(57)【要約】【課題】従来の技術は、被検物質と微粒子との濃度が変化する場合では、検出部による被検物質の検出可能範囲内で、検出を実施できない。【解決手段】被検物質と微粒子とを含む対象サンプル中の前記微粒子を捕集し、捕集サンプルを得る捕集部と、対象空間から前記対象サンプルを前記捕集部に導入する導入部と、前記捕集部に導入される前記対象サンプル中の前記微粒子の数Ｐｎを計測する微粒子計測部と、前記捕集部により得られた前記捕集サンプルを、前記被検物質を検出するための検出部に供給する供給部と、を備え、前記対象空間において、前記被検物質の濃度と前記微粒子の濃度とは、互いに相関関係にあり、前記微粒子計測部は、前記対象サンプルが前記捕集部に導入される際に、前記微粒子の数Ｐｎを計測し、前記供給部は、計測された前記微粒子の数Ｐｎが所定値に達した場合に、前記捕集部により得られた前記捕集サンプルを前記検出部に供給する、捕集装置。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検物質と微粒子とを含む対象サンプル中の前記微粒子を捕集し、捕集サンプルを得る捕集部と、
対象空間から前記対象サンプルを前記捕集部に導入する導入部と、
前記捕集部に導入される前記対象サンプル中の前記微粒子の数Ｐｎを計測する微粒子計測部と、
前記捕集部により得られた前記捕集サンプルを、前記被検物質を検出するための検出部に供給する供給部と、
を備え、
前記対象空間において、前記被検物質の濃度と前記微粒子の濃度とは、互いに相関関係にあり、
前記微粒子計測部は、前記対象サンプルが前記捕集部に導入される際に、前記微粒子の数Ｐｎを計測し、
前記供給部は、計測された前記微粒子の数Ｐｎが所定値に達した場合に、前記捕集部により得られた前記捕集サンプルを前記検出部に供給する、
捕集装置。
【請求項２】
前記導入部は、所定時間の間で前記微粒子の数Ｐｎが前記所定値に達するように、前記捕集部に単位時間当たりに導入する前記対象サンプルの量を変化させて、前記対象サンプルを前記捕集部に導入する、
請求項１に記載の捕集装置。
【請求項３】
前記微粒子計測部は、単位時間に対する前記微粒子の数Ｐｎの変化量を計測し、
前記導入部は、前記変化量に基づいて、前記所定時間の間で前記微粒子の数Ｐｎが前記所定値に達するように、前記捕集部に単位時間当たりに導入する前記対象サンプルの量を変化させて、前記対象サンプルを前記捕集部に導入する、
請求項２に記載の捕集装置。
【請求項４】
前記導入部は、前記微粒子の数Ｐｎが前記所定値に達するまでの間、前記対象サンプルを前記捕集部に導入し、前記微粒子の数Ｐｎが前記所定値に達した後に、前記対象サンプルの前記捕集部への導入を停止する、
請求項１〜３のいずれかにに記載の捕集装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の捕集装置と、
前記供給部により供給された前記捕集サンプル中の前記被検物質を検出する前記検出部と、
を備える、
検出装置。
【請求項６】
前記検出部は、前記供給部により供給された前記捕集サンプル中の前記被検物質の濃度を測定し、
前記捕集サンプル中の前記被検物質の濃度と、前記導入部により前記捕集部に導入された前記対象サンプルの量と、に基づいて、対象空間における前記被検物質の濃度を算出する、
請求項５に記載の検出装置。
【請求項７】
請求項５または６に記載の検出装置と、
前記検出装置の検出結果に応じて、対象空間から前記被検物質を除去する清浄部と、
を備える、
清浄装置。
【請求項８】
前記対象サンプルは、空気であり、
前記被検物質は、前記空気中に浮遊するウイルスである、
請求項１〜７のいずれかに記載の装置。
【請求項９】
対象空間から被検物質と微粒子とを含む対象サンプルを捕集部に導入する導入工程と、
前記捕集部により、前記導入工程により導入された前記対象サンプル中の前記微粒子を捕集し、捕集サンプルを得る捕集工程と、
前記対象サンプル中の前記微粒子の数Ｐｎを計測する微粒子計測工程と、
前記捕集工程により得られた前記捕集サンプルを、前記被検物質を検出するための検出部に供給する供給工程と、
を包含し、
前記対象空間において、前記被検物質の濃度と前記微粒子の濃度とは、互いに相関関係にあり、
前記微粒子計測工程は、前記対象サンプルが前記捕集部に導入される際に、前記微粒子の数Ｐｎを計測し、
前記供給工程は、計測された前記微粒子の数Ｐｎが所定値に達した場合に、前記捕集部により得られた前記捕集サンプルを前記検出部に供給する、
捕集方法。
【請求項１０】
前記導入工程は、所定時間の間で前記微粒子の数Ｐｎが所定値に達するように、単位時間当たりに導入する前記対象サンプルの量を変化させて、前記対象サンプルを前記捕集部に導入する、
請求項９に記載の捕集方法。
【請求項１１】
前記微粒子計測工程は、時間に対する前記微粒子の数Ｐｎの変化量を計測し、
前記導入工程は、前記変化量に基づいて、前記所定時間の間で前記微粒子の数Ｐｎが所定値に達するように、単位時間当たりに導入する前記対象サンプルの量を変化させて、前記対象サンプルを前記捕集部に導入する、
請求項１０に記載の捕集方法。
【請求項１２】
前記導入工程は、前記微粒子の数Ｐｎが前記所定値に達するまでの間、前記対象サンプルを導入し、前記微粒子の数Ｐｎが前記所定値に達した後に、前記対象サンプルの前記捕集部への導入を停止する、
請求項９〜１１のいずれかに記載の捕集方法。
【請求項１３】
請求項９〜１２のいずれかに記載の捕集方法と、
前記検出部により、前記供給工程により供給された前記捕集サンプル中の前記被検物質を検出する検出工程と、
を包含する、検出方法。
【請求項１４】
前記検出工程は、前記検出部により、前記供給部により供給された前記捕集サンプル中の前記被検物質の濃度を測定し、
前記捕集サンプル中の前記被検物質の濃度と、前記導入工程により前記捕集部に導入された前記対象サンプルの量と、に基づいて、対象空間における前記被検物質の濃度を算出する、
請求項１３に記載の検出方法。
【請求項１５】
請求項１３または１４に記載の検出方法と、
前記検出方法の検出結果に応じて、対象空間から前記被検物質を除去する清浄工程と、
を備える、
清浄方法。
【請求項１６】
前記対象サンプルは、空気であり、
前記被検物質は、前記空気中に浮遊するウイルスである、
