JP2015094737A - 光照射装置、粒子分析装置および光照射方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】光照射された粒子から発せられる光に基づいて取得される信号のノイズを削減する光照射装置、粒子分析装置および光照射方法を提供する。
【解決手段】粒子が通流する流路の相互に異なる照射位置に対して各照射位置にそれぞれ対応する複数の光を照射する光照射器と、前記光照射器の発光を制御する制御器と、を備え、前記制御器は、前記粒子が、第1の光の照射位置に到達して前記第1の光を照射されて前記粒子から発せられる光に基づいて信号を取得される際に、第2の光の出力を前記第2の光の照射による前記粒子からの信号取得の際における前記第2の光の出力未満にする。
【選択図】図1
【解決手段】粒子が通流する流路の相互に異なる照射位置に対して各照射位置にそれぞれ対応する複数の光を照射する光照射器と、前記光照射器の発光を制御する制御器と、を備え、前記制御器は、前記粒子が、第1の光の照射位置に到達して前記第1の光を照射されて前記粒子から発せられる光に基づいて信号を取得される際に、第2の光の出力を前記第2の光の照射による前記粒子からの信号取得の際における前記第2の光の出力未満にする。
【選択図】図1
Description
本開示は、光照射装置、粒子分析装置および光照射方法に関する。より詳しくは、流路内を通流する粒子に光を照射する光照射装置、粒子分析装置および光照射方法に関する。
従来から、フローサイトメーターでは、流路内を通流する粒子に複数の光を照射する場合があった(例えば、特許文献1参照)。
複数の光を粒子に照射する場合に、各光が照射された粒子から発せられる光に基づいて取得される信号には、ノイズが可及的に含まれないことが望ましい。
本開示は、光照射された粒子から発せられる光に基づいて取得される信号のノイズを削減する光照射装置、粒子分析装置および光照射方法を提供する。
本開示に係る光照射装置は、粒子が通流する流路の相互に異なる照射位置に対して各照射位置にそれぞれ対応する複数の光を照射する光照射器と、前記光照射器の発光を制御する制御器と、を備え、前記制御器は、前記粒子が、第1の光の照射位置に到達して前記第1の光を照射されて前記粒子から発せられる光に基づいて信号を取得される際に、第2の光の出力を前記第2の光の照射による前記粒子からの信号取得の際における前記第2の光の出力未満にする構成である。
前記制御器は、前記第1の光の照射による信号の取得が開始される前から、前記第2の光の出力を前記第2の光の照射による信号取得の際における第2の光の出力未満にしてもよい。この場合、前記制御器は、前記第2の光の出力を前記第2の光の照射による信号取得の際における第2の光の出力未満にする期間の始期を変更可能であってもよい。
または、前記制御器は、前記第2の光の出力を前記第2の光の照射による信号取得の際における第2の光の出力未満にする期間の終期を変更可能であってもよい。
あるいは、前記制御器は、前記第2の光の発光を禁止することで、前記第2の光の出力を前記第2の光の照射による信号取得の際における第2の光の出力未満にしてもよい。
もしくは、前記第2の光は、前記第1の光よりも短波長の第2の光を含んでもよい。この場合、前記第2の光は、前記第1の光以外の全ての光であってもよい。
前記第1の光の照射による信号取得の際における前記第2の光の出力は、前記第1の光の出力未満であってもよい。
本開示に係る粒子分析装置は、粒子が通流する流路の相互に異なる照射位置に対して各照射位置にそれぞれ対応する複数の光を照射する光照射器と、前記光照射器の発光を制御する制御器とを有する光照射装置と、前記粒子から発せられた光に基づいて信号を取得する信号取得器と、を備え、前記制御器は、前記粒子が第1の光の照射位置に到達して前記第1の光を照射されて前記粒子から発せられる光に基づいて信号を取得される際に、第2の光の出力を前記第2の光の照射による前記粒子からの信号取得の際における前記第2の光の出力未満にする構成である。
本開示に係る光照射方法は、光照射装置から照射される複数の光にそれぞれ対応する複数の照射位置が設定された流路を通流する粒子が、第1の光の照射位置に到達して前記第1の光を照射されて前記粒子から発せられる光に基づいて信号を取得される際に、第2の光の出力を前記第2の光の照射による前記粒子からの信号取得の際における前記第2の光の出力未満にする。
前記制御器は、前記第1の光の照射による信号の取得が開始される前から、前記第2の光の出力を前記第2の光の照射による信号取得の際における第2の光の出力未満にしてもよい。この場合、前記制御器は、前記第2の光の出力を前記第2の光の照射による信号取得の際における第2の光の出力未満にする期間の始期を変更可能であってもよい。
または、前記制御器は、前記第2の光の出力を前記第2の光の照射による信号取得の際における第2の光の出力未満にする期間の終期を変更可能であってもよい。
あるいは、前記制御器は、前記第2の光の発光を禁止することで、前記第2の光の出力を前記第2の光の照射による信号取得の際における第2の光の出力未満にしてもよい。
もしくは、前記第2の光は、前記第1の光よりも短波長の第2の光を含んでもよい。この場合、前記第2の光は、前記第1の光以外の全ての光であってもよい。
前記第1の光の照射による信号取得の際における前記第2の光の出力は、前記第1の光の出力未満であってもよい。
本開示に係る粒子分析装置は、粒子が通流する流路の相互に異なる照射位置に対して各照射位置にそれぞれ対応する複数の光を照射する光照射器と、前記光照射器の発光を制御する制御器とを有する光照射装置と、前記粒子から発せられた光に基づいて信号を取得する信号取得器と、を備え、前記制御器は、前記粒子が第1の光の照射位置に到達して前記第1の光を照射されて前記粒子から発せられる光に基づいて信号を取得される際に、第2の光の出力を前記第2の光の照射による前記粒子からの信号取得の際における前記第2の光の出力未満にする構成である。
本開示に係る光照射方法は、光照射装置から照射される複数の光にそれぞれ対応する複数の照射位置が設定された流路を通流する粒子が、第1の光の照射位置に到達して前記第1の光を照射されて前記粒子から発せられる光に基づいて信号を取得される際に、第2の光の出力を前記第2の光の照射による前記粒子からの信号取得の際における前記第2の光の出力未満にする。
本開示によれば、光照射された粒子から発せられる光に基づいて取得される信号のノイズを削減することができる。
以下、本開示を実施するための好適な形態について図面を参照しながら説明する。以下に説明する複数の実施形態は、本開示の代表的な実施形態の一例を示したものであり、これにより本開示の範囲が狭く解釈されることはない。また、各実施形態において、互いに対応する構成要素については、同一の符号を付して重複する説明は省略する。説明は以下の順序で行う。
1.第1の実施形態
(第1の光による信号取得の際に第2の光の出力を第2の光の信号取得時における出力未満にする粒子分析装置の例)
2.第1の実施形態の第1の変形例
(蛍光信号を取得する粒子分析装置の例)
3.第1の実施形態の第2の変形例
(複数の第2の光が適用された粒子分析装置の例)
4.第2の実施形態
(第1の光による信号取得の開始前から第2の光の出力を第2の光の信号取得時における出力未満にする粒子分析装置の例)
5.第2の実施形態の第1の変形例
(第1の光の出力を緩やかに立ち上げる粒子分析装置の例)
6.第3の実施形態
(第2の光の出力を第2の光の信号取得時における出力未満にする期間の始期が変更可能である粒子分析装置の例)
7.第3の実施形態の第1の変形例
(第2の光の出力を第2の光の信号取得時における出力未満にする期間の始期の変更に応じて第1の光の出力の立ち上げ速度を変更する粒子分析装置の例)
8.第4の実施形態
(第2の光の出力を第2の光の信号取得時における出力未満にする期間の終期が変更可能である粒子分析装置の例)
9.第5の実施形態
(第1の光による信号取得の際に第2の光の発光を禁止する粒子分析装置の例)
10.第6の実施形態
(サンプル散乱光の検出信号をトリガとする粒子分析装置の例)
1.第1の実施形態
(第1の光による信号取得の際に第2の光の出力を第2の光の信号取得時における出力未満にする粒子分析装置の例)
2.第1の実施形態の第1の変形例
(蛍光信号を取得する粒子分析装置の例)
3.第1の実施形態の第2の変形例
(複数の第2の光が適用された粒子分析装置の例)
4.第2の実施形態
(第1の光による信号取得の開始前から第2の光の出力を第2の光の信号取得時における出力未満にする粒子分析装置の例)
5.第2の実施形態の第1の変形例
(第1の光の出力を緩やかに立ち上げる粒子分析装置の例)
6.第3の実施形態
(第2の光の出力を第2の光の信号取得時における出力未満にする期間の始期が変更可能である粒子分析装置の例)
7.第3の実施形態の第1の変形例
(第2の光の出力を第2の光の信号取得時における出力未満にする期間の始期の変更に応じて第1の光の出力の立ち上げ速度を変更する粒子分析装置の例)
8.第4の実施形態
(第2の光の出力を第2の光の信号取得時における出力未満にする期間の終期が変更可能である粒子分析装置の例)
