JPS62112034A - 粒子解析装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、フローサイトメータ等において、測光光学系
及びフローセルの光軸との調整を可能とした粒子解析装
置に関するものである。

［従来の技術］ フローサイトメータ等に用いられる従来の粒子解析装置
では、第５図に示すように、フローセル１の中央部の例
えば２００ｇｍＸ２００μｍの微小な断面を有する流通
部２内を、シース液に包まれて高速で流れる検体粒子Ｓ
に、図示しないレーザー光源からの平行なレーザービー
ムＬを、第６図に示すように集光レンズ３を介してフロ
ーセル１内の流通部２に照射する。検体粒子Ｓにより散
乱された前方散乱光は、対物レンズ４を介して光電検出
器５上に集光され、主に検体粒子Ｓの大きさに関する情
報が得られる。また、検体粒子Ｓからの側方散乱光及び
蛍光散乱光は、対物レンズ６を介して光電検出器７上に
集光され、主に検体粒子Ｓの内部の複雑性に関する重要
な情報を得ることができる。

フローサイトメータにおいて正確な測定を行うには、レ
ーザービームＬの光軸とフローセル１の中心が一致して
いると共に、検体粒子Ｓからの散乱光が測光用対物レン
ズ４，６により正確に集光されなければならない、その
ために、レーザービームＬの光軸に対して検体粒子Ｓの
流れの軸及び集光レンズ４．６を正確に調整しなければ
ならないが、従来装置においてはフローセル１と測光光
学系とが分離されており、フローセル１が微動した状態
で、レーザービームＬの光軸に対して検体粒子Ｓの流れ
の袖を調整すると、側方散乱光ｍ光学系の焦点位置がず
れるため、側方散乱光用光学系の調整も行う必要があり
、操作が繁雑になる上に十分に正確な調整を行うことが
困難である。

［発明の目的］ 本発明の目的は、測光用光学系とフローセルを固定する
ことにより、レーザービームの光軸に対して検体粒子の
流れの軸の合軸調整を行うだけで容易に位置合わせが実
施でき、高精度の測定を可能とする粒子解析装置を提供
することにある。

［発明の概要］ 上述の目的を達成するための本発明の要旨は、フローセ
ル内の流通部を流れる検体粒子に光ビームを照射する照
射光学系と、光ビームにより散乱された検体粒子からの
散乱光を測定する測光用光学系と、前記７０−セルを該
測光用光学系と共に基台上に載置して、該基台を光ビー
ムの照射光軸に対して相対的に移動可能としたことを特
徴とする粒子解析装置である。

［発明の実施例］ 本発明を第１図〜第４図に図示の実施例に基づいて詳細
に説明する。

第１図は光学系及びアライメント装置の平面図である。

フローセル１の中央部には、紙面に垂直な上下方向にサ
ンプル液を通過する流通部２が設けられており、このサ
ンプル液の流れと直交する方向にレーザー光源１０が配
置され、レーザー光源１ｏからの照射光を流通部２に導
光するために、光軸０１上にレーザービームＬの結像形
状を調整する結像レンズ１１が配されている。また。

レーザービームＬによる検体粒子Ｓからの前方散乱光側
には、フローセル１側からビームスプリッタ１２、対物
レンズ１３及び光電検出器１４が配置されている。また
、ビームスプリッタ１２により分割された光束の分布状
態を検出するために、ビームスプリッタ１２の反射側の
光軸０２上に対物レンズ１５及びアレイ状光電検出器１
６が配されている。そして、光電変換器１６の出力は光
強度分布を観察するモニタ１７に接続されている。また
、検体粒子Ｓの流れの軸及び光軸０１にそれぞれ直交す
る光軸０３上に　フローセル１側から測光用対物レンズ
１８、ハーフミラ−１９、集光レンズ２０、絞り２１、
集光レンズ２２、グイクロイックミラー２３．２４及び
ミラー２５が順次に配置首されている。グイクロイック
ミラー２３の反射方向にバリアフィルタ２６と光電検出
器２７が、グイクロインクミラー２３の反射方向に／へ
リアフィルタ２８と光電検出器２９が、ミラー２５の反
射方向にバリアフィルタ３０と光電検出器３１か配置さ
れている。これらの光電検出器２７．２９．３１には、
微弱光を増強して検出可能にするフォトマルが用いられ
ている。そして、ハーフミラ−１９の反射側には、フロ
ーセル１と側方散乱光及び蛍光測光用光学系との焦点調
整に用いるオートフォーカスユニント３２が設けられて
いる。