請求項９〜１５のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、対象サンプル中の被検物質（例えば、空気中を浮遊するウイルス等の病原体）を捕集する捕集方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気中を浮遊するウイルス等の病原体を捕集する技術としては、例えば、ウイルス等を捕集可能なフィルターに空気を流した後、抽出液を用いて当該フィルターに捕集されたウイルス等を抽出液中に抽出する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。また、ウイルス等を、サイクロン効果を利用して直接液体に衝突させて、液体中にウイルス等を捕集する技術が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
なお、空気中を浮遊しているウイルスは、ウイルス単体で浮遊している訳ではなく、他の浮遊している微粒子に付着して、又は人が放出する飛沫等に含まれて浮遊していることが知られている。
【０００４】
通常ウイルスの直径は３０〜２００（ｎｍ）で、例えば、インフルエンザウイルスの場合、その直径は９０〜１１０（ｎｍ）である。ウイルスが空気中を浮遊している場合は、直径が０．３〜１０（μｍ）の微粒子として浮遊している。特に浮遊している全ウイルスの内約６０％以上は直径が１（μｍ）以上の微粒子として浮遊している（例えば、非特許文献１、２を参照）。ここで、直径が１０（μｍ）以上の微粒子は、即座に沈降するので、空気中を浮遊することは無い。
【０００５】
また、人の咳、くしゃみによって、体液に含まれているウイルスが放出されるが、体液は放出後瞬時に乾燥して、飛沫核になる。このウイルスを含んだ飛沫核の直径は、約１（μｍ）で、空気中を浮遊する（例えば、非特許文献３を参照）。
【０００６】
即ち、ウイルスは、他の浮遊している微粒子に吸着した状態や、飛沫核に含まれた状態や、その飛沫核が他の浮遊している微粒子に吸着した状態や、その飛沫核同士が凝集した状態で、直径が０．３〜１０（μｍ）の微粒子として浮遊している。言い換えると、直径が０．３〜１０（μｍ）の微粒子に含まれて浮遊している。
【０００７】
ウイルス等の病原体の濃度を計測する方法として、蛍光分光法により細菌、カビ等の病原体の濃度を測定する技術が開示されている（例えば、特許文献３参照）。また、表面増強ラマン分光測定方法としては、ウイルス等と特異的に結合する抗体等を金、銀等の貴金属で形成されたナノメートル程度の構造体（ナノ構造体）に固定化し、そのナノ構造体で、局在化表面プラズモン共鳴が発生する光を照射して、抗体等で発生する表面増強ラマン散乱光を計測する技術が開示されている（例えば、非特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１２−５２８６５号公報
【特許文献２】特開２０１２−５２８６６号公報
【特許文献３】特表２０１３−５２０６３９号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】Ｗａｎ  Ｙａｎｇ１，  Ｓｕｂｂｉａｈ  Ｅｌａｎｋｕｍａｒａｎ２  ａｎｄ  Ｌｉｎｓｅｙ  Ｃ．  Ｍａｒｒ１，  “Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ  ａｎｄ  ｓｉｚｅ  ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓ  ｏｆ  ａｉｒｂｏｒｎｅ  ｉｎｆｌｕｅｎｚａ  Ａｖｉｒｕｓｅｓ  ｍｅａｓｕｒｅｄ  ｉｎｄｏｏｒｓ  ａｔ  ａ  ｈｅａｌｔｈ  ｃｅｎｔｒｅ，ａ  ｄａｙ−ｃａｒｅ  ｃｅｎｔｒｅ  ａｎｄ  ｏｎ  ａｅｒｏｐｌａｎｅｓ”，  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｒｏｙａｌ  Ｓｏｃｉｅｔｙ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  （２０１１）  ８，  １１７６-１１８４
【非特許文献２】Ｐａｒｈａｍ  Ａｚｉｍｉ，  Ｂｒｅｎｔ  Ｓｔｅｐｈｅｎｓ，  ”  ＨＶＡＣ  ｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ  ｆｏｒ  ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ  ｉｎｆｅｃｔｉｏｕｓ  ａｉｒｂｏｒｎｅ  ｄｉｓｅａｓｅ  ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ｉｎ  ｉｎｄｏｏｒ  ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ：  Ｐｒｅｄｉｃｔｉｎｇ  ｒｉｓｋ  ｒｅｄｕｃｔｉｏｎｓ  ａｎｄ  ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ  ｃｏｓｔｓ”，  Ｂｕｉｌｄｉｎｇ  ａｎｄ  Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ  ７０  （２０１３）  １５０−１６０
【非特許文献３】西村秀一、阪田総一郎、“くしゃみ咳によるエアロゾル粒子中のインフルエンザウイルスの活性と空調”、冷凍２０１０年５月号第８５巻第９９１号
【非特許文献４】Ｒａｌｐｈ  Ａ．  Ｔｒｉｐ，  Ｒｉｃｈａｒｄ  Ａ．  Ｄｌｕｈｙ，  Ｙｉｐｉｎｇ  Ｚｈａｏ，  ”Ｎｏｖｅｌ  ｎａｎｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ  ｆｏｒ  ＳＥＲＳ  ｂｉｏｓｅｎｓｉｎｇ”，  Ｎａｎｏ  ｔｏｄａｙ，  Ｖｏｌ．  ３，  Ｎｕｍｂｅｒ  ３−４，  ３１−３７  （２００８）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従来の技術では、対象空間における被検物質の濃度が変化する場合では、検出部による被検物質の検出可能範囲内で、検出を実施することができない、という課題があった。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
