(57)【要約】  観察装置（１００）は、デバイス（１）が有する間隙に存在する測定対象物の像を得ることが可能な観察用光学系（１０１）を備える。デバイス（１）が有する間隙は、一端側が他端側よりも広く、デバイス（１）に光が照射されると、間隙において干渉縞が生じる。観察用光学系（１０１）は、デバイス（１）が有する間隙に対し、異なる波長を有する複数の光を照射して、間隙に複数の干渉縞を発生させる。そして、観察用光学系（１０１）は、複数の干渉縞の像を得る。
2015115471.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
デバイスが有する間隙に存在する測定対象物の像を得ることが可能な観察用光学系を備え、
前記間隙は、一端側が他端側よりも広く、
前記デバイスに光が照射されると前記間隙において干渉縞が生じ、
前記観察用光学系は、前記間隙に対し、異なる波長を有する複数の光を照射して、前記間隙に複数の干渉縞を発生させ、前記複数の干渉縞の像を得る機能を有する、観察装置。
【請求項２】
請求項１に記載の観察装置に用いられるデバイスであって、
第１部材と、
前記第１部材と共に前記間隙を形成する第２部材と
を備えるデバイス。
【請求項３】
前記第２部材には、傾斜面を有する流路が形成されており、
前記傾斜面が前記第１部材側を向くように前記第２部材が前記第１部材に重ねられることにより、前記流路を含む前記間隙が形成される、請求項２に記載のデバイス。
【請求項４】
前記間隙の前記一端側の高さを規定する第１高さ調整部材と、
前記間隙の前記他端側の高さを前記一端側の高さよりも低く規定する第２高さ調整部材と
を更に備える、請求項２に記載のデバイス。
【請求項５】
前記間隙は、前記他端側においてｎｍオーダーの高さを有する、請求項２〜請求項４のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項６】
前記間隙を構成する面の少なくとも一部が表面改質されている、請求項２〜請求項５のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項７】
前記間隙の前記他端側の外方に設けられた液体吸収性物質を更に備える、請求項２〜請求項６のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項８】
請求項３に記載のデバイスを製造する方法であって、
被加工部材の一端の高さをピエゾ素子により調整して、前記被加工部材を傾ける工程と、
前記傾いた被加工部材に対して工具を水平に移動させて前記被加工部材を切削することにより、前記流路を形成する切削工程を、少なくも１回実施して、前記第２部材を作製する工程と
を含むデバイス製造方法。
【請求項９】
請求項４に記載のデバイスを製造する方法であって、
液体吐出領域に被加工材を位置させる工程と、
前記被加工材に液体を吐出して前記第１高さ調整部材及び前記第２高さ調整部材の少なくとも一方を形成する工程と
を含むデバイス製造方法。
【請求項１０】
前記第１部材及び前記第２部材のうち少なくとも前記間隙を構成する部分を洗浄する工程を更に含む、請求項８又は請求項９に記載のデバイス製造方法。
【請求項１１】
請求項２〜請求項７のいずれか１項に記載のデバイスを用いて粒子の粒径を測定する方法であって、
前記粒子を前記一端側から前記間隙に送入して、前記他端側へ向けて前記粒子を移動させ、前記間隙で前記粒子をトラップする工程と、
前記間隙により生じる干渉縞に基づいて、前記トラップされた粒子の粒径を測定する工程と
を含む、粒径測定方法。
【請求項１２】
請求項２〜請求項７のいずれか１項に記載のデバイスを用いて粒子の耐性を観察する方法であって、
前記粒子を前記一端側から前記間隙に送入して、前記他端側へ向けて前記粒子を移動させる工程と、
前記間隙に存在する前記粒子に物理的ストレスを付加するか、あるいは、所定の反応性流体を前記一端側から前記間隙に注入する工程と
を含む、耐性観察方法。
【請求項１３】
請求項２〜請求項７のいずれか１項に記載のデバイスを用いて粒子を化学的に反応させる方法であって、
前記粒子を前記一端側から前記間隙に送入して、前記他端側へ向けて前記粒子を移動させる工程と、
所定の反応性流体を前記一端側から前記間隙に注入する工程と
を含む、化学的反応方法。
【請求項１４】
