JPS5910853A - 試料撹拌装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、試料分析装置、特に順次に装置に送給される
一連の試料の各々をそれぞれ自動的に順次の複数回の測
光検査をする装置に関するものである。

例えば、臨床診断の分野で広く使用されている種々の分
析技術には、試料の測光検査が含まれており、実施すべ
き各試料の測光検査において、長い期間にわたり少なく
とも間欠的に検査を行うことが特別に必要になる場合が
ある。このような検査を自動的に行うよう設計した既知
の装置においては、迅速に回転するロータによって試料
を相持し、試料を順次に適当な測光装置に送る。しかし
・この型式の装置は試料群全体をロータＧこ装填してか
らでないと、いずれの試料の分析をも開始することがで
きないという欠点がある。従って多くの用途に対して一
ヒ述の必要条件を満足するとともに、順次に供給さノ］
、る一連の試料を処理することができる装置を得ること
が望ましい。しかし、このような装置を得るための種々
の試みにおいて、各試料を検査すべき期間よりも短い間
隔毎に順次の試料を装置に供給することができないとい
う制約がある。このことにより、試料の処理効率が大き
く制限を受けることになる。

本発明の目的はこの制限を受けない試料分析装置を得る
にある。

この目的を達成するため本発明試料分析装置は、個別の
試料を多数の位置で担持することができるターンテーブ
ルであって、これら試料担持位置をターンテーブルの回
転軸線を中心とする円周上に円形に配列したターンテー
ブルと、第１位置でターンテーブルに試料を順次に導入
させる分配手段と、第２位置でターンテーブルから順次
試料を取・・出す取出手段と、を具え、この分配手段お
よび取・山手段を同じ周期で周期的作動を行うよう構成
し、またターンテーブルの各試料担持位置に担持した試
料を測光検査する測光装置と、前記ターンテーブルとＲ
ｊＪ記測光測光装置なくとも一部どを相対回転させる駆
動手段とを具え、この駆動手段によりターンテーブルを
反復回転移動して前記試料担持位置の各々を順次の所定
位置に順送りし、前記分配手段を作動させて試料を導入
する時点では先ず前記第１位置をとり、前記取出手段を
作動させて１・・試料を取出す時点では前記第２位置を
とるよう構成し、前記２つの時点間の間隔は、各試料相
持位置に関して前記分配手段の作動によりターンテーブ
ルに導入される各試料が、前記取出手段によりターンテ
ーブルから取出される前に、０１１記相対回１転によっ
て、ｕＪ記測光装置による複数Ｕのｌｌ［ｌｌ次の検査
を確実に受けることができるに十分な長さに設定したこ
とを特徴とする。

次に、本発明を図面につき説明する。

図示の装置は血液、試料を一種斗たけ複数種の試・・薬
との反応の比色、光分散および発光分析の測定用に用い
るものであり、中空の垂直トラニオン２を支持する固定
フレイム１を具える。トラニオン２の内側に同軸状に中
空の回転自在な軸８を延在し、この軸の上端をフレイム
ｌ上に取り付けた電気モータ４にベルト−ブーり装置お
よび歯１１３によって連結する。トラニオン２のまわり
に同軸状に他の回転自在の軸５を配置し、この軸の下端
に水平台６を取り付け、上端を他のプーリーベルト装置
によって段歩モータである第２電気モータ１４に連結す
る。台６は円形にして固定カバー１７によって覆い、台
の中心をトラニオン２並びに軸８および５の共通軸線上
に位置させ、台の外周のまわりＧこは複数個のキュベツ
トまたはガラス管を等間隔で配置する。これらのガラス
管は台６に対して固定するのが望ましいが、他の方法と
して台に形成した切欠内に着脱自在にはめこむこともで
きる。各ガラス管を台の水準からフレイム１の内部に下
方に延長する。台６の下方に位置する軸８の下端を軸３
に対して半径方向に延長する水平腕・７に連結する。軸
８は腕７のための均衡重錘にも連結する。腕７により２
本のガラス繊維光案内８および９を支持する。光案内８
の入力端を軸３の上端に配置し、光案内を軸３内で同軸
状に垂直方向下方に延長する。１ＩＯｉ１３の下端にお
いて案内８を腕７に沿って半径方向外方に延長し、案内
８の出力端を台６の外周の内方の位置に腕に沿って配置
する。案内８の出力端はスリット状の出力孔を限定する
。案内９の入力端は台の外周の外方で腕７上に取り付け
、案内８の端部と整列させる。案内９の入力端はスリッ
ト状の入力孔を限定する。案内９を台の外周から腕７に
沿って半径方向内方に延長し、この出力端を軸３の軸線
に沿って垂直方向下方に指向させる。これらの光案内は
半径方向および軸線方向Ｍ（分間の曲率が過度にならな
いように曲げる。

