(57)【要約】      （修正有）【課題】蛍光量の検出精度が向上した気体成分検出用フローセル及び気体成分検出装置の提供。【解決手段】補酵素を含む溶液が流れる溶液流路１００であって、第１方向に延在し溶液が第１方向＋Ａに流れる第１流路１１０及び第１方向と異なる第２方向−Ａに延在し第１流路から流出された溶液が第２方向に流れる流路又は第１方向に延在し第１流路からずれた位置若しくは第１流路の第１方向の延長線上からずれた位置に配置され第１流路から流出された溶液が第１方向に流れる流路とされる第２流路１２０を有する溶液流路と、気体試料が流れる気体流路２００と、補酵素と気体試料との反応の触媒となる酵素を保持し、第１流路と気体流路とを隔てる酵素保持膜とを備え、第２流路の内部は第２流路を流れる溶液に含まれる補酵素を励起する励起光が第２方向に沿って照射されて補酵素を励起する励起領域ＥＲを構成する、気体成分検出用フローセル４０。【選択図】図２Ａ
2020171239.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
補酵素を含む溶液が流れる溶液流路であって、第１方向に延在し溶液が前記第１方向に流れる第１流路及び前記第１方向と異なる第２方向に延在し前記第１流路から流出された溶液が前記第２方向に流れる流路又は前記第１方向に延在し前記第１流路からずれた位置若しくは前記第１流路の前記第１方向の延長線上からずれた位置に配置され前記第１流路から流出された溶液が前記第１方向に流れる流路とされる第２流路を有する溶液流路と、
気体試料が流れる気体流路と、
補酵素と気体試料との反応の触媒となる酵素を保持し、前記第１流路と前記気体流路との隔てる酵素保持膜と、
を備え、
前記第２流路の内部は、前記第２流路を流れる溶液に含まれる補酵素を励起する励起光が前記第２方向に沿って照射されて補酵素を励起する励起領域を構成する、
気体成分検出用フローセル。
【請求項２】
前記第２流路は、前記第１方向と異なる第２方向に延在する流路とされ、
前記第２方向は、前記第１方向の反対方向とされ、
前記第２流路は、前記第１流路に隣接している、
請求項１に記載の気体成分検出用フローセル。
【請求項３】
補酵素を含む溶液が流れる溶液流路であって、第１方向に延在し溶液が前記第１方向に流れる第１流路、前記第１方向に延在し前記第１流路からずれた位置若しくは前記第１流路の前記第１方向の延長線上からずれた位置に配置され前記第１流路から流出された溶液が前記第１方向に流れる第２流路及び前記第１流路と前記第２流路とを連結し前記第１流路を流出された溶液を前記第２流路に流入させるための第３流路を有する溶液流路と、
気体試料が流れる気体流路と、
補酵素と気体試料との反応の触媒となる酵素を保持し、前記第１流路と前記気体流路との隔てる酵素保持膜と、
を備え、
前記第２流路の内部は、前記第２流路を流れる溶液に含まれる補酵素を励起する励起光が前記第１方向に沿って照射されて補酵素を励起する励起領域を構成する、
気体成分検出用フローセル。
【請求項４】
前記第２流路の内面は、前記励起光の光軸に対して平行な面とされている、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の気体成分検出用フローセル。
【請求項５】
前記第２流路は、内部に溶液が流れる円筒状とされている、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の気体成分検出用フローセル。
【請求項６】
前記溶液流路及び前記気体流路の少なくとも一部の部分であって、前記第２流路の両端部以外の部分は、前記励起光の透過率が１％以下の材料で形成されている、
請求項１〜５のいずれか１項に記載の気体成分検出用フローセル。
【請求項７】
補酵素を含む溶液が流れる溶液流路であって、第１方向に延在する上流側の第１流路及び前記第１方向と異なる第２方向に延在する流路又は前記第１方向に延在し前記第１流路からずれた位置若しくは前記第１流路の前記第１方向の延長線上からずれた位置に配置されている流路とされる下流側の第２流路を有する溶液流路と、
気体試料が流れる気体流路と、
補酵素と気体試料との反応の触媒となる酵素を保持し、前記第１流路と前記気体流路との隔てる酵素保持膜と、
を備え、
前記第２流路の内部は、前記第２流路を流れる溶液に含まれる補酵素を励起する励起光が前記第２方向に沿って照射されて補酵素を励起する励起領域を構成する、
気体成分検出用フローセル。
【請求項８】
補酵素を含む溶液が流れる溶液流路であって、第１方向に延在する上流側の第１流路、前記第１方向に延在し前記第１流路からずれた位置若しくは前記第１流路の前記第１方向の延長線上からずれた位置に配置されている下流側の第２流路及び前記第１流路と前記第２流路とを連結する第３流路を有する溶液流路と、
気体試料が流れる気体流路と、
補酵素と気体試料との反応の触媒となる酵素を保持し、前記第１流路と前記気体流路との隔てる酵素保持膜と、
を備え、
前記第２流路の内部は、前記第２流路を流れる溶液に含まれる補酵素を励起する励起光が前記第１方向に沿って照射されて補酵素を励起する励起領域を構成する、
気体成分検出用フローセル。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の気体成分検出用フローセルと、
前記励起領域に補酵素を励起する励起光を照射する照射装置と、
前記励起領域で励起光が照射された補酵素が発光する蛍光を検出する検出装置と、
を備える気体成分検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気体成分検出用フローセル及び気体成分検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
酵素反応に伴う補酵素の減少を検出することにより、気体試料中に含まれる特定の物質を検出する検出装置が知られている。