請求項２〜請求項７のいずれか１項に記載のデバイスを用いて粒子を保存する方法であって、
前記粒子を前記一端側から前記間隙に送入して、前記他端側へ前記粒子を移動させる工程と、
前記間隙の前記一端側及び前記他端側を塞ぐ工程と
を含む、粒子保存方法。
【請求項１５】
所定の溶液注入位置に対応して配置され、請求項２〜請求項７のいずれか１項に記載のデバイスが有する前記間隙に、粒子と溶媒とを含有する溶液を注入する自動インジェクタと、
所定の観察位置に対応して配置された観察用光学系と、
前記間隙が前記溶液注入位置で停止するように前記デバイスを搬送した後、前記間隙が前記観察位置で停止するように前記デバイスを搬送する搬送機構と
を備える、自動観察装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、観察装置、その観察装置に使用することが可能なデバイス、そのデバイスの製造方法、そのデバイスを用いて粒径を測定する方法、そのデバイスを用いて粒子の耐性を観察する方法、そのデバイスを用いて粒子を化学的に反応させる方法、そのデバイスを用いて粒子を保存する方法、及び、そのデバイスを用いて粒子を観察するための自動観察装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
微粒子の粒径を測定する方法として、動的光散乱法や顕微鏡観察法が知られている。動的光散乱法は、ナノスケールの粒径の測定に使用される。動的光散乱法は、レーザー光の照射により得られる散乱光強度のデータの解析を行うことで、粒径を測定する方法である。データの解析は、粒度が正規分布していることを前提に行われる。しかし、現実の粒度分布が正規分布しているか否かは不明である。顕微鏡観察法は、１粒子ごとに画像解析を行うことで粒径を測定する方法である。しかし、顕微鏡観察法は、解析に手間がかかる。【０００３】
以上のような問題を解決すべく、光の干渉現象を利用した粒径の測定方法が開発された（非特許文献１参照）。非特許文献１には、微粒子の粒径測定に用いる粒径測定用デバイスが記載されている。粒径測定用デバイスは、２枚のガラス板を有している。２枚のガラス板はそれぞれの一端が張り合わされ、２枚のガラス板の間に楔形の間隙が形成される。２枚のガラス板の間の距離は、２枚のガラス板のそれぞれの一端が張り合わされた位置から遠い位置ほど、大きくなる。粒径測定用デバイスに光が照射されると、干渉現象により明線と暗線とが繰り返す干渉縞が生じる。この干渉縞の暗線の本数を観測することで、２枚のガラス板の間の距離が得られる。粒径測定時には、粒径測定の対象である微粒子が楔形の間隙中に送入される。送入された微粒子は、その大きさに応じた間隙の部位にトラップされる。その微粒子の停止位置を測定することで、粒径を求めることができる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Makoto Kawano、他2名、「Nano-Gap Magnetophoresis with Raman Spectroscopic Detection」、ANALYTICAL SCIENCES、2010年11月、第26巻、p.1211−1213頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明者らは、粒径を測定する方法について鋭意研究し、粒径をより正確に測定可能な新たな手法を開発した。【０００６】
本発明の目的は、粒径をより正確に測定し得る観察装置と、その観察装置で使用し得るデバイスとを提供することである。また本発明の他の目的は、そのデバイスを用いて粒径を測定する粒径測定方法、そのデバイスを用いて粒子の耐性を観察する耐性観察方法、そのデバイスを用いて粒子を化学的に反応させる化学的反応方法、そのデバイスを用いて粒子を保存する粒子保存方法、及びそのデバイスを用いて粒子を観察するための自動観察装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による観察装置は、デバイスが有する間隙に存在する測定対象物の像を得ることが可能な観察用光学系を備える。前記間隙は、一端側が他端側よりも広く、前記デバイスに光が照射されると前記間隙において干渉縞が生じる。前記観察用光学系は、前記間隙に対し、異なる波長を有する複数の光を照射して、前記間隙に複数の干渉縞を発生させ、前記複数の干渉縞の像を得る機能を有する。【０００８】
