(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
生物由来の粒子を検出するための検出装置であって、
発光素子と、
蛍光を受光するための受光素子と、
加熱前後の、前記発光素子で照射された捕集用部材からの蛍光の受光量の変化を検出することにより前記捕集用部材で捕集された生物由来の粒子量を算出するための算出手段と、
前記捕集用部材を清掃するための清掃手段とを備え、
前記清掃手段は、前記捕集用部材を加熱する手段を含む、検出装置。
【請求項２】
前記捕集用部材を加熱するためのヒータをさらに備え、
前記算出手段は、前記ヒータで前記捕集用部材を加熱する前後の前記捕集用部材からの蛍光の受光量の変化に基づいて前記生物由来の粒子量を算出し、
前記清掃手段に含まれる前記加熱する手段は、前記ヒータが前記捕集用部材を加熱するための加熱温度よりも高い温度で前記捕集用部材を加熱する、請求項１に記載の検出装置。
【請求項３】
前記清掃手段に含まれる前記加熱する手段は、前記捕集用部材に対して前記発光素子および前記受光素子と同じ側に配置される、請求項１または２に記載の検出装置。
【請求項４】
前記加熱する手段は、発熱を伴う光源である、請求項３に記載の検出装置。
【請求項５】
前記清掃手段に含まれる前記加熱する手段は、前記捕集用部材に対して前記発光素子および前記受光素子と反対側に配置される、請求項１または２に記載の検出装置。
【請求項６】
前記清掃手段は前記ヒータを利用して前記捕集用部材を加熱し、
前記ヒータは、前記捕集用部材に対して前記発光素子および前記受光素子と反対側に配置される、請求項２に記載の検出装置。
【請求項７】
前記清掃手段に含まれる前記加熱する手段は、２００℃以上で前記捕集用部材を加熱する、請求項１〜６のいずれかに記載の検出装置。
【請求項８】
前記清掃手段は、前記加熱する手段に加えて、前記捕集用部材に接触可能な部材を含み、前記加熱する手段と前記接触可能な部材とを異なるタイミングに用いて前記捕集用部材を清掃する、請求項１〜７のいずれかに記載の検出装置。
【請求項９】
生物由来の粒子を検出する方法であって、
加熱前の捕集用部材の、発光素子の照射下での蛍光量を測定するステップと、
加熱後の前記捕集用部材の、前記発光素子の照射下での蛍光量を測定するステップと、
前記加熱前の捕集用部材から測定された蛍光量と、前記加熱後の捕集用部材から測定された蛍光量との変化量に基づいて、前記捕集用部材で捕集された生物由来の粒子量を算出するステップと、
前記加熱後の前記捕集用部材を前記加熱の後にさらに加熱することで、前記捕集用部材表面の捕集物を消失させるステップとを備える、検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は検出装置および検出方法に関し、特に、微生物などの、空気中の生物由来の粒子を検出する検出装置および検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、空気中の微生物の検出においては、落下菌法、衝突法、スリット法、多孔板法、遠心衝突法、インピンジャ法、およびフィルタ法などの方法で空気中の微生物を採取した後、培養し、出現するコロニーの計数を行なう。しかしながら、この方法では、培養に２日から３日が必要であり、リアルタイムでの検出は難しい。そこで、近年、特開２００３−３８１６３号公報（特許文献１）、特表２００８−５０８５２７号公報（特許文献２）のように、空気中の微生物に紫外光を照射して、微生物からの蛍光発光を検出して個数を計測する装置が提案されている。
【０００３】
特許文献１、２で提案されているような従来装置では、浮遊粒子が生物由来のものかどうかを判定する手段として、紫外線の照射により蛍光を発光するかどうかを判断する手法が採用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−３８１６３号公報
【特許文献２】特表２００８−５０８５２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、実際に空気中に浮遊する埃には、紫外光の照射により蛍光を発する化学繊維のくずなどが多く含まれている。それ故、特許文献１、２で提案されているような従来装置を用いると、空気中に存在する生物由来の粒子に加え、蛍光を発する埃も検出されてしまう。すなわち、特許文献１、２で提案されているような従来装置では、空気中に存在する生物由来の粒子だけを正確に評価できないという問題がある。
【０００６】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであって、蛍光を利用し、リアルタイムに、生物由来の粒子を、蛍光を発する埃から分離して検出することのできる検出装置および検出方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明のある局面に従うと、検出装置は生物由来の粒子を検出するための検出装置であって、発光素子と、蛍光を受光するための受光素子と、加熱前後の、発光素子で照射された捕集用部材からの蛍光の受光量の変化を検出することにより捕集用部材で捕集された生物由来の粒子量を算出するための算出手段と、捕集用部材を清掃するための清掃手段とを備える。清掃手段は、捕集用部材を加熱する手段を含む。
【０００８】
好ましくは、検出装置は捕集用部材を加熱するためのヒータをさらに備え、算出手段は、ヒータで捕集用部材を加熱する前後の捕集用部材からの蛍光の受光量の変化に基づいて生物由来の粒子量を算出し、清掃手段に含まれる加熱する手段は、ヒータが捕集用部材を加熱するための加熱温度よりも高い温度で捕集用部材を加熱する。
【０００９】
好ましくは、清掃手段に含まれる加熱する手段は、捕集用部材に対して発光素子および受光素子と同じ側に配置される。
【００１０】
より好ましくは、その加熱する手段は、発熱を伴う光源である。
好ましくは、清掃手段に含まれる加熱する手段は、捕集用部材に対して発光素子および受光素子と反対側に配置される。
【００１１】
好ましくは、清掃手段はヒータを利用して捕集用部材を加熱し、ヒータは、捕集用部材に対して発光素子および受光素子と反対側に配置される。
【００１２】
好ましくは、清掃手段に含まれる加熱する手段は、２００℃以上で捕集用部材を加熱する。
【００１３】
好ましくは、清掃手段は、加熱する手段に加えて、捕集用部材に接触可能な部材を含み、加熱する手段と接触可能な部材とを異なるタイミングに用いて捕集用部材を清掃する。
【００１４】
本発明の他の局面に従うと、検出方法は生物由来の粒子を検出する方法であって、加熱前の捕集用部材の、発光素子の照射下での蛍光量を測定するステップと、加熱後の捕集用部材の、発光素子の照射下での蛍光量を測定するステップと、加熱前の捕集用部材から測定された蛍光量と、加熱後の捕集用部材から測定された蛍光量との変化量に基づいて、捕集用部材で捕集された生物由来の粒子量を算出するステップと、加熱後の捕集用部材をその加熱の後にさらに加熱することで、捕集用部材表面の捕集物を消失させるステップとを備える。
【発明の効果】
【００１５】
この発明によると、リアルタイムかつ高精度で、生物由来の粒子を、蛍光を発する埃から分離して検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施の形態にかかる、微生物検出装置としての空気清浄機の外観の具体例を示す図である。
【図２】空気清浄機の微生物検出装置部分の、第１の実施の形態にかかる基本構成を示す図である。
【図３】検出機構における遮光機構の他の具体例を説明する図である。
【図４】捕集ユニットの構成および動作を説明する図である。
【図５】加熱処理前後での大腸菌の蛍光スペクトルの時間変化を示す図である。
【図６】加熱処理前後での大腸菌の蛍光顕微鏡写真である。
【図７】加熱処理前後でのバチルス菌の蛍光スペクトルの時間変化を示す図である。
【図８】加熱処理前後でのバチルス菌の蛍光顕微鏡写真である。
【図９】加熱処理前後でのアオカビ菌の蛍光スペクトルの時間変化を示す図である。
【図１０】加熱処理前後でのアオカビ菌の蛍光顕微鏡写真である。
【図１１】加熱処理前後での蛍光発光する埃の蛍光スペクトルの時間変化を示す図である。
【図１２】加熱処理前後での蛍光発光する埃の蛍光顕微鏡写真である。
【図１３】加熱処理前後での蛍光発光する埃の蛍光スペクトルの比較結果を示す図である。
【図１４】微生物検出装置としての機能構成の具体例を示すブロック図である。
【図１５】第１の実施の形態にかかる微生物検出装置での動作の流れを示すフローチャートである。
【図１６】蛍光の減衰量と微生物濃度との対応関係の具体例を示す図である。
【図１７】検出結果の表示例および表示方法を示す図である。
【図１８】第２の実施の形態にかかる微生物検出装置の基本構成を示す図である。
【図１９】捕集ユニットの構成を表わす概略図であって、図１９（Ａ）は捕集ユニットの放電電極側から見た平面図、図１９（Ｂ）は断面図を表わす図である。
【図２０】第２の実施の形態にかかる微生物検出装置での測定動作の具体的な流れを表わしたフローチャートである。
【図２１】カビ菌を付着させた捕集治具を２００℃に加熱した後、さらに、２５０℃まで加熱した場合、および３００℃まで加熱した場合の、捕集治具からの蛍光強度の時間変化の測定結果を示す図である。