ここで、特許文献１には、このような検出装置としては、例えば、アセトン等のケトン類、ノネナール等の基質の反応に伴い補酵素であるＮＡＤＨが減少することを利用して、気体試料に含まれる基質の検出を行う検出装置が開示されている。具体的には、特許文献１に開示されている検出装置は、補酵素を含む溶液が流れる溶液流路と気体試料が流れる気体流路の両方に接するように酵素を保持する酵素保持膜を有している。そして、この検出装置は、酵素保持膜が配されている溶液流路の領域に励起光が照射され、励起光を受けた補酵素が発する蛍光を検出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−２２０５７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に開示されている検出装置の場合、酵素保持膜が蛍光検出部となる光ファイバープローブの先端に取り付けられた気液隔膜フローセルに装着して固定されている。すなわち、光ファイバープローブから出射される励起光の光軸上に酵素保持膜が存在している。そのため、出力信号となる蛍光量は、酵素保持膜の変形の影響を受けて変動する。その結果、蛍光量の検出が不安定となる。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題としては、蛍光量の検出精度を向上させることが一例として挙げられる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、
補酵素を含む溶液が流れる溶液流路であって、第１方向に延在し溶液が前記第１方向に流れる第１流路及び前記第１方向と異なる第２方向に延在し前記第１流路から流出された溶液が前記第２方向に流れる流路又は前記第１方向に延在し前記第１流路からずれた位置若しくは前記第１流路の前記第１方向の延長線上からずれた位置に配置され前記第１流路から流出された溶液が前記第１方向に流れる流路とされる第２流路を有する溶液流路と、
気体試料が流れる気体流路と、
補酵素と気体試料との反応の触媒となる酵素を保持し、前記第１流路と前記気体流路との隔てる酵素保持膜と、
を備え、
前記第２流路の内部は、前記第２流路を流れる溶液に含まれる補酵素を励起する励起光が前記第２方向に沿って照射されて補酵素を励起する励起領域を構成する、
気体成分検出用フローセルである。
【０００７】
また、請求項２に記載の発明は、
補酵素を含む溶液が流れる溶液流路であって、第１方向に延在し溶液が前記第１方向に流れる第１流路、前記第１方向に延在し前記第１流路からずれた位置若しくは前記第１流路の前記第１方向の延長線上に配置され前記第１流路から流出された溶液が前記第１方向に流れる第２流路及び前記第１流路と前記第２流路とを連結し前記第１流路を流出された溶液を前記第２流路に流入させるための第３流路を有する溶液流路と、
気体試料が流れる気体流路と、
補酵素と気体試料との反応の触媒となる酵素を保持し、前記第１流路と前記気体流路との隔てる酵素保持膜と、
を備え、
前記第２流路の内部は、前記第２流路を流れる溶液に含まれる補酵素を励起する励起光が前記第１方向に沿って照射されて補酵素を励起する励起領域を構成する、
気体成分検出用フローセルである。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１実施形態の気体成分検出装置の概略図である。
【図２Ａ】第１実施形態の気体成分検出用フローセルの縦断面図である。
【図２Ｂ】第１実施形態の気体成分検出用フローセルの横断面図である。
【図３】第１実施形態の気体成分検出用フローセルの内部で生じる触媒反応のモデル図である。
【図４】第１実施形態の変形例の気体成分検出用フローセルの縦断面図である。
【図５】第２実施形態の気体成分検出用フローセルの縦断面図である。
【図６Ａ】第２実施形態の第１変形例の気体成分検出用フローセルの縦断面図である。
【図６Ｂ】第２実施形態の第２変形例の気体成分検出用フローセルの縦断面図である。
【図６Ｃ】第２実施形態の第３変形例の気体成分検出用フローセルの縦断面図である。
【図７】第３実施形態の気体成分検出用フローセルの縦断面図である。
【図８】第３実施形態の変形例の気体成分検出用フローセルの縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
≪概要≫
以下、本発明の一例である複数の実施形態及びその変形例（第１実施形態及びその変形例、第２実施形態及びその変形例並びに第３実施形態）について、これらの記載順で説明する。なお、参照するすべての図面では同様の機能を有する構成要素に同様の符号を付し、明細書では適宜説明を省略する。
【００１０】
≪第１実施形態≫
まず、第１実施形態について、図１並びに図２Ａ及び図２Ｂを参照しながら説明する。まず、本実施形態の気体成分検出装置１０（図１参照）の構成及び機能について説明する。次いで、本実施形態の気体成分検出動作について説明する。次いで、本実施形態の効果について説明する。
【００１１】
＜第１実施形態の気体成分検出装置の構成及び機能＞
図１は、本実施形態の気体成分検出装置１０の概略図である。本実施形態の気体成分検出装置１０は、光照射装置２０（照射装置の一例）と、光検出装置３０（検出装置の一例）と、気体成分検出用フローセル４０（以下、フローセル４０という。）と、処理装置ＣＵとを備えている。そして、気体成分検出装置１０は、光照射装置２０からフローセル４０に向けて励起光を照射させ、光検出装置３０によりフローセル４０の内部で補酵素が発光する蛍光を検出することで、フローセル４０の気体流路２００を流れる気体試料に含まれる基質を検出する機能を有する。
【００１２】
ここで、本実施形態の気体試料に含まれる基質は、ケトン基を含んでいる。また、補酵素は、基質との反応前又は反応後の状態において励起光により励起されて蛍光を発するものが用いられる。
【００１３】
また、酵素は、補酵素としてＮＡＤＨ又はＮＡＤＰＨを用いる場合、例えば、アラニン脱水素酵素、アルコール脱水素酵素、アルデヒド脱水素酵素、イソクエン酸脱水素酵素、ウリジン−５’−ジホスフォ−グルコース脱水素酵素、ガラクトース脱水素酵素、ギ酸脱水素酵素、グリセルアルデヒド−３−リン酸脱水素酵素、グリセロール脱水素酵素、グリセロール−３−リン酸脱水素酵素、グルコース脱水素酵素、グルコース−６−リン酸脱水素酵素、グルタミン酸脱水素酵素、コレステロール脱水素酵素、サルコシン脱水素酵素、ソルビトール脱水素酵素、炭酸脱水素酵素、乳酸脱水素酵素、３−ヒドロキシ酪酸脱水素酵素、ピルビン酸脱水素酵素、フルクトース脱水素酵素、６−ホスフォグルコン酸脱水素酵素、ホルムアルデヒド脱水素酵素、マンニトール脱水素酵素、リンゴ酸脱水素酵素、ロイシン脱水素酵素等とすることができ、特に、ＮＡＤＨ又はＮＡＤＰＨを電子供与体として用いてケトン（アセトン、２−ブタノン、２−ペンタノンなど）又はエノン（ノネナール、エチルビニルケトンなど）を還元する酵素、より具体的には、二級アルコール脱水素酵素（Ｓ−ＡＤＨ）（二級アルコール脱水素酵素(secondary alcohol dehydrogenase) EC:1.1.1.x）、エノン還元酵素（ＥＲ１）（エノン還元酵素(enone reductase type 1, ER1)）等とすることができる。
【００１４】
〔光照射装置〕
光照射装置２０は、図１に示されるように、光源２２と、レンズ系２４とを有している。