ここで、光軸Ｏ１上のレーザー光源１０〜光電検出器１
４及び光軸０２上の対物レンズ１５、光電検出器１６は
軸：Ａ撃抜に基板４０上に固定されている・また、フロ
ーセル１及び光軸０３上の対物しンズ１８〜ミラー２５
、バリアフィルタ２６．２８．３０、光電検出器２７．
２９．３１．オートフォーカスユニット３２は、焦点調
整後に光軸０３と平行なＹ方向に移動自在のステージ４
１上に配首され、基板４０とステージ４１の間には、更
に光軸０１と平行なＸ方向に移動自在のステージ４２が
介在されている。そして、ステージ４１のＹ方向の移動
量はダイアルゲージ４３により、ステージ４２のＸ方向
の移動量はダイアルゲージ４４により測定されるように
なっている。

第２図は第１図のＡ−Ａ線に治った断面図であり、ステ
ージ４２の上面にＹ方向に２木のレール５ｏが敷設され
、ステージ４１の下面のレール５１との嵌合により、ス
テージ４１はステージ４２に対してＹ方向に平行移動で
きるようになっている。ステージ４２の右端部には軸受
５３が設けられ、この軸受５３にはカム軸５４が回転自
在に軸着され、更にカム軸５４の外側にカム軸５５が嵌
合されており、このカム軸５５はカム軸５４に対して回
転自在な状態となっている。カム軸５４及び力１、輛５
５には、それぞれ偏心カム５４ａ、５５ａが周設ｙれて
おり、これらのカム５４ａ、５５ａは基板４０　、、ｌ
−に固定されているガイド５６及びステージ４１に固定
されている第３図に図示のガイド５７とそれぞれ常時接
触するように、ステージ４１．４２は図示しないばねに
より付勢された状態となっている。更に、カム軸５４の
上部には抜は止め５８とカム軸５４を回転させる回転つ
まみ５９が取り付けられ、カム軸５５の上部に回転つま
み６０が増り付けられている。

第３図は第１図のＢ方向から見た側面図であり、基板４
０上にＸ方向に２本のレール６１が敷設され、ステージ
４２の下面の２木のレール６２と嵌合しており、ステー
ジ４２は基板４０に対してＸ方向に平行移動できるよう
になっている。

レーザー光源１０から照射されたレーザービームＬは、
結像レンズ１１を介してフローセル１の流通部２に入射
し、検体粒子Ｓによる前方散乱光の一部はビームスプリ
ッタ１２を直進して、対物レンズ１３を介して光電検出
器１４に集光されその光強度が測光される。また、残り
の一部はビームスプリンタ１２によって反射され、対物
レンズ１５を介してアレイ状光電検出器１６に集光され
、光軸０１に対する検体粒子Ｓの流れの位置関係を検出
することになる。

また、検体粒子Ｓによる側方散乱光は、測光用対物レン
ズ１８．ハーフミラ−１９，集光レンズ２０、絞り２１
．更に集光レンズ２２を介してグイクロインクミラー２
３．２４及びミラー２５に入射し、これらのミラー２３
．２４．２５による波長領域ごとの各反射光は、バリア
フィルタ２６．２８．３０を介して、光電検出器２７．
２９．３１上にそれぞれ集光され光強度が４ＩＩＩ光さ
れる。

フローセル１と測光光学系をＸ方向、Ｙ方向についての
調整を行うには、先ずカム軸５４の回転つまみ５９を廻
すと、カム５４ａがカイト５６と回転摺動するため、カ
ム５４ａのこのリフト都゛だけステージ４２が基板４０
に対してＸ方向に平行移動できる。同様に、カム軸５５
に固定されている回転つまみ６０を廻すと、カム５５　
ａかカイ！パ５７に回転摺動するため、カム５５ａのリ
フト吊だけステージ４１をステージ４２に対してＹｊｊ
向に平行移動することができる。

これらのＸ、Ｙ方向への平行移動値は、回転角度に対す
るリフト省をカム５４ａ、５５ａによって任意に設定す
ることができるため、相当に蛍！−の範囲での移動が可
能であり、これらの移動１′達は基板４０上に固定され
たダイアルケージ４３４４ｉこよって読み取りが可能で
ある。

次に、この粒子解析装置の調整手順を説明すると、側方
測光用光学系を光軸０３に対して軸調整した後にステー
ジ４１に固定して、Ａ１１ｌ光用光学系に対するフロー
セル１のアライメントを行う。このために、オートフォ
ーカスユニ７］・３２を用いて、フローセル１をＸ、Ｙ
方向へそれぞれ独ケに平行移動させながら、フローセル
１の中心にｊ、＋３点が合った位置で、フローセルｌを
ステージ４１に固定する。従って、フローセルｌと側方
Ｗｉｌｌ光川尤学系はステージ４１七で一体となって、
基板４０に対してＸ、Ｙ方向に平行移動できることにな
る。