9.第5の実施形態
(第1の光による信号取得の際に第2の光の発光を禁止する粒子分析装置の例)
10.第6の実施形態
(サンプル散乱光の検出信号をトリガとする粒子分析装置の例)
<1.第1の実施形態>
[装置の構成例]
図1は、本実施形態の粒子分析装置100の構成例を模式的に示す図である。図1に示すように、粒子分析装置100は、大別して、光照射装置110と、信号取得器120とを備える。
[装置の構成例]
図1は、本実施形態の粒子分析装置100の構成例を模式的に示す図である。図1に示すように、粒子分析装置100は、大別して、光照射装置110と、信号取得器120とを備える。
[光照射装置110]
光照射装置110は、本開示に係る光照射装置の一実施形態であり、光照射器111と制御器112とを備える。
光照射装置110は、本開示に係る光照射装置の一実施形態であり、光照射器111と制御器112とを備える。
[光照射器111]
図1に示すように、光照射器111は、粒子2が通流する流路31の相互に異なる照射位置P1、P2に対して各照射位置P1、P2にそれぞれ対応する複数の光L1、L2を照射する構成である。各照射位置P1、P2は、粒子2の通流方向にずれている。光照射器111によって照射される光は、複数であれば図1のような2つには限定されない。以下、通流方向における上流側から数えてn番目(nは、1〜光の総数)の照射位置をn番目の照射位置と定義し、n番目の照射位置に照射される光をn番目の光と定義する。
図1に示すように、光照射器111は、粒子2が通流する流路31の相互に異なる照射位置P1、P2に対して各照射位置P1、P2にそれぞれ対応する複数の光L1、L2を照射する構成である。各照射位置P1、P2は、粒子2の通流方向にずれている。光照射器111によって照射される光は、複数であれば図1のような2つには限定されない。以下、通流方向における上流側から数えてn番目(nは、1〜光の総数)の照射位置をn番目の照射位置と定義し、n番目の照射位置に照射される光をn番目の光と定義する。
1番目および2番目の光L1、L2は、波長が異なる光であってもよい。1番目の光L1は、2番目の光L2より短波長の光であってもよい。各光L1、L2は、単色性、指向性および可干渉性に優れたコヒーレント光であってもよい。コヒーレント光は、レーザ光であってもよい。1番目および2番目の照射位置P1、P2は、1番目および2番目の光L1、L2のそれぞれの焦点であってもよい。
1番目および2番目の照射位置P1、P2を粒子2の通流方向にずらすための構成は限定されない。例えば、各光L1、L2の光源を通流方向に間隔を設けて配置してもよい。また、光照射器111が、各光L1、L2の照射位置P1、P2を調整する照射位置調整構造を含んでもよい。照射位置調整構造は、レンズやプリズム等の焦点調整用の光学系を含んでもよい。
各光L1、L2の光源は限定されず、例えば、半導体レーザすなわちレーザダイオード、固体レーザまたはガスレーザ等であってもよい。このうち、半導体レーザを用いることで、装置を小型かつ安価に構成することができる。
[制御器112]
制御器112すなわち光照射制御装置は、光照射器111の発光を制御する構成である。制御器112は、粒子が、第1の光の照射位置に到達して第1の光を照射されて粒子から発せられる光に基づいて信号を取得される際に、第2の光の出力を第2の光の照射による信号取得の際における第2の光の出力未満にする構成である。ここで、第2の光の照射による信号取得の際における第2の光の出力とは、粒子が、第2の光の照射位置に到達して第2の光を照射されて粒子から発せられる光に基づいて信号を取得される際における第2の光の出力である。
本明細書において、第2の光の照射による信号取得の際における第2の光の出力のことを、第2の光の信号取得時における出力と称する。
制御器112すなわち光照射制御装置は、光照射器111の発光を制御する構成である。制御器112は、粒子が、第1の光の照射位置に到達して第1の光を照射されて粒子から発せられる光に基づいて信号を取得される際に、第2の光の出力を第2の光の照射による信号取得の際における第2の光の出力未満にする構成である。ここで、第2の光の照射による信号取得の際における第2の光の出力とは、粒子が、第2の光の照射位置に到達して第2の光を照射されて粒子から発せられる光に基づいて信号を取得される際における第2の光の出力である。
本明細書において、第2の光の照射による信号取得の際における第2の光の出力のことを、第2の光の信号取得時における出力と称する。
図1の例では、制御器112は、粒子2が、1番目の照射位置P1に到達して1番目の光L1を照射されて粒子2から発せられる光に基づいて信号を取得される際に、2番目の光L2の出力を2番目の光L2の信号取得時における出力未満にする構成でもよい。また、制御器112は、粒子2が、2番目の照射位置P2に到達して2番目の光L2を照射されて粒子2から発せられる光に基づいて信号を取得される際に、1番目の光L1の出力を1番目の光L1の信号取得時における出力未満にする構成でもよい。
制御器112は、粒子2から発せられる光に基づく信号の取得状態を示す外部信号が入力される構成でもよい。制御器112は、入力された外部信号を利用して光照射器111の発光を制御してもよい。
制御器112は、各光L1、L2の光源を例えば電気的に制御することで各光L1、L2の出力を制御してもよいが、これに限定されない。制御器112は、各光L1、L2の光源をそれぞれ独立して制御する光源ごとの制御器すなわち複数の制御器であってもよく、または、各光源に共通の制御器であってもよい。制御器112は、電子装置等によって構成してもよい。電子装置は、CPU(Central Processing Unit)やMPU(Micro-Processing Unit)等の演算処理装置およびRAM(Random Access Memory)やROM(Read Only Memory)などの記憶装置等を備えてもよい。ROMには、制御器112の機能を実現するための光照射制御プログラムやデータを格納してもよい。演算処理装置は、ROMに格納されたプログラムを実行することで、制御器112の機能を実現してもよい。RAMは、演算処理装置の作業領域等として利用してもよい。ただし、制御器112は、かかる構成に限定されない。
[信号取得器120]
信号取得器120は、各光L1、L2の照射によって粒子2から発せられた光L(L1)、L(L2)(図2B参照)に基づいて信号を取得する構成である。粒子分析装置100は、信号取得器120によって取得された信号を処理することで、粒子2の特性を分析する。
信号取得器120は、各光L1、L2の照射によって粒子2から発せられた光L(L1)、L(L2)(図2B参照)に基づいて信号を取得する構成である。粒子分析装置100は、信号取得器120によって取得された信号を処理することで、粒子2の特性を分析する。
信号取得器120は、受光された光を電気信号に変換し、変換された電気信号から粒子2に該当する信号すなわち粒子2の特性分析に用いる信号を取得する構成でもよい。信号取得器120は、信号の取得状態を示す信号を光照射装置110に出力する構成でもよい。
[装置の動作例]
図2は、本実施形態の粒子分析装置100の動作例を示すタイムチャートである。図2に示す動作例は、本開示に係る光照射方法の一実施形態を含む。ただし、本開示に係る光照射方法は、粒子分析装置100以外の構成で具現化されてもよい。
図2は、本実施形態の粒子分析装置100の動作例を示すタイムチャートである。図2に示す動作例は、本開示に係る光照射方法の一実施形態を含む。ただし、本開示に係る光照射方法は、粒子分析装置100以外の構成で具現化されてもよい。
図2における時刻t1とt2との間の期間T1では、1番目の照射位置P1に到達した粒子2が1番目の光L1を照射される。そして、この光L1の照射によって粒子2から発せられた光L(L1)が、信号取得器120によって受光されて信号として取得される(図2B参照)。取得された信号は、粒子分析装置100により、光L(L1)に対応する粒子2の特性の分析に用いられる。
ここで、期間T1において2番目の光L2の出力が高いと、この2番目の光L2が流路31に照射されて発せられた光が、1番目の光L1に対応する光L(L1)の信号に大きなノイズとして反映されてしまうことがある。
そこで、制御器112は、期間T1では、1番目の光L1を第1の光として扱い、2番目の光L2を第2の光として扱う。すなわち、図2Aに示すように、期間T1では、制御器112によって、2番目の光L2の出力が例えば後述の期間T2における出力の如き2番目の光L2の信号取得時における出力未満に制御される。期間T1では、2番目の光L2の出力が1番目の光L1の出力未満であってもよい。
次いで、図2における時刻t3とt4との間の期間T2では、2番目の照射位置P2に到達した粒子2が2番目の光L2を照射される。そして、この光L2の照射によって粒子2から発せられた光L(L2)が、信号取得器120によって受光されて信号として取得される(図2B参照)。取得された信号は、粒子分析装置100により、光L(L2)に対応する粒子2の特性の分析に用いられる。