光源２２は、一例として励起光としてピーク波長が３４０ｎｍである紫外光を出射する機能を有する。光源２２は、一例として紫外光発光ダイオードとされている。ただし、光源２２は、紫外光発光ダイオードに限られず、例えば、紫外レーザーダイオード、水銀ランプ等でもよい。なお、図１における矢印付き破線ＯＡは、光源２２が出射する励起光（及び後述する蛍光）の光軸ＯＡを意味する。
【００１５】
レンズ系２４は、光源２２と、フローセル４０との間に配置され、光源２２から出射される励起光をフローセル４０の第２流路１２０に向けて集光する機能を有する。レンズ系２４は、コリメートレンズ２４Ａと、集光レンズ２４Ｂと、励起光バンドパスフィルタ２４Ｃとを有する。コリメートレンズ２４Ａ、励起光バンドパスフィルタ２４Ｃ及び集光レンズ２４Ｂは、光源２２側からフローセル４０側に亘ってこれらの順で並べられている。
【００１６】
コリメートレンズ２４Ａは光源２２が出射した励起光を平行光にし、集光レンズ２４Ｂはコリメートレンズ２４Ａによって平行光にされた励起光をフローセル４０の第２流路１２０に向けて集光する機能を有する。励起光バンドパスフィルタ２４Ｃは、補酵素が励起する励起光の波長を含む帯域の励起光を透過させる機能を有する。なお、本実施形態で用いられる補酵素は一例としてＮＡＤＨ（還元型ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド）又はＮＡＤＰＨ（還元型ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸）とされており、ＮＡＤＨは３４０ｎｍの波長の紫外線を吸収して蛍光を発する性質を有する。そこで、本実施形態の励起光バンドパスフィルタ２４Ｃが透過させる波長の範囲は、３３０ｎｍ〜３５０ｎｍとされている。なお、補酵素は、基質との反応前及び反応後の状態で可逆的に化学構造が変化する。
【００１７】
ここで、本明細書で使用する「〜」の意味について補足すると、例えば「３３０ｎｍ〜３５０ｎｍ」は「３３０ｎｍ以上３５０ｎｍ以下」を意味する。そして、本明細書で使用する「〜」は、「『〜』の前の記載部分以上『〜』の後の記載部分以下」を意味する。
【００１８】
〔光検出装置〕
光検出装置３０は、図１に示されるように、検出部３２と、レンズ系３４とを有している。光検出装置３０は、フローセル４０を挟んで、光照射装置２０の反対側に配置されている。
検出部３２は、蛍光を検出する検出器であって、例えば分光光度計であり、目的や用途に応じて光電子増倍管、フォトダイオード検出器等としてもよい。
【００１９】
レンズ系３４は、フローセル４０と検出部３２との間に配置され、フローセル４０の第２流路１２０から出射された蛍光を検出部３２に向けて集光する機能を有する。レンズ系３４は、一例として、コリメートレンズ３４Ａと、集光レンズ３４Ｂと、蛍光バンドパスフィルタ３４Ｃとを有する。コリメートレンズ３４Ａ、蛍光バンドパスフィルタ３４Ｃ及び集光レンズ３４Ｂは、フローセル４０側から検出部３２側に亘ってこれらの順で並べられている。
【００２０】
コリメートレンズ３４Ａは蛍光を平行光にし、集光レンズ３４Ｂはコリメートレンズ３４Ａによって平行光にされた蛍光を検出部３２に向けて集光する機能を有する。蛍光バンドパスフィルタ３４Ｃは、補酵素が発光する蛍光の波長を含む帯域の蛍光を透過させる機能を有する。なお、補酵素とされるＮＡＤＨが励起することにより発する蛍光の波長は４４０ｎｍ〜５１０ｎｍ、より具体的には４９１ｎｍ付近とされている。そこで、本実施形態の蛍光バンドパスフィルタ３４Ｃが透過させる波長の範囲は、４４０ｎｍ〜５１０ｎｍとされている。
【００２１】
〔気体成分検出用フローセル〕
図２Ａは本実施形態のフローセル４０の縦断面図、図２Ｂは本実施形態のフローセル４０の横断面図である。具体的には、図２Ａは図２Ｂの２Ａ−２Ａ断面図であり、図２Ｂは図２Ａの２Ｂ−２Ｂ断面図である。
本実施形態のフローセル４０は、補酵素を含む溶液が流れる溶液流路１００と、気体試料が流れる気体流路２００と、補酵素と気体試料との反応の触媒となる酵素を保持する第２筒体６２２（酵素保持膜の一例）と、を備え、気体試料と溶液とを反応させる機能を有する。また、本実施形態のフローセル４０は、気体試料と反応した溶液に、外部（前述の光照射装置２０）からの励起光が照射されて補酵素を励起する励起領域ＥＲを構成する機能を有する。
【００２２】
フローセル４０は、図２Ａ及び図２Ｂに示されるように、一例として、外観上、円柱状とされている。フローセル４０は、図１並びに図２Ａ及び図２Ｂに示されるように、第１筒５０と、第２筒６０と、第３筒７０と、流入部ＩＮ１と、流出部ＯＴ１と、吸気部ＩＮ２、排気部ＯＴ２とを備えている。なお、図２Ａ及び図２Ｂのフローセル４０は、その軸が光軸ＯＡに重なっている状態を図示している。ここで、本実施形態では、一例として、第１筒５０、第２筒６０及び第３筒７０は円筒とされており、それらの長手方向から見るとそれらは同心円を形成している。そして、本実施形態では、フローセル４０の軸とは第１筒５０、第２筒６０及び第３筒７０の中心軸を意味する。
以下の説明では、フローセル４０における光照射装置２０が配置されている側をフローセル４０の一端側とし、光検出装置３０が配置されている側をフローセル４０の他端側と定義する。また、以下の説明で、単に「一端側」と記載する場合は「フローセル４０の一端側」を意味し、単に「他端側」と記載する場合は「フローセル４０の他端側」を意味するものとする。
【００２３】
第１筒５０は、筒体５２と、底板５４とを有する有底筒とされている。底板５４は、筒体５２の一端で筒体５２に繋がっている。筒体５２の一端側の端部には、流出部ＯＴ１が繋がっている。第１筒５０は、光透過性を有する材料で形成されている。具体的には、第１筒５０は、３３０ｎｍ〜５１０ｎｍの波長の光を透過し、かつ自家蛍光し難い材料、一例としてポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ）等のアクリル樹脂で形成されている。
【００２４】
第２筒６０は、筒体６２と、底板６４とを有する有底筒とされている。底板６４は、筒体６２の他端で筒体６２に繋がっている。筒体６２は、第１筒５０の筒体５２よりも大径の筒体とされている。第２筒６０は、筒体５２の軸に自身の軸を重ねた状態で、流出部ＯＴ１よりも他端側に配置されている。
筒体６２は、一端側に配置されている第１筒体６２１と、他端側に配置されている第２筒体６２２とを有している。そして、第２筒体６２２の他端部は、筒体５２よりも他端側にはみ出している。
第１筒体６２１は、一例として、第１筒５０と同じ材料で形成されている。