ステージ４１．４２を動かすことによって、前述の調整
されたフローセル１を光軸０１上を移動しながら、検体
粒子Ｓの流れと光軸０１とのアライメントを行うには、
例えば検体粒子Ｓの代りにレーザーど−ムＬの波長債域
の光を吸収する疑似サンプル液を使用する。レーザー光
源１０から照射されたレーザービームＬの一部は、この
疑似サンプル液で吸収され、吸収時の光強度分布はアレ
イ状光電検出器１６で測定され、その出力信号はモニタ
１７により観察される。光軸０１と疑似サンプル液流の
中心か合致している場合には、第４図に示すように光強
度分布状態はガウス分布状の波形の中心部が凹状になっ
た左右対称の波形が観察される。しかし合致していない
場合には、中央の凹状部分が左右何れかにずれて対称の
波形を示さなくなる。この場合には、回転つまみ６０を
廻してフローセル１をＹ方向に平行移動しながら、モニ
タ上の波形が左右対称を示すまで調整を行う。

また、レーザー光源１０からのレーザービームＬの焦点
位置と疑似サンプル液流の流れの中心の合致を確認する
には、回転つまみ５９を廻してフローセル１をＸ方向に
平行移動させながら、モニタ上のガウス分布の凹状の谷
の部分が、最も低レベルにかつ幅が最も狭くなるように
調整すればよい、このような調整方法を用いて、光軸Ｏ
１に対して疑似サンプル液流の流れの軸との合軸調整を
行うことができる。

本実施例では、照射光の検体粒子Ｓによる光軸０３」二
の側方散乱光及び蛍光測光用光学系を、ブローセル１を
固定したステージ４１．４２　上ｉ、：　載置し、これ
らのステージ４１．４２をＹ方向又はＸ方向に平行移動
させることによって、レーザービームＬの光軸０１との
合軸調整を行ったが、逆にレーザー光源１０と前方散乱
光測光用光学系とを載置する基板４０にフローセル１を
固定して、この基板４０を側方散乱光及び蛍光測光用光
学系に対して移動することにより、合軸調整を行っても
同様の効果か得られる。更には、前方散乱光用光学系の
みをステージ４１．４２上に載置することもある。なお
実施例では、ステージ４１．４２の微動調整にカム軸５
４．５５を用いる方法を使用したが、他の駆動機構を用
いて光軸調整を行うことも勿論可能である。

［発明の効果コ 以−Ｆ説明したように本発明に係る粒子解析装置は、一
方の測光用光学系と共にフローセルを共通の）１（台に
固定し、他方の直交する方向のａｔ（Ｉ先光学系の光軸
に対して平行及び垂直に相対的に移動させることによっ
て、レーザービームの光軸と検体粒子の流れの軸との合
＠調整及び焦点調整を正確にしかも容易に行うことがで
き、精度の高い測定結果を得ることが可能である。

【図面の簡単な説明】

図面第１図〜第４図は本発明に係る粒子解析袋ａの一実
施例を示し、第１図は光学系と７ライメント装首の構成
図、第２図は第１図のＡ−Ａ線に沿った断面図、第３図
は第１図のＢ方向から見た側面図、第４図は合軸状態に
おける光強度分布図であり、第５図はフローセルの斜視
図、第６図は従来の光学系の配置図である。 符号１はフローセル、２は流通部、１０はレーザー光源
、１１は結像レンズ、１２はビームスプリンタ、１３．
１５．１８は対物レンズ、１４．１６は光電検出器、１
７はモニタ、２３．２４はグイクロイックミラー、２５
はミラー、２６．２８．３０はバリアフィルタ、２７．
２９．３１は光’７７１検出器、３２はオートフォーカ
スユニント、４０は基板、４１．４２はステージ、４３
．４４はダイアルゲージ、５０．５１．６１．６２はレ
ール、５４．５５はカム軸、５４ａ、５５ａはカム、５
９．６０は回転つまみである。 ＃許出願人　　　キャノン株式会社 図面　第１図 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、フローセル内の流通部を流れる検体粒子に光ビーム
   を照射する照射光学系と、光ビームにより散乱された検
   体粒子からの散乱光を測定する測光用光学系と、前記フ
   ローセルを該測光用光学系と共に基台上に載置して、該
   基台を光ビームの照射光軸に対して相対的に移動可能と
   したことを特徴とする粒子解析装置。 ２、前記測光用光学系は側方散乱光を測光するものとし
   た特許請求の範囲第１項に記載の粒子解析装置。 ３、前記基台は光ビーム照射光軸を含む同一平面内にお
   いて、照射光軸に平行及び垂直方向に移動可能とした特
   許請求の範囲第１項に記載の粒子解析装置。 ４、前記基台の移動手段にはカム軸を用い、該カム軸の
   回転角とそのリフト量を利用して移動を行う特許請求の
   範囲第１項に記載の粒子解析装置。 ５、前記基台の移動量検出手段としてダイアルゲージを
   用いた特許請求の範囲第１項に記載の粒子解析装置。 ６、前記検体粒子による散乱光の光強度分布をモニタで
   観察するようにした特許請求の範囲第１項に記載の粒子
   解析装置。