被検物質と微粒子とを含む対象サンプル中の前記微粒子を捕集し、捕集サンプルを得る捕集部と、対象空間から前記対象サンプルを前記捕集部に導入する導入部と、前記捕集部に導入される前記対象サンプル中の前記微粒子の数Ｐｎを計測する微粒子計測部と、前記捕集部により得られた前記捕集サンプルを、前記被検物質を検出するための検出部に供給する供給部と、を備え、前記対象空間において、前記被検物質の濃度と前記微粒子の濃度とは、互いに相関関係にあり、前記微粒子計測部は、前記対象サンプルが前記捕集部に導入される際に、前記微粒子の数Ｐｎを計測し、前記供給部は、計測された前記微粒子の数Ｐｎが所定値に達した場合に、前記捕集部により得られた前記捕集サンプルを前記検出部に供給する、捕集装置。
【００１２】
対象空間から被検物質と微粒子とを含む対象サンプルを捕集部に導入する導入工程と、前記捕集部により、前記導入工程により導入された前記対象サンプル中の前記微粒子を捕集し、捕集サンプルを得る捕集工程と、前記対象サンプル中の前記微粒子の数Ｐｎを計測する微粒子計測工程と、前記捕集工程により得られた前記捕集サンプルを、前記被検物質を検出するための検出部に供給する供給工程と、を包含し、前記微粒子計測工程は、前記対象サンプルが前記捕集部に導入される際に、前記微粒子の数Ｐｎを計測し、前記供給工程は、計測された前記微粒子の数Ｐｎが所定値に達した場合に、前記捕集部により得られた前記捕集サンプルを前記検出部に供給する、捕集方法。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の構成によれば、対象空間における被検物質の濃度が変化する場合においても、検出部による被検物質の検出可能範囲内で、検出を実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施の形態２の浮遊ウイルスの捕集方法及び装置の概略構成を示すブロック図
【図２】実施の形態２の浮遊ウイルスの捕集方法及び装置に使用するパーティクルカウンターの概略図
【図３】実施の形態の原理を説明するためのグラフ
【図４】実施の形態の原理を説明するためのグラフ
【図５】実施の形態の原理を説明するためのグラフ
【図６】実施の形態１の捕集装置の構成を示す図
【図７】実施の形態１の検出装置および清浄装置の構成を示す図
【図８】実施の形態１の捕集方法の構成を示す図
【図９】実施の形態１の検出方法および清浄方法の構成を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
まず、本発明の発明者の着眼点について、説明する。
【００１６】
上述した従来の捕集技術は、予め定めた一定の吸入空気速度（ｍ３／分）で、予め定めた一定時間を吸入してウイルス等を捕集している。例えば、特許文献１では、吸入空気速度＝０．０３３３（ｍ３／分）で、３０分間捕集している例が示されている。この場合は、約１ｍ３の空気を吸入して、この中に浮遊していたウイルスを捕集したことになる。また、特許文献２では、吸入空気速度＝０．６６（ｍ３／分）で、０．２５分間捕集している例が示されている。この場合は、約０．１６５（ｍ３）の空気を吸入して、この中に浮遊していたウイルスを捕集したことになる。即ち、従来は、予め定めた一定の吸入空気速度（ｍ３／分）で、予め定めた一定時間空気を吸入することで、一定体積の空気中に浮遊するウイルスを捕集している。そして捕集したウイルスを、一定の体積の液体中に抽出して、液体中のウイルスを計測している。この液体中のウイルスの計測値より、空気中に浮遊しているウイルスの存否を検査している。
【００１７】
上記の様な従来の捕集技術では、一定体積の空気中に浮遊するウイルスを捕集するので、捕集するウイルスの量は、空気中に浮遊するウイルスの濃度に応じて変動する。一方、ウイルスの濃度を計測する技術においては、その計測可能な濃度範囲が限定されている。即ち、計測できる最低濃度と最大濃度の比であるダイナミックレンジは有限である。従って、空気中に浮遊するウイルスの濃度が低い場合、捕集されたウイルスの量が過少で計測できる最低濃度を下回る可能性が有った。また、逆に、空気中に浮遊するウイルスの濃度が高い場合、捕集されたウイルスの量が過大で計測できる最大濃度を上回る可能性が有った。
【００１８】
以上の様に、従来の捕集技術では、捕集するウイルスの量が、過少又は過大になり、ウイルスの濃度を計測する技術で計測可能な濃度範囲を超える場合があるという課題があった。
【００１９】
なお、本実施の形態は、例えば、空気中を浮遊するウイルスを捕集する技術に関する。
【００２０】
本実施形態の構成により、空気中を浮遊するウイルス等の病原体を捕集し、当該空気中に含まれるウイルス等の病原体の濃度を、蛍光分光法、表面増強ラマン散乱分光法、抗原抗体反応を利用した免疫クトマトデバイス等により計測することで、空気中を浮遊するウイルスの濃度を計測することができる。
【００２１】
空気中に浮遊するウイルスの濃度の関わらず、捕集するウイルスの量を、ウイルス濃度が計測できる範囲に制御することができる。これにより、捕集したウイルスの濃度が計測できない可能性を低減し、様々な環境下で、浮遊するウイルスを検査する装置全体の信頼性を向上できる。
【００２２】
（実施の形態１）
図６は、実施の形態１の捕集装置１０００の構成を示す図である。
【００２３】
実施の形態１の捕集装置１０００は、導入部１１００と、捕集部１２００と、微粒子計測部１３００と、供給部１４００と、を備える。
【００２４】
導入部１１００は、対象空間から対象サンプルを捕集部１２００に導入する。
【００２５】
捕集部１２００は、被検物質と微粒子とを含む対象サンプル中の微粒子を捕集し、捕集サンプルを得る。
【００２６】
微粒子計測部１３００は、捕集部１２００に導入される対象サンプル中の微粒子の数Ｐｎを計測する。
【００２７】
供給部１４００は、捕集部１２００により得られた捕集サンプルを、被検物質を検出するための検出部２１００に供給する。
【００２８】
対象空間において、被検物質の濃度と微粒子の濃度とは、互いに相関関係にある。
【００２９】
微粒子計測部１３００は、対象サンプルが捕集部１２００に導入される際に、微粒子の数Ｐｎを計測する。
【００３０】
供給部１４００は、計測された微粒子の数Ｐｎが所定値に達した場合に、捕集部により得られた捕集サンプルを検出部に供給する。
【００３１】
以上の構成によれば、対象空間における被検物質の濃度が変化する場合においても、検出部による被検物質の検出可能範囲内で、検出を実施することができる。これにより、検出可能範囲外での検出の実施を低減することができる。これにより、例えば、利用する検出部材が１回の検出ごとに廃棄されるような使い捨ての検出部材であっても、検出可能範囲外での検出の実施による、検出部材の無駄な浪費を低減することができる。