【図２２】検出動作前の捕集治具表面、検出動作後加熱前の捕集治具表面、２００℃に加熱した後の捕集治具表面、および３００℃まで加熱した後の捕集治具表面からの蛍光強度の測定結果を表わす図である。
【図２３】リフレッシュ動作を伴なって５回検出動作を繰り返した場合とリフレッシュ動作を伴わずに５回との測定結果を、検出動作ごとに比較して示した図である。
【図２４】リフレッシュ動作としての加熱前の４５０倍の顕微鏡写真である。
【図２５】図２４の写真中のアオカビ部分を拡大して示した、２０００倍の顕微鏡写真である。
【図２６】リフレッシュ動作としての加熱処理後の捕集治具表面の顕微鏡写真である。
【図２７】第２の実施の形態の変形例にかかる微生物検出装置の基本構成を示す図である。
【図２８】第２の実施の形態の変形例にかかる微生物検出装置の効果を確認するための実験装置の概略図である。
【図２９】第２の実施の形態の変形例にかかる微生物検出装置の効果を確認するための実験結果として得られた顕微鏡写真である。
【図３０】第２の実施の形態の変形例にかかる微生物検出装置の効果を確認するための実験結果として得られた顕微鏡写真である。
【図３１】第２の実施の形態の変形例にかかる微生物検出装置の効果を確認するための実験結果として得られた顕微鏡写真である。
【図３２】第２の実施の形態の変形例にかかる微生物検出装置の効果を確認するための実験結果として得られた顕微鏡写真である。
【図３３】第２の実施の形態の変形例にかかる微生物検出装置の効果を確認するための実験結果として得られた顕微鏡写真である。
【図３４】第２の実施の形態の変形例にかかる微生物検出装置の効果を確認するための実験結果として得られた顕微鏡写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品および構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。
【００１８】
実施の形態においては、図１に示される空気清浄機が微生物検出装置として機能するものとして以降の説明を行なうが、微生物検出装置単体として用いられるものであってもよい。
【００１９】
＜装置構成＞
図１を参照して、微生物検出装置１００としての空気清浄機は、操作指示を受け付けるためのスイッチ１１０と、検出結果などを表示するための表示パネル１３０とを含む。その他、図示されない、空気を導入するための吸引口、排気するための排気口、などを含む。さらに、微生物検出装置１００は、記録媒体を装着するための通信部１５０を含む。通信部１５０は、ケーブル４００で外部装置としてのパーソナルコンピュータ（ＰＣ）３００など接続するためのものであってもよい。または、通信部１５０は、インターネットを介して他の装置と通信するための通信回線を接続するためのものであってもよい。または、通信部１５０は、赤外線通信やインターネット通信などで他の装置と通信するためのものであってもよい。
【００２０】
［第１の実施の形態］
＜微生物検出装置の装置構成＞
図２は、第１の実施の形態にかかる微生物検出装置１００Ａの基本構成を示す図である。
【００２１】
空気清浄機の検出装置部分である微生物検出装置１００Ａには、検出機構と捕集機構と加熱機構とが含まれる。図２を参照して、微生物検出装置１００Ａは、孔５Ｃ’を有する区切り壁である壁５Ｃで隔てられた、捕集機構の少なくとも一部を含んだ捕集室５Ａと、検出機構を含んだ検出室５Ｂとを備える。
【００２２】
捕集室５Ａには、捕集機構として針状の放電電極１および捕集治具１２が配備され、検出室５Ｂには、検出機構として発光素子６、受光素子９、および集光レンズ１３が配備される。
【００２３】
捕集室５Ａの放電電極１側および捕集治具１２には、それぞれ、捕集室５Ａ内に空気を導入するための導入孔１０および排出孔１１が設けられる。図２に示されるように、導入孔１０にはフィルタ（プレフィルタ）１０Ｂが設けられてもよい。
【００２４】
導入孔１０および排出孔１１には、捕集室５Ａ内への空気の出入りは可能として外部光の入射を遮断するための構成として、それぞれ、図３（Ａ）、図３（Ｂ）に表わされるような遮光部１０Ａおよび遮光部１１Ａが備えられてもよい。
【００２５】
図３（Ａ）および図３（Ｂ）を参照して、導入孔１０に備えられる遮光部１０Ａおよび排出孔１１に備えられる遮光部１１Ａ共に、４．５mm程度の間隔で遮光板１０ａおよび遮光板１０ｂが交互に重ねられた構造を有する。遮光板１０ａおよび遮光板１０ｂは、それぞれ図３（Ｃ）および図３（Ｄ）に示されるように導入孔１０および排出孔１１の形状（ここでは円形）に対応した形状であって、互いに重ならない部分に削孔を有する。具体的には、遮光板１０ａは周辺部分に削孔を有し、遮光板１０ｂは中央部分に削孔を有する。遮光板１０ａおよび遮光板１０ｂが重ねられたときに、それぞれの板に設けられた孔は重ならない。図３（Ａ）に示されるように、導入孔１０に備えられる遮光部１０Ａは外部から内部へ遮光板１０ａ、遮光板１０ｂ、遮光板１０ａ、遮光板１０ｂの順に遮光板が配置され、図３（Ｂ）に示されるように、排出孔１１に備えられる遮光部１１Ａは外部から内部へ遮光板１０ｂ、遮光板１０ａ、遮光板１０ｂの順に遮光板が配置される。この構成によって、捕集室５Ａ内への空気の出入りは可能となるものの、外部光の入射が遮断され、捕集室５Ａ内の迷光が抑えられる。
【００２６】
排出孔１１近傍には空気導入機構としてのファン５０が設けられる。ファン５０によって、吸引口からの空気が捕集室５Ａに導入される。空気導入機構としては、たとえば、捕集室５Ａ外に設置されたポンプおよびその駆動機構などであってよい。またたとえば、捕集室５Ａ内に組み込まれた熱ヒータやマイクロポンプ、マイクロファン、およびその駆動機構などであってもよい。また、ファン５０は、空気清浄機の空気清浄装置部分の空気導入機構と共通とする構成であってもよい。好ましくは、ファン５０の駆動機構は、測定部４０によって制御され、導入する空気の流速が制御される。好ましくは、ファン５０で導入する空気の流速は１L（リットル）/minから５０ｍ3/minである。ファン５０は測定部４０によって制御される図示しない駆動機構により駆動することで、図中の点線矢印で表わされたように、導入孔１０から捕集室５Ａ外の空気を捕集室５Ａ内に導入し、捕集室５Ａ内の空気を排出孔１１から捕集室５Ａ外に排気する。
【００２７】
捕集機構としては、公知の捕集機構を採用することができる。図２では、一例として特開２００３−２１４９９７号公報に開示されている捕集機構を採用した場合を示している。すなわち、図２を参照して、捕集機構は、放電電極１、捕集治具１２、および高圧電源２を含む。放電電極１は高圧電源２の正極に電気的に接続される。捕集治具１２と高圧電源２の負極に電気的に接続される。
【００２８】
捕集治具１２は、導電性の透明の皮膜を有する、ガラス板などからなる支持基板である。支持基板は、ガラス板には限定されず、その他、セラミック、金属等であってもよい。また、支持基板表面に形成される皮膜は、透明に限定されない。他の例として、支持基板は、金属皮膜をセラミック等の絶縁材料の上に形成して構成されてもよい。また、支持基板が金属材料の場合は、その表面に皮膜を形成する必要もない。
【００２９】
捕集治具１２の皮膜側は高圧電源２の負極に電気的に接続される。これにより、放電電極１と捕集治具１２と間に電位差が発生し、これらの間に図２の矢印Ｅに示される向きの電界が構成される。
【００３０】
ファン５０の駆動によって導入孔１０から導入された空気中の浮遊粒子は、放電電極１付近にて負に帯電される。負に帯電した粒子は静電気力で捕集治具１２の方向に移動して導電性の皮膜に吸着されることで、捕集治具１２上に捕集される。ここで、放電電極１として針状電極を用いることによって、帯電した粒子を捕集治具１２の放電電極１に対面する、（後述する）発光素子の照射領域１５に対応したきわめて狭い範囲に吸着させることができる。これにより、後述する検出工程において、吸着された微生物を効率的に検出することができる。
【００３１】
検出室５Ｂに含まれる検出機構は、光源である発光素子６と、受光素子９と、受光素子９の受光方向に備えられ、捕集機構により捕集治具１２上に捕集された浮遊微粒子に発光素子６から照射することにより生じる蛍光を受光素子９に集光するための集光レンズ（またはレンズ群）１３とを含む。その他、発光素子６の照射方向に備えられ、発光素子６からの光を平行光にする、または所定幅とするためのレンズ（またはレンズ群）、アパーチャ、照射光が受光素子９に入り込むのを防ぐためのフィルタ（またはフィルタ群）などが含まれてもよい。これらの構成は、従来技術を応用できる。集光レンズ１３は、プラスチック樹脂製またはガラス製でよい。
【００３２】
検出室５Ｂは、好ましくは、少なくとも内部に、黒色塗料の塗布または、黒色アルマイト処理等が施される。これにより、迷光の原因となる内部壁面での光の反射が抑えられる。捕集室５Ａおよび検出室５Ｂ筐体の材質は特定の材質に限定されないが、好ましくは、プラスチック樹脂、アルミもしくはステンレスなどの金属、またはそれらの組み合わせが用いられる。導入孔１０および排出孔１１は、直径が１mmから５０mmの円形である。導入孔１０および排出孔１１の形状は円形に限定されず、楕円形、四角形など他の形状であってもよい。
【００３３】