第２筒体６２２は、ガス透過性を有する多孔質性基材に二級アルコール脱水素酵素が固定化された酵素保持膜とされている。ここで、多孔質性基材は、一例として、ポリテトラフルオロエチレン、ポリジメチルシロキサン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリビニリデンフロライド、ポリエーテルスルホン、セルロース混合エステル、セルロースアセテート等とされている。
第１筒体６２１（第２筒６０の一端側）の端部には、流入部ＩＮ１が繋がっている。
【００２５】
第３筒７０は、筒体７２と、中央が貫通している一対の底板７４とを有する筒とされている。第３筒７０は、筒体５２の軸に自身の軸を重ねた状態で径方向外側から第２筒６０を囲むように配置されている。第３筒７０は、一例として、第１筒５０と同じ材料で形成されている。
筒体７２は、第２筒６０の筒体６２よりも大径の筒体とされている。筒体７２の（一端から他端までの）長さは、一例として第２筒６０の第２筒体６２２と同じ長さとされている。また、一対の底板７４の外周縁は、それぞれ、筒体７２の両端に繋がっている。一対の底板７４の内周縁は、それぞれ、第２筒６０の第２筒体６２２の両端に繋がっている。
以上のとおりであるから、第３筒７０は、第１筒５０及び第２筒６０の径方向外側で、第２筒体６２２、筒体７２及び一対の底板７４とで閉空間を形成している。
なお、筒体７２の異なる２箇所には、吸気部ＩＮ２及び排気部ＯＴ２が繋がっている（図２Ｂ参照）。
【００２６】
〔フローセルの各構成要素と溶液流路及び気体流路との関係〕
以上のとおり、フローセル４０について、第１筒５０、第２筒６０及び第３筒７０、流入部ＩＮ１及び流出部ＯＴ１並びに吸気部ＩＮ２及び排気部ＯＴ２に分けて説明したが、本明細書ではこれらの構成要素で形成される閉空間を以下のように定義する。
【００２７】
（溶液流路）
流入部ＩＮ１から流出部ＯＴ１に亘る閉空間には、補酵素を含む溶液が流れるようになっている。本実施形態では、当該閉空間を溶液流路１００と定義する。
ここで、溶液流路１００のうち第１筒５０の筒体５２と第２筒６０の筒体６２とで囲まれた閉空間を、第１流路１１０と定義する。第１流路１１０は、フローセル４０の軸方向の一端側から他端側に向く方向（第１方向の一例、図２Ａの＋Ａ方向）に延在し、溶液が＋Ａ方向に流れる流路とされている。
【００２８】
また、溶液流路１００のうち第１筒５０の筒体５２の内側の閉空間を、第２流路１２０と定義する。第２流路１２０は、フローセル４０の軸方向の他端側から一端側に向く方向（第２方向の一例、図２Ａの−Ａ方向）に延在し、第１流路１１０から流出された溶液が−Ａ方向に流れる流路とされている。すなわち、−Ａ方向は、＋Ａ方向と異なる方向とされている。
【００２９】
なお、前述の説明のとおり（又は図１に示されるとおり）、フローセル４０の一端側に光照射装置２０、他端側に光検出装置３０が配置されている。そして、本実施形態では、第２流路１２０の内部に光照射装置２０から出射される励起光が照射されるようになっている。そのため、第２流路１２０の内部は、第２流路１２０を流れる溶液に含まれる補酵素を励起する励起光が＋Ａ方向に沿って照射されて補酵素を励起する励起領域ＥＲを構成する。
また、本実施形態のフローセル４０は、気体成分検出装置１０を構成している状態において、その軸が光軸ＯＡと重なるように配置される。そのため、フローセル４０の第１筒５０は光軸ＯＡに沿って配置されるため、第１筒５０の筒体５２の内面（内周面）も光軸ＯＡに沿った状態となる。すなわち、フローセル４０が気体成分検出装置１０を構成している状態において、第２流路１２０の内面である筒体５２の内面（内周面）は、励起光に対して平行な面とされている。
【００３０】
（気体流路）
また、吸気部ＩＮ２から排気部ＯＴ２に亘る閉空間には、気体試料が流れるようになっている。本実施形態では、当該閉空間を気体流路２００と定義する。そして、気体流路２００の定義により、フローセル４０の他の構成要件との関係で、以下のことがいえる。
例えば、気体流路２００は、第１流路１１０及び第２流路１２０を径方向外側から覆っている。別の見方をすると、第１流路１１０及び第２流路１２０は、気体流路２００に覆われている。また、第２筒体６２２は、補酵素と気体試料との反応の触媒となる酵素を保持し、第１流路１１０と気体流路２００とを隔てる機能を有する。
【００３１】
〔処理装置〕
処理装置ＣＵは、光照射装置２０、光検出装置３０、フローセル４０の流入部ＩＮ１に接続される溶液供給系（図示省略）、流出部ＯＴ１に接続される溶液流出系（図示省略）、吸気部ＩＮ２に接続される吸気系（図示省略）、排気部ＯＴ２に接続される排気系（図示省略）を制御する機能を有する。制御装置ＣＵの具体的な機能については、後述する気体成分検出装置１０による気体成分検出動作の説明の中で説明する。また、処理装置ＣＵは、光検出装置３０で検出した蛍光の量に基づいてフローセル４０の気体流路２００を流れる気体試料に含まれる基質の濃度を解析する機能を有していてもよい。
【００３２】
以上が、本実施形態の気体成分検出装置１０の構成及び機能についての説明である。
【００３３】
＜第１実施形態の気体成分検出装置による気体成分検出動作＞
次に、本実施形態の気体成分検出装置による気体成分検出動作について図面を参照しながら説明する。
まず、処理装置ＣＵは、光照射装置２０、光検出装置３０、フローセル４０の流入部ＩＮ１に接続される溶液供給系、流出部ＯＴ１に接続される溶液流出系、吸気部ＩＮ２に接続される吸気系及び排気部ＯＴ２に接続される排気系を作動させる（図１参照）。
これに伴い、溶液供給系から流入部ＩＮ１を介して溶液流路１００に溶液が流入される。また、吸気系から吸気部ＩＮ２を介して気体流路２００に気体試料が吸気される。（図２参照）
流入部ＩＮ１から流入した溶液は第１流路１１０を＋Ａ方向に向かって流れる。この場合、後述する図３に示される現象（触媒反応）が起こる。
次いで、第１流路１１０を流れた溶液は、第２流路１２０に流入される。ここで、第２流路１２０の内部には、光照射装置２０から出射された励起光が照射されている。これに伴い、第２流路１２０の内部を−Ａ方向に向かって流れる溶液から蛍光が発生する。発生した蛍光は、光検出装置３０により検出される。
さらに、第２流路１２０を流れた溶液は、流出部ＯＴ１を介して溶液流出系に流出される（溶液流路１００から排出される）。また、気体流路２００を移動した気体試料は、排気部ＯＴ２を介して排気系に排気される。
【００３４】
ここで、第１流路１１０及び第２流路１２０を流れる溶液に起こる現象について、図３を参照しながら説明する。図３は、本実施形態のフローセル４０の内部で生じる触媒反応のモデル図である。