ここで、期間T2において1番目の光L1の出力が高いと、この1番目の光L1が流路31に照射されて発せられた光が、2番目の光L2に対応する光L(L2)の信号に大きなノイズとして反映されてしまうことがある。
そこで、制御器112は、期間T2では、2番目の光L2を第1の光として扱い、1番目の光L1を第2の光として扱う。すなわち、図2Aに示すように、期間T2では、制御器112によって、1番目の光L1の出力が例えば期間T1における出力の如き1番目の光L1の信号取得時における出力未満に制御される。期間T2では、1番目の光L1の出力が2番目の光L2の出力未満であってもよい。なお、1番目の光L1の最大出力値と2番目の光L2の最大出力値との大小関係は、図2に示すように、2番目の光L2の方が1番目の光L1よりも大きいことに限定されない。1番目の光L1の最小出力値と2番目の光L2の最小出力値との大小関係も限定されない。1番目の光L1と2番目の光L2との間における最大出力値の大小関係および最小出力値の大小関係は、図2に示す関係から逆転してもよく、または、大小関係が存在しないすなわち同値であってもよい。
以上のように、本実施形態の粒子分析装置100では、図2に示した如く、照射光の信号取得時における出力を照射光の信号非取得時における出力未満とすることで、信号取得に寄与しない光を起因としたノイズを削減することができる。これにより、S/N比(signal-noise ratio)を向上させることができ、これにともなって、従来よりも高精度な信号の取得が可能となり、粒子2の分析精度を向上させることも可能となる。
または、本実施形態の粒子分析装置100によれば、図3のように、各光L1、L2の出力を常時立ち上がった状態すなわち高い状態とする場合に比べてデューティ比を低減させることができるので、製品寿命を向上させることも可能となる。第1の光による信号取得の際に第2の光の出力が第1の光の出力未満である場合等のように、第2の光の出力が小さければよりノイズが抑えられる。
<2.第1の実施形態の第1の変形例>
[装置の構成例]
図4は、本変形例の粒子分析装置100の構成例を模式的に示す全体図である。本変形例の粒子分析装置100は、信号取得器120が、レーザ光の照射によって粒子2から発せられた蛍光に基づいて信号を取得する構成である。以下、詳細に説明する。
[装置の構成例]
図4は、本変形例の粒子分析装置100の構成例を模式的に示す全体図である。本変形例の粒子分析装置100は、信号取得器120が、レーザ光の照射によって粒子2から発せられた蛍光に基づいて信号を取得する構成である。以下、詳細に説明する。
[光照射装置110]
[光照射器111]
図4に示すように、本変形例の光照射器111は、1番目の光として1番目のレーザ光LS1を照射し、2番目の光として2番目のレーザ光LS2を照射する点で、図1の光照射器111よりも構成が特定されている。1番目のレーザ光LS1は、1番目のレーザ光源111aによって照射される。2番目のレーザ光LS2は、2番目のレーザ光源111bによって照射される。レーザ光源111a、111bは、半導体レーザ等であってもよい。各レーザ光LS1、LS2の波長は限定されず、互いに異なる波長を適宜選択することができる。1番目のレーザ光LS1の波長は、青色の光に対応する488nm等であってもよく、2番目のレーザ光LS2の波長は、赤色の光に対応する638nm等であってもよいが、これらに限定されない。
[光照射器111]
図4に示すように、本変形例の光照射器111は、1番目の光として1番目のレーザ光LS1を照射し、2番目の光として2番目のレーザ光LS2を照射する点で、図1の光照射器111よりも構成が特定されている。1番目のレーザ光LS1は、1番目のレーザ光源111aによって照射される。2番目のレーザ光LS2は、2番目のレーザ光源111bによって照射される。レーザ光源111a、111bは、半導体レーザ等であってもよい。各レーザ光LS1、LS2の波長は限定されず、互いに異なる波長を適宜選択することができる。1番目のレーザ光LS1の波長は、青色の光に対応する488nm等であってもよく、2番目のレーザ光LS2の波長は、赤色の光に対応する638nm等であってもよいが、これらに限定されない。
[制御器112]
制御器112は、粒子2が1番目の照射位置P1に到達し1番目のレーザ光LS1を照射されて粒子2から発せられる蛍光に基づいて信号を取得される際に、2番目のレーザ光LS2の出力を2番目のレーザ光LS2の信号取得時の出力未満にする構成でもよい。又、制御器112は、粒子2が2番目の照射位置P2に到達し2番目のレーザ光LS2を照射されて粒子2から発せられる蛍光に基づいて信号を取得される際に、1番目のレーザ光LS1の出力を1番目のレーザ光LS1の信号取得時の出力未満にする構成でもよい。
制御器112は、粒子2が1番目の照射位置P1に到達し1番目のレーザ光LS1を照射されて粒子2から発せられる蛍光に基づいて信号を取得される際に、2番目のレーザ光LS2の出力を2番目のレーザ光LS2の信号取得時の出力未満にする構成でもよい。又、制御器112は、粒子2が2番目の照射位置P2に到達し2番目のレーザ光LS2を照射されて粒子2から発せられる蛍光に基づいて信号を取得される際に、1番目のレーザ光LS1の出力を1番目のレーザ光LS1の信号取得時の出力未満にする構成でもよい。
[粒子2]
本変形例の粒子分析装置100によって分析される粒子2すなわち微小粒子は、細胞、微生物及びリボゾームなどの生体関連微小粒子、ラテックス粒子、ゲル粒子及び工業用粒子などの合成粒子等が広く含まれてもよい。
本変形例の粒子分析装置100によって分析される粒子2すなわち微小粒子は、細胞、微生物及びリボゾームなどの生体関連微小粒子、ラテックス粒子、ゲル粒子及び工業用粒子などの合成粒子等が広く含まれてもよい。
生体関連微小粒子には、各種細胞を構成する染色体、リボゾーム、ミトコンドリア及びオルガネラすなわち細胞小器官などが含まれてもよい。また、細胞には、植物細胞、動物細胞及び血球系細胞などが含まれてもよい。更に、微生物には、大腸菌などの細菌類、タバコモザイクウイルスなどのウイルス類及びイースト菌などの細菌等が含まれてもよい。生体関連微小粒子には、核酸や蛋白質及びこれらの複合体などの生体関連高分子も包含されてもよい。
工業用粒子は、有機高分子材料、無機材料又は金属材料などで形成された粒子でもよい。有機高分子材料としては、ポリスチレン、スチレン・ジビニルベンゼン及びポリメチルメタクリレートなどを使用してもよい。無機材料としては、ガラス、シリカ及び磁性材料などを使用してもよい。金属材料としては、例えば金コロイド及びアルミニウムなどを使用してもよい。微小粒子の形状は、球形または非球形であってもよく、大きさや質量も特に限定されない。
粒子2は、レーザ光が照射されることによって蛍光を発する態様であれば、具体的な態様は限定されない。例えば、粒子2は、各レーザ光LS1、LS2の波長にそれぞれ対応する励起波長の蛍光色素で多重染色されていてもよい。
[流路31]
[マイクロチップ30]
図4に示すように、流路31は、マイクロチップ30に設けられている。流路31内には、粒子2を含むサンプル液が導入される。マイクロチップ30は、ガラスや、ポリプロピレン、ポリカーボネート、シクロオレフィンポリマー及びポリジメチルシロキサンなどといった各種プラスチックによって形成してもよい。マイクロチップ30の材質は特に限定されないが、好ましい態様の一例として、透光性を有する光学誤差が少ない材質を採用してもよい。
[マイクロチップ30]
図4に示すように、流路31は、マイクロチップ30に設けられている。流路31内には、粒子2を含むサンプル液が導入される。マイクロチップ30は、ガラスや、ポリプロピレン、ポリカーボネート、シクロオレフィンポリマー及びポリジメチルシロキサンなどといった各種プラスチックによって形成してもよい。マイクロチップ30の材質は特に限定されないが、好ましい態様の一例として、透光性を有する光学誤差が少ない材質を採用してもよい。
[信号取得器120]
信号取得器120は、各レーザ光LS1、LS2の照射によって粒子2から発せられた蛍光FL(LS1)、FL(LS2)(図5B参照)に基づいて信号を取得する構成である。信号取得器120の態様は限定されないが、好ましい態様の一例として、図4に示すように、信号取得器120は、光分離素子121、蛍光検出器122および信号処理器123を備えてもよい。更に、信号取得器120は、図4に示すように、0次光除去素子124を備えてもよい。
信号取得器120は、各レーザ光LS1、LS2の照射によって粒子2から発せられた蛍光FL(LS1)、FL(LS2)(図5B参照)に基づいて信号を取得する構成である。信号取得器120の態様は限定されないが、好ましい態様の一例として、図4に示すように、信号取得器120は、光分離素子121、蛍光検出器122および信号処理器123を備えてもよい。更に、信号取得器120は、図4に示すように、0次光除去素子124を備えてもよい。
[光分離素子121]