【００３２】
なお、実施の形態１の捕集装置１０００においては、導入部１１００は、所定時間の間で微粒子の数Ｐｎが所定値に達するように、捕集部１２００に単位時間当たりに導入する対象サンプルの量を変化させて、対象サンプルを捕集部１２００に導入しても良い。
【００３３】
以上の構成によれば、一定の時間間隔毎に、被検物質の濃度を把握する必要が有る場合に、効果的である。
【００３４】
また、実施の形態１の捕集装置１０００においては、微粒子計測部１３００は、単位時間に対する微粒子の数Ｐｎの変化量を計測しても良い。このとき、導入部１１００は、当該変化量に基づいて、所定時間の間で微粒子の数Ｐｎが所定値に達するように、捕集部１２００に単位時間当たりに導入する対象サンプルの量を変化させて、対象サンプルを捕集部１２００に導入しても良い。
【００３５】
以上の構成によれば、対象サンプル中の微粒子の濃度が変化する場合であっても、一定の時間間隔毎に、被検物質の濃度を把握することができる。
【００３６】
また、実施の形態１の捕集装置１０００においては、導入部１１００は、微粒子の数Ｐｎが所定値に達するまでの間、対象サンプルを捕集部１２００に導入し、微粒子の数Ｐｎが所定値に達した後に、対象サンプルの捕集部１２００への導入を停止しても良い。
【００３７】
以上の構成によれば、計測された微粒子の数Ｐｎが所定値に達したときの捕集サンプルにおける被検物質の濃度を、より正確に検出することができる。
【００３８】
図７は、実施の形態１の検出装置２０００および清浄装置３０００の構成を示す図である。
【００３９】
実施の形態１の検出装置２０００は、上述の捕集装置１０００と、検出部２１００と、を備える。
【００４０】
検出部２１００は、供給部１４００により供給された捕集サンプル中の被検物質を検出する。
【００４１】
以上の構成によれば、捕集サンプルにおける被検物質の濃度を、より正確に検出することができる。
【００４２】
なお、実施の形態１の検出装置２０００においては、検出部２１００は、供給部１４００により供給された捕集サンプル中の被検物質の濃度を測定しても良い。このとき、当該捕集サンプル中の被検物質の濃度と、導入部１１００により捕集部１２００に導入された対象サンプルの量と、に基づいて、対象空間における被検物質の濃度を算出しても良い。
【００４３】
以上の構成によれば、捕集サンプルにおける被検物質の濃度を、より正確に検出することができる。
【００４４】
実施の形態１の清浄装置３０００は、上述の検出装置２０００と、清浄部３１００と、を備える。
【００４５】
清浄部３１００は、検出装置２０００の検出結果に応じて、対象空間から被検物質を除去する。
【００４６】
以上の構成によれば、対象空間から被検物質を、より効率的に除去することができる。
【００４７】
図８は、実施の形態１の捕集方法の構成を示す図である。
【００４８】
実施の形態１の捕集方法は、導入工程と、捕集工程と、微粒子計測工程と、供給工程と、を包含する。
【００４９】
導入工程は、対象空間から被検物質と微粒子とを含む対象サンプルを捕集部に導入する工程である。
【００５０】
捕集工程は、捕集部により、導入工程により導入された対象サンプル中の微粒子を捕集し、捕集サンプルを得る工程である。
【００５１】
微粒子計測工程は、対象サンプル中の微粒子の数Ｐｎを計測する工程である。
【００５２】
供給工程は、捕集工程により得られた捕集サンプルを、被検物質を検出するための検出部に供給する工程である。
【００５３】
対象空間において、被検物質の濃度と微粒子の濃度とは、互いに相関関係にある。
【００５４】
微粒子計測工程は、対象サンプルが捕集部に導入される際に、微粒子の数Ｐｎを計測する。
【００５５】
供給工程は、計測された微粒子の数Ｐｎが所定値に達した場合に、捕集部により得られた捕集サンプルを検出部に供給する。
【００５６】
以上の構成によれば、対象空間における被検物質の濃度が変化する場合においても、検出部による被検物質の検出可能範囲内で、検出を実施することができる。これにより、検出可能範囲外での検出の実施を低減することができる。これにより、例えば、利用する検出部材が１回の検出ごとに廃棄されるような使い捨ての検出部材であっても、検出可能範囲外での検出の実施による、検出部材の無駄な浪費を低減することができる。
【００５７】
なお、実施の形態１の捕集方法においては、導入工程は、所定時間の間で微粒子の数Ｐｎが所定値に達するように、単位時間当たりに導入する対象サンプルの量を変化させて、対象サンプルを捕集部に導入しても良い。
【００５８】
以上の構成によれば、一定の時間間隔毎に、被検物質の濃度を把握する必要が有る場合に、効果的である。
【００５９】
また、実施の形態１の捕集方法においては、微粒子計測工程は、時間に対する微粒子の数Ｐｎの変化量を計測しても良い。このとき、導入工程は、当該変化量に基づいて、所定時間の間で微粒子の数Ｐｎが所定値に達するように、単位時間当たりに導入する対象サンプルの量を変化させて、対象サンプルを捕集部に導入しても良い。
【００６０】
以上の構成によれば、対象サンプル中の微粒子の濃度が変化する場合であっても、一定の時間間隔毎に、被検物質の濃度を把握することができる。
【００６１】
また、実施の形態１の捕集方法においては、導入工程は、微粒子の数Ｐｎが所定値に達するまでの間、対象サンプルを導入し、微粒子の数Ｐｎが所定値に達した後に、対象サンプルの捕集部への導入を停止しても良い。
【００６２】
以上の構成によれば、計測された微粒子の数Ｐｎが所定値に達したときの捕集サンプルにおける被検物質の濃度を、より正確に検出することができる。
【００６３】
図９は、実施の形態１の検出方法および清浄方法の構成を示す図である。
【００６４】
実施の形態１の検出方法は、上述の捕集方法と、検出工程と、を包含する。
【００６５】
検出工程は、検出部により、供給工程により供給された捕集サンプル中の被検物質を検出する工程である。
【００６６】
以上の構成によれば、捕集サンプルにおける被検物質の濃度を、より正確に検出することができる。
【００６７】
なお、実施の形態１の検出方法においては、検出工程は、検出部により、供給部により供給された捕集サンプル中の被検物質の濃度を測定しても良い。このとき、捕集サンプル中の被検物質の濃度と、導入工程により捕集部に導入された対象サンプルの量と、に基づいて、対象空間における被検物質の濃度を算出しても良い。
【００６８】
以上の構成によれば、捕集サンプルにおける被検物質の濃度を、より正確に検出することができる。