本発明によるデバイスは、上記の観察装置に用いられる。当該デバイスは、第１部材と、前記第１部材と共に前記間隙を形成する第２部材とを備える。【０００９】
ある実施形態において、前記第２部材には、傾斜面を有する流路が形成されている。前記傾斜面が前記第１部材側を向くように前記第２部材が前記第１部材に重ねられることにより、前記流路を含む前記間隙が形成される。【００１０】
ある実施形態において、デバイスは、前記間隙の前記一端側の高さを規定する第１高さ調整部材と、前記間隙の前記他端側の高さを前記一端側の高さよりも低く規定する第２高さ調整部材とを更に備える。【００１１】
ある実施形態において、前記間隙は、前記他端側においてｎｍオーダーの高さを有する。【００１２】
ある実施形態において、前記間隙を構成する面の少なくとも一部は表面改質されている。【００１３】
ある実施形態において、デバイスは、前記間隙の前記他端側の外方に設けられた液体吸収性物質を更に備える。【００１４】
本発明による第１のデバイス製造方法は、次の工程を含む。被加工部材の一端の高さをピエゾ素子により調整して、前記被加工部材を傾ける工程。前記傾いた被加工部材に対して工具を水平に移動させて前記被加工部材を切削することにより、前記流路を形成する切削工程を、少なくも１回実施して、前記第２部材を作製する工程。【００１５】
本発明による第２のデバイス製造方法は、次の工程を含む。液体吐出領域に被加工材を位置させる工程。前記被加工材に液体を吐出して前記第１高さ調整部材及び前記第２高さ調整部材の少なくとも一方を形成する工程。【００１６】
ある実施形態において、デバイス製造方法は、前記第１部材及び前記第２部材のうち少なくとも前記間隙を構成する部分を洗浄する工程を更に含む。【００１７】
本発明による粒径測定方法は、上記のデバイスを用いて粒子の粒径を測定する方法であって、次の工程を含む。前記粒子を前記一端側から前記間隙に送入して、前記他端側へ向けて前記粒子を移動させ、前記間隙で前記粒子をトラップする工程。前記間隙により生じる干渉縞に基づいて、前記トラップされた粒子の粒径を測定する工程。【００１８】
本発明による耐性観察方法は、上記のデバイスを用いて粒子の耐性を観察する方法であって、次の工程を含む。前記粒子を前記一端側から前記間隙に送入して、前記他端側へ向けて前記粒子を移動させる工程。前記間隙に存在する前記粒子に物理的ストレスを付加するか、あるいは、所定の反応性流体を前記一端側から前記間隙に注入する工程。【００１９】
本発明による化学的反応方法は、上記のデバイスを用いて粒子を化学的に反応させる方法であって、次の工程を含む。前記粒子を前記一端側から前記間隙に送入して、前記他端側へ向けて前記粒子を移動させる工程。所定の反応性流体を前記一端側から前記間隙に注入する工程。【００２０】
本発明による粒子保存方法は、上記のデバイスを用いて粒子を保存する方法であって、次の工程を含む。前記粒子を前記一端側から前記間隙に送入して、前記他端側へ前記粒子を移動させる工程。前記間隙の前記一端側及び前記他端側を塞ぐ工程。【００２１】
本発明による自動観察装置は、自動インジェクタと、観察用光学系と、搬送機構とを備える。前記自動インジェクタは、所定の溶液注入位置に対応して配置される。また、前記自動インジェクタは、上記のデバイスが有する前記間隙に、粒子と溶媒とを含有する溶液を注入する。前記観察用光学系は、所定の観察位置に対応して配置される。前記搬送機構は、前記間隙が前記溶液注入位置で停止するように前記デバイスを搬送した後、前記間隙が前記観察位置で停止するように前記デバイスを搬送する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の観察装置によれば、粒径の測定精度が向上する。本発明のデバイスによれば、複数の干渉縞を発生させ得る間隙を形成できる。本発明のデバイス製造方法によれば、複数の干渉縞を発生させ得る間隙を有するデバイスを製造できる。本発明の粒径測定方法によれば、粒子の粒径測定を実現できる。本発明の耐性観察方法によれば、物理的ストレスに対する粒子の耐性や、所定の反応性流体に対する粒子の耐性を検証できる。本発明の化学的反応方法によれば、所定の反応性流体に対する粒子の化学的な反応を検証できる。本発明の粒子保存方法によれば、デバイス内で粒子を保存することができる。本発明の自動観察装置によれば、粒子の観察を自動化できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１実施形態に係るデバイスの一例を模式的に示す上面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るデバイスの一例を模式的に示す断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係るデバイスの一例を模式的に示す正面図である。