発光素子６は、半導体レーザまたはＬＥＤ（Light Emitting Diode）素子を含む。波長は、浮遊微粒子の生物由来の微粒子を励起して蛍光を発させるものであれば、紫外または可視いずれの領域の波長でもよい。好ましくは、特表２００８−５０８５２７号公報に開示されているように、微生物中に含まれ、蛍光を発するトリプトファン、ＮａＤＨ、リボフラビン等が効率よく励起される３００nmから４５０nmである。受光素子９は、従来用いられている、フォトダイオード、イメージセンサなどが用いられる。
【００３４】
発光素子６の発光は捕集治具１２の表面に照射され、捕集治具１２上に照射領域１５を形成する。照射領域１５の形状に限定はなく、円形、楕円形、四角形などであってよい。照射領域１５は特定のサイズに限定されないが、好ましくは、円の直径または楕円の長軸方向の長さまたは四角形の１辺の長さが約０．０５mmから５０mmである。
【００３５】
受光素子９は信号処理部３０に接続されて、受光量に比例した電流信号を信号処理部３０に対して出力する。従って、導入された空気中に浮遊し、捕集治具１２表面に捕集された粒子に発光素子６から光が照射されることによって該粒子から発光された蛍光は、受光素子９において受光され、信号処理部３０においてその受光量が検出される。
【００３６】
検出室５Ｂ内の、捕集治具１２表面に触れる位置には、捕集治具１２表面をリフレッシュするためのブラシ６０が設けられる。ブラシ６０は、測定部４０によって制御される図示しない移動機構に接続され、図中の両側矢印Ｂに示されるように、すなわち、捕集治具１２上を往復するように移動する。これにより、捕集治具１２表面に付着した埃や微生物が取り除かれる。
【００３７】
加熱機構は、測定部４０に電気的に接続され、測定部４０によって加熱量（加熱時間、加熱温度等）が制御されるヒータ９１を含む。ヒータ９１としては、好適にはセラミックヒータが用いられる。ヒータ９１は、捕集治具１２上に捕集された空気中の浮遊粒子を加熱し得る位置であって、少なくとも加熱時には発光素子６、受光素子９等のセンサ機器から何かによって隔てられる位置に配備される。好ましくは、図２に表わされたように、捕集治具１２の放電電極１から遠い側の面に配備される。より好ましくは、図４（Ａ）に示されるように、ヒータ９１は周囲が断熱材で囲まれる。断熱材としては、好適にはガラスエポキシ樹脂が用いられる。このように構成することによって、セラミックヒータであるヒータ９１が約２分で２００℃に到達したときに断熱材を介してヒータ９１に接続される部分（図示せず）の温度が３０℃以下であったことを発明者らが確認している。
【００３８】
捕集治具１２とヒータ９１とを含んだユニットをここでは捕集ユニット１２Ａと称する。捕集ユニット１２Ａは測定部４０によって制御される図示しない移動機構に接続され、図中の両側矢印Ａに示されるように、すなわち、捕集室５Ａから検出室５Ｂへ、検出室５Ｂから捕集室５Ａへ、壁５Ｃに設けられた孔５Ｃ’を通って移動する。なお、上述のように、ヒータ９１は、捕集治具１２上に捕集された空気中の浮遊粒子を加熱し得る位置であって、少なくとも加熱時には発光素子６、受光素子９等のセンサ機器から何かによって隔てられる位置に配備されればよいため、捕集ユニット１２Ａに含まれず、他の位置に備えられてもよい。後述するように加熱動作が捕集室５Ａで行なわれる場合、ヒータ９１は捕集ユニット１２Ａに含まれず、捕集室５Ａの、捕集ユニット１２Ａがセットされる位置であって、捕集治具１２の、発光素子６、受光素子９等のセンサ機器と反対側に固定されていてもよい。このようにすることよっても加熱時にはヒータ９１は捕集治具１２によって発光素子６、受光素子９等のセンサ機器から隔てられ、それにより発光素子６、受光素子９等への熱の影響を抑えることができる。この場合、捕集ユニット１２Ａには少なくとも捕集治具１２が含まれていればよい。
【００３９】
図４（Ｂ）に示されるように、捕集ユニット１２Ａの壁５Ｃから最も遠い側の端部には、上下に突起を有したカバー６５Ａが備えられる。壁５Ｃの捕集室５Ａ側の面であって、孔５Ｃ’の周囲には、カバー６５Ａに対応したアダプタ６５Ｂが備えられる。アダプタ６５Ｂには、カバー６５Ａの上記突起に嵌合する凹部が設けられ、これによりカバー６５Ａとアダプタ６５Ｂとが完全に接合され、孔５Ｃ’を覆うことになる。すなわち、捕集ユニット１２Ａが図４（Ｂ）中の矢印Ａ’の方向に、孔５Ｃ’を通って捕集室５Ａから検出室５Ｂへ移動し、捕集ユニット１２Ａが完全に検出室５Ｂに入った時点で、カバー６５Ａがアダプタ６５Ｂに接合されて孔５Ｃ’が完全に覆われ、検出室５Ｂ内が遮光される。これにより、検出室５Ｂで検出動作が行なわれている間には検出室５Ｂ内への入射が遮断される。
【００４０】
信号処理部３０は測定部４０に接続されて、電流信号を処理した結果を測定部４０に対して出力する。測定部４０は、信号処理部３０からの処理結果に基づいて、測定結果を表示パネル１３０に表示させるための処理を行なう。
【００４１】
＜検出原理＞
ここで、微生物検出装置における検出原理の一例について説明する。
【００４２】
特表２００８−５０８５２７号公報にも開示されているように、空気中に浮遊する生物由来の粒子に紫外光または青色光を照射すると蛍光を発することは、従来から知られている。しかし、空気中には化学繊維の埃など同様に蛍光を発するものが浮遊しており、蛍光を検出するのみでは、生物由来の粒子からのものであるか化学繊維の埃などからのものであるかが区別されない。
【００４３】
図５〜図１３は、生物由来の粒子と、化学繊維の埃などとのそれぞれに対して加熱処理を施し、加熱の前後における蛍光の変化を測定する実験を行なって得られた、具体的な測定結果を示す図である。この実験より、埃は加熱処理によって蛍光強度が変化しないのに対して、生物由来の粒子は加熱処理によって蛍光強度が増加することが見出された。
【００４４】
具体的に、図５は、生物由来の粒子として、大腸菌を２００℃にて５分間加熱処理したときの、加熱処理前（曲線７１）および加熱処理後（曲線７２）の蛍光スペクトルの測定結果である。図５に表わされた測定結果より、加熱処理を施すことによって大腸菌からの蛍光強度が大幅に増加していることが分かった。また、図６（Ａ）に示された加熱処理前の蛍光顕微鏡写真と、図６（Ｂ）に示された加熱処理後の蛍光顕微鏡写真との比較によっても、加熱処理を施すことによって大腸菌からの蛍光強度が大幅に増加していることが明らかとなっている。
【００４５】
同様に、図７は、生物由来の粒子として、バチルス菌を２００℃にて５分間加熱処理したときの加熱処理前（曲線７３）および加熱処理後（曲線７４）の蛍光スペクトルの測定結果であり、図８（Ａ）が加熱処理前、図８（Ｂ）が加熱処理後の蛍光顕微鏡写真である
。また、図９は、生物由来の粒子として、アオカビ菌を２００℃にて５分間加熱処理したときの加熱処理前（曲線７５）および加熱処理後（曲線７６）の蛍光スペクトルの測定結果であり、図１０（Ａ）が加熱処理前、図１０（Ｂ）が加熱処理後の蛍光顕微鏡写真である。これらに示されるように、他の微生物でも大腸菌と同様に加熱処理によって蛍光強度が大幅に増加することが分かった。
【００４６】
これに対して、図１１（Ａ）および図１１（Ｂ）は、それぞれ、蛍光を発する埃を２００℃にて５分間加熱処理したときの加熱処理前（曲線７７）および加熱処理後（曲線７８）の蛍光スペクトルの測定結果であり、図１２（Ａ）が加熱処理前、図１２（Ｂ）が加熱処理後の顕微鏡写真である。図１１（Ａ）に示された蛍光スペクトルと図１１（Ｂ）に示された蛍光スペクトルとを重ねると図１３に示されるように、これらはほぼ重なることが検証された。すなわち、図１３の結果や図１２（Ａ）、図１２（Ｂ）の比較に示されるように、埃からの蛍光強度は加熱処理の前後において変化がないことが分かった。
【００４７】
微生物検出装置１００Ａにおける検出原理として、発明者らの検証した上述の現象が応用される。すなわち、空気中では、埃と、生物由来の粒子が付着した埃と、生物由来の粒子とが混合されている。上述の現象を基にすると、捕集した粒子に蛍光を発する埃が混ざっている場合、加熱処理前に測定される蛍光スペクトルには、生物由来の粒子からの蛍光と蛍光を発する埃からの蛍光とが含まれ、生物由来の粒子を化学繊維の埃などから区別して検出することができない。しかしながら、加熱処理を施すことで生物由来の粒子だけが蛍光強度が増加し、蛍光を発する埃の蛍光強度は変化しない。そのため、加熱処理前の蛍光強度と所定の加熱処理後の蛍光強度との差を測定することで、生物由来の粒子の量を求めることができる。
【００４８】
＜機能構成＞
以降の説明においては、微生物検出装置１００Ａが上述した原理を利用して空気中の微生物を検出するものとする。もちろん、空気中の生物由来の粒子を検出するために利用される原理は上述の原理に限定されるものではなく、上の原理は、単に、好適に用いられる一例として挙げているに過ぎない。
【００４９】
図１４は、上記原理を利用して空気中の微生物を検出するための微生物検出装置１００Ａの機能構成を示すブロック図である。
【００５０】
図１４では、信号処理部３０の機能が主に電気回路であるハードウェア構成で実現される例が示されている。しかしながら、これら機能のうちの少なくとも一部は、信号処理部３０が図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）を備え、該ＣＰＵが所定のプログラムを実行することによって実現される、ソフトウェア構成であってもよい。また、測定部４０の構成がソフトウェア構成である例が示されている。しかしながら、これら機能のうちの少なくとも一部は、電気回路などのハードウェア構成で実現されてもよい。