光分離素子121は、1番目のレーザ光LS1の照射によって粒子2から発せられた光を、蛍光FL(LS1)と散乱光(以下、サンプル散乱光と称する)Sとに分離し、蛍光FL(LS1)を蛍光検出器122に導光する。光分離素子121は、蛍光FL(LS1)を透過させ、サンプル散乱光Sを反射させる構成でもよい。光分離素子121は、2番目のレーザ光LS2の照射によって粒子2から発せられた蛍光FL(LS2)を、サンプル散乱光と分離する構成でもよい。光分離素子121は、各レーザ光LS1、LS2にそれぞれ対応するように複数配置されていてもよい。
光分離素子121は、1番目のレーザ光LS1の照射によって粒子2から発せられた光を、蛍光FL(LS1)と散乱光(以下、サンプル散乱光と称する)Sとに分離し、蛍光FL(LS1)を蛍光検出器122に導光する。光分離素子121は、蛍光FL(LS1)を透過させ、サンプル散乱光Sを反射させる構成でもよい。光分離素子121は、2番目のレーザ光LS2の照射によって粒子2から発せられた蛍光FL(LS2)を、サンプル散乱光と分離する構成でもよい。光分離素子121は、各レーザ光LS1、LS2にそれぞれ対応するように複数配置されていてもよい。
光分離素子121は、粒子2からの光の入射方向に対して傾きを有するように配置されていてもよい。光分離素子121は、特定の波長以上の波長の光を透過させ、特定の波長未満の波長の光を反射させる波長選択式のミラー等であってもよい。ミラーは、ダイクロイックミラー等であってもよい。
[蛍光検出器122]
蛍光検出器122は、光分離素子121に対して蛍光FL(LS1)、FL(LS2)の進行方向側に配置されている。蛍光検出器122には、蛍光FL(LS1)、FL(LS2)が入射する。蛍光検出器121は、入射した蛍光FL(LS1)、FL(LS2)を電気信号に変換して信号処理器123に出力する。蛍光検出器122は、PMT(Photomultiplier Tube)等であってもよい。
蛍光検出器122は、光分離素子121に対して蛍光FL(LS1)、FL(LS2)の進行方向側に配置されている。蛍光検出器122には、蛍光FL(LS1)、FL(LS2)が入射する。蛍光検出器121は、入射した蛍光FL(LS1)、FL(LS2)を電気信号に変換して信号処理器123に出力する。蛍光検出器122は、PMT(Photomultiplier Tube)等であってもよい。
[信号処理器123]
信号処理器123は、蛍光検出器122から入力された電気信号から、粒子2に該当する信号すなわち粒子2の特性分析に用いる信号を取得する。信号処理器123は、取得された信号を処理する。信号の処理には、信号の定量化、蛍光補正および画像の生成などといった粒子2の特性を分析するための各種の処理が含まれてもよいが、これらに限定されない。信号処理器123は、電子装置等によって構成してもよい。電子装置は、CPUやMPU等の演算処理装置およびRAMやROMなどの記憶装置等を備えてもよい。ROMには、信号処理器123の機能を実現するためのプログラムやデータを格納してもよい。演算処理装置は、ROMに格納されたプログラムを実行することで、信号処理器123の機能を実現してもよい。RAMは、演算処理装置の作業領域等として利用してもよい。ただし、かかる構成に限定されない。
信号処理器123は、蛍光検出器122から入力された電気信号から、粒子2に該当する信号すなわち粒子2の特性分析に用いる信号を取得する。信号処理器123は、取得された信号を処理する。信号の処理には、信号の定量化、蛍光補正および画像の生成などといった粒子2の特性を分析するための各種の処理が含まれてもよいが、これらに限定されない。信号処理器123は、電子装置等によって構成してもよい。電子装置は、CPUやMPU等の演算処理装置およびRAMやROMなどの記憶装置等を備えてもよい。ROMには、信号処理器123の機能を実現するためのプログラムやデータを格納してもよい。演算処理装置は、ROMに格納されたプログラムを実行することで、信号処理器123の機能を実現してもよい。RAMは、演算処理装置の作業領域等として利用してもよい。ただし、かかる構成に限定されない。
[0次光除去素子124]
0次光除去素子124は、散乱せずに直進してきたレーザ光LS1、LS2などの0次光ZLを遮断する。0次光除去素子124は、マスクや特定光を選択的に遮断する光学フィルタなどであってもよいが、これに限定されない。0次光除去素子124の配置位置も限定されず、蛍光検出器122の手前の好適な位置を選択してもよい。
0次光除去素子124は、散乱せずに直進してきたレーザ光LS1、LS2などの0次光ZLを遮断する。0次光除去素子124は、マスクや特定光を選択的に遮断する光学フィルタなどであってもよいが、これに限定されない。0次光除去素子124の配置位置も限定されず、蛍光検出器122の手前の好適な位置を選択してもよい。
[散乱光検出器130]
図4に示すように、本変形例の粒子分析装置100は、光分離素子121に対してサンプル散乱光Sの進行方向側の位置に、散乱光検出器130を有する。散乱光検出器130には、光分離素子121によって分離されたサンプル散乱光Sが入射する。散乱光検出器130は、入射したサンプル散乱光Sを電気信号に変換して信号処理器123に出力する。信号処理器123は、散乱光検出器130から入力された電気信号を処理する。散乱光検出器130は、フォトディテクタ等であってもよい。
図4に示すように、本変形例の粒子分析装置100は、光分離素子121に対してサンプル散乱光Sの進行方向側の位置に、散乱光検出器130を有する。散乱光検出器130には、光分離素子121によって分離されたサンプル散乱光Sが入射する。散乱光検出器130は、入射したサンプル散乱光Sを電気信号に変換して信号処理器123に出力する。信号処理器123は、散乱光検出器130から入力された電気信号を処理する。散乱光検出器130は、フォトディテクタ等であってもよい。
[装置の動作例]
図5は、本変形例の粒子分析装置100の動作例を示すタイムチャートである。図5に示す動作例は、本開示に係る光照射方法の一実施形態を含む。
図5は、本変形例の粒子分析装置100の動作例を示すタイムチャートである。図5に示す動作例は、本開示に係る光照射方法の一実施形態を含む。
図5における時刻t1とt2との間の期間T1では、1番目の照射位置P1に到達した粒子2が、1番目のレーザ光LS1を照射される。そして、このレーザ光LS1の照射によって粒子2から発せられた蛍光FL(LS1)が、信号処理器123によって信号として取得される(図5B参照)。
ここで、図6は、レーザ光が、粒子ではなく液流すなわち流路そのものに照射された場合のPMTの出力の一例を示すタイムチャートである。図6に示すように、PMTの出力には、スパイク状のノイズが含まれていることが分かる。このノイズ(以下、散乱ノイズと称する)は、レーザ光が液流に照射されることによって引き起こされた散乱光(以下、流路散乱光と称する)がPMTによって検出されたものである。複数のレーザ光を適用する場合、信号取得に寄与しないレーザ光が流路に照射されることで生じた流路散乱光が、信号取得に寄与するレーザ光が粒子に照射されることによって生じた蛍光に散乱ノイズとして含まれる虞がある。因みに、流路散乱光は、対応するレーザ光よりも長波長の光となるため、蛍光に対応するレーザ光の波長が長いほど、蛍光に含まれる他のレーザ光による流路散乱光は多くなる傾向にある。流路散乱光に基づく散乱ノイズは、蛍光信号の質を低下させ、評価値を悪化させる虞がある。
図5の例で言えば、期間T1において2番目のレーザ光LS2の出力が高いと、この2番目のレーザ光LS2によって生じた流路散乱光が、1番目のレーザ光LS1に対応する蛍光FL(LS1)の信号に、大きな散乱ノイズとして反映されてしまう虞がある。
そこで、制御器112は、期間T1では、1番目のレーザ光LS1を第1の光として扱い、2番目のレーザ光LS2を第2の光として扱う。すなわち、図5Aに示すように、期間T1では、制御器112によって、2番目のレーザ光LS2の出力が2番目のレーザ光LS2の信号取得時における出力未満に制御される。
次いで、図5における時刻t3とt4との間の期間T2では、2番目の照射位置P2に到達した粒子2が2番目のレーザ光LS2を照射される。そして、このレーザ光LS2の照射によって粒子2から発せられた蛍光FL(LS2)が、信号処理器123によって信号として取得される(図5B参照)。
ここで、期間T2において1番目のレーザ光LS1の出力が高いと、この1番目のレーザ光LS1によって生じた流路散乱光が、2番目のレーザ光LS2に対応する蛍光FL(LS2)の信号に、大きな散乱ノイズとして反映されてしまう虞がある。
そこで、制御器112は、期間T2では、2番目のレーザ光LS2を第1の光として扱い、1番目のレーザ光LS1を第2の光として扱う。すなわち、図5Aに示すように、期間T2では、制御器112によって、1番目のレーザ光LS1の出力が1番目のレーザ光LS1の信号取得時における出力未満に制御される。
以上のように、本変形例の粒子分析装置100では、図5に示した如く、レーザ光の信号取得時における出力をレーザ光の信号非取得時における出力未満とすることで、信号取得に寄与しないレーザ光に起因する散乱ノイズを削減することができる。これにより、蛍光信号の品質および評価値を向上させることができる。また、本変形例によれば、長波長側のレーザ光LS2による信号取得の際における短波長側のレーザ光LS1の出力を、短波長側のレーザ光LS1の信号取得時における出力未満とすることもできる。これにより、短波長側のレーザ光が長波長になることによる散乱ノイズを有効に削減することもできる。さらに、信号取得に寄与しない全てのレーザ光の出力を各レーザ光の信号取得時における出力未満とすることで、散乱ノイズを更に有効に削減することができる。