第１流路１１０の内部の溶液と、気体流路２００の内部の気体試料とには、第２筒体６２２（酵素保持膜）を介して以下の触媒反応が生じる。すなわち、基質であるアルデヒドやケトンを含む気体試料と、補酵素であるＮＡＤＨ（又はＮＡＤＰＨ）を溶解させた緩衝液（溶液）とは、第２筒体６２２を介した状態となる。前述のとおり、第２筒体６２２は、ガス透過性を有する多孔質性基材にアルコール脱水素酵素が固定化された酵素保持膜とされている。そのため、基質と補酵素とは第２筒体６２２の内部に浸透する。その結果、酵素の極近傍には基質及び補酵素が存在することでアルコール脱水素酵素による逆反応が進行し、ＮＡＤＨ（又はＮＡＤＰＨ）は酸化されてＮＡＤ＋（又はＮＡＤＰ＋）に変化して、ＮＡＤＨ（又はＮＡＤＰＨ）の濃度が減少する。
この場合、ＮＡＤＨ（又はＮＡＤＰＨ）は３４０ｎｍ近傍の波長の紫外線励起によって蛍光を発する性質（蛍光性）を有するが、ＮＡＤ＋（又はＮＡＤＰ＋）は励起されず蛍光を発しない性質（非蛍光性）を有する。そのため、第１流路１１０を流れた後、第２流路１２０を流れる溶液に、光照射装置２０からピーク波長が３４０ｎｍの励起光を照射すると、ＮＡＤＨは励起されて４９０ｎｍ近傍の蛍光を発する。この蛍光量はアルデヒドやケトンの濃度に相関を持つことから、蛍光量の変化を測定することでアルデヒドやケトンの濃度を算出することができる。なお、基質がアルコール類の場合は、ＮＡＤＨ濃度の増加から基質量が算出される。
【００３５】
以上が、本実施形態の気体成分検出装置１０による気体成分検出動作についての説明である。
【００３６】
＜第１実施形態の効果＞
次に、本実施形態の効果（第１〜第４の効果）について図面を参照しながら説明する。
【００３７】
〔第１の効果〕
本実施形態の溶液流路１００は、図２Ａ及び図２Ｂに示されるように、気体試料と溶液との触媒反応を起こすための第１流路１１０と、第１流路１１０で気体と触媒反応をした溶液に励起光が照射され、励起領域ＥＲを構成する第２流路１２０とに分かれている。そして、第２流路１２０の構成要素は、第２筒体６２２（酵素保持膜）を含んでいない。
本実施形態の場合、気体流路２００の内部又は溶液流路１００の内部に何らかの原因により圧力変化が生じたとしても、第２流路１２０の変形は生じない（又は変形し難い）。そのため、励起領域ＥＲの体積は一定（又はほぼ一定）のまま保たれ易い。また、本実施形態の場合、第２筒体６２２（酵素保持膜）での気体試料の透過率等は変化し得るが、第２筒体６２２を壁とする第１流路１１０は励起領域ＥＲではない。
したがって、本実施形態の場合、励起領域ＥＲでの蛍光量がより正確に検出され易い（蛍光量の検出精度を向上させることができる）。
【００３８】
〔第２の効果〕
本実施形態の溶液流路１００は、図２Ａ及び図２Ｂに示されるように、第１流路１１０と、第１流路１１０とは異なる方向に延在し、励起領域ＥＲを構成する第２流路１２０とを有している。すなわち、第２流路１２０は、第１流路１１０の延在方向の延長上に配置されていない。また、第２流路１２０の内部の溶液が流れる方向（−Ａ方向）は第１流路１１０の内部の溶液が流れる方向（＋Ａ方向）と反対方向であり、第２流路１２０は第１流路１１０に隣接している。すなわち、第１流路１１０と第２流路１２０とはフローセル４０の径方向で重なっている。別言すると、第１流路１１０は第２流路１２０を径方向外側から覆っている。
したがって、本実施形態の場合、前述の第１の効果を奏しつつ、フローセル４０を小型化することができる。
【００３９】
〔第３の効果〕
本実施形態の第１流路１１０（の外周全域）は、図２Ａ及び図２Ｂに示されるように、気体流路２００に覆われている。そして、第１流路１１０と気体流路２００とは筒状の壁とされる第２筒体６２２により隔てられている。すなわち、第１流路１１０と気体流路２００とは、酵素保持膜により隔てられている。
以上より、本実施形態の場合、効率よく気体試料と溶液とに触媒反応をさせることができる。すなわち、本実施形態の場合、第２流路１２０の内部（励起領域ＥＲ）での蛍光量（蛍光出力）の変化量を大きくできる。
【００４０】
〔第４の効果〕
本実施形態の場合、光照射装置２０からの励起光は、光軸ＯＡは第１筒５０の軸と概ね平行に重なるように出射される。光照射装置２０から出射された励起光は、励起領域ＥＲ（第２流路１２０）を構成する第１筒５０の筒体５２の内面に向けて照射される。ここで、励起領域ＥＲの内部に照射された励起光が溶液中のＮＡＤＨを励起すると、ＮＡＮＤは蛍光を全方位に向けて発する。発せられた蛍光の一部は、光軸ＯＡに対して平行な第１筒５０の筒体５２の内面で多重反射し光軸ＯＡ側に伝搬する。この励起領域ＥＲの長さを適当に設定することで、励起光が十分に溶液に吸収され、蛍光も十分に励起され、蛍光検出側への励起光の漏れ込みを最小とすることができる。また、このとき励起され発生する蛍光量も最大となる。
したがって、本実施形態は、蛍光の検出精度を向上させる。また、このとき、蛍光検出側への励起光の漏れ出しが一定程度以下となるため、検出側に設けていた蛍光バンドフィルタ３４Ｃを不要とすることができる、又は、蛍光バンドパスフィルタ３４Ｃは阻止域の透過率が高くても使用可能となる。
【００４１】
以上が、本実施形態の効果についての説明である。また、以上が、第１実施形態についての説明である。
【００４２】
≪第１実施形態の変形例≫
次に、第１実施形態の変形例について、図４を参照しながら説明する。以下、本変形例における第１実施形態と異なる部分について説明する。なお、本変形例の構成要素に、第１実施形態の構成要素と同じ構成要素を用いる場合、その構成要素の名称、符号等は第１実施形態の場合と同じものを用いて説明する。以下、本変形例における第１実施形態と異なる点のみについて説明する。
【００４３】
＜第１実施形態の変形例の気体成分検出装置の構成及び機能＞
図４は、本変形例の気体成分検出用フローセル４０Ａ（以下、フローセル４０Ａという。）の縦断面図である。具体的には、図４は、光軸ＯＡを含む切断面（図示省略）で切断した縦断面図である。本変形例の気体成分検出装置１０Ａは、第１実施形態のフローセル４０に換えて本変形例のフローセル４０Ａとなっている点のみ、第１実施形態の気体成分検出装置１０と異なる。
【００４４】
図４を第１実施形態の場合の図２Ａと比較すると、本変形例のフローセル４０Ａは、第２流路１２０の両端部以外の部分に遮蔽材ＳＨが塗布されている。ここで、遮蔽材ＳＨの具体例としては、例えば、アルミ合金薄膜、金属膜等の金属系の膜、金属粉塗料（金属粉を含んだ塗料）等がある。そして、フローセル４０Ａにおける遮蔽材ＳＨが塗布された部分の励起光の透過率は１％以下とされている。