【００５１】
図１４を参照して、信号処理部３０は、受光素子９に接続される電流−電圧変換回路３４と、電流−電圧変換回路３４に接続される増幅回路３５とを含む。
【００５２】
測定部４０は、制御部４１、記憶部４２、およびクロック発生部４３を含む。さらに、測定部４０は、スイッチ１１０の操作に伴ったスイッチ１１０からの入力信号を受け付けることで情報の入力を受け付けるための入力部４４と、表示パネル１３０に測定結果等を表示させる処理を実行するための表示部４５と、通信部１５０に接続された外部装置とのデータ等のやり取りに必要な処理を行なうための外部接続部４６と、ファン５０、ヒータ９１、捕集ユニット１２Ａを往復移動させるための図示しない機構、およびブラシ６０を往復移動させるための図示しない機構を駆動させるための駆動部４８とを含む。
【００５３】
捕集室５Ａに導入され捕集治具１２上に捕集された粒子に対して発光素子６から照射されることで、照射領域１５にある当該粒子からの蛍光が、受光素子９に集光される。受光素子９から、受光量に応じた電流信号が信号処理部３０に対して出力される。電流信号は、電流−電圧変換回路３４に入力される。
【００５４】
電流−電圧変換回路３４は、受光素子９から入力された電流信号より蛍光強度を表わす
ピーク電流値Ｈを検出し、電圧値Ｅｈに変換する。電圧値Ｅｈは増幅回路３５で予め設定した増幅率に増幅され、測定部４０に対して出力される。測定部４０の制御部４１は信号処理部３０から電圧値Ｅｈの入力を受け付けて、順次、記憶部４２に記憶させる。
【００５５】
クロック発生部４３はクロック信号を発生させ、制御部４１に対して出力する。制御部４１は、クロック信号に基づいたタイミングで、ファン５０を回転させるための制御信号を駆動部４８に対して出力して、ファン５０による空気の導入を制御する。また、制御部４１は発光素子６および受光素子９と電気的に接続され、それらのＯＮ／ＯＦＦを制御する。
【００５６】
制御部４１は計算部４１１を含み、計算部４１１において、記憶部４２に記憶された電圧値Ｅｈを用いて、導入された空気中の生物由来の粒子量を算出するための動作が行なわれる。具体的な動作について、図１５の制御部４１での制御の流れを示すフローチャートを用いて説明する。ここでは、生物由来の粒子量として、捕集室５Ａ内に所定時間の間に導入された空気中の微生物濃度を算出するものとする。
【００５７】
＜測定動作＞
図１５は、微生物検出装置１００Ａでの測定動作の具体的な流れを表わしたフローチャートである。図１５のフローチャートに表わされた動作は、信号処理部３０に含まれる図示しないＣＰＵが所定のプログラムを実行して図１４に示される各機能を発揮することによって実現される。
【００５８】
図１５を参照して、微生物検出装置１００ＡがＯＮされると、ステップＳ１で、予め規定されている捕集時間である時間△Ｔ１の間、捕集室５Ａでの捕集動作が行なわれる。ステップＳ１での具体的な動作としては、制御部４１は駆動部４８に対して制御信号を出力してファン５０を駆動させて捕集室５Ａ内に空気を取り込む。捕集室５Ａ内に導入された空気中の粒子は、放電電極１により負電荷に帯電され、ファン５０による空気の流れと放電電極１および捕集治具１２表面の皮膜３の間で形成される電界とにより、捕集治具１２表面の照射領域１５に対応した狭い範囲に捕集される。捕集時間△Ｔ１が経過すると制御部４１は捕集動作を終了、すなわち、ファン５０の駆動を終了させる。
【００５９】
これにより、時間△Ｔ１の間、外部空気が捕集室５Ａ内に導入孔１０を通じて導入され、その空気中の粒子は、捕集治具１２表面に時間△Ｔ１の間、捕集される。
【００６０】
次に、ステップＳ３で制御部４１は、駆動部４８に対して制御信号を出力して捕集ユニット１２Ａを移動させるための機構を稼動させて、捕集ユニット１２Ａを捕集室５Ａから検出室５Ｂに移動させる。移動が完了すると、ステップＳ５で検出動作が行なわれる。ステップＳ５では微生物検出装置１００Ａと同様に、制御部４１は発光素子６に発光させ、規定の測定時間△Ｔ２の間、受光素子９により蛍光を受光させる。発光素子６からの光は、捕集治具１２の表面の照射領域１５に照射され、捕集された粒子から蛍光が発光される。その蛍光強度Ｆ１に応じた電圧値が測定部４０に入力されて記憶部４２に記憶される。これにより、加熱前の蛍光量Ｓ１が測定される。
【００６１】
なお、上記測定時間△Ｔ２は制御部４１に予め設定されているものであってもよいし、スイッチ１１０などの操作や、ケーブル４００を介して通信部１５０に接続されたＰＣ３００からの信号や、通信部１５０に装着された記録媒体からの信号などによって入力、変更されるものであってもよい。
【００６２】
このとき、別途設けたＬＥＤ等の発光素子（図示せず）からの発光の、捕集治具１２表面の粒子が捕集されない反射領域（図示せず）からの反射光を、別途設けた受光素子（図示せず）で受光し、その受光量を参照値Ｉ０として用いてＦ１／Ｉ０を記憶部４２に記憶してもよい。参照値Ｉ０に対する比率を算出することで、発光素子や受光素子の温度、湿度等の環境条件や劣化等による特性変動に起因する蛍光強度の変動を補償することができるという利点が生じる。
【００６３】
ステップＳ５の測定動作が終了すると、ステップＳ７で制御部４１は、駆動部４８に対
して制御信号を出力して捕集ユニット１２Ａを移動させるための機構を稼動させて、捕集ユニット１２Ａを検出室５Ｂから捕集室５Ａに移動させる。移動が完了すると、ステップＳ９で加熱動作が行なわれる。ステップＳ９では微生物検出装置１００Ａと同様に、制御部４１は予め規定した加熱処理時間である時間△Ｔ３の間、ヒータ９１に加熱を行なわせる。このときの加熱温度は予め規定されている。
【００６４】
加熱動作後、ステップＳ１１で冷却動作が行なわれる。ステップＳ１１では、制御部４１は、駆動部４８に制御信号を出力して、所定の冷却時間、ファン５０を逆回転させる。捕集ユニット１２Ａに外部の空気を触れさせることで冷却する。加熱処理時間△Ｔ３、加熱温度、および冷却時間も、制御部４１に予め設定されているものであってもよいし、スイッチ１１０などの操作や、ケーブル４００を介して通信部１５０に接続されたＰＣ３００からの信号や、通信部１５０に装着された記録媒体からの信号などによって入力、変更されるものであってもよい。
【００６５】
ステップＳ７で捕集ユニット１２Ａを捕集室５Ａに移動させた後に捕集室５Ａ内で加熱動作および冷却動作が行なわれ、冷却後に捕集ユニット１２Ａが検出室５Ｂに移動することで、加熱時にヒータ９１は発光素子６、受光素子９等のセンサ機器から隔てられた距離に位置し、また、壁５Ｃ等によっても隔てられ、それにより発光素子６、受光素子９等への熱の影響を抑えることができる。なお、このように加熱時にヒータ９１は発光素子６、受光素子９等のセンサ機器とは壁５Ｃ等によっても隔てられた捕集室５Ａ内にあることから、ヒータ９１は捕集ユニット１２Ａ内の必ずしも放電電極１から遠い側の面、すなわち検出室５Ｂに捕集ユニット１２Ａが移動したときに発光素子６、受光素子９等から遠い側の面になくてもよく、たとえば放電電極１から近い側の面にあってもよい。
【００６６】
ステップＳ９の加熱動作およびステップＳ１１の冷却動作が終了すると、ステップＳ１３で制御部４１は、駆動部４８に対して制御信号を出力して捕集ユニット１２Ａを移動させるための機構を稼動させて、捕集ユニット１２Ａを捕集室５Ａから検出室５Ｂに移動させる。移動が完了すると、ステップＳ１５で再度検出動作が行なわれる。ステップＳ１５の検出動作はステップＳ５での検出動作と同じである。ここでの蛍光強度Ｆ２に応じた電圧値が測定部４０に入力されて記憶部４２に記憶される。これにより、加熱後の蛍光量Ｓ２が測定される。
【００６７】
ステップＳ１５で加熱後の蛍光量Ｓ２が測定されると、ステップＳ１７で捕集ユニット１２Ａのリフレッシュ動作が行なわれる。ステップＳ１７で制御部４１は、駆動部４８に対して制御信号を出力してブラシ６０を移動させるための機構を稼動させて、捕集ユニット１２Ａ表面でブラシ６０を所定回数往復移動させる。このリフレッシュ動作が完了すると、ステップＳ１９で制御部４１は、駆動部４８に対して制御信号を出力して捕集ユニット１２Ａを移動させるための機構を稼動させて、捕集ユニット１２Ａを検出室５Ｂから捕集室５Ａに移動させる。これにより、開始の指示を受けると直ちに次の捕集動作（Ｓ１）を開始することができる。
【００６８】
計算部４１１は、記憶された蛍光強度Ｆ１と蛍光強度Ｆ２との差分を増大量△Ｆとして算出する。上述のように、増大量△Ｆは生物由来の粒子量（粒子数または粒子濃度等）に関連している。計算部４１１は、予め、図１６に表わされたような、増大量△Ｆと生物由来の粒子量（粒子濃度）との対応関係を記憶しておく。そして、計算部４１１は、算出された増大量△Ｆと該対応関係とを用いて得られる生物由来の粒子濃度を、捕集室５Ａ内に時間△Ｔ１の間に導入された空気中の生物由来の粒子濃度として算出する。
【００６９】