<3.第1の実施形態の第2の変形例>
[装置の構成例]
図7は、本変形例の粒子分析装置100の構成例を模式的に示す全体図である。本変形例の粒子分析装置100は、図4の粒子分析装置100に対して、光照射装置110が照射するレーザ光の数が相違する。これにともなって、本変形例の粒子分析装置100は、図4の粒子分析装置100に対して、制御器112の具体的な制御内容も相違する。以下、詳細に説明する。
[装置の構成例]
図7は、本変形例の粒子分析装置100の構成例を模式的に示す全体図である。本変形例の粒子分析装置100は、図4の粒子分析装置100に対して、光照射装置110が照射するレーザ光の数が相違する。これにともなって、本変形例の粒子分析装置100は、図4の粒子分析装置100に対して、制御器112の具体的な制御内容も相違する。以下、詳細に説明する。
[光照射装置110]
[光照射器111]
図7に示すように、本変形例の光照射器111は、1番目および2番目のレーザ光LS1、LS2に加えて、3番目のレーザ光LS3を照射する構成である。3番目のレーザ光LS3は、3番目のレーザ光源111cによって照射される。3番目のレーザ光LS3は、2番目の照射位置P2よりも下流の3番目の照射位置P3に照射される。3番目のレーザ光L3は、1番目および2番目のレーザ光LS1、LS2と波長が異なる。3番目のレーザ光L3は、1番目および2番目のレーザ光LS1、LS2よりも長波長のレーザ光であってもよいが、これに限定されない。
[光照射器111]
図7に示すように、本変形例の光照射器111は、1番目および2番目のレーザ光LS1、LS2に加えて、3番目のレーザ光LS3を照射する構成である。3番目のレーザ光LS3は、3番目のレーザ光源111cによって照射される。3番目のレーザ光LS3は、2番目の照射位置P2よりも下流の3番目の照射位置P3に照射される。3番目のレーザ光L3は、1番目および2番目のレーザ光LS1、LS2と波長が異なる。3番目のレーザ光L3は、1番目および2番目のレーザ光LS1、LS2よりも長波長のレーザ光であってもよいが、これに限定されない。
[制御器112]
制御器112は、粒子2が1番目の照射位置P1に到達し1番目のレーザ光LS1を照射されて粒子2の発する蛍光に基づき信号を取得される際に、2番、3番目のレーザ光LS2、3の出力を各レーザ光LS2、3の信号取得時における出力未満にしてもよい。亦、制御器112は、粒子2が2番目の照射位置P2に到達し2番目のレーザ光LS2を照射され粒子2の発する蛍光に基づいて信号を取得される際に、1番、3番目のレーザ光LS1、3の出力を各レーザ光LS1、3の信号取得時における出力未満にしてもよい。更に、制御器112は、粒子2が3番目の照射位置P3に到達し3番目のレーザ光LS3を照射され粒子2の発する蛍光に基づき信号を取得される際に、1番、2番目のレーザ光LS1、2の出力を各レーザ光LS1、2の信号取得時における出力未満にしてもよい。
制御器112は、粒子2が1番目の照射位置P1に到達し1番目のレーザ光LS1を照射されて粒子2の発する蛍光に基づき信号を取得される際に、2番、3番目のレーザ光LS2、3の出力を各レーザ光LS2、3の信号取得時における出力未満にしてもよい。亦、制御器112は、粒子2が2番目の照射位置P2に到達し2番目のレーザ光LS2を照射され粒子2の発する蛍光に基づいて信号を取得される際に、1番、3番目のレーザ光LS1、3の出力を各レーザ光LS1、3の信号取得時における出力未満にしてもよい。更に、制御器112は、粒子2が3番目の照射位置P3に到達し3番目のレーザ光LS3を照射され粒子2の発する蛍光に基づき信号を取得される際に、1番、2番目のレーザ光LS1、2の出力を各レーザ光LS1、2の信号取得時における出力未満にしてもよい。
[装置の動作例]
図8は、本変形例の粒子分析装置100の動作例を示すタイムチャートである。図8に示す動作例は、本開示に係る光照射方法の一実施形態を含む。
図8は、本変形例の粒子分析装置100の動作例を示すタイムチャートである。図8に示す動作例は、本開示に係る光照射方法の一実施形態を含む。
図8における時刻t1とt2との間の期間T1では、1番目の照射位置P1に到達した粒子2が、1番目のレーザ光LS1を照射され、これによって粒子2から発せられた蛍光FL(LS1)が、信号処理器123によって信号として取得される(図8B参照)。制御器112は、期間T1では、1番目のレーザ光LS1を第1の光として扱い、2番目および3番目のレーザ光LS2、LS3を第2の光として扱う。すなわち、図8Aに示すように、期間T1では、制御器112によって、2番目のレーザ光LS2の出力が、例えば後述の期間T2における出力の如き2番目のレーザ光LS2の信号取得時における出力未満に制御される。また、期間T1では、制御器112によって、3番目のレーザ光LS3の出力が、例えば後述の期間T3における出力の如き3番目のレーザ光LS3の信号取得時における出力未満に制御される。
次いで、図8における時刻t3とt4との間の期間T2では、2番目の照射位置P2に到達した粒子2が2番目のレーザ光LS2を照射され、これによって粒子2から発せられた蛍光FL(LS2)が、信号処理器123によって信号として取得される(図8B参照)。制御器112は、期間T2では、2番目のレーザ光LS2を第1の光として扱い、1番目および3番目のレーザ光LS1、LS3を第2の光として扱う。すなわち、図8Aに示すように、期間T2では、制御器112によって、1番目のレーザ光LS1の出力が、例えば期間T1における出力の如き1番目のレーザ光LS1の信号取得時における出力未満に制御される。また、期間T2では、制御器112によって、3番目のレーザ光LS3の出力が、3番目のレーザ光LS3の信号取得時における出力未満に制御される。
次いで、図8における時刻t5とt6との間の期間T3では、3番目の照射位置P3に到達した粒子2が3番目のレーザ光LS3を照射され、これによって粒子2から発せられた蛍光FL(LS3)が、信号処理器123によって信号として取得される(図8B参照)。制御器112は、期間T3では、3番目のレーザ光LS3を第1の光として扱い、1番目および2番目のレーザ光LS1、LS2を第2の光として扱う。すなわち、図8Aに示すように、期間T3では、制御器112によって、1番目のレーザ光LS1の出力が、1番目のレーザ光LS1の信号取得時における出力未満に制御される。また、期間T3では、制御器112によって、2番目のレーザ光LS2の出力が、2番目のレーザ光LS2の信号取得時における出力未満に制御される。
本変形例の粒子分析装置100によれば、図4の粒子分析装置100と同様の作用効果を奏することができ、または、分析対象すなわち蛍光の数を、分析精度を高く維持しながら増加させることができる。
<4.第2の実施形態>
[装置の構成例]
本実施形態の粒子分析装置100は、図4および図7の粒子分析装置100に対して、制御器112の構成が相違する。
[装置の構成例]
本実施形態の粒子分析装置100は、図4および図7の粒子分析装置100に対して、制御器112の構成が相違する。
具体的には、本実施形態の制御器112は、信号取得器120による蛍光信号の取得が開始される前から、第2の光の出力を第2の光の信号取得時における出力未満にする構成である。
[装置の動作例]
図9は、本変形例の粒子分析装置100の動作例を示すタイムチャートである。図9に示す動作例は、本開示に係る光照射方法の一実施形態を含む。
図9は、本変形例の粒子分析装置100の動作例を示すタイムチャートである。図9に示す動作例は、本開示に係る光照射方法の一実施形態を含む。
図9のタイムチャートは、図5に対して、期間T1の開始前から2番目のレーザ光LS2の出力が2番目のレーザ光LS2の信号取得時における出力未満に制御されることが特定されている。また、図9は、図5に対して、期間T2の開始前かつ期間T1の終了以後から、1番目のレーザ光LS1の出力が1番目のレーザ光LS1の信号取得時における出力未満に制御されることが特定されている。
本実施形態の粒子分析装置100によれば、図4および図7の粒子分析装置100と同様の作用効果を奏することができる。または、第1の光による信号の取得が開始された時点で既に第2の光の出力が下げられている状態にすることができるので、第1の光による信号の取得が開始されてから第2の光の出力を下げる場合に比較して、流路散乱ノイズを有効に抑制することができる。
<5.第2の実施形態の第1の変形例>
[装置の構成例]
本変形例の粒子分析装置100は、図9で説明した粒子分析装置100に対して、制御器112の構成が相違する。
[装置の構成例]
本変形例の粒子分析装置100は、図9で説明した粒子分析装置100に対して、制御器112の構成が相違する。
具体的には、本変形例の制御器112は、第1の光の出力の立ち上げすなわち上昇を緩やかに行う構成である。