【００６９】
実施の形態１の清浄方法は、上述の検出方法と、清浄工程と、を包含する。
【００７０】
清浄工程は、検出方法の検出結果に応じて、対象空間から被検物質を除去する工程である。
【００７１】
以上の構成によれば、対象空間から被検物質を、より効率的に除去することができる。
【００７２】
なお、被検物質は、例えば、ウイルスや細菌など病原体であっても良い。もしくは、被検物質は、例えば、ウイルスや細菌などに関連するタンパク質であっても良い。もしくは、被検物質は、例えば、におい成分などであっても良い。もしくは、被検物質は、生体物質（タンパク質、脂質等）やアレルゲン、バクテリアなどであっても良い。
【００７３】
また、微粒子は、塵や埃などであっても良い。もしくは、動物が放出する飛沫などであっても良い。
【００７４】
また、対象空間は、部屋であっても良い。もしくは、対象空間は、屋外の所定の空間領域であっても良い。もしくは、対象空間は、容器であっても良い。
【００７５】
また、対象サンプルは、空気であっても良い。もしくは、対象サンプルは、液体であっても良い。
【００７６】
また、捕集部は、一例として、捕集液体や捕集固体などを含んでいても良い。
【００７７】
また、導入部は、一例として、空気吸入口や空気流路や空気ポンプなどを含んでいても良い。
【００７８】
また、微粒子計測部は、一例として、パーティクルカウンターなどを含んでいても良い。
【００７９】
また、微粒子の数Ｐｎの計測には、一例として、光を利用した計測方法が用いられても良い。
【００８０】
また、供給部は、一例として、液体流路や液体ポンプなどを含んでいても良い。
【００８１】
また、検出部は、一例として、センサデバイス１１１などを含んでいても良い。
【００８２】
また、清浄部は、空気中から被検物質を除去する空気清浄部であっても良い。もしくは、清浄部は、液体中から被検物質を除去する構成であっても良い。
【００８３】
また、捕集部や導入部や微粒子計測部や供給部や検出部や清浄部などが、制御部で制御されても良い。このとき、制御部は、コントローラー１１４の一部であっても良い。
【００８４】
（実施の形態２）
図１は、本発明の実施の形態２における浮遊ウイルスの捕集方法及び装置１００の概略構成を示すブロック図である。
【００８５】
１０１は、空気吸入口で、周辺の雰囲気空気を吸入する。
【００８６】
１０２は周辺の雰囲気空気中を浮遊するウイルスを含んだ微粒子で、空気吸入口１０１より吸入される。
【００８７】
１０３はフィルターで、約１０（μｍ）以上の粒子は透過できない。
【００８８】
１０４は、吸入した空気中を浮遊するウイルスを含んだ微粒子を捕集する捕集液体である。
【００８９】
１０５は、フィルター１０３を透過した空気を捕集液体１０４へ導く空気流路である。
【００９０】
１０６は、空気流路１０５中に配置されたパーティクルカウンターで、空気流路１０５を通過する粒子の数をカウントする。
【００９１】
１０７は、捕集液体１０４を保持する捕集液体保持容器。１０８は捕集液体保持容器１０７内の空気を外部に導く空気流路である。
【００９２】
１０９は空気ポンプで、空気流路１０８を介して捕集液体保持容器１０７内の空気を外部へ排気することで、空気流路１０５を介して周辺の雰囲気空気を吸入し捕集液体１０４へ導く。空気ポンプ１０９の駆動力を調整して、吸入空気速度を制御することができる。
【００９３】
１１０は、ウイルスを捕集した捕集液体１０４を、ウイルスを計測するセンサデバイス１１１に導く液体流路である。
【００９４】
１１２は、液体ポンプで、所定体積の捕集液体１０４をサンプル液体１１３としてセンサデバイス１１１に供給する。
【００９５】
センサデバイス１１１は、ウイルスと反応する試薬又はこの試薬を担持したチップを具備している。さらに、前記ウイルスとの反応を電気信号に変換して、ウイルス量に相当する信号を出力する。本実施の形態でのセンサデバイス１１１は、所定体積＝１ｍｌのサンプル液体１１３中のウイルスの個数＝１０３〜１０６（個）の範囲を計測できる。
【００９６】
１１４は、パーティクルカウンター１０６の信号を利用して、捕集液体１０４をセンサデバイス１１１に供給するように、空気ポンプ１０９と液体ポンプ１１２を制御するコントローラーである。本コントローラー１１４に各種パラメーターを入力することで、予め設定された条件で、各ポンプを制御して所定体積の捕集液体１０４をセンサデバイス１１１に供給することができる。さらに、本コントローラー１１４は、計時機能も有しており、各動作に要した時間情報を発生及び記憶することもできる。コントローラー１１４は、またセンサデバイス１１１の計測値を受信して、前記計測値と前記時間情報から浮遊するウイルスの濃度を算出する機能も有する。
【００９７】
センサデバイス１１１に所定体積の捕集液体１０４を供給した後、捕集液体保持容器１０７中に捕集液体１０４が残留しており、再度浮遊するウイルスを捕集して計測する場合は、次の動作を追加する。
【００９８】
捕集液体保持容器１０７と外部を連結する液体流路１１５を介して、残留している捕集液体１０４を捕集液体保持容器１０７より外部へ液体ポンプ１１６により排出する。そして、補充用捕集液体１１７を捕集液体保持容器１０７へ次のように輸送する。補充用捕集液体１１７は、補充用捕集液体保持容器１１８に格納されており、液体流路１１９を介して、液体ポンプ１２０によって所定体積の補充用捕集液体１１７が捕集液体保持容器１０７へ輸送される。上記した、残留している捕集液体１０４の排出、補充用捕集液体１１７の捕集液体保持容器１０７への輸送は、コントローラー１１４が液体ポンプ１１６、液体ポンプ１２０を制御することで実現される。
【００９９】
図２は、図１に示したパーティクルカウンター１０６の概略構成図である。
【０１００】
２０１は、空気流路で、空気流路１０５の一部を示したものである。
【０１０１】
２０２は、半導体レーザ又はＬＥＤ等で構成された光源で、２０３に示した照射光を空気流路２０１中に照射する。
【０１０２】
２０４は、雰囲気の空気中に浮遊していて空気流路２０１に吸入された粒子で、直径は０．３〜１０（μｍ）である。
【０１０３】
微粒子２０４が照射光２０３中を通過すると、散乱光２０５が発生する。発生した散乱光２０５は、光センサ２０６によって検出される。ここで、全ての微粒子２０４は、照射光２０３の光路中を通過し、ここで発生した散乱光が光センサ２０６によって検出されるように配置されている。従って、光センサ２０６の出力信号をカウントすることで、このパーティクルカウンター１０６は、空気流路１０５を通過する微粒子をカウントすることができる。