増大量△Ｆと生物由来の粒子濃度との対応関係は、予め実験的に決められる。たとえば、１ｍ3の大きさの容器内に、大腸菌やバチルス菌やカビ菌などの微生物の一種を、ネブライザを利用して噴霧し、微生物濃度をＮ個／ｍ3に維持して、微生物検出装置１００Ａを用いて、上述の検出方法により時間△Ｔ１の間微生物を捕集する。そして、所定加熱量（加熱時間△Ｔ３、所定の加熱温度）で捕集した微生物に対してヒータ９１によって加熱処理を施し、その前後の蛍光強度の増大量△Ｆを測定する。種々の微生物濃度について同様の測定がなされることで、図１６に示された増大量△Ｆと微生物濃度（個／ｍ3）との関係が得られる。
【００７０】
増大量△Ｆと生物由来の粒子濃度との対応関係は、スイッチ１１０などの操作によって入力されることで計算部４１１に記憶されてもよい。または、該対応関係を記録した記録媒体が通信部１５０に装着され、外部接続部４６が読み込むことで計算部４１１に記憶されてもよい。または、ＰＣ３００によって入力および送信され、通信部１５０に接続されたケーブル４００を介して外部接続部４６が受け付けることで、計算部４１１に記憶されてもよい。または、通信部１５０が赤外線通信やインターネット通信を行なう場合には、外部接続部４６が通信部１５０でのそれらの通信によって他の装置から受け付けることで、計算部４１１に記憶されてもよい。また、いったん計算部４１１に記憶された該対応関係が、測定部４０により更新されてもよい。
【００７１】
計算部４１１は、増大量△Ｆが差分△Ｆ１と算出された場合、図１６の対応関係から増大量△Ｆ１に対応する値を特定することで、生物由来の粒子濃度Ｎ１（個／ｍ3）を算出する。
【００７２】
ただし、増大量△Ｆと微生物濃度との対応関係は、微生物の種類（たとえば菌種）によって異なる可能性がある。そこで、計算部４１１は、いずれかの微生物を標準の微生物と規定して、増大量△Ｆと該微生物の濃度との対応関係を記憶する。これにより、様々な環境における微生物濃度が、標準の微生物を基準として換算された微生物濃度として算出される。その結果、様々な環境を比較することが可能となり、環境管理が容易となる。
【００７３】
なお、上述の例では増大量△Ｆには、所定の加熱量（所定の加熱温度、加熱時間△Ｔ３）の加熱処理の前後の蛍光強度の差分が用いられているが、これらの比率が用いられてもよい。
【００７４】
計算部４１１で算出された捕集された粒子中の生物由来の粒子すなわち微生物の濃度は、制御部４１から表示部４５に対して出力される。表示部４５は、入力された微生物の濃度を、表示パネル１３０に表示させるための処理を行なう。表示パネル１３０での表示の一例として、たとえば、図１７（Ａ）に表わされるセンサ表示が挙げられる。詳しくは、表示パネル１３０には、濃度ごとのランプが備えられ、図１７（Ｂ）に示されるように、表示部４５は、算出された濃度に対応したランプを点灯するランプとして特定し、該ランプを点灯する。他の例として、算出された濃度ごとに、ランプを異なる色に点灯させてもよい。また、表示パネル１３０はランプ表示に限定されず、数字を表示したり、濃度や対応して予め用意されているメッセージを表示したりしてもよい。また、測定結果は、外部接続部４６によって、通信部１５０に装着された記録媒体に書き込まれてもよいし、通信部１５０に接続されたケーブル４００を介してＰＣ３００に送信されてもよい。
【００７５】
入力部４４はスイッチ１１０からの操作信号に従って、表示パネル１３０での表示方法の選択を受け付けてもよい。または、測定結果を、表示パネル１３０に表示するか、外部装置に出力するか、の選択を受け付けてもよい。その内容を示す信号は、制御部４１に対して出力され、制御部４１から表示部４５および／または外部接続部４６に対して必要な制御信号が出力される。
【００７６】
＜第１の実施の形態の効果＞
このように、微生物検出装置１００Ａは、生物由来の粒子からの蛍光と蛍光を発する埃からの蛍光との加熱処理による性質の差を利用し、所定の加熱処理後の増大量に基づいて生物由来の粒子を検出するものである。すなわち、微生物検出装置１００Ａは、捕集された生物由来の粒子と埃とに加熱処理を施すと微生物は蛍光強度が増加し埃は変化しない、という現象を利用して生物由来の粒子を検出するものである。そのため、導入された空気中に蛍光を発する埃が含まれている場合であっても、リアルタイムに、かつ精度よく、生物由来の粒子を、蛍光を発する埃から分離して検出することができる。
【００７７】
またこのように、微生物検出装置１００Ａでは、捕集室５Ａと検出室５Ｂとが区切られ、その間を捕集ユニット１２Ａが行き来して捕集と検出とが行なわれるため、捕集と検出とを連続して行なうことができる。また、上述のように捕集室５Ａで捕集治具１２が加熱され、冷却された後に検出室５Ｂに移動させるため、検出室５Ｂ内にあるセンサ等への熱の影響を抑えることができる。
【００７８】
さらに、微生物検出装置１００Ａでは捕集室５Ａでの捕集工程から検出室５Ｂでの検出工程に捕集ユニット１２Ａが移動する際に捕集ユニット１２Ａに備えられたカバーが壁５Ｃの孔５Ｃ’を遮蔽する。そのため、検出室５Ｂ内への外部光の入射が遮断される。これにより、蛍光測定中に浮遊粒子による散乱等での迷光が抑えられ、測定精度を向上させることができる。
【００７９】
なお微生物検出装置１００Ａでは壁５Ｃで区切られた捕集室５Ａ、検出室５Ｂが備えられているが、それぞれを完全に分離された別の個体である捕集装置、検出装置で構成し、それらの間で捕集ユニット１２Ａを移動させる構成、またはそれぞれの装置に捕集ユニット１２Ａをセットする構成であってもよい。この場合、捕集治具１２の加熱は発光素子６、受光素子９等のセンサ機器から隔てられた位置として、検出装置以外の箇所で行なわれればよい。たとえば、上述のように捕集室５Ａに対応した捕集装置内で行なわれてもよいし、捕集装置および検出装置のいずれでもないその他の位置（たとえば捕集装置から検出装置への移動の途中等）で行なわれてもよい。ヒータ９１は捕集ユニット１２Ａに含まれてもよいし、検出装置以外の箇所である加熱を行なう箇所に設けられてもよい。また、捕集装置と検出装置とをセットとして用いるのみならず、上記捕集室５Ａに対応した捕集装置、または上記検出室５Ｂに対応した検出装置単体で用いてもよい。その場合、用いる方の装置に信号処理部３０および測定部４０等に対応した機能が含まれる。
【００８０】
さらに微生物検出装置１００Ａでは捕集ユニット１２Ａが１つ設けられ、両側矢印Ａで表わされた往復運動を行なうことで捕集室５Ａと検出室５Ｂとの間を往復移動するものとしている。しかしながら、捕集ユニット１２Ａの他の例として回転可能な円盤の上に２以上設けられ、回転に伴って捕集室５Ａと検出室５Ｂとの間を移動するものとしてもよい。この場合、複数の捕集ユニット１２Ａのうちの１つを捕集室５Ａに位置させ、他の１つを検出室５Ｂに位置させることで、捕集動作と検出動作とを並行して行なわせることができる。このような構成にすることで、連続的に捕集動作を行なうことが可能となり、それと並行して検出動作を連続して行なうことが可能となる。
【００８１】
［第２の実施の形態］
上のような構成とすることで、第１の実施の形態にかかる微生物検出装置１００Ａでは、連続して検出動作を行なわせることが可能となる。その際、微生物検出装置１００Ａに設けられたブラシ６０で捕集治具１２表面をリフレッシュすることで、次の検出動作での検出精度が維持される。
【００８２】
第２の実施の形態では、微生物検出装置１００Ａとは異なる方法で捕集治具１２表面をリフレッシュすることで、連続して検出動作を行なうことを可能とする構成について説明する。
【００８３】
＜微生物検出装置の装置構成＞
図１８は、第２の実施の形態にかかる微生物検出装置１００Ｂの基本構成を示す図である。図１８において、微生物検出装置１００Ａと同じ構成に関しては同じ参照符号で示し、その説明を繰り返さない。
【００８４】
図１８を参照して、第２の実施の形態にかかる微生物検出装置１００Ｂは、一方端に導入孔１０、他方端にファン５０が配された排出孔１１を備えた、内空状の筒状筐体５Ｄを有し、その内部に、捕集機構として針状の放電電極１および捕集治具１２が配備されている。導入孔１０にはフィルタ（プレフィルタ）１０Ｂが設けられてもよい。
【００８５】
放電電極１は高圧電源２の正極に電気的に接続される。捕集治具１２と高圧電源２の負極に電気的に接続される。
【００８６】
ファン５０の図示しない駆動機構は測定部４０によって制御され、その回転が制御される。ファン５０が回転することによって、図中の点線矢印で表わされたように、導入孔１０から外部空気が筒状筐体５Ｄ内に導入され、排出孔１１から筒状筐体５Ｄ外に排気される。
【００８７】
図１９の例では、筒状筐体５Ｄ内のその高さ方向を遮る位置に略中央に孔を有する絞り板が設けられ、放電電極は、その孔をくぐるように設置されている。これにより、導入孔１０から導入された空気の流路は絞り板の孔の径に狭められ、絞り板を通過する際に放電電極１にて電荷される。そして、その狭められた流路のまま捕集治具１２に到達するため、捕集治具１２上のある程度狭い範囲に浮遊粒子が吸着することになる。
【００８８】
さらに、検出機構として、光源である発光素子６と受光素子９とが配される。発光素子６は好適には半導体レーザが用いられ、レーザ光を照射する。受光素子９は好適にはフォトダイオードが用いられ、蛍光を受光する。
【００８９】
なお、図１８において発光素子６と受光素子９とは筒状筐体５Ｄの外部に配されている例が示されている。これは、図の概略化のためにそのように表わされているだけであって、発光素子６と受光素子９とは筒状筐体５Ｄの内部に配置されていてよい。
【００９０】