[装置の動作例]
図10は、本変形例の粒子分析装置100の動作例を示すタイムチャートである。図10に示す動作例は、本開示に係る光照射方法の一実施形態を含む。
図10は、本変形例の粒子分析装置100の動作例を示すタイムチャートである。図10に示す動作例は、本開示に係る光照射方法の一実施形態を含む。
図10のタイムチャートは、図9に対して、期間T2の開始前における2番目のレーザ光LS2の出力の立ち上げすなわち最小出力値から最大出力値への変化が、一定の時間をかけて緩やかに行われていることが特定されている。
本変形例の粒子分析装置100によれば、図9の粒子分析装置100と同様の作用効果を奏することができ、または、EMI(Electro-Magnetic Interference)ノイズを削減することができる。
<6.第3の実施形態>
[装置の構成例]
図11は、本実施形態の粒子分析装置100の構成例を模式的に示す全体図である。本実施形態の粒子分析装置100は、第2の実施形態の粒子分析装置100に対して、制御器112の構成等が相違する。
[装置の構成例]
図11は、本実施形態の粒子分析装置100の構成例を模式的に示す全体図である。本実施形態の粒子分析装置100は、第2の実施形態の粒子分析装置100に対して、制御器112の構成等が相違する。
具体的には、本実施形態の制御器112は、第2の光の出力を第2の光の信号取得時における出力未満にする期間の始期を変更可能な構成である。制御器112が第2の光の出力を第2の光の信号取得時における出力未満にする期間の始期を変更するための具体的な構成は限定されない。例えば、制御器112は、第2の光の出力を第2の光の信号取得時における出力未満にする期間の始期を、入力装置140からの入力信号に応じた値に制御してもよい。また、制御器112は、第2の光の出力を第2の光の信号取得時における出力未満にする期間の始期を設定するための設定画面を表示装置150に表示させて、入力装置140による入力を受け付けてもよい。あるいは、制御器112は、第2の光の出力を第2の光の信号取得時における出力未満にする期間の始期を自動的に設定してもよい。この自動的な設定は、サンプル液の流速等の既取得情報に基づいてもよく、また、公知のサンプル測定条件の自動セットアップ機能に追加された新機能として具現化されてもよいが、これらの態様に限定されない。
[装置の動作例]
図12は、本実施形態の粒子分析装置100の動作例を示すタイムチャートである。図12に示す動作例は、本開示に係る光照射方法の一実施形態を含む。
図12は、本実施形態の粒子分析装置100の動作例を示すタイムチャートである。図12に示す動作例は、本開示に係る光照射方法の一実施形態を含む。
先ず、図12Aは、第2の光の出力を第2の光の信号取得時における出力未満にする期間の始期が、基準時刻t0から期間T1が経過した時刻t1に設定されている場合の出力状態である。図12では、第1の光を、2番目の照射位置P2を基準とした第1の光すなわち2番目のレーザ光LS2とし、第2の光を、2番目の照射位置P2を基準とした第2の光すなわち1番目のレーザ光LS1としている。つまり、図12Aは、1番目のレーザ光LS1の出力を1番目のレーザ光LS1の信号取得時における出力未満にする期間の始期が、時刻t1に設定されている場合の出力状態である。
基準時刻t0の態様は限定されない。例えば、基準時刻t0は、1番目のレーザ光LS1による信号の取得が開始された時刻すなわち第2の光による信号の取得が開始された時刻であってもよい。期間T1は、1番目のレーザ光LS1による信号の取得期間すなわち1番目のレーザ光LS1に対応するゲート期間であってもよいが、これに限定されない。また、1番目のレーザ光LS1の出力の立下げは、図12に示すように、2番目のレーザ光LS2の出力の立ち上げと同時に行われてもよく、または、2番目のレーザ光LS2の出力の立ち上げ前に行われてもよい。
次いで、制御器12は、期間T1より大きい期間T2を指定する入力信号を検知した場合に、図12Bに示すように、第2の光の出力を第2の光の信号取得時における出力未満にする期間の始期を、基準時刻t0から期間T2が経過した時刻t2に変更する。
また、制御器12は、期間T2より大きい期間T3を指定する入力信号を検知した場合に、図12Cに示すように、第2の光の出力を第2の光の信号取得時における出力未満にする期間の始期を、基準時刻t0から期間T3が経過した時刻t3に変更する。
このような始期を変更するための入力値T2、T3は、変更後の始期が信号取得期間に入らないように、下限および上限が設けられていることが望ましい。
本実施形態の粒子分析装置100によれば、第2の実施形態の粒子分析装置100と同様の作用効果を奏することができ、または、光の出力制御の態様の自由度を向上させることができる。
<7.第3の実施形態の第1の変形例>
[装置の構成例]
本変形例の粒子分析装置100は、図11の粒子分析装置100に対して、制御器112の構成が相違する。
[装置の構成例]
本変形例の粒子分析装置100は、図11の粒子分析装置100に対して、制御器112の構成が相違する。
具体的には、本変形例の制御器112は、第2の光の出力を第2の光の信号取得時における出力未満にする期間の始期の変更にともなって、第1の光の出力の立ち上げ速度を変更する構成である。
[装置の動作例]
図13は、本変形例の粒子分析装置100の動作例を示すタイムチャートである。図13に示す動作例は、本開示に係る光照射方法の一実施形態を含む。
図13は、本変形例の粒子分析装置100の動作例を示すタイムチャートである。図13に示す動作例は、本開示に係る光照射方法の一実施形態を含む。
先ず、図13Aは、第2の光の出力を第2の光の信号取得時における出力未満にする期間の始期が、基準時刻t0から期間T3が経過した時刻t3に設定されている場合の出力状態である。ここで、図12と同様に、図13では、第1の光を2番目のレーザ光LS2とし、第2の光を1番目のレーザ光LS1としている。図13Aの状態では、第1の光LS2の出力の立ち上げ速度が、制御器112によってある程度遅い速度に設定されている。すなわち、図13Aの状態では、第1の光LS2の出力の立ち上がり波形が、ある程度緩やかな波形に設定されている。緩やかな波形は、図13Aでは、時間経過にしたがって出力が漸増する傾斜状の波形であるが、これに限定されるものではない。
次いで、制御器12は、期間T3より小さい即ち短い期間T2を指定する入力信号を検知した場合、図13Bに示すように、第2の光の出力を第2の光の信号取得時における出力未満にする期間の始期を、基準時刻t0から期間T2が経過した時刻t2に変更する。このとき、制御器12は、第1の光LS2の出力の立ち上げ速度を、図13Aの場合よりも更に遅い速度に変更する。
次いで、制御器12は、期間T2より小さい期間T1を指定する入力信号を検知した場合に、図13Cに示すように、第2の光の出力を第2の光の信号取得時における出力未満にする期間の始期を、基準時刻t0から期間T1が経過した時刻t1に変更する。このとき、制御器12は、第1の光LS2の出力の立ち上げ速度を、図13Bの場合よりも更に遅い速度に変更する。
本変形例の粒子分析装置100によれば、第2の実施形態の粒子分析装置100と同様の作用効果を奏することができ、または、EMIノイズの削減により適した出力制御を実現することができる。
<8.第4の実施形態>
[装置の構成例]
本実施形態の粒子分析装置100は、第1〜第3の実施形態の粒子分析装置100に対して、制御器112の構成が相違する。
[装置の構成例]
本実施形態の粒子分析装置100は、第1〜第3の実施形態の粒子分析装置100に対して、制御器112の構成が相違する。
具体的には、本実施形態の制御器112は、第2の光の出力を第2の光の信号取得時における出力未満にする期間の終期を変更可能な構成である。制御器112が第2の光の出力を第2の光の信号取得時における出力未満にする期間の終期を変更するための具体的な構成は限定されない。例えば、第3の実施形態では、第2の光の出力を第2の光の信号取得時における出力未満にする期間の始期を変更するための構成を例示したが、同様の構成を本実施形態で採用してもよい。
[装置の動作例]
図14は、本実施形態の粒子分析装置100の動作例を示すタイムチャートである。図14に示す動作例は、本開示に係る光照射方法の一実施形態を含む。
図14は、本実施形態の粒子分析装置100の動作例を示すタイムチャートである。図14に示す動作例は、本開示に係る光照射方法の一実施形態を含む。
先ず、図14Aは、第2の光の出力を第2の光の信号取得時における出力未満にする期間の終期が、基準時刻t0から期間T1が経過した時刻t1に設定されている場合の出力状態である。ここで、図12と同様に、図14では、第1の光を2番目のレーザ光LS2とし、第2の光を1番目のレーザ光LS1としている。基準時刻t0は、2番目のレーザ光LS2による信号の取得が開始された時刻すなわち第1の光による信号の取得が開始された時刻であってもよい。期間T1は、2番目のレーザ光LS2による信号の取得期間すなわち2番目のレーザ光LS2に対応するゲート期間であってもよいが、これに限定されない。また、1番目のレーザ光LS1の出力の立上げは、図14に示すように、2番目のレーザ光LS2の出力の立ち下げと同時に行われてもよく、または、2番目のレーザ光LS2の出力の立ち下げ後に行われてもよい。