【００４５】
＜第１実施形態の変形例の気体成分検出装置による気体成分検出動作＞
本変形例の気体成分検出動作は、第１実施形態の場合に準じる。
【００４６】
＜第１実施形態の変形例の効果＞
本変形例は、第１実施形態に比べて、第２流路１２０の両端部以外の部分から外部からの光が入り難い。そのため、本変形例は、第１実施形態に比べて、励起領域ＥＲでの蛍光検出時のＳ／Ｎ比を大きくすることができる。
また、本変形例の場合、光照射装置２０から出射された励起光は、励起領域ＥＲ（第２流路１２０）を構成する第１筒５０の筒体５２の内面に向けて照射される。ここで、励起領域ＥＲの内部に照射された励起光が溶液中のＮＡＤＨに励起されると、ＮＡＮＤは蛍光を全方位に向けて発する。発せられた蛍光の一部は光軸ＯＡに対して平行な第１筒５０の筒体５２の内面で多重反射し光軸ＯＡ側に伝搬する。この場合、筒体５２の遮蔽材ＳＨにより、蛍光の反射率が高くなる。また、筒体５０外から漏れ込んで来る迷光量も低減できる。
したがって、本変形例は、第１実施形態に比べて、蛍光出力の検出精度を向上させることができる。
本変形例のその他の効果は、第１実施形態の場合と同様である。
【００４７】
なお、本変形例のフローセル４０Ａは、第２流路１２０の両端部以外の部分に遮蔽材ＳＨが塗布されているとしたが、遮蔽材ＳＨが塗布されている部分は、第２流路１２０の両端部以外の部分かつ溶液流路１００及び気体流路２００の少なくとも一部の部分であってもよい。この変形例の場合であっても、第１実施形態に比べて、蛍光出力の検出精度を向上させることができる。
また、本変形例では、遮蔽材ＳＨがフローセル４０Ａに塗布されているとした。しかしながら、外部の光を遮蔽する、別言すると、外部の光の透過率を低減させることができれば、遮蔽材ＳＨの塗布以外の方法で同様の効果を実現してもよい。例えば、フローセル４０Ａの一部を励起光の透過率が１％以下の材料で形成してもよい。
また、本変形例の気体成分検出装置１０Ａは、蛍光バンドパスフィルタ３４Ｃを備える（図１を準用して参照）。しかしながら、蛍光を発生させる流路である第２流路１２０（蛍光検出光路）の長さが溶液の吸収度から生じる一定の条件を満たす場合には、本変形例の気体成分検出装置１０Ａは、蛍光バンドパスフィルタ３４Ｃを不要にすることができる。一方で、十分に第２流路１２０（蛍光検出光路）の長さが確保できない場合であっても、例えば遮蔽材ＳＨに紫外線などの特定励起波長を吸収する素材が混入されていれば、同様に蛍光バンドパスフィルタ３４Ｃを不要にすることができる。
【００４８】
以上が、第１実施形態及びその変形例についての説明である。
【００４９】
≪第２実施形態≫
次に、第２実施形態について、図５を参照しながら説明する。以下、本実施形態における第１実施形態と異なる部分について説明する。なお、本実施形態の構成要素に、第１実施形態及びその変形例の構成要素と同じ構成要素を用いる場合、その構成要素の名称、符号等は第１実施形態及びその変形例の場合と同じものを用いて説明する。
【００５０】
＜第２実施形態の気体成分検出装置の構成及び機能＞
図５は、本実施形態の気体成分検出用フローセル４０Ｂ（以下、フローセル４０Ｂという。）の縦断面図である。具体的には、図５は、光軸ＯＡを含む切断面（図示省略）で切断した縦断面図である。本実施形態の気体成分検出装置１０Ｂは、第１実施形態のフローセル４０に換えて本実施形態のフローセル４０Ｂとなっている点のみ、第１実施形態の気体成分検出装置１０と異なる。以下、本実施形態における第１実施形態と異なる点のみについて説明する。
【００５１】
フローセル４０Ｂは、第１筒５０Ｂと、第２筒６０Ｂと、第３筒７０Ｂと、流入部ＩＮ１と、流出部ＯＴ１と、吸気部ＩＮ２、排気部ＯＴ２とを備えている。
【００５２】
第１筒５０Ｂは、一例として、両端が有底の円筒とされている。ここで、第１筒５０Ｂの一端側の底板を底板５０Ｂ１、他端側の底板を底板５０Ｂ２とする。第１筒５０Ｂの他端部には、流出部ＯＴ１が繋がっている。なお、第１筒５０Ｂは第１実施形態の第１筒５０と同じ材料で形成されている。
第２筒６０Ｂは、一例として、両端に底がない円筒とされている。第２筒６０Ｂは、一対の第１筒体６２１Ｂと第２筒体６２２（酵素保持膜）とを有している。第２筒体６２２の両端には各第１筒体６２１が繋がっている。第２筒６０Ｂの一端には、第１筒５０Ｂの一端部に繋がっている。また、第２筒６０Ｂの他端には、流入部ＩＮ１が繋がっている。なお、第１筒５０Ｂと第２筒６０Ｂとは、互いに略直角を成している。
第３筒７０Ｂは、第２筒６０Ｂの第２筒体６２２を径方向外側から覆って閉空間を形成している。第３筒７０Ｂは、筒体７２と一対の底板７４とを有している。一対の底板７４はそれぞれ筒体７２の両端に繋がりつつ、第２筒６０Ｂの第１筒体６２１Ｂに繋がっている。筒体７２の異なる２箇所には、吸気部ＩＮ２及び排気部ＯＴ２が繋がっている。なお、第１筒体６２１Ｂは第１実施形態の第１筒体６２１と同じ材料で形成されている。
【００５３】
そして、本実施形態では、第２筒６０Ｂの内部が第１流路１１０とされ、第１筒５０Ｂの内部は第２流路１２０（励起領域ＥＲ）とされ、第３筒７０Ｂと第２筒６０Ｂとで形成される閉空間は気体流路とされている。また、光照射装置２０からの励起光は第１筒５０Ｂの一端（底板５０Ｂ１）から照射され、励起領域ＥＲで発生した蛍光は他端（底板５０Ｂ２）から出射する。
【００５４】
＜第２実施形態の気体成分検出装置による気体成分検出動作＞
本変形例の気体成分検出動作は、第１実施形態の場合に準じる。なお、図５における流入部ＩＮ１から流出部ＯＴ１に亘る複数の矢印は、溶液流路１００を流れる溶液の流れを示している。
【００５５】
＜第２実施形態の効果＞
本実施形態の効果は、第１実施形態の効果と同様である。
【００５６】
≪第２実施形態の第１変形例≫
次に、第２実施形態の第１変形例について、図６Ａを参照しながら説明する。以下、本変形例における第２実施形態と異なる部分について説明する。なお、本変形例の構成要素に、第１実施形態及びその変形例並びに第２実施形態の構成要素と同じ構成要素を用いる場合、その構成要素の名称、符号等はこれらの場合と同じものを用いて説明する。
【００５７】
＜第２実施形態の第１変形例の気体成分検出装置の構成及び機能＞
図６Ａは、本変形例の気体成分検出用フローセル４０Ｃ（以下、フローセル４０Ｃという。）の縦断面図である。具体的には、図６Ａは、光軸ＯＡを含む切断面（図示省略）で切断した縦断面図である。本変形例の気体成分検出装置１０Ｃは、第２実施形態のフローセル４０Ｂに換えて本変形例のフローセル４０Ｃとなっている点のみ、第２実施形態の気体成分検出装置１０Ｂと異なる。以下、本変形例における第２実施形態と異なる点のみについて説明する。