【図４】（ａ）は本発明の第１実施形態に係る板状部材の傾き調整工程を示す模式図であり、（ｂ）は本発明の第１実施形態に係る板状部材の切削工程を示す模式図である。
【図５】（ａ）は本発明の第１実施形態に係る溶液準備工程を示す模式図であり、（ｂ）は本発明の第１実施形態に係る溶液注入工程を模式的に示す断面図であり、（ｃ）は本発明の第１実施形態に係るデバイスによってトラップされた微粒子を模式的に示す断面図であり、（ｄ）は本発明の第１実施形態に係るデバイスによってトラップされた微粒子を模式的に示す上面図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係る粒径測定工程を示す模式図である。
【図７】本発明の第１実施形態に係る粒径測定方法の原理を示す模式図である。
【図８】本発明の第１実施形態に係るデバイスに照射された光の反射を模式的に示す側面図である。
【図９】本発明の第１実施形態に係る粒径測定装置の構成を示す模式図である。
【図１０】本発明の第１実施形態に係るデバイスにより標準ポリスチレン粒子をトラップした結果を示す図面に代わる写真である。
【図１１】本発明の第１実施形態に係る粒径補正方法の原理を示す模式図である。
【図１２】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第１実施形態に係るデバイスを用いて標準ポリスチレン粒子のテトラヒドロフラン耐性を試験した結果を示す図面に代わる写真である。
【図１３】本発明の第１実施形態に係るデバイスを用いて保存されたインクトナー粒子を示す図面に代わる写真である。
【図１４】（ａ）〜（ｅ）本発明の第２実施形態に係るデバイスを用いて標準ポリスチレン粒子の表面電荷を評価した結果を示す図面に代わる写真である。
【図１５】本発明の第３実施形態に係るデバイスの一例を模式的に示す上面図である。
【図１６】本発明の第３実施形態に係るデバイスの一例を模式的に示す断面図である。
【図１７】本発明の第４実施形態に係るデバイスの一例を模式的に示す断面図である。
【図１８】本発明の第４実施形態に係るデバイスの他例１を模式的に示す断面図である。
【図１９】本発明の第４実施形態に係るデバイスの他例２を模式的に示す断面図である。
【図２０】本発明の第４実施形態に係るデバイスの他例３を模式的に示す断面図である。
【図２１】本発明の第５実施形態に係るデバイスの一例を模式的に示す断面図である。
【図２２】本発明の第５実施形態に係るデバイスの他例１を模式的に示す断面図である。
【図２３】本発明の第５実施形態に係るデバイスの他例２を模式的に示す断面図である。
【図２４】本発明の第５実施形態に係るデバイスの他例３を模式的に示す断面図である。
【図２５】本発明の第６実施形態に係るデバイスの一例を模式的に示す上面図である。
【図２６】本発明の第６実施形態に係るデバイスの他例１を模式的に示す上面図である。
【図２７】本発明の第６実施形態に係るデバイスの他例２を模式的に示す上面図である。
【図２８】本発明の第６実施形態に係るデバイスの他例３を模式的に示す上面図である。
【図２９】本発明の第７実施形態に係るデバイスの一例を模式的に示す上面図である。
【図３０】本発明の第８実施形態に係る２種類の干渉縞を示す図面に代わる写真である。
【図３１】本発明の第８実施形態に係る粒径測定装置の構成の一例を示す模式図である。
【図３２】本発明の第８実施形態に係る他のデバイスの概念図である。
【図３３】本発明の第８実施形態に係る更に他のデバイスの概念図である。
【図３４】本発明の第８実施形態に係る更に他のデバイスの概念図である。
【図３５】本発明の第９実施形態に係るデバイスの一例を模式的に示す上面図である。
【図３６】本発明の第９実施形態に係るデバイスの一例を模式的に示す断面図である。