次いで、制御器12は、期間T1より大きい期間T2を指定する入力信号を検知した場合に、図14Bに示すように、第2の光の出力を第2の光の信号取得時における出力未満にする期間の終期を、基準時刻t0から期間T2が経過した時刻t2に変更する。
また、制御器12は、期間T2より大きい期間T3を指定する入力信号を検知した場合に、図14Cに示すように、第2の光の出力を第2の光の信号取得時における出力未満にする期間の終期を、基準時刻t0から期間T3が経過した時刻t3に変更する。
なお、制御器112は、第2の光の出力を第2の光の信号取得時における出力未満にする期間の終期が遅くなるにしたがって、第1の光(図14におけるLS2)の立下げ速度が次第に遅くなるように第1の光の出力を制御してもよい。
本変形例によれば、第1〜第3の実施形態の粒子分析装置100と同様の作用効果を奏することができ、または、信号取得後にもアボート処理等のためにレーザ光の出力を立ち上げておくことができるので、信号処理の自由度を向上させることができる。なお、信号取得後におけるレーザ光の出力の立ち上がり継続期間内に新たな信号が取得された場合、信号処理部123は、これらの前後する信号すなわちイベントの双方を削除してもよく、または、一方を削除してもよい。
<9.第5の実施形態>
[装置の構成例]
本実施形態の粒子分析装置100は、第1〜第4の実施形態の粒子分析装置100に対して、制御器112の構成が相違する。
[装置の構成例]
本実施形態の粒子分析装置100は、第1〜第4の実施形態の粒子分析装置100に対して、制御器112の構成が相違する。
具体的には、本実施形態の制御器112は、第2の光の発光を禁止することで、第2の光の出力を第2の光の信号取得時における出力未満にする構成である。
[装置の動作例]
図15は、本実施形態の粒子分析装置100の動作例を示すタイムチャートである。図15に示す動作例は、本開示に係る光照射方法の一実施形態を含む。
図15は、本実施形態の粒子分析装置100の動作例を示すタイムチャートである。図15に示す動作例は、本開示に係る光照射方法の一実施形態を含む。
図15における時刻t1とt2との間の期間T1では、1番目の照射位置P1に到達した粒子2が1番目の光L1を照射される。そして、この光L1の照射によって粒子2から発せられた光L(L1)が、信号取得器120によって受光されて信号として取得される。制御器112は、期間T1では、1番目の光L1を第1の光として扱い、2番目の光L2を第2の光として扱う。すなわち、図15Aに示すように、期間T1では、制御器112によって、2番目の光L2の発光が禁止される。
次いで、図15における時刻t3とt4との間の期間T2では、2番目の照射位置P2に到達した粒子2が2番目の光L2を照射される。そして、この光L2の照射によって粒子2から発せられた光L(L2)が、信号取得器120によって受光されて信号として取得される。制御器112は、期間T2では、2番目の光L2を第1の光として扱い、1番目の光L1を第2の光として扱う。すなわち、15Aに示すように、期間T2では、制御器112によって、1番目の光L1の発光が禁止される。
以上のように、本実施形態の粒子分析装置100では、図15に示した如く、信号取得に寄与しない照射光の発光を禁ずることで、信号取得に寄与しない照射光を起因としたノイズを更に有効に削減することができる。
<10.第6の実施形態>
本実施形態の粒子分析装置100は、図4の粒子分析装置100に対して、光照射器111、信号取得器120および制御器112の構成が特定されている。
本実施形態の粒子分析装置100は、図4の粒子分析装置100に対して、光照射器111、信号取得器120および制御器112の構成が特定されている。
具体的には、本実施形態の光照射器111は、1番目のレーザ光として青色レーザ光を照射し、2番目のレーザ光として赤色レーザ光を照射する構成である。
また、信号取得器120は、散乱光検出器130によって検出される青色レーザ光に対応するサンプル散乱光の信号によって、蛍光信号の取得のためのトリガをかける構成である。
さらに、制御器112は、トリガを、レーザ光の出力制御の時間の基準に活用する構成である。制御器112は、信号取得器120すなわち信号処理器123から、トリガの検知を通知される構成でもよい。通知は、信号入力によって行われてもよい。信号処理器123および制御器112は、トリガの検知からの経過時間を計時する構成でもよい。かかる構成は、信号処理器123および制御器112にタイマ等の計時器を備えることで具現化してもよいが、これに限定されない。
[装置の動作例]
[タイムチャート]
図16は、本実施形態の粒子分析装置100の動作例を示すタイムチャートである。図16に示す動作例は、本開示に係る光照射方法の一実施形態を含む。
[タイムチャート]
図16は、本実施形態の粒子分析装置100の動作例を示すタイムチャートである。図16に示す動作例は、本開示に係る光照射方法の一実施形態を含む。
本実施形態では、図16の左端に示すように、処理の開始当初から青色レーザ光LSBの出力を立ち上げ、赤色レーザ光LSRの出力を該レーザ光LSRの信号取得時における出力未満にしておくことで、青色レーザ光LSBの照射位置への粒子2の到達を待機する。このとき、赤色レーザ光LSRは、発光自体を禁止してもよい。
次いで、時刻t0において粒子2が青色レーザ光LSBの照射位置に到達すると、青色レーザ光LSBが照射された粒子2から発せられたサンプル散乱光が、散乱光検出器130によって検出されて電気信号に変換される。この電気信号が信号処理器123によってトリガとして検知されることで、信号処理器123がゲートを開く。これにより、信号処理器123が、蛍光検出器122から入力される青色レーザ光LSBに対応する蛍光信号の取得すなわち特性分析に用いる信号の取得を開始する。
次いで、トリガが検知された時刻t0から予め設定された期間T1が経過して時刻t1になると、信号処理器123が、青色レーザ光LSBに基づく信号の取得を終了する。
次いで、時刻t0から予め設定された期間T2が経過して時刻t2になると、制御器112が、青色レーザ光LSBの出力を青色レーザ光LSBの信号取得時における出力未満に制御する。期間T2は、期間T1と同一であってもよい。
次いで、時刻t0から予め設定された期間T3(>T1、T2)が経過して時刻t3になると、信号処理器123が、蛍光検出器122から入力される赤色レーザ光LSRに対応する蛍光信号の取得を開始する。
次いで、時刻t0から予め設定された期間T4(>T3)が経過して時刻t4になると、信号処理器123が、赤色レーザ光LSRに基づく信号の取得を終了する。
次いで、時刻t0から予め設定された期間T5が経過して時刻t5になると、制御器112が、赤色レーザ光LSRの出力を赤色レーザ光LSRの信号取得時における出力未満に制御する。期間T5は、期間T4と同一であってもよい。
[フローチャート]
図17は、本実施形態の粒子分析装置100の動作例を示すフローチャートである。
図17は、本実施形態の粒子分析装置100の動作例を示すフローチャートである。
図17では、先ず、ステップ1(S1)において、制御器112により、赤色レーザ光の出力を赤色レーザ光の信号取得時における出力未満に制御する。
次いで、ステップ2(S2)において、信号処理器123により、青色レーザ光のサンプル散乱光に基づくトリガが検知されたか否かを判定する。そして、肯定的な判定結果が得られた場合には、ステップ3(S3)に進み、否定的な判定結果が得られた場合には、ステップ2(S2)に戻る。
次いで、ステップ3(S3)において、信号処理器123により、青色レーザ光に基づく蛍光信号の取得を開始する。
次いで、ステップ4(S4)において、信号処理器123により、トリガ検知から第1の期間が経過したか否かを判定する。そして、肯定的な判定結果が得られた場合には、ステップ5(S5)に進み、否定的な判定結果が得られた場合には、ステップ4(S4)に戻る。
次いで、ステップ5(S5)において、信号処理器123により、青色レーザ光に基づく蛍光信号の取得を終了する。
次いで、ステップ6(S6)において、信号処理器123により、トリガ検知から第2の期間が経過したか否かを判定する。そして、肯定的な判定結果が得られた場合には、ステップ7(S7)に進み、否定的な判定結果が得られた場合には、ステップ6(S6)に戻る。
次いで、ステップ7(S7)において、制御器112により、青色レーザ光の出力を青色レーザ光の信号取得時における出力未満に制御する。
次いで、ステップ8(S8)において、信号処理器123により、トリガ検知から第3の期間が経過したか否かを判定する。そして、肯定的な判定結果が得られた場合には、ステップ9(S9)に進み、否定的な判定結果が得られた場合には、ステップ8(S8)に戻る。
次いで、ステップ9(S9)において、信号処理器123により、赤色レーザ光に基づく蛍光信号の取得を開始する。