【０１０４】
ここで、本実施の形態では、直径は０．３〜１０（μｍ）の微粒子に対する光センサ２０６の出力信号をカウントする様に設定する。これにより、パーティクルカウンター１０６は、空気流路１０５を通過する直径は０．３〜１０（μｍ）の全ての微粒子をカウントすることができる。
【０１０５】
パーティクルカウンター１０６のカウントされた微粒子２０４の個数（＝Ｎ）は、コントローラー１１４へ供給される。
【０１０６】
パーティクルカウンター１０６でカウントされた微粒子２０４は、一定割合で、捕集液体１０４中に捕集される。ここで、捕集される割合は、吸入空気速度、捕集液体１０４の体積、空気流路１０５及び捕集液体保持容器１０７の形状によって決まる。一般的には、カウントされた微粒子２０４のうち、３０％から９９．９％が捕集液体１０４中に捕集される。以降は簡単ために、この捕集される割合、即ち捕集率が１００％の場合を説明する。
【０１０７】
上述したように、ウイルスは、直径が０．３〜１０（μｍ）の微粒子として浮遊している。即ち微粒子２０４の一部または全部はウイルスを含んでいる。
【０１０８】
従って、空気中にウイルスが浮遊している際には、捕集液体１０４中に捕集されるウイルスの数は、パーティクルカウンター１０６で、カウントされた微粒子２０４の個数と相関する。即ち、ウイルスが浮遊している状況では、カウントされた微粒子２０４の個数が増加するに従って、捕集液体１０４中に捕集されるウイルスの数も増加する。ここで、ウイルスが浮遊していない状況では、カウントされた微粒子２０４の個数が増加しても、捕集液体１０４中にはウイルスは捕集されないことは言うまでもない。
【０１０９】
本実施の形態における原理を以下に説明する。
【０１１０】
捕集液１０４中に捕集されるウイルスの個数Ｖｎは（数１）の様に表される。
【０１１１】
（数１）
Ｖｎ（個）＝Ｖｃ（個／ｍ３）×Ａｖ（ｍ３）×１．０（＝捕集率）
ここで、
Ｖｃ：浮遊しているウイルスの個数の濃度（個／ｍ３）
Ａｖ：吸入した空気の体積（ｍ３）
また、浮遊しているウイルスの個数の濃度（個／ｍ３）Ｖｃは、（数２）の様に表される。
【０１１２】
（数２）
Ｖｃ（個／ｍ３）＝α×Ｐｃ（個／ｍ３）
ここで、
Ｐｃ：浮遊している微粒子２０４の濃度（個／ｍ３）
α：浮遊している微粒子２０４にウイルスが含まれている割合
ウイルスが浮遊していない時はα＝０である。また、１個の微粒子２０４にウイルスが複数含まれている可能性はあるが、通常微粒子２０４の濃度の方がウイルスの濃度よりも高いことが多いので、平均するとα＜１である。従って、多くの場合、０≦α＜１で、浮遊しているウイルスの濃度に応じて変化する。
【０１１３】
（数１）に（数２）を代入すると以下の（数３）になる。
【０１１４】
（数３）
Ｖｎ（個）＝α×Ｐｃ（個／ｍ３）×Ａｖ（ｍ３）×１．０（＝捕集率）
＝α×Ｐｎ（個）
ここで、Ｐｎ：捕集液１０４中に捕集される微粒子２０４の個数（個）である。
【０１１５】
図３は、（数１）の関係を示したグラフで、横軸はＡｖ、縦軸はＶｎを示す。ここで、実線は、ウイルスの濃度Ｖｃ＝１０６（個／ｍ３）、点線はウイルスの濃度Ｖｃ＝１０３（個／ｍ３）の場合のＡｖとＶｎの関係を示す。
【０１１６】
ここで、１ｍｌのサンプル液体中における、センサデバイス１１１の計測範囲即ちウイルスの個数が定量できるウイルスの個数の範囲は、１０３〜１０６（個）である。この範囲よりＶｎが少ない際は、センサデバイス１１１の出力信号はノイズレベルと同等でゼロを示すとなる。一方、この範囲よりＶｎが多い際は、センサデバイス１１１の出力信号は飽和して、１０６（個）を示す。なお、センサデバイス１１１は、所定体積（＝１ｍｌ）のサンプル液体中のウイルスの個数を計測するので、この計測値は、サンプル液体中の濃度に換算できる。
【０１１７】
図３のグラフにおいて、この計測範囲外の領域は、灰色で示している。図３から明らかなように、Ａｖ＝１００＝１（ｍ３）場合は、Ｖｃ＝１０３〜１０６（個／ｍ３）の範囲が計測できる、即ち定量値が示せる。また、Ａｖ＝１０１＝１０（ｍ３）場合は、Ｖｃ＝１０２〜１０５（個／ｍ３）の範囲が計測できる。
【０１１８】
この様に、Ａｖに応じて、Ｖｃの計測範囲が異なる。
【０１１９】
また、従来の技術の様に、Ａｖを予め設定した値に固定している場合は、Ｖｃの計測範囲も固定される。
【０１２０】
図４は、（数３）の関係を示したグラフで、横軸はＰｎ、縦軸はＶｎを示す。ここで、実線は、α＝１０−１、点線はα＝１０−４の場合のＰｎとＶｎの関係を示す。ここで、図３と同様センサデバイス１１１の計測範囲（即ち計測できるウイルスの個数の範囲）は、１０３〜１０６（個）であるので、この範囲外の領域は、灰色で示している。
【０１２１】
図４から明らかなように、Ｐｎ＝１０７場合は、α＝１０−４〜１０−１の範囲が計測でき、即ち定量値が示せる。また、Ｐｎ＝１０８場合は、α＝１０−５〜１０−２の範囲が計測できる。さらに、Ｐｎ＝１０６場合は、α＝１０−３〜１００の範囲が計測できる。
【０１２２】
図５は、（数２）の関係を示したグラフで、横軸はＰｃ、縦軸はＶｃを示す。ここで、実線は、α＝１０−１、点線はα＝１０−４の場合のＰｃとＶｃの関係を示す。
【０１２３】
次に、Ｐｎ＝１０７（個）に到達するまで捕集した例を示す。この場合は、図４で示したように、α＝１０−４〜１０−１の範囲が計測できる。ここで、周辺の通常の環境の変化で、Ｐｃが変化する、例えば、Ｐｃ＝１０６〜１０８（個／ｍ３）、範囲で変化する例について示す。Ｐｃ＝１０６の場合、図４で示したように、α＝１０−４〜１０−１の範囲が計測できるので、Ｖｃ＝１０２〜１０５（個／ｍ３）の範囲が計測できる。また、Ｐｃ＝１０８の場合、図４で示したように、α＝１０−４〜１０−１の範囲が計測できるので、Ｖｃ＝１０４〜１０７（個／ｍ３）の範囲が計測できる。従って、Ｐｃ＝１０６〜１０８（個／ｍ３）、範囲で変化する環境では、Ｖｃ＝１０２〜１０７（個／ｍ３）の範囲が計測できる。
【０１２４】
これは、周辺の通常の環境の変化に応じて、センサデバイス１１１に供給するウイルスの個数の変化範囲を制限することで、空気中に浮遊するウイルスの計測可能な濃度範囲を拡大できることを意味する。より具体的には、上記の例の場合、従来の技術の様に、Ａｖ＝１（ｍ３）に固定している際のＶｃの計測範囲はＶｃ＝１０３〜１０６（個／ｍ３）で有ったので、２桁計測範囲を拡大できる。図５においてＰｃ＝１０６〜１０８（個／ｍ３）、範囲で変化する環境での、計測範囲外の領域は、灰色で示している。