または、図１８に表わされた構成のまま、つまり、発光素子６と受光素子９とが筒状筐体５Ｄの外部に配された構成としてもよい。
【００９１】
この構成の場合、図１８に表わされたように、筒状筐体５Ｄの外部にある発光素子６から筒状筐体５Ｄ内の捕集治具１２の表面まで照射光を導入するためのガイド６Ａが設けられる。または、筒状筐体５Ｄの壁面の、少なくとも発光素子６から捕集治具１２の表面までの間に存在する部分が照射光の透過率の高い素材で形成されていてもよい。
【００９２】
同様に、筒状筐体５Ｄ内の捕集治具１２の表面から筒状筐体５Ｄの外部にある受光素子９まで蛍光を導出させるためのガイド９Ａが設けられる。または、筒状筐体５Ｄの壁面の、少なくとも捕集治具１２の表面から受光素子９までの間に存在する部分が蛍光の透過率の高い素材で形成されていてもよい。
【００９３】
受光素子９は信号処理部３０に接続され、受光量に比例した電流信号を信号処理部３０に対して出力する。信号処理部３０は測定部４０に接続されて、電流信号を処理した結果を測定部４０に対して出力する。従って、導入された空気中に浮遊し、捕集治具１２表面に捕集された粒子に発光素子６から光が照射されることによって該粒子から発光された蛍光は、受光素子９において受光され、信号処理部３０においてその受光量が検出される。測定部４０は、信号処理部３０からの処理結果に基づいて、測定結果を表示パネル１３０に表示させるための処理を行なう。
【００９４】
捕集治具１２の放電電極１より遠い側には加熱機構としてのヒータ９１が配され、捕集治具１２とヒータ９１とを含んだユニットが捕集ユニット１２Ａを構成している。ヒータ９１は測定部４０に電気的に接続され、測定部４０によって加熱量（加熱時間、加熱温度等）が制御される。
【００９５】
図１９は捕集ユニット１２Ａの構成を表わす概略図であって、図１９（Ａ）は捕集ユニット１２Ａの放電電極１側から見た平面図、図１９（Ｂ）は断面図を表わしている。
【００９６】
図１９（Ａ）を参照して、捕集治具１２は断熱材上に配置されて、両端が捕集板押さえ板電極で放電電極１側から断熱材に向かう方向に押さえられている。
【００９７】
図１９（Ｂ）を参照して、捕集治具１２の放電電極１の反対側には、間に断熱材を挟まずにヒータ９１が配され、ヒータ９１の周囲が断熱材で覆われている。
【００９８】
＜動作概要＞
微生物検出装置１００Ｂでは、ファン５０が回転することで導入された外気が、針状の放電電極１から放出されるイオンによりチャージされ、捕集治具１２表面と放電電極１との間の電位差により捕集治具１２表面に捕集される。捕集治具１２表面に対して発光素子６からレーザ光が照射されることで、捕集治具１２表面の微生物を含む捕集物から蛍光が発せられる。
【００９９】
蛍光は受光素子９で受光されることで、信号処理部３０において検出される。検出された蛍光には、生物由来の粒子から発せられた蛍光の他、他の物質から発せられた蛍光が含まれることが考えられる。そこで、一例として、微生物検出装置１００Ｂでも上述した微生物検出装置１００Ａでの検出原理と同じ検出原理を利用して生物由来の粒子を検出する。すなわち、上述のように、生物由来の粒子から発せられる蛍光は加熱処理することにより強度が増加するのに対し、生物由来でない埃からの蛍光は加熱処理の前後で強度が変化しないという差異を利用して、加熱前後の蛍光強度の差分に基づいて生物由来の粒子を検出する。
【０１００】
このような検出方法は、捕集治具１２表面に静電誘導力を利用して浮遊粒子を吸着させて捕集することを前提としている。そのため、微生物検出装置１００Ｂを用いて連続して検出動作を行なう場合、捕集治具１２表面のリフレッシュが不可欠となる。
【０１０１】
第１の実施の形態にかかる微生物検出装置１００Ａでは、ブラシ６０を捕集治具１２表面に物理的に接触させることでその表面に付着した粒子を取り除くものであった。第２の実施の形態にかかる微生物検出装置１００Ｂでは、熱処理を利用して捕集治具１２表面に付着した粒子を取り除く。
【０１０２】
微生物検出装置１００Ｂは、この動作を行なうための機能として、図１４に示された第１の実施の形態にかかる微生物検出装置１００Ａの機能構成と同様の機能を備える。
【０１０３】
＜動作フロー＞
図２０は、微生物検出装置１００Ｂでの測定動作の具体的な流れを表わしたフローチャートである。図２０のフローチャートに表わされた動作は、概ね、図１５に表わされた微生物検出装置１００Ａでの測定動作と同じである。ただし、微生物検出装置１００Ｂは微生物検出装置１００Ａと異なって捕集ユニット１２Ａを移動させる動作が含まれないため、図１５の動作のうちのステップＳ３，Ｓ７，Ｓ１３，Ｓ１９の捕集ユニット１２Ａを移動させる動作が不要となる。
【０１０４】
すなわち、図２０を参照して、第２の実施の形態にかかる微生物検出装置１００Ｂでは、ステップＳ１で第１の実施の形態にかかる微生物検出装置１００Ａと同様の捕集動作が行なわれた後、ステップＳ５で捕集治具１２の表面の蛍光量Ｓ１が測定される。
【０１０５】
その後、ステップＳ９でヒータ９１に所定の加熱量で捕集治具１２を加熱させる。ここでの加熱量の一例として、たとえば２００℃で２分の加熱が挙げられる。
【０１０６】
そして、ステップＳ１１でファン５０を駆動させて捕集治具１２を冷却した後、ステップＳ１５で加熱後の捕集治具１２の表面の蛍光量Ｓ２が測定される。
【０１０７】
以上で加熱前後の蛍光量の測定が終了し、第２の実施の形態にかかる微生物検出装置１００Ｂでも、リフレッシュ動作（ステップＳ１７’）が行なわれる。
【０１０８】
ただし、微生物検出装置１００Ｂでのリフレッシュ動作はブラシなどの物理的な接触によるものではなく、捕集治具１２を加熱することにより行なわれる。すなわち、ステップＳ１７’では、ヒータ９１に所定の加熱量で捕集治具１２を加熱させる。ここでの加熱量は上記ステップＳ９での加熱量よりも大きく、具体的には、生物由来の粒子から発光された蛍光が消失する温度（蛍光発光消失温度）以上の温度である。一例として、たとえば３００℃で２分の加熱が挙げられる。場合によっては、４００℃や５００℃であってもよい。
【０１０９】
＜第２の実施の形態の効果＞
微生物検出装置１００Ｂにおいて高温での加熱によるリフレッシュ動作が行なわれることで、先の検出動作で捕集治具１２表面に付着した生物由来の粒子からの蛍光発光を消失させることができる。さらに、塵埃等の生物由来の粒子以外の粒子も熱消失させることができる。これにより、次の検出動作を開始するにあたって捕集治具１２表面をリフレッシュさせることができる。
【０１１０】
捕集治具１２表面からの蛍光は生物由来の粒子からの蛍光び蛍光埃からの蛍光が大部分を占める。捕集治具１２表面のリフレッシュがなされないと、先に説明した検出原理を利用する場合、加熱後の蛍光強度の増加分が受光素子９からのセンサ出力として測定部４０に入力される。さらに次の検出動作が実行されると、その検出動作での蛍光強度は、先の検出動作における加熱後の蛍光強度に新たに捕集された増加分が加算されることになる。従って、検出動作を繰り返すに連れてセンサ出力の信号のベースが上昇することになる。センサの出力信号の最大値は、センサの駆動電圧で決定される。そのため、信号ベースの上昇は、その後のセンサの測定回数の減少につながる。
【０１１１】
微生物検出装置１００Ｂで上述のようなリフレッシュ動作が行なわれることで捕集治具１２表面が高効率にリフレッシュされるため、センサの測定回数の減少を抑えることができる。つまり、連続して検出動作を行なっても高精度で生物由来の粒子が検出されることになる。
【０１１２】
なお、第１の実施の形態にかかる微生物検出装置１００Ａにも上述のようにブラシ６０が設けられ、ブラシ６０を捕集治具１２上を往復移動させることによる物理的な接触によって捕集治具１２の付着物を取り除くことがなされている。そのため、もちろん、微生物検出装置１００Ａでも、同様に、検出動作を連続して行なうことが可能であり、その回数を増加させることができる。
【０１１３】
しかしながら、物理的な接触を利用して付着物を取り除く場合、接触が完全でない箇所が生じるとその部分の付着物が取り除かれないことになる。そのため、微生物検出装置１００Ｂのように加熱処理を利用したリフレッシュ動作を行なうことで、より効率的に捕集治具１２上の付着物を取り除くことができる。
【０１１４】
さらに、図示していないものの、図１８に表わされた微生物検出装置１００Ｂの構成に微生物検出装置１００Ａと同様のブラシをさらに加えて、ブラシによる物理的接触でのリフレッシュ動作と加熱処理でのリフレッシュ動作とを組み合わせることで、より効率的に捕集治具１２上の付着物を取り除くことができる。ブラシによる物理的接触でのリフレッシュ動作と加熱処理でのリフレッシュ動作とを組み合わせる場合、これら動作は同時ではなく、異なるタイミングで実行される。好ましくは、先にブラシで捕集治具１２上の付着物を取り除き、その後に加熱処理を行なう。このように両方の動作を組み合わせることによって、より完全に捕集治具１２上の付着物を取り除くことができる。
【０１１５】
＜実験の説明＞
発明者らは、第２の実施の形態にかかる微生物検出装置１００Ｂの効果を確認するため、カビ菌をサンプルとして用いて、加熱量と蛍光強度との変化を測定した。
【０１１６】
図２１は、カビ菌を付着させた捕集治具を２００℃に加熱した後、さらに、２５０℃まで加熱した場合、および３００℃まで加熱した場合の、捕集治具からの蛍光強度の時間変化の測定結果を示す図である。
【０１１７】