【図３７】本発明の第９実施形態に係るデバイスの一例を模式的に示す背面図である。
【図３８】本発明の第９実施形態に係るデバイスの他例を模式的に示す上面図である。
【図３９】本発明の第１０実施形態に係る固定方法の一例を模式的に示す断面図である。
【図４０】本発明の第１０実施形態に係る固定方法の一例を模式的に示す背面図である。
【図４１】本発明の第１１実施形態に係る固定方法の一例を模式的に示す背面図である。
【図４２】本発明の第１２実施形態に係る自動観察装置の構成の概略を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されない。図中、同一又は相当部分については同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。また、以下の実施形態で示す各構成要素の材質や形状、寸法等は、一例であって特に限定されるものではなく、本発明の効果から実質的に逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００２５】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係るデバイス１の一例を模式的に示す上面図であり、図２は、本発明の第１実施形態に係るデバイス１の一例を模式的に示す断面図であり、図３は、本発明の第１実施形態に係るデバイス１の一例を模式的に示す正面図である。図１〜図３を参照してデバイス１を説明する。デバイス１は、第１部材の一例である第１板状部材２と、第２部材の一例である第２板状部材３とを備えている。
【００２６】
第１板状部材２は、平面である主面４を有している。第２板状部材３は、第１板状部材２の主面４に対向する面に、溝５を有している。溝５の底面は、傾斜面５ａである。第２板状部材３の表面のうち、第１板状部材２の主面４に接する部分は平面である。第２板状部材３は、傾斜面５ａが第１板状部材２の主面４側を向くように第１板状部材２に重ねられて固定されている。
【００２７】
デバイス１は、傾斜面５ａと第１板状部材２との間に楔形の間隙６を有している。間隙６の一端６ａ及び他端６ｂは開口しており、間隙６は、一端６ａから他端６ｂにわたって連続的に狭くなる。第１実施形態では、傾斜面５ａが傾斜する方向に対して溝５の両端が開口しており、間隙６の一端６ａ及び他端６ｂの開口は、溝５の両端の開口からなる。
【００２８】
デバイス１が所定の光で照射されると、間隙６により干渉縞が生じる。第１板状部材２及び第２板状部材３の材料には、このように干渉縞を生じさせることが可能な材料が選択される。例えば、第１板状部材２及び第２板状部材３の材料として、ガラス板又はプラスチック板が使用できる。プラスチック板の材料には、例えばアクリル樹脂が使用できる。なお、第１板状部材２の材料と第２板状部材３の材料とは同一でなくてもよい。また、間隙６により干渉縞が生じればよいことから、間隙６に対応する領域に対してのみ、干渉縞を生じさせることが可能な材料が使用されてもよい。また、第１板状部材２及び第２板状部材３のうちの一方の側から所定の光が照射されたときに、干渉縞を生じさせることが可能な材料が使用されてもよい。第１実施形態では、第２板状部材３側から所定の光が照射されたときに、干渉縞が生じればよい。
【００２９】
デバイス１の間隙６は、液体又は気体などの流体の流路として使用され得る。第１実施形態では、傾斜面５ａが傾斜する方向に対し、第１板状部材２が第２板状部材３よりも長く、第１板状部材２の主面４のうち、間隙６の一端６ａの外側の部分が、溶液導入部７として使用される。溶液導入部７に、微粒子と溶媒とを含有する溶液が滴下されると、溶媒が、毛細管現象によって間隙６内へ吸い込まれる。デバイス１は、溶媒が毛細管現象で間隙６内に吸い込まれる力を駆動力として、間隙６の狭い側（他端６ｂ側）へ微粒子を移動させる。このように、間隙６の一端６ａ側の開口から、微粒子と溶媒とを含有する溶液が間隙６へ注入されることで、微粒子の大きさに応じた間隙６の部位で微粒子がトラップされる。
【００３０】
デバイス１を平面視したときの間隙６の長さＬ１及び幅Ｗ（図１参照）は、特に限定されるものではないが、顕微鏡によって間隙６全体が一度に観察可能な大きさとすることが好適である。間隙６の長さＬ１及び幅Ｗをこのような大きさにすれば、間隙６内の全ての微粒子を一度に観察することが可能となる。例えば、２０倍対物レンズが取り付けられた顕微鏡を用いて間隙６を撮像する場合、間隙６の長さＬ１及び幅Ｗをいずれも１ｍｍ以内にすれば、画面を左右に振ることなく、間隙６全体を１画面で捉えることが可能となる。