【０１２５】
以上の様に、本実施形態では、（数３）に示した様に、空気中を浮遊するウイルスの濃度Ｖｃは、空気中を浮遊する微粒子２０４の濃度Ｐｃと相関する事実を利用して、捕集された微粒子２０４の個数Ｐｎが所定値になるように吸入する空気の体積Ａｖを制御して、計測可能な空気中に浮遊するウイルスの計測可能な濃度範囲を拡大している。
【０１２６】
（実施例１）
第１の実施例を以下に説明する。
【０１２７】
まず、コントローラー１１４に開始を指示する。そうすると、空気ポンプ１０９が動作し所定の吸入空気速度で空気の吸入を開始し、捕集液体１０４に微粒子２０４が捕集され、これに含まれているウイルスも捕集され始める。ここで、例えば、吸入空気速度＝０．１（ｍ３／分）、で吸入する。これは、空気ポンプ１０９の駆動力をコントローラー１１４が制御して実現する。また捕集液体１０４は、純水で体積は１（ｍＬ）である。
【０１２８】
空気の吸入が開始されると同時に、パーティクルカウンター１０６は、微粒子２０４のカウントを開始する。時間が経過するのに従って、カウントされた微粒子２０４の個数（＝Ｐｎ）が増加し、捕集されるウイルスの数も増加する。その後、Ｐｎが所定値に到達するとコントローラー１１４が、空気ポンプ１０９を制御して空気の吸入を停止させる。コントローラー１１４は空気の吸入が開始されてから停止させるまでの経過時間を計時して記憶する。
【０１２９】
本実施例では、空気の吸入を停止する微粒子２０４の個数ＰｎをＰｎｓｔｏｐとする。このＰｎｓｔｏｐを１０７とした場合を以下に示す。例えば、空気中を浮遊する微粒子２０４の濃度Ｐｃが、１０７（個／ｍ３）で一定の際は、吸入空気速度＝０．１（ｍ３／分）なので、１０分で、個数ＰｎはＰｎｓｔｏｐに到達する。空気ポンプ１０９の動作を停止すると、コントローラー１１４が液体ポンプ１１２を制御して、捕集液体１０４全てをサンプル液体１１３としてセンサデバイス１１１に供給する。ここで、サンプル液体１１３の体積は１ｍｌである。
【０１３０】
センサデバイス１１１によって、サンプル液体１１３に含まれているウイルスの量が計測される。
【０１３１】
この例では、（数４）に示された個数（１０７（個））の微粒子２０４に含まれるウイルスがセンサデバイス１１１に供給される。
【０１３２】
（数４）
０．１（ｍ３／分）×１０（分）×１０７（個／ｍ３）×１．０（＝捕集率）
＝１０７（個）
ここで、センサデバイス１１１の計測値（即ち、供給されたサンプル液体１１３に含まれるウイルスの個数Ｖｎ）が１０４（個）を示していた場合は、浮遊するウイルスの濃度Ｖｃは（数５）に示される。
【０１３３】
（数５）
Ｖｃ＝Ｖｎ／Ａｖ
＝１０４（個）／（０．１（ｍ３／分）×１０（分））
＝１０４（個／ｍ３）
コントローラー１１４は、センサデバイス１１１よりＶｎ＝１０４（個）の信号を受け取り、（数５）より、このウイルス濃度Ｖｃ＝１０４（個／ｍ３）を算出して表示する。
【０１３４】
また、例えば、雨天等で空気中を浮遊する微粒子２０４の濃度Ｐｃが低く、５×１０６（個／ｍ３）の際は、２０分で、個数ＰｎはＰｎｓｔｏｐに到達する。この場合であっても、Ｐｎ＝１０７（個））の微粒子２０４に含まれるウイルスがセンサデバイス１１１に供給されている。
【０１３５】
ここで、センサデバイス１１１の計測値（即ち、供給されたサンプル液体１１３に含まれるウイルスの個数Ｖｎ）が１０４（個）を示していた場合は、浮遊するウイルスの濃度Ｖｃは（数６）に示される。
【０１３６】
（数６）
Ｖｃ＝Ｖｎ／Ａｖ
＝１０４（個）／（０．１（ｍ３／分）×２０（分））
＝５×１０３（個／ｍ３）
さらに、例えば、空気清浄機等を運転した環境下で、微粒子２０４の濃度Ｐｃが低く、１０６（個／ｍ３）で際は、１００分で、個数ＰｎはＰｎｓｔｏｐに到達する。この場合であっても、Ｐｎ＝１０７（個））の微粒子２０４に含まれるウイルスがセンサデバイス１１１に供給されている。
【０１３７】
ここで、センサデバイス１１１の計測値（即ち、供給されたサンプル液体１１３に含まれるウイルスの個数Ｖｎ）が１０３（個）を示していた場合は、浮遊するウイルスの濃度Ｖｃは（数７）に示される。
【０１３８】
（数７）
Ｖｃ＝Ｖｎ／Ａｖ
＝１０３（個）／（０．１（ｍ３／分）×１００（分））
＝１０２（個／ｍ３）
一方、多くのウイルス感染者がくしゃみ等をすることで、空気中を浮遊する微粒子２０４の濃度Ｐｃが高く、１０８（個／ｍ３）の際は、１分で、個数ＰｎはＰｎｓｔｏｐに到達する。この場合であっても、Ｐｎ＝１０７（個））の微粒子２０４に含まれるウイルスがセンサデバイス１１１に供給されている。
【０１３９】
ここで、センサデバイス１１１の計測値（即ち、供給されたサンプル液体１１３に含まれるウイルスの個数Ｖｎ）が１０６（個）を示していた場合は、浮遊するウイルスの濃度Ｖｃは（数８）に示される。
【０１４０】
（数８）
Ｖｃ＝Ｖｎ／Ａｖ
＝１０６（個）／（０．１（ｍ３／分）×１（分））
＝１０７（個／ｍ３）
以上の様に、本実施例によれば、捕集された微粒子２０４の個数Ｐｎが所定値（＝１０７（個））になるように吸入する空気の体積Ａｖを制御して、計測可能な空気中に浮遊するウイルスの計測可能な濃度範囲を拡大している。
【０１４１】
ここで、本実施例では、空気の吸入速度は一定（＝０．１（ｍ３／分））で、吸入する時間を制御して、吸入する空気の体積Ａｖを制御している。このように、本実施例は、様々な環境下でのウイルスの濃度を制御することができる。
【０１４２】
なお、本実施例では、空気を吸入している期間において、浮遊している微粒子２０４の濃度Ｐｃが一定の場合を示したが、Ｐｃが変化しても同様に動作する。
【０１４３】
（実施例２）
第２の実施例を以下に説明する。
【０１４４】
本実施例は、構成や実施例１と同じであるが、実施例１と違い、吸入空気速度を制御して、吸入する空気の体積Ａｖを制御する例である。従って、本実施例では、吸入する時間は一定である。一定時間間隔毎に、ウイルスの濃度を把握する必要が有る場合に効果的である。
【０１４５】
まず、コントローラー１１４に開始を指示する。そうすると、空気ポンプ１０９が動作し所定の吸入空気速度で空気の吸入を開始し、捕集液体１０４に微粒子２０４が捕集され、これに含まれているウイルスも捕集され始める。ここで、例えば、吸入空気速度の初期値として、初期吸入空気速度＝０．１（ｍ３／分）、で吸入を開始する。空気の吸入が開始されると同時に、パーティクルカウンター１０６は、微粒子２０４のカウントを開始する。時間が経過するのに従って、カウントされた微粒子２０４の個数（＝Ｐｎ）が増加する。