軸３の上端の上方にはランプ１０を配置し、光を光案内
８の入力端によって限定される円形の入力孔内に垂直方
向下方に指向させる。ランプ１゜と入力孔との間に入力
孔に入る光の波長を選択するフィルタまたは格子ユニッ
トを取り付け、これ１により異った反応を測定できるよ
うにする。案内８の出力端の半径方向外方に修正スフノ
ット（図示せず）、集束レンズ１１および他の修正スリ
ット（図示せず）を具える光学系を設け、ガラス管内の
液体に案内によって送られる光を集束させる。

光学系を腕７に形成した水平スライドに答易に調節でき
るようクランプする。液体を透過した光は案内９の入力
端に入ってそのＩ（，１力端に送られ、ここから軸３の
軸線に沿って垂直方向下方に光増幅・・・器１２に送ら
れる。

血液分析機の作動時には、台６はモータ１４によって、
テーブル６の外周のまわりの切欠内に取り付けられたギ
ュベットを清浄する清浄位置１５、およびテーブル６の
順次の段歩回転運動間の６滞・溜時間中に血液試料およ
び所定量の試薬（および恐らく希釈剤および乃たは染剤
も）も異ったガラス管内に入れる分配位置１６を通過し
て回転する。

同時に、モータ４により軸８を各滞溜時間中に少なくと
も一回転させ、これにより腕７を回転させ“□・て光案
内９からの光線がガラス管を順次に走査しガラス管内の
液体を透過する光を光案内９で受光して光増幅８ａ１２
に送って出力電圧を供給し、この出力電圧の大きさは案
内９が受光する光の強さによる。光増幅器１２をコンピ
ュータ（図示せず）に接続し、これにより各ガラス管に
対する光増幅器１２の出力電圧を表わす軸３の各回転に
よる一セットのデータを蓄積する。実際には、テーブル
６の各滞溜時間中だけモータ４を回転させるより運動中
に受けるデータを無視するようコンピュータを構成する
。更にモータ４を軸３の各滞溜時間中は非整数回転数で
回転させ、コンピュータが実際の回転数以下の最も近い
整数の軸回転数に対するデータだけを受けるようフンピ
ユー々を構成する。

分析機は連続作動させ、すなわち、試料を所定のガラス
管に入れたらそのガラス管がガラス管の清浄を行う清浄
位置に達し、ガラス管がここから他の試料を入れる分配
位置に至るまでテーブルを回転させ、−刃軸８は連続的
に回転させてガラス管が分配位置から清浄位置に至る間
に光案内からの光線によってガラス管を数回走査する。

所望に応じ、図示の装置は血液試料の比色分析に使用す
ることができる。しかし、僅かな変形を加えることによ
って、この装置は血液試料の光分ｉｔたは発光分析に使
用することができる。この変形例を第１図に破線で示し
、これは光案内９を案内９′としたものであり、案内９
′の入力端をガラス管の下方に垂直に旧っ案内８の出力
端に直角にし、光案内９′の出力端と光増幅ｉｔ２との
間にカラーフィルタを位置させる。この場合光増幅器の
出力電圧はフィルタによって予め定められた所定の波長
帯域における案内８からの光がガラス管□を通過する強
度による。

上述したように、モータ１４はテーブル６をトラニオン
２並びに軸３および５の北進軸線のまわりに段歩的に回
転させる段歩モータである。テーブルは順次の段歩運動
間の所定滞溜時間は静止し・ており、この間に清浄位置
のガラス管は清浄され分配位置においては血液の試料お
よび試薬がガラス管内に分配される０モータ１４のロー
タを１＠次に４　［ａ１回回動位させてテーブルに４回
の回転インパルスを供給することによって各回転段歩運
動を行わせ、これらのインパルスは６対のパルス間で短
い間隔で２対与える。第１対の第１インパルスは短いも
のでテーブルを所望の回転方向に変位させる。テーブル
の慣性のためにテーブルはモータロータの新たな回動位
置である回動位置をペルトド・およびプーリ装置（ベル
トは非弾性とする）により通り過ぎ、モータロータは新
たな位置を過ぎて回転させら才する。しがしロータはス
テータの磁力により引き戻されるため直ちに復元トルク
が段歩モータに発生してロータを新たな位置に復帰させ
（・このためテーブルを回転Ｉ！１ＩＩＩ線のまわりに
揺動させ始める。この揺動はテーブルに加えられる第１
対の第２インパルスによって強化されるがテーブルは第
１インパルスの供給方向に移動する。パルスの大きさお
よびまたは間隔を調節することにより・・テーブルの動
的応答を調節することができる。こ１の揺動がほぼ完全
に消滅した際、第２対のインパルスをテーブルに供給し
、テーブルを再び揺動させる。第２の揺動が消滅すると
、テーブルは段歩運動間の滞溜時間の終るまで静止した
ままである。