本変形例の第１筒５０Ｃは、第２実施形態の場合と異なり、第２筒６０Ｂとで互いに略１２０°を成している。また、光照射装置２０からの励起光は第１筒５０Ｃの一端（底板５０Ｃ１）から照射され、励起領域ＥＲで発生した蛍光は他端（底板５０Ｃ２）から出射する。
【００５８】
＜第２実施形態の第１変形例の気体成分検出装置による気体成分検出動作＞
本変形例の気体成分検出動作は、第１実施形態の場合に準じる。なお、図６Ａにおける流入部ＩＮ１から流出部ＯＴ１に亘る複数の矢印は、溶液流路１００を流れる溶液の流れを示している。
【００５９】
＜第２実施形態の第１変形例の効果＞
本実施形態の効果は、第１実施形態の効果と同様である。
【００６０】
≪第２実施形態の第２変形例≫
次に、第２実施形態の第２変形例について、図６Ｂを参照しながら説明する。以下、本変形例における第２実施形態と異なる部分について説明する。なお、本変形例の構成要素に、前述の構成要素と同じ構成要素を用いる場合、その構成要素の名称、符号等はこれらの場合と同じものを用いて説明する。
【００６１】
＜第２実施形態の第２変形例の気体成分検出装置の構成及び機能＞
図６Ｂは、本変形例の気体成分検出用フローセル４０Ｄ（以下、フローセル４０Ｄという。）の縦断面図である。具体的には、図６Ｂは、光軸ＯＡを含む切断面（図示省略）で切断した縦断面図である。本変形例の気体成分検出装置１０Ｄは、第２実施形態のフローセル４０Ｂに換えて本変形例のフローセル４０Ｄとなっている点のみ、第２実施形態の気体成分検出装置１０Ｂと異なる。以下、本変形例における第２実施形態と異なる点のみについて説明する。
本変形例の第１筒５０Ｄは、第２実施形態の場合と異なり、第２筒６０Ｂと同じ方向に延在している。また、本変形例の場合、第１筒５０Ｄと第２筒６０Ｂとは、直接繋がっておらず、繋ぎ筒８０を介して（間接的に）繋がっている。なお、繋ぎ筒８０は、一例として第１筒５０Ｄと略直交する方向に延在し、第１流路１１０から流入された溶液を第２流路１２０に流入する第３流路１３０Ｄを構成している。以上のとおりであるから、本変形例の第１筒５０Ｄ（第２流路１２０）は、第２筒６０Ｂ（第１流路１１０）の延在方向の延長上からずれた位置に配置されている。なお、光照射装置２０からの励起光は第１筒５０Ｄの一端（底板５０Ｄ１）から照射され、励起領域ＥＲで発生した蛍光は他端（底板５０Ｄ２）から出射する。
【００６２】
＜第２実施形態の第２変形例の気体成分検出装置による気体成分検出動作＞
本変形例の気体成分検出動作は、第１実施形態の場合に準じる。なお、図６Ｂにおける流入部ＩＮ１から流出部ＯＴ１に亘る複数の矢印は、溶液流路１００を流れる溶液の流れを示している。
【００６３】
＜第２実施形態の第２変形例の効果＞
本実施形態の効果は、第１実施形態の効果と同様である。
【００６４】
≪第２実施形態の第３変形例≫
次に、第２実施形態の第３変形例について、図６Ｃを参照しながら説明する。以下、本変形例における第２実施形態並びに第１変形例及び第２変形例と異なる部分について説明する。なお、本変形例の構成要素に、前述の構成要素と同じ構成要素を用いる場合、その構成要素の名称、符号等はこれらの場合と同じものを用いて説明する。
【００６５】
＜第２実施形態の第３変形例の気体成分検出装置の構成及び機能＞
図６Ｃは、本変形例の気体成分検出用フローセル４０Ｅ（以下、フローセル４０Ｅという。）の縦断面図である。具体的には、図６Ｃは、光軸ＯＡを含む切断面（図示省略）で切断した縦断面図である。本変形例の気体成分検出装置１０Ｅは、第２変形例のフローセル４０Ｄに換えて本変形例のフローセル４０Ｅとなっている点のみ、第２変形例の気体成分検出装置１０Ｄと異なる。以下、本変形例における第２変形例と異なる点のみについて説明する。
本変形例のフローセル４０Ｅは、第２流路１２０におけるその両端部以外の部分（一例として周壁部分）に遮蔽材ＳＨが塗布されている。
【００６６】
＜第２実施形態の第２変形例の気体成分検出装置による気体成分検出動作＞
本変形例の気体成分検出動作は、第１実施形態の場合に準じる。なお、図６Ｃにおける流入部ＩＮ１から流出部ＯＴ１に亘る複数の矢印は、溶液流路１００を流れる溶液の流れを示している。
【００６７】
＜第２実施形態の第４変形例の効果＞
本変形例は、第２変形例に比べて、蛍光出力の検出精度を向上させることができる。本変形例のその他の効果は、第１実施形態及びその変形例の効果と同様である。
なお、遮蔽材ＳＨが塗布されている部分は、第２流路１２０の両端部以外の部分かつ溶液流路１００及び気体流路２００の少なくとも一部の部分であってもよい。また、本変形例では、遮蔽材ＳＨがフローセル４０Ｅに塗布されているとした。しかしながら、外部の光を遮蔽する、別言すると、外部の光の透過率を低減させることができれば、遮蔽材ＳＨの塗布以外の方法で同様の効果を実現してもよい。例えば、フローセル４０Ｅの一部を励起光の透過率が１％以下の材料で形成してもよい。
【００６８】
以上が、第２実施形態及びその変形例についての説明である。
【００６９】
≪第３実施形態≫
次に、第３実施形態について、図７を参照しながら説明する。以下、本実施形態における第１実施形態及びその変形例並びに第２実施形態及びその変形例（第１〜第３変形例）と異なる部分について説明する。なお、本実施形態の構成要素に、前述の構成要素と同じ構成要素を用いる場合、その構成要素の名称、符号等はこれらの場合と同じものを用いて説明する。
【００７０】
＜第３実施形態の気体成分検出装置の構成及び機能＞
図７は、本実施形態の気体成分検出用フローセル４０Ｆ（以下、フローセル４０Ｆという。）の縦断面図である。具体的には、図７は、光軸ＯＡを含む切断面（図示省略）で切断した縦断面図である。本実施形態の気体成分検出装置１０Ｆは、第１実施形態の第２変形例のフローセル４０Ｄに換えて本実施形態のフローセル４０Ｆとなっている点のみ、第２実施形態の第２変形例の気体成分検出装置１０Ｄと異なる。以下、本実施形態における第２実施形態の第２変形例と異なる点のみについて説明する。
【００７１】
本実施形態の第１筒５０Ｆ（第２流路１２０）は、第２実施形態の第２変形例の場合と異なり、第２筒６０Ｂ（第１流路１１０）の延在方向の延長上に配置されている。そして、光照射装置２０からの励起光は第１筒５０Ｆの一端（底板５０Ｆ１）から照射され、励起領域ＥＲで発生した蛍光は他端（底板５０Ｆ２）から出射する。
また、本実施形態の繋ぎ筒８０Ｆは、一例としてＵ字状を成し、第１流路１１０から流入された溶液を第２流路１２０に流入する第３流路１３０Ｆを構成している。
【００７２】
＜第３実施形態の気体成分検出装置による気体成分検出動作＞