次いで、ステップ10(S10)において、信号処理器123により、トリガ検知から第4の期間が経過したか否かを判定する。そして、肯定的な判定結果が得られた場合には、ステップ11(S11)に進み、否定的な判定結果が得られた場合には、ステップ10(S10)に戻る。
次いで、ステップ11(S11)において、信号処理器123により、赤色レーザ光に基づく蛍光信号の取得を終了する。
次いで、ステップ12(S12)において、信号処理器123により、トリガ検知から第5の期間が経過したか否かを判定する。そして、肯定的な判定結果が得られた場合には、ステップ1(S1)に進み、否定的な判定結果が得られた場合には、ステップ12(S12)に戻る。粒子分析装置100は、上記一連の工程を、測定終了のトリガが検知されるまで繰り返してもよい。
本変形の粒子分析装置100によれば、レーザ光の出力の制御と信号の取得とを共通の基準すなわちトリガに基づいて行うことができるので、制御を簡素化することができる。
上述の各実施形態および変形例は、これらを適宜組み合わせてもよい。
各実施形態および変形例に記載された作用効果はあくまで例示であって限定されるものでは無く、他の作用効果があってもよい。本開示は、各実施形態および変形例に記載された複数の作用効果のいずれか一つを奏すればよい。
また、本開示は、以下のような構成をとることもできる。
(1)粒子が通流する流路の相互に異なる照射位置に対して各照射位置にそれぞれ対応する複数の光を照射する光照射器と、前記光照射器の発光を制御する制御器と、を備え、前記制御器は、前記粒子が、第1の光の照射位置に到達して前記第1の光を照射されて前記粒子から発せられる光に基づいて信号を取得される際に、第2の光の出力を前記第2の光の照射による前記粒子からの信号取得の際における前記第2の光の出力未満にする構成の光照射装置。
(2)前記制御器は、前記第1の光の照射による信号の取得が開始される前から、前記第2の光の出力を前記第2の光の照射による信号取得の際における第2の光の出力未満にする構成の(1)記載の光照射装置。
(3)前記制御器は、前記第2の光の出力を前記第2の光の照射による信号取得の際における第2の光の出力未満にする期間の始期を変更可能である(2)記載の光照射装置。
(4)前記制御器は、前記第2の光の出力を前記第2の光の照射による信号取得の際における第2の光の出力未満にする期間の終期を変更可能である(1)〜(3)のいずれか記載の光照射装置。
(5)前記制御器は、前記第2の光の発光を禁止することで、前記第2の光の出力を前記第2の光の照射による信号取得の際における第2の光の出力未満にする構成の(1)〜(4)のいずれか記載の光照射装置。
(6)前記第2の光は、前記第1の光よりも短波長の光を含む(1)〜(5)のいずれか記載の光照射装置。
(7)前記第2の光は、前記第1の光以外の全ての光である(6)記載の光照射装置。
(8)前記第1の光の照射による信号取得の際における前記第2の光の出力は、前記第1の光の出力未満である(1)〜(7)のいずれか記載の光照射装置。
(9)粒子が通流する流路の相互に異なる照射位置に対して各照射位置にそれぞれ対応する複数の光を照射する光照射器の発光を制御する構成で、前記粒子が、第1の光の照射位置に到達して前記第1の光を照射されて前記粒子から発せられる光に基づいて信号を取得される際に、第2の光の出力を前記第2の光の照射による前記粒子からの信号取得の際における前記第2の光の出力未満にする構成の光照射制御装置。
(10)コンピュータを、
粒子が通流する流路の相互に異なる照射位置に対して各照射位置にそれぞれ対応する複数の光を照射する光照射器の発光を制御し、
前記粒子が、第1の光の照射位置に到達して前記第1の光を照射されて前記粒子から発せられる光に基づいて信号を取得される際に、第2の光の出力を前記第2の光の照射による前記粒子からの信号取得の際における前記第2の光の出力未満にする手段
として機能させる光照射制御プログラム。
(1)粒子が通流する流路の相互に異なる照射位置に対して各照射位置にそれぞれ対応する複数の光を照射する光照射器と、前記光照射器の発光を制御する制御器と、を備え、前記制御器は、前記粒子が、第1の光の照射位置に到達して前記第1の光を照射されて前記粒子から発せられる光に基づいて信号を取得される際に、第2の光の出力を前記第2の光の照射による前記粒子からの信号取得の際における前記第2の光の出力未満にする構成の光照射装置。
(2)前記制御器は、前記第1の光の照射による信号の取得が開始される前から、前記第2の光の出力を前記第2の光の照射による信号取得の際における第2の光の出力未満にする構成の(1)記載の光照射装置。
(3)前記制御器は、前記第2の光の出力を前記第2の光の照射による信号取得の際における第2の光の出力未満にする期間の始期を変更可能である(2)記載の光照射装置。
(4)前記制御器は、前記第2の光の出力を前記第2の光の照射による信号取得の際における第2の光の出力未満にする期間の終期を変更可能である(1)〜(3)のいずれか記載の光照射装置。
(5)前記制御器は、前記第2の光の発光を禁止することで、前記第2の光の出力を前記第2の光の照射による信号取得の際における第2の光の出力未満にする構成の(1)〜(4)のいずれか記載の光照射装置。
(6)前記第2の光は、前記第1の光よりも短波長の光を含む(1)〜(5)のいずれか記載の光照射装置。
(7)前記第2の光は、前記第1の光以外の全ての光である(6)記載の光照射装置。
(8)前記第1の光の照射による信号取得の際における前記第2の光の出力は、前記第1の光の出力未満である(1)〜(7)のいずれか記載の光照射装置。
(9)粒子が通流する流路の相互に異なる照射位置に対して各照射位置にそれぞれ対応する複数の光を照射する光照射器の発光を制御する構成で、前記粒子が、第1の光の照射位置に到達して前記第1の光を照射されて前記粒子から発せられる光に基づいて信号を取得される際に、第2の光の出力を前記第2の光の照射による前記粒子からの信号取得の際における前記第2の光の出力未満にする構成の光照射制御装置。
(10)コンピュータを、
粒子が通流する流路の相互に異なる照射位置に対して各照射位置にそれぞれ対応する複数の光を照射する光照射器の発光を制御し、
前記粒子が、第1の光の照射位置に到達して前記第1の光を照射されて前記粒子から発せられる光に基づいて信号を取得される際に、第2の光の出力を前記第2の光の照射による前記粒子からの信号取得の際における前記第2の光の出力未満にする手段
として機能させる光照射制御プログラム。
110 光照射装置
111 光照射器
112 制御器
2 粒子
31 流路
111 光照射器
112 制御器
2 粒子
31 流路
Claims (10)
- 粒子が通流する流路の相互に異なる照射位置に対して各照射位置にそれぞれ対応する複数の光を照射する光照射器と、
前記光照射器の発光を制御する制御器と、を備え、
前記制御器は、前記粒子が、第1の光の照射位置に到達して前記第1の光を照射されて前記粒子から発せられる光に基づいて信号を取得される際に、第2の光の出力を前記第2の光の照射による前記粒子からの信号取得の際における前記第2の光の出力未満にする構成の光照射装置。 - 前記制御器は、前記第1の光の照射による信号の取得が開始される前から、前記第2の光の出力を前記第2の光の照射による信号取得の際における第2の光の出力未満にする構成の請求項1記載の光照射装置。
- 前記制御器は、前記第2の光の出力を前記第2の光の照射による信号取得の際における第2の光の出力未満にする期間の始期を変更可能である請求項2記載の光照射装置。
- 前記制御器は、前記第2の光の出力を前記第2の光の照射による信号取得の際における第2の光の出力未満にする期間の終期を変更可能である請求項1記載の光照射装置。
- 前記制御器は、前記第2の光の発光を禁止することで、前記第2の光の出力を前記第2の光の照射による信号取得の際における第2の光の出力未満にする構成の請求項1記載の光照射装置。
- 前記第2の光は、前記第1の光よりも短波長の光を含む請求項1記載の光照射装置。
- 前記第2の光は、前記第1の光以外の全ての光である請求項6記載の光照射装置。
- 前記第1の光の照射による信号取得の際における前記第2の光の出力は、前記第1の光の出力未満である請求項1記載の光照射装置。
- 粒子が通流する流路の相互に異なる照射位置に対して各照射位置にそれぞれ対応する複数の光を照射する光照射器と、前記光照射器の発光を制御する制御器とを有する光照射装置と、
前記粒子から発せられた光に基づいて信号を取得する信号取得器と、を備え、
前記制御器は、前記粒子が、第1の光の照射位置に到達して前記第1の光を照射されて前記粒子から発せられる光に基づいて信号を取得される際に、第2の光の出力を前記第2の光の照射による前記粒子からの信号取得の際における前記第2の光の出力未満にする構成の粒子分析装置。 - 光照射装置から照射される複数の光にそれぞれ対応する複数の照射位置が設定された流路を通流する粒子が、第1の光の照射位置に到達して前記第1の光を照射されて前記粒子から発せられる光に基づいて信号を取得される際に、第2の光の出力を前記第2の光の照射による前記粒子からの信号取得の際における前記第2の光の出力未満にする光照射方法。
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