JP5086335B2 - フローセル及びそれを備えた粒子形状分析装置 - Google Patents
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Description
ここで、定常平面伸張流動とは、流路内の同一部において(流路上流端からの距離が同一の流路部分において)、絞り部表面からの距離が同一の面内のサンプル流の流速が一定であり、かつサンプル流の流れ方向の速度が絞り部の上流端からの距離に応じて一定の比率で増加する定常伸張流動状態をいう。
ちなみに、伸張流動には3つの形態があり、それぞれ一軸伸張流動、二軸伸張流動および平面伸張流動とよばれる。このうち、平板状の粒子の姿勢を制御する特性を有するのは平面伸張流動である。伸張速度、すなわち流れ場の主流方向の速度の流動方向に対する増加率が一定の流れ場を定常伸張流動という。定常平面伸張流動は粒子に作用する流動配向に関わる力が流動中に変化しないことから安定な粒子姿勢制御特性を示す。
本態様によれば、絞り部の入口でのサンプル流の乱れが可及的に抑制される結果、より連続的な流れとすることができる。この結果、流路内で複数の粒子が重なった状態となる確率をさらに低下させることができる。
本発明の第8の態様は、粒子を含むサンプル液をキャリア液で包み込んだサンプル流を作製するサンプル流作製部と、第1〜第7の態様の何れか一つに記載するフローセルと、
前記フローセルの透過部から光を照射して前記サンプル流に含まれる粒子を検出する粒子検出部と、前記粒子検出部の出力を解析して粒子の形態的情報を算出する解析部とを具備する粒子形状分析装置にある。
図1は、本発明の実施形態1に係る粒子形状分析装置を示す概略図である。図1に示すように、本実施形態に係る粒子形状分析装置1は、分散ユニット10と、分散ユニット10に接続されたポンプユニット20と、ポンプユニット20に接続された観察ユニット30と、観察ユニット30に接続された解析部である解析ユニット40と、それらすべてに接続されているコントロールユニット50とで構成されている。なお、本実施形態では、後述するように、観察ユニット30はサンプル流作製部、フローセル及び粒子検出部により構成されている。
実施形態1では、上述した形状の絞り部321はフローセル32の上流側開口326から下流側開口327に亘って形成されているが、上流側開口326と下流側開口327との間に形成されていればどこに設けられていてもよい。なお、その場合であっても、透過部は絞り部内に設けられていなければならないのはいうまでもない。
実施形態1及び2では、絞り部321、321Aは、流路が断面矩形になるように形成されていたが、流路の断面積が連続的に減少し、かつ流路内を流れるサンプル流が定常平面伸張流動となるように形成されるものであればよい。この条件を満たせば流路の断面が、例えば円形や台形などになっていてもよい。さらに、実施形態1及び2では、絞り部321、321Aは、流路の上下方向(一方向)の幅のみが変化するようになっていたが、左右方向(他方向)の幅も変化するようにしてもよい。このようにしても、実施形態1及び2と同様の効果が得られる。なお、このような絞り部の形状は、数値計算を用いて算出することになる。
Claims (8)
- 粒子を含むサンプル液をキャリア液で包み込んだサンプル流が流れる流路が形成され、該流路を絞るように形成された絞り部と、光を透過する透過部とを有するフローセルであって、
前記絞り部は、前記流路の横断面形状における幅が、前記絞り部の上流端から下流側に向かって距離に反比例して減少するとともに、前記流路の断面積が連続的に減少し、且つ前記流路内を流れるサンプル流の変形速度が一定である定常平面伸張流動となるように形成され、
前記透過部が前記絞り部内に設けられていることを特徴とするフローセル。 - 前記絞り部は、前記流路が断面矩形となるように形成され、前記矩形部の奥行きの寸法は変化せずに厚みだけを連続的に変化させていることを特徴とする請求項1に記載のフローセル。
- 前記絞り部は、前記流路の一方向の幅を両側から絞るように形成され、且つ前記一方向における前記流路の中央からの距離が前記絞り部の上流端からの距離に反比例して減少するように形成されることを特徴とする請求項2に記載のフローセル。
- 前記絞り部は、前記流路の一方向の幅を片側から絞るように形成され、且つ前記一方向における前記流路の一方向の幅が前記絞り部の上流端からの距離に反比例して減少するように形成されることを特徴とする請求項2に記載のフローセル。
- 前記透過部は、前記絞り部の下流側端部に設けられていることを特徴とする請求項1〜4の何れか一項に記載のフローセル。
- すべての部材が透過部材で構成されていることを特徴とする請求項1〜5の何れか一項に記載のフローセル。
- 前記絞り部は、その上流端から下流端までの途中までは、前記サンプル流の前記変形速度が連続的に増大するとともに、前記途中から前記下流端までは、前記サンプル流の前記変形速度が一定である定常平面伸張流動となるように形成されていることを特徴とする請求項1〜6の何れか一項に記載のフローセル。
- 粒子を含むサンプル液をキャリア液で包み込んだサンプル流を作製するサンプル流作製部と、
請求項1〜7の何れか一項に記載するフローセルと、
前記フローセルの透過部から光を照射して前記サンプル流に含まれる粒子を検出する粒子検出部と、
前記粒子検出部の出力を解析して粒子の形態的情報を算出する解析部とを具備する粒子形状分析装置。
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