本実施形態の気体成分検出動作は、第１実施形態の場合に準じる。なお、図７における流入部ＩＮ１から流出部ＯＴ１に亘る複数の矢印は、溶液流路１００を流れる溶液の流れを示している。
【００７３】
＜第３実施形態の効果＞
本実施形態の効果は、第１実施形態の効果と同様である。
【００７４】
≪第３実施形態の変形例≫
次に、第３実施形態の変形例について、図８を参照しながら説明する。以下、本変形例における第３実施形態と異なる部分について説明する。なお、本変形例の構成要素に、前述の構成要素と同じ構成要素を用いる場合、その構成要素の名称、符号等はこれらの場合と同じものを用いて説明する。
【００７５】
＜第３実施形態の変形例の気体成分検出装置の構成及び機能＞
図８は、本変形例の気体成分検出用フローセル４０Ｇ（以下、フローセル４０Ｇという。）の縦断面図である。具体的には、図８は、光軸ＯＡを含む切断面（図示省略）で切断した縦断面図である。本変形例の気体成分検出装置１０Ｇは、第３実施形態のフローセル４０Ｆに換えて本変形例のフローセル４０Ｇとなっている点のみ、第３実施形態の気体成分検出装置１０Ｆと異なる。以下、本変形例における第３実施形態と異なる点のみについて説明する。
本変形例のフローセル４０Ｇは、第２流路１２０におけるその両端部以外の部分（一例として周壁部分）に遮蔽材ＳＨが塗布されている。
【００７６】
＜第３実施形態の変形例の気体成分検出装置による気体成分検出動作＞
本変形例の気体成分検出動作は、第１実施形態の場合に準じる。なお、図８における流入部ＩＮ１から流出部ＯＴ１に亘る複数の矢印は、溶液流路１００を流れる溶液の流れを示している。
【００７７】
＜第３実施形態の変形例の効果＞
本変形例は、第３実施形態に比べて、蛍光出力の検出精度を向上させることができる。本変形例のその他の効果は、第１実施形態及びその変形例、第２実施形態及びその変形例（第１〜第３変形例）並びに第３実施形態の効果と同様である。
なお、遮蔽材ＳＨが塗布されている部分は、第２流路１２０の両端部以外の部分かつ溶液流路１００及び気体流路２００の少なくとも一部の部分であってもよい。また、本変形例では、遮蔽材ＳＨがフローセル４０Ｇに塗布されているとした。しかしながら、外部の光を遮蔽する、別言すると、外部の光の透過率を低減させることができれば、遮蔽材ＳＨの塗布以外の方法で同様の効果を実現してもよい。例えば、フローセル４０Ｇの一部を励起光の透過率が１％以下の材料で形成してもよい。
【００７８】
以上が、第３実施形態及びその変形例についての説明である。
【００７９】
以上のとおり、本発明について各実施形態及びその変形例を一例として説明したが、本発明はこれらの形態に限定されるものではない。
【００８０】
各実施形態の１つの形態に他の実施形態の構成要素を組み合せた形態としてもよい。例えば、第２実施形態の第１変形例（図６Ａ参照）に第３実施形態の遮蔽材ＳＨ（図８参照）を組み合せてもよい。
【００８１】
また、第２実施形態の第１変形例の第１筒５０Ｃ（図６Ａ参照）は第２筒６０Ｂに対して１２０°と異なる角度で延在していてもよい。また、第２実施形態の第２変形例の繋ぎ筒８０（図６Ｂ参照）の長さ、延在方向等は、適宜異なる形状に変更されてもよい。なお、第２実施形態（図５参照）及びその変形例（図６Ａ〜図６Ｃ参照）並びに第３実施形態（図７参照）及びその変形例（図８参照）は、第１実施形態の効果と同様の効果以外に、以下の効果を有する。すなわち、これらの形態は、他の装置に組み込まれて使用される場合（例えば他の装置が車両等の場合）、他の装置の構成要素に対して空いたスペースを有効活用するように配置されることが理想である。そして、これらの形態は、当該空いたスペースに配置可能な形状にできる点で有効といえる。
【００８２】
また、第１実施形態の説明では、一例として、第１筒５０、第２筒６０及び第３筒７０は円筒とされており、それらの長手方向から見るとそれらは同心円を形成しているとした。そして、本実施形態では、フローセル４０の軸とは第１筒５０、第２筒６０及び第３筒７０の中心軸を意味するとした。しかしながら、第１筒５０、第２筒６０及び第３筒７０はそれぞれ円筒でなくてもよい。例えば、第１筒５０、第２筒６０及び第３筒７０の外観は、直円柱、斜円柱、円錐台、三角柱、四角柱、斜角柱、角柱台その他の形状であってもよい。この点については、他の実施形態の場合も同様である。
【００８３】
また、第１実施形態の説明では、フローセル４０が気体成分検出装置１０を構成している状態において、その軸が光軸ＯＡと重なるように配置されるとした。しかしながら、フローセル４０の構成要素のうち少なくとも第１筒５０の中心軸が光軸と重なればよい。この点については、他の実施形態の場合も同様である。
【００８４】
また、第１実施形態の説明では、フローセル４０が気体成分検出装置１０を構成している状態において、その軸が光軸ＯＡと重なるように配置されるとした。しかしながら、フローセル４０の構成要素のうち少なくとも第１筒５０の中心軸が光軸と平行であればよい。この点については、他の実施形態の場合も同様である。
【符号の説明】
【００８５】
１０  気体成分検出装置
１０Ａ  気体成分検出装置
１０Ｂ  気体成分検出装置
１０Ｃ  気体成分検出装置
１０Ｄ  気体成分検出装置
１０Ｅ  気体成分検出装置
１０Ｆ  気体成分検出装置
１０Ｇ  気体成分検出装置
２０  光照射装置（照射装置の一例）
３０  光検出装置（検出装置の一例）
４０  気体成分検出用フローセル
４０Ａ  気体成分検出用フローセル
４０Ｂ  気体成分検出用フローセル
４０Ｃ  気体成分検出用フローセル
４０Ｄ  気体成分検出用フローセル
４０Ｅ  気体成分検出用フローセル
４０Ｆ  気体成分検出用フローセル
４０Ｇ  気体成分検出用フローセル
１００  溶液流路
１１０  第１流路
１２０  第２流路
１３０Ｄ 第３流路
１３０Ｆ 第３流路
２００  気体流路
ＥＲ  励起領域
ＯＡ  光軸
ＳＨ  遮蔽材
＋Ａ  第１方向
−Ａ  第２方向
【図１】
2020171239.tif 000003
【図２Ａ】
2020171239.tif 000004
【図２Ｂ】
2020171239.tif 000005
【図３】
2020171239.tif 000006
【図４】
2020171239.tif 000007
【図５】
2020171239.tif 000008
【図６Ａ】
2020171239.tif 000009
【図６Ｂ】
2020171239.tif 000010
【図６Ｃ】
2020171239.tif 000011
【図７】
2020171239.tif 000012
【図８】
2020171239.tif 000013