また、図２２は、検出動作前の捕集治具表面、検出動作後加熱前の捕集治具表面、２００℃に加熱した後の捕集治具表面、および３００℃まで加熱した後の捕集治具表面からの蛍光強度の測定結果を表わす図である。
【０１１８】
図２１を参照して、２００℃で加熱した場合、加熱時間の経過に伴って蛍光強度の減少が顕著には見られず、２０分経過しても捕集治具からの蛍光強度が蛍光消失レベルには達さないことが測定された。そのため、２００℃での加熱では蛍光消失レベルに達するまでかなりの時間を要することがわかる。
【０１１９】
２５０℃で加熱した場合、加熱時間の経過に伴って蛍光強度は減少するものの、同様に、２０分経過しても捕集治具からの蛍光強度が蛍光消失レベルには達さないことが測定された。そのため、２５０℃での加熱でも蛍光消失レベルに達するまでかなりの時間を要することがわかる。
【０１２０】
３００℃まで加熱した場合、加熱後、ほぼ１分間で蛍光強度は消失レベルに到達したことが測定された。また、図２２を参照して、また、３００℃の加熱によって、捕集治具からの蛍光強度は、捕集後のそれより低下することが測定された。これは、３００℃の加熱によって生物由来の粒子のみならず、蛍光埃等の生物由来の粒子以外の粒子も消失していることを表わしている。
【０１２１】
この実験より、捕集治具表面のリフレッシュ動作としての加熱処理には３００℃が適しているとの考察が得られた。
【０１２２】
次に、発明者らは、リフレッシュ動作としての３００℃での加熱処理を伴って微生物検出装置１００Ｂで検出動作を繰り返し行なった場合の蛍光強度と、リフレッシュ動作を伴わない場合の蛍光強度とを測定した。図２３は、リフレッシュ動作を伴なって５回検出動作を繰り返した場合（ハッチングあり）とリフレッシュ動作を伴わずに５回（ハッチングなし）との測定結果を、検出動作ごとに比較して示した図である。
【０１２３】
この実験では、微生物検出装置１００Ｂの捕集治具１２として捕集板シリコンウェハー１５ｍｍを用い、発光素子６としてレーザダイオードを用いてレーザ光を捕集治具１２に対して照射し、受光素子９としてフォトダイオードを用いて捕集治具１２から発光する蛍光を検出した。検出動作前の捕集治具１２からの蛍光強度を初期値として測定する。
【０１２４】
その後、捕集治具１２の電位をグランド電位とし、放電電極１に５ＫＶ印加して、電位差を＋５ｋＶに設定した。ファン５０Ａにより、２０Ｌ／ｍｉｎの流量で外気を微生物検出装置１００Ｂ内に導入し、１５分間、空気中の浮遊粒子を静電捕集した。
【０１２５】
捕集終了後、捕集治具１２からの蛍光強度を測定し、ヒータ９１により捕集治具１２を２００℃２分間加熱して冷却した後、再度、蛍光強度を測定した。
【０１２６】
リフレッシュ動作を伴う検出動作の場合、さらにその後、３００℃で２分間の加熱を行なった。
【０１２７】
図２３を参照して、リフレッシュ動作を伴わない場合、捕集治具１２からの蛍光強度は、捕集後に捕集前よりも増加している。そして、２００℃加熱で蛍光強度が更に増加している。先述のように、これは、生物由来の粒子からの蛍光強度の変化によるものであるため、この２００℃加熱前後の蛍光強度の差分により、導入された空気中の生物由来の粒子の量が検出される。
【０１２８】
リフレッシュ動作を伴わずに次の検出動作を実行すると、次の検出動作では前回の検出動作で得られた蛍光強度がベースとなり、今回の検出動作で捕集された粒子による蛍光強度の増加分が、先の蛍光強度に追加されることになる。すなわち、リフレッシュ動作を伴わずに検出動作を繰り返すと、蛍光強度が累積される、つまりベースが増加するため、受光素子９での測定可能な回数が限定されることになる。
【０１２９】
これに対して、リフレッシュ動作を伴う検出動作の場合、２００℃の加熱による蛍光強度の増加を確認した後に、リフレッシュ動作としてさらに３００℃で加熱処理を実行する。これにより、捕集された粒子のうちの生物由来の粒子が消失するため、測定された蛍光強度のうちの２００℃で２分間加熱することで増加した生物由来の粒子からの蛍光強度の分が減少する。
【０１３０】
図２２の実験結果より、先述のように、３００℃の加熱によって生物由来の粒子のみならず、蛍光埃等の生物由来の粒子以外の粒子も消失することが分かっている。つまり、この実験での３００℃の加熱によって、捕集された塵埃の一部も消失すると考えられる。図２３の実験結果でも、３００℃の加熱を行なうことで、蛍光強度が２００℃での加熱の前、つまり捕集後の蛍光強度よりも小さいことがわかる。
【０１３１】
そのため、リフレッシュ動作を伴って次の検出動作を実行する場合、前回の検出動作でで得られた蛍光強度よりも次の検出動作の開始時の蛍光強度よりも小さくなり、蛍光のベースが低下することになる。
【０１３２】
つまり、図２３の実験結果より、リフレッシュ動作を伴わずに検出動作を繰り返した場合、ベースの増加である、先の検出動作で測定された蛍光強度から次の検出動作で測定された蛍光強度までの増加分は、１４００［ｍＶ］となるのに対して、リフレッシュ動作を伴った場合にはベースの増加は３００［ｍＶ］程度であることがわかった。つまり、リフレッシュ動作としての３００℃での加熱処理を伴うことで、ベースの増加は約１／５に抑えられることがわかった。したがって、この実験より、リフレッシュ動作である３００℃での加熱処理を行なうことにより、微生物検出装置１００Ｂで可能な検出動作の連続回数を大幅に増加できることがわかった。
【０１３３】
なお、図２１での実験結果より、リフレッシュ動作として加熱する温度を、２００℃よりもさらに高温とすることでより効果があると考えられる。すなわち、３００℃よりも高い４５０℃や５００℃とすることにより、より大きな捕集物も消失することになり、さらにベースの増加が抑えられると考えられる。
【０１３４】
そこで、発明者らは、微生物検出装置１００Ｂを用いてアオカビおよび花粉を含む空気を導入して検出動作を行ない、その捕集治具を４５０℃〜５００℃で加熱した場合の、捕集治具上の粒子の消失状況を観察した。アオカビの胞子の大きさは、２〜３μｍであり、花粉は３０μｍ程度である。
【０１３５】
図２４〜図２６は、加熱処理後の捕集治具表面の顕微鏡写真である。図２４はリフレッシュ動作としての加熱前、つまり２００℃加熱後の４５０倍の顕微鏡写真である。図２５は、図２４の写真中のアオカビ部分を拡大して示した顕微鏡写真であって、２０００倍の顕微鏡写真である。図２６は、４５０℃〜５００℃で加熱した後の、図２４の撮影箇所と概ね同一箇所の４５０倍の顕微鏡写真である。
【０１３６】
図２４の写真より、２００℃で加熱した後の捕集治具上にはアオカビ胞子および花粉の粒子が観察できる。図２６の写真より、４５０℃〜５００℃で加熱されることによって、捕集治具上のアオカビおよび花粉のいずれもが消失しているのがわかる。
【０１３７】
すなわち、４５０℃〜５００℃での加熱によって、蛍光が消失すると同時に、３００℃では消失し切れなかった数μｍ〜数１０μｍ程度の大きな粒子が縮小または消失する。これにより、３００℃での加熱を行なうよりも４５０℃〜５００℃での加熱の方が蛍光強度がさらに低下することがわかる。従って、この実験より、リフレッシュ動作として４５０℃〜５００℃で加熱することで微生物検出装置１００Ｂで可能な検出動作の連続回数をさらに増加できることがわかった。
【０１３８】
［第２の実施の形態の変形例］
なお、上の例では、図１８に示されたように、加熱機構としてのヒータ９１を利用してリフレッシュ動作としての加熱処理を行なうものとしている。このようにすることで、リフレッシュ動作用の構成を加熱機構と別個に備える必要がなくなる。
【０１３９】
しかしながら、リフレッシュ動作としての加熱処理は、加熱機構としてのヒータ９１で用いられた板状ヒータを用いる方法に限らず、ハロゲンランプ(赤外線ランプ）、レーザ等の、発熱を伴う光源からの照射光による加熱でもよい。
【０１４０】
ただし、発熱を伴う光源からの照射光を用いて捕集治具を加熱する場合、捕集治具１２の上方に配置し、上方から捕集治具１２表面に向けて照射させる必要がある。つまり、ヒータ９１のように捕集治具１２の表面から遠い位置に配置されると、その表面を効率的に加熱することができない。
【０１４１】
そこで、第２の実施の形態の変形例として、たとえば光を照射して加熱する場合などの、捕集治具１２の上方にリフレッシュ動作としての加熱処理を行なうための熱源を備える構成について説明する。
【０１４２】
図２７は、変形例にかかる微生物検出装置１００Ｂ’の基本構成を示す図である。
図２７を参照して、微生物検出装置１００Ｂ’には、検出動作として捕集治具１２を加熱するためのヒータ９１とは別に、リフレッシュ動作として捕集治具１２を加熱するためのランプ９２が設けられる。ランプ９２として、好適にはハロゲンランプが用いられる。ハロゲンランプの他、赤外ランプなどの照射光源が考えられる。また、上方からの熱源はランプに限定されず、ヒータ９１と同じような板状ヒータなどが用いられてもよい。
【０１４３】
図２７の例では、一例として、ランプ９２が筒状筐体５Ｄとは異なる筒状筐体５Ｅ内に設けられる例が示されている。この例において、筒状筐体５Ｄは捕集治具１２より上方の一部が着脱可能に構成され、筒状筐体５Ｅはその部分と同形状を有している。図２７では、筒状筐体５Ｄの絞り板よりも上方が着脱可能な構成となっており、その部分と筒状筐体５Ｅとは、回転部材５Ｅ’を挟んで接合されている。
【０１４４】