縦軸に距離を、横軸に時間をプロットした第８図に示す
グラフはテーブルの外周のまわりに固定位置、例えば分
配位置から測ったガラス管の位置が時間とともに変化し
、特に６対のインパルス後揺動が減衰し、揺動後ガラス
管が新たな位置に休止する状態を示す。インパルスを発
生させるのに用いるトリガパルスを第３図にａ、ｂ、ｃ
およびｄで示す。

揺動はガラス管内の液体を攪拌し、これにより血液およ
び試薬を混合するために行うものである□。

揺動の間隔（振動数）はターンテーブルの慣性モ・−メ
ント、段歩モータのトルク変位特性、段歩モータとター
ンテーブルとの間の入力対出力速度比および種々の軸受
表面のパこわさ′°（すなわち普通のおよび粘性摩擦）
に依存し、良好な混合を行うためにはテーブルの円周方
向のガラス管の幅を揺動の振幅および間隔に関して所定
の範囲にあるようにする必要がある。揺動の間隔が長す
ぎ、およびまたは振幅がガラス管の幅に対して小さずぎ
ると、揺動によりガラス管内の液体を十分に混合させる
ことはできないが、間隔が短かすぎおよび寸たけ振動が
大きすぎても、液体はガラス管からこぼわる程攪拌され
る傾向がある。テーブルの各回転段歩運動によりガラス
管を動かす距離およびガラス管を動かす速度はモータに
供給されるバ１ルスの数、各供給パルスの数、各供給パ
ルスに対する回動変位量（例えば１／２００回転）、お
よびモータとターンテーブルとの間の歯車比により決ま
る。

図示の装置は血液を分析するために使用することができ
るが、同様の原理を利用して血液試料以外の体液のよう
な他の液体試料を分析する装置も得ることができる。一
般的に、液本試料は単一の液体または試料材料のサンプ
ルおよびこれと混合すべき他の材料を含み、試料材料お
よび他の材料−・はガス体ではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明試料分析装置の実施例としての自動血液
分析機の部分の縦断面図、第２図は第１図の装置■−■
線上の横断面図、第８図は縦軸に距離、横軸に時間をプ
ロットしたテーブルの揺動状態を示すグラフである。 １・・・固定フレイム、２・・・トラニオン、８．５・
・・軸、４．１４・・・モータ、６・・・テーブル、７
・・・腕、８、９　、９’・・・光案内、１０・・・ラ
ンプ、１１・・・集束・レンズ、１２・・・光増幅器、
１８・・・歯車箱、１５・・・清浄位置、１６・・・分
配位置。 特許出願人　　ザ・セクレタリー・オブ・ステート・フ
ォア・ソシアル・サービセス

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 個別の試料を多数の位置で相持することができるターン
   テーブルであって、これら試料担持位置をターンテーブ
   ルの回転軸線を中心とする円周上に円形に配列したター
   ンテーブルと、第１位置でターンテーブルに試料を順次
   に導入させる分配手段と、第２位置でターンテーブルか
   ら順次試料を取出す取出手段と、を具え、この分配手段
   および取出手段を同じ周期で周期的作動を行うよう構成
   し、またターンテーブルの各試料相持位置に相持した試
   料を測光検査する測光装置と、前記ターンテーブルと前
   記測光装置の少なくとも一部とを相対回転させる駆動手
   段とを具え、この駆動手段によりターンテーブルを反復
   回転移動して前記試料担持位置の各々を順次の所定位置
   に順送りし、前記分配手段を作動させて試料を導入する
   時点では先ず前記第１位置をとり、前記取出手段を作動
   させて試料を取出す時点では前記第２位置をとるよう構
   成し、前記２つの時点間の間隔は、各試料相持位置に閃
   して前記分配手段の作動によりターンテーブルに導入さ
   れる各試料が、前記取出手段によりターンテーブルから
   取出される前に、前記相対回転によって、前記測光装置
   による複数個の順次の検査を確実に受けることができる
   に十分ｔ「長さに設定したことを特徴とする試料分析装
   置。