【０１４６】
ここで、コントローラー１１４が時間当たりＰｎの増加、即ち増加速度ＳＰｎ（個数／分）を算出する。例えば、空気中を浮遊する微粒子２０４の濃度Ｐｃが、５×１０６（個／ｍ３））で一定の際は、増加速度ＳＰｎ（個数／分）は以下の（数９）で示される。
【０１４７】
（数９）
ＳＰｎ＝ｄＰｎ／ｄｔ
＝Ｐｃ×空気速度
＝５×１０６（個／ｍ３））×０．１（ｍ３／分）
＝５×１０５（個数／分）
空気の吸入を停止する微粒子２０４の個数Ｐｎｓｔｏｐを１０７として、１０分毎に計測する場合は、以下の（数１０）で示されるＳＰｎになるように空気ポンプ１０９の駆動力をコントローラー１１４が制御する。
【０１４８】
（数１０）
ＳＰｎ＝Ｐｎｓｔｏｐ／吸入時間
＝１０７（個）／１０（分）
＝１０６（個数／分）
なお、ここでの空気の吸入速度は、以下の（数１１）で示される。
【０１４９】
（数１１）
空気の吸入速度＝ＳＰｎ／Ｐｃ
＝１０６（個数／分）／５×１０６（個／ｍ３）
＝０．２（ｍ３／分）
上記動作を空気ポンプ１０９の駆動力をコントローラー１１４がパーティクルカウンター１０６の出力信号を用いてフィードバック制御して実現する。このフィードバック制御は、極短時間（１秒以下）で実現できるので、空気吸入を停止した時の捕集された微粒子２０４の個数Ｐｎと、Ｐｎｓｔｏｐとの差異は、最大でも１／６００程度以下で実質的には問題にならない。
【０１５０】
これにより、実施例１と同様に、捕集された微粒子２０４の個数Ｐｎが所定値（＝１０７（個））になるように吸入する空気の体積Ａｖを制御して、計測可能性な空気中に浮遊するウイルスの計測可能な濃度範囲を拡大している。空気の体積Ａｖの制御は、吸入する時間は一定で空気の吸入速度を制御して実現している。なお、ここで、空気の吸入速度は捕集率が変化しない範囲で実施する。
【０１５１】
空気の吸入速度を制御する以外の動作は実施例１と同様である。
【０１５２】
１回目の計測が完了後、２回目以降の計測を開始する場合は、上記したように、１１５〜１２０をコントローラー１１４が制御して実行する。
【０１５３】
以上の様に、本実施例によれば、捕集された微粒子２０４の個数Ｐｎが所定値（＝１０７（個））になるように吸入する空気の体積Ａｖを制御して、計測可能な空気中に浮遊するウイルスの計測可能な濃度範囲を拡大している。様々な環境下でのウイルスの濃度を制御することができる。特に、一定間隔毎にウイルスの濃度の計測値が要求される用途に対して効果的である。
【０１５４】
（実施例３）
第３の実施例を以下に説明する。
【０１５５】
実施例２では、空気を吸入している期間において、浮遊している微粒子２０４の濃度Ｐｃが一定の場合を示したが、濃度Ｐｃが変化している場合は、次の様に動作させる。
【０１５６】
実施例２と同様に、吸入空気速度の初期値として、初期吸入空気速度＝０．１（ｍ３／分）、で吸入を開始する。空気の吸入が開始されると同時に、パーティクルカウンター１０６は、微粒子２０４のカウントを開始する。時間が経過するのに従って、カウントされた微粒子２０４の個数（＝Ｐｎ）が増加する。そして、コントローラー１１４が（数１０）を用いて時間当たりＰｎの増加、即ち増加速度ＳＰｎ（個数／分）を算出して、この増加速度ＳＰｎ（個数／分）をフィードバック制御で実現する。
【０１５７】
その後、Ｐｃが変化すると、時間当たりＰｎの増加、即ち増加速度ＳＰｎ（個数／分）が変化するので、この変化をコントローラー１１４が検出する。ここで、コントローラー１１４が再度、下記の（数１２）を用いて増加速度ＳＰｎ（個数／分）を算出する。
【０１５８】
（数１２）
ＳＰｎ＝（Ｐｎｓｔｏｐ−Ｐｎ）／（所定吸入時間−経過時間）
Ｐｎは、現時点までの捕集された微粒子の個数で、経過時間は、開始から現時点までの経過時間である。
【０１５９】
（数１２）により算出されたＳＰｎを、上記動作を空気ポンプ１０９の駆動力をコントローラー１１４がパーティクルカウンター１０６の出力信号を用いてフィードバック制御して実現する。増加速度ＳＰｎ（個数／分）の変化をコントローラー１１４が検出する毎に、（数１２）により算出されたＳＰｎを、繰り返し算出してＳＰｎを更新し続けるとことで、所定時間で、捕集された微粒子２０４の個数Ｐｎが所定値になるように吸入する空気の体積Ａｖを制御する。
【０１６０】
これにより、計測可能な空気中に浮遊するウイルスの計測可能な濃度範囲を拡大できる。本実施例では、空気を吸入している期間において、浮遊している微粒子２０４の濃度Ｐｃが変化しても対応して動作する。
【０１６１】
なお、実施の形態、および、実施例では、捕集液体の中に微粒子及びウイルス等を捕集する例を示したが、例えば、板状の金属、樹脂等の固体に吸入した空気を衝突させて固体上に捕集するインパクターを用いて被検物質を捕集しても良い。
【０１６２】
なお、上述した実施の形態および実施例のそれぞれは、適宜、組み合わされても良い。
【産業上の利用可能性】
【０１６３】
本発明は、例えば、空気中の浮遊するウイルス濃度を計測するために用いられる。
【符号の説明】
【０１６４】
１００    浮遊ウイルス捕集装置
１０１    空気吸入口
１０２    微粒子
１０３    フィルター
１０４    捕集液体
１０５    空気流路
１０６    パーティクルカウンター
１０７    捕集液体保持容器
１０８    空気流路
１０９    空気ポンプ
１１０    液体流路
１１１    センサデバイス
１１２    液体ポンプ
１１３    サンプル液体
１１４    コントローラー
１１５    液体流路
１１６    液体ポンプ
１１７    補充用捕集液体
１１８    補充用捕集液体保持容器
１１９    液体流路
１２０    液体ポンプ
２０１    空気流路
２０２    光源
２０３    照射光
２０４    微粒子
２０５    散乱光
２０６    光センサ
【図１】
2015206669.tif 000003
【図２】
2015206669.tif 000004
【図３】
2015206669.tif 000005
【図４】
2015206669.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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