回転部材５Ｅ’は測定部４０からの制御信号に従って回転可能であって、回転することで、捕集治具１２の上方に絞り板を含んだ筒状筐体５Ｄの上方部分がある状態と、筒状筐体５Ｅがある状態とに切り替わる。筒状筐体５Ｅ内にはランプ９２が含まれるため、捕集の後に回転部材５Ｅ’が回転することで、捕集治具１２上にランプ９２が位置するようになる。
【０１４５】
ランプ９２の図示しない駆動機構は測定部４０に接続されており、測定部４０からの制御信号に従った照射量の光を照射する。
【０１４６】
微生物検出装置１００Ｂ’では、捕集治具１２で空気中の浮遊粒子が捕集されてヒータ９１で加熱の前後の蛍光強度が測定された後、リフレッシュ動作として筒状筐体５Ｄの上方を付け替えるための回転部材５Ｅ’を回転させる制御がなされた後に、ランプ９２から光が照射される。
【０１４７】
なお、図２７の例ではランプ９２が筒状筐体５Ｄ外に設置される例が示されている。このように構成することで、捕集の際にランプ９２が気流の妨げとならず、効率的な捕集が可能となる。
【０１４８】
しかしながら、ランプ９２の配置は図２７のような配置に限定されず、予め筒状筐体５Ｄ内に設置されていてもよい。この場合、好ましくは、絞り板に設けられている孔の直下以外の位置に設けられる。このようにすることで、気流の妨げとなることを防止すると共に、図２７の例のようなランプ９２の付け替え動作を不要とすることができる。
【０１４９】
＜第２の実施の形態の変形例にかかる効果＞
このように、変形例にかかる微生物検出装置１００Ｂ’で捕集治具１２の上方に熱源を配して上方から加熱することで、捕集治具１２に直接熱が加えられることになるため、下方のヒータ９１を用いる場合よりも効率的に加熱することができる。
【０１５０】
＜実験の説明＞
発明者らは、第２の実施の形態の変形例にかかる微生物検出装置１００Ｂ’の効果を確認するための実験を行なった。すなわち、捕集治具１２を上方から直接加熱する場合と下方から間接的に加熱する場合のとの効果の相違を確認するため、図２８（Ａ），（Ｂ）のような簡易な装置を用いて実験を行なった。
【０１５１】
図２８（Ａ）は捕集治具表面を上方から加熱するための実験装置の概略図であり、図２８（Ｂ）は捕集治具表面を下方から間接的に加熱するための実験装置の概略図である。図２８（Ａ）の装置を用いた実験を実験（Ａ）、図２８（Ｂ）の装置を用いた実験を実験（Ｂ）と称する。
【０１５２】
実験Ａにおいては、支柱に対してシリコン基板で捕集治具を水平または略水平に支え、熱源として２４Ｖ、７５Ｗのハロゲンスポットランプを用いて捕集治具から約１０ｍｍ離れた位置に設置した。実験Ｂにおいては、支柱に対してシリコン基板で捕集治具を水平または略水平に支え、そのシリコン基盤の下面に、熱源としてセラミック面状ヒータを設置した。
【０１５３】
図２９〜図３４は、実験Ａおよび実験Ｂでの捕集治具表面の顕微鏡写真であって、図２９および図３０は捕集サンプルとしてカビ菌を用いた場合、図３１〜図３４は捕集サンプルとして花粉を用いた場合の、実験Ａおよび実験Ｂでの捕集治具表面の顕微鏡写真である。
【０１５４】
図２９（Ａ）は、ハロゲンスポットランプによって、カビ菌を捕集した捕集治具表面を直接２００℃で７分加熱した後の捕集治具表面の２０００倍の顕微鏡写真、図２９（Ｂ）は、その後、さらに、４５０℃で３分加熱した後の捕集治具表面の２０００倍の顕微鏡写真であって、概ね同じ位置を撮影したものである。
【０１５５】
図３０（Ａ）は、セラミック面状ヒータによって、カビ菌を捕集した捕集治具を間接的に２００℃で７分加熱した後の捕集治具表面の２０００倍の顕微鏡写真、図３０（Ｂ）は、その後、さらに、４５０℃で３分加熱した後の捕集治具表面の２０００倍の顕微鏡写真であって、概ね同じ位置を撮影したものである。
【０１５６】
図３０（Ａ）と図３０（Ｂ）とを比較すると、セラミック面状ヒータによって間接的に加熱した場合には、４５０℃で３分、追加的に加熱する前後で、カビ菌に変化がないことが分かる。
【０１５７】
これに対して、図２９（Ａ）と図２９（Ｂ）とを比較すると、ハロゲンスポットランプによって直接、捕集治具表面を加熱した場合には、４５０℃で３分、追加的に加熱する前後で、数珠状のカビ菌が離脱したり、縮小化したりしていることが分かる。
【０１５８】
図３１（Ａ）は、ハロゲンスポットランプによって、花粉を捕集した捕集治具表面を直接２００℃で７分加熱した後の捕集治具表面の５０倍の顕微鏡写真、図３１（Ｂ）は、その後、さらに、４５０℃で３分加熱した後の捕集治具表面の５０倍の顕微鏡写真であって、概ね同じ位置を撮影したものである。図３２（Ａ）および図３２（Ｂ）は、それぞれ、図３１（Ａ）および図３１（Ｂ）の条件での、２０００倍の顕微鏡写真である。
【０１５９】
また、図３３（Ａ）は、セラミック面状ヒータによって、花粉を捕集した捕集治具を間接的に２００℃で７分加熱した後の捕集治具表面の５０倍の顕微鏡写真、図３３（Ｂ）は、その後、さらに、４５０℃で３分加熱した後の捕集治具表面の５０倍の顕微鏡写真であって、概ね同じ位置を撮影したものである。図３４（Ａ）および図３４（Ｂ）は、それぞれ、図３３（Ａ）および図３３（Ｂ）の条件での、２０００倍の顕微鏡写真である。
【０１６０】
図３３（Ａ）の顕微鏡写真では、その撮影範囲に花粉が３２個計測され、図３３（Ｂ）の顕微鏡写真では、その撮影範囲に花粉が３０個計測され、セラミック面状ヒータによって間接的に加熱した場合には、４５０℃で３分、追加的に加熱する前後で、花粉の個数に大きな変化がないことがわかる。
【０１６１】
また、図３２（Ａ）と図３２（Ｂ）とを比較すると、撮影された花粉のサイズが概ね同じであり、色のみ黒色に変化している。つまり、セラミック面状ヒータによって間接的に加熱した場合には、４５０℃で３分、追加的に加熱する前後で、花粉が黒化しているのみで、大きさに大きな変化がないことがわかる。
【０１６２】
これに対して、図３１（Ａ）の顕微鏡写真では、その撮影範囲に花粉が７７個計測され、図３１（Ｂ）の顕微鏡写真では、その撮影範囲に花粉が３６個計測され、ハロゲンスポットランプによって直接、捕集治具表面を加熱した場合には、４５０℃で３分、追加的に加熱すると花粉の個数が約半分まで減少したことがわかる。
【０１６３】
また、図３２（Ａ）と図３２（Ｂ）とを比較すると、ハロゲンスポットランプによって直接、捕集治具表面を加熱した場合には、４５０℃で３分、追加的に加熱することで撮影された花粉のサイズが約１／３に縮小したことがわかる。
【０１６４】
つまり、同じ加熱条件であっても、セラミック面状ヒータなどを用いて間接的に加熱するよりもハロゲンスポットランプなどを用いてその上方から直接的に加熱する方が効率的に捕集治具表面を加熱できることがわかった。
【０１６５】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１６６】
１  放電電極、２  高圧電源、５Ａ  捕集室、５Ｂ  検出室、５Ｃ  壁、５Ｃ’  孔、５Ｄ，５Ｅ  筒状筐体、５Ｅ’  回転部材、６  発光素子、６Ａ  ガイド、９  受光素子、９Ａ  ガイド、１０  導入孔、１０Ａ  遮光部、１０Ｂ  フィルタ、１０ａ，１０ｂ  遮光板、１１  排出孔、１１Ａ  遮光部、１２  捕集治具、１２Ａ  捕集ユニット、１３  集光レンズ、１５  照射領域、３０  信号処理部、３４  電流−電圧変換回路、３５  増幅回路、４０  測定部、４１  制御部、４２  記憶部、４３  クロック発生部、４４  入力部、４５  表示部、４６  外部接続部、４８  駆動部、５０  ファン、６０  ブラシ、６５Ａ  カバー、６５Ｂ  アダプタ、７１〜７８  曲線、９１  ヒータ、９２  ランプ、１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｂ’  微生物検出装置、１１０  スイッチ、１３０  表示パネル、１５０  通信部、３００  ＰＣ、４００  ケーブル、４１１  計算部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図７】
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【図９】
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【図１１】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２７】
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【図２８】
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【図６】
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【図８】
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【図１０】
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【図１２】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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