分球型の
試料容器、５１…受光素子、５３…冷却容器、５５…導
入口、５７…導出口、６１…光学系、６３…集光レン
ズ、６５…光学フィルタ、７１…恒温ポンプ、７３…導
入口、７５…導出口、７７…温度センサ、８１…外部演
算手段、８３…導電コード、８５…導入口、Ｓ…生体試
料
フロントページの続き (72)発明者 晝馬 輝夫 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 菅 博文 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 Ｆターム(参考） 2G054 AA06 CA08 CA21 CD03 EA02 FA36 FA37 2G057 AA04 AA20 AC10 BA01 EA06 EA08 2G059 AA10 BB12 DD13 DD15 DD17 DD18 EE06 HH06 JJ02 JJ11 KK02 KK09
Claims (10)
- 【請求項１】 内部に収容された試料から発する光を出
射する出射部を有する試料容器と、 前記出射部から出射された光を少なくとも集光する集光
手段を含む光学系と、 前記光学系によって集光された光を受光する受光素子
と、 断熱性、気密性及び遮光性を有し、前記試料容器、前記
光学系及び前記受光素子を内部に含む外部容器と、 前記外部容器の内部を第１の温度に冷却する冷却手段
と、 前記試料容器の内部における少なくとも前記試料の周辺
部の温度を第２の温度に保持する温度保持手段とを備え
ることを特徴とする微弱光測定装置。 - 【請求項２】 前記第１の温度は、１０℃以下の温度で
ある請求項１に記載の微弱光測定装置。 - 【請求項３】 前記受光素子を前記第１の温度以下の温
度に冷却する冷却手段をさらに備える請求項１又は２に
記載の微弱光測定装置。 - 【請求項４】 前記冷却手段は、液体窒素又はその蒸気
を用いる手段である請求項１〜３のいずれかに記載の微
弱光測定装置。 - 【請求項５】 前記試料容器は、断熱性及び気密性を有
する容器である請求項１〜４のいずれかに記載の微弱光
測定装置。 - 【請求項６】 前記試料容器は、二重構造を有する容器
である請求項１〜５のいずれかに記載の微弱光測定装
置。 - 【請求項７】 前記出射部を除く前記試料容器の外面に
金属が被覆された請求項１〜６のいずれかに記載の微弱
光測定装置。 - 【請求項８】 前記試料容器は、球形の容器である請求
項１〜７のいずれかに記載の微弱光測定装置。 - 【請求項９】 前記第２の温度は、１０℃〜４０℃の範
囲の温度である請求項１〜８のいずれかに記載の微弱光
測定装置。 - 【請求項１０】 前記試料容器の内部における少なくと
も前記試料の周辺部の温度を感知する温度センサを備え
る請求項１〜９のいずれかに記載の微弱光測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11235499A JP2001059812A (ja) | 1999-08-23 | 1999-08-23 | 微弱光測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11235499A JP2001059812A (ja) | 1999-08-23 | 1999-08-23 | 微弱光測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001059812A true JP2001059812A (ja) | 2001-03-06 |
Family
ID=16986942
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11235499A Pending JP2001059812A (ja) | 1999-08-23 | 1999-08-23 | 微弱光測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001059812A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010073785A1 (ja) * | 2008-12-24 | 2010-07-01 | 浜松ホトニクス株式会社 | 分光測定装置 |
| JP2012008084A (ja) * | 2010-06-28 | 2012-01-12 | Mie Univ | 活性酸素測定方法及び活性酸素測定装置 |
| US8587779B2 (en) | 2008-12-24 | 2013-11-19 | Hamamatsu Photonics K.K. | Spectrometer |
| KR20170012363A (ko) * | 2014-05-23 | 2017-02-02 | 하마마츠 포토닉스 가부시키가이샤 | 광 계측 장치 및 광 계측 방법 |
| CN106872372A (zh) * | 2017-03-17 | 2017-06-20 | 广西电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种用于气体分析的恒温积分球装置 |
-
1999
- 1999-08-23 JP JP11235499A patent/JP2001059812A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010073785A1 (ja) * | 2008-12-24 | 2010-07-01 | 浜松ホトニクス株式会社 | 分光測定装置 |
| JP2010151515A (ja) * | 2008-12-24 | 2010-07-08 | Hamamatsu Photonics Kk | 分光測定装置 |
| CN103323405A (zh) * | 2008-12-24 | 2013-09-25 | 浜松光子学株式会社 | 光谱测定装置 |
| US8587779B2 (en) | 2008-12-24 | 2013-11-19 | Hamamatsu Photonics K.K. | Spectrometer |
| US8643839B2 (en) | 2008-12-24 | 2014-02-04 | Hamamatsu Photonics K.K. | Spectrometer |
| KR101626177B1 (ko) * | 2008-12-24 | 2016-05-31 | 하마마츠 포토닉스 가부시키가이샤 | 분광측정장치 |
| JP2012008084A (ja) * | 2010-06-28 | 2012-01-12 | Mie Univ | 活性酸素測定方法及び活性酸素測定装置 |
| KR20170012363A (ko) * | 2014-05-23 | 2017-02-02 | 하마마츠 포토닉스 가부시키가이샤 | 광 계측 장치 및 광 계측 방법 |
| KR102314935B1 (ko) | 2014-05-23 | 2021-10-21 | 하마마츠 포토닉스 가부시키가이샤 | 광 계측 장치 및 광 계측 방법 |
| CN106872372A (zh) * | 2017-03-17 | 2017-06-20 | 广西电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种用于气体分析的恒温积分球装置 |
| CN106872372B (zh) * | 2017-03-17 | 2023-11-17 | 广西电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种用于气体分析的恒温积分球装置 |
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