【００３１】
間隙６の一端６ａ側の開口（流路の入口）の高さｈ１、及び間隙６の他端６ｂ側の開口（流路の出口）の高さｈ２（図２及び図３を参照）は、間隙６においてトラップする対象の微粒子の大きさに応じた高さとする。例えば、間隙６の一端６ａ側の開口高さｈ１は５０ｎｍ、間隙６の他端６ｂ側の開口高さｈ２は１０ｎｍである。
【００３２】
次に、図４（ａ）及び図４（ｂ）を参照して、デバイス１の製造方法の一例を説明する。詳しくは、本発明の第１実施形態に係る第２板状部材３の作製方法の一例を説明する。図４（ａ）は、板状部材（被加工部材の一例）３ａの傾き調整工程を示し、図４（ｂ）は板状部材３ａの切削工程を示している。
【００３３】
第２板状部材３を作製する際には、まず、第２板状部材３の材料となる板状部材３ａを用意する。そして、図４（ａ）に示すように、板状部材３ａの一方端を支持台４１で支持する一方で、板状部材３ａの他方端を駆動素子４２で支持する。駆動素子４２は支持台４１上に載置されて、板状部材３ａの主面の他方端を持ち上げている。これにより、板状部材３ａは、一定の傾斜角度θを付けられた状態で静置される。この後、図４（ｂ）に示すように、傾いた板状部材３ａに対して工具４３を水平に移動させて板状部材３ａを切削する。これにより、一定の傾斜角度θが付けられた傾斜面５ａを有する第２板状部材３が作製される。
【００３４】
作製された第２板状部材３は、第１板状部材２となる板状部材に接着等によって固定される。これにより、楔型の間隙６を有するデバイス１が完成する。例えば、切削深さを１０ｎｍにすれば、間隙６の他端６ｂ側の開口（流路の出口）の高さｈ２は１０ｎｍとなる。間隙６の一端６ａ側の開口（流路の入口）の高さｈ１は、板状部材３ａの長さＬ２と傾斜角度θとによって規定される。
【００３５】
第２板状部材３を作製する際には、予め高さが調整された段差を用意し、工具４３で板状部材３ａを直線的に削る。これにより、溝５の傾斜面５ａに一定の傾斜角度θを付けることができる。駆動素子４２には、ナノメートルオーダーで微調可能なピエゾ素子等を使用できる。工具４３には、ナノメートルオーダーで微調可能な精密加工機の刃物等を使用できる。例えば、精密加工機のステージ上に、ピエゾ素子によって一定の傾斜角度θを付けて板状部材３ａを静置し、精密加工機の刃物が真直ぐに板状部材３ａに当たるように、ステージ及び刃物を位置決めする。この後、板状部材３ａに刃物で直線的に溝を掘ることにより、第２板状部材３を作製することができる。
【００３６】
第１板状部材２への第２板状部材３の接着には、接着剤を使用することができる。又は、第１板状部材２及び第２板状部材３がアクリル樹脂等の樹脂からなる場合は、第１板状部材２と第２板状部材３とを重ねた状態で加熱して熱圧着（溶着）させてもよい。
【００３７】
以上、第１実施形態に係るデバイス１の製造方法について説明した。この製造方法によれば、所定の長さＬ２を有する板状部材３ａの傾斜角度θを制御できるので、傾斜面５ａの傾斜角度θ、即ち楔型の間隙６の角度を制御できる。
【００３８】
また、駆動素子４２として、ナノメートルオーダーで微調可能なピエゾ素子等を使用することにより、溝５の深さ（間隙６の高さ）をナノメートルオーダーで制御することが可能となる。これにより、ナノメートルオーダー（例えば数十ｎｍ〜数百ｎｍ）の粒径を有する微粒子を、例えば粒径測定の対象とすることが可能となる。
【００３９】
なお、第２板状部材３は金型によって作製してもよい。型締めされた金型の内面において、第２板状部材３のうちの溝５が形成される面に対応する部分は、溝５に対応する凸部を有する。金型の内部に、例えば樹脂を充填することにより、第２板状部材３を製造することができる。金型を用いて第２板状部材３を作製することで、デバイス１の大量生産が容易となる。
【００４０】
また、デバイス１の製造方法は、間隙６を構成する面（流路を構成する面）の洗浄を行う工程を含み得る。例えば、間隙６を構成する面を、超純水のような液体により洗浄する。又は、間隙６を構成する面に、窒素ガスのようなガスを吹き付ける。又は、間隙６を構成する面に付着している異物を、静電気により除去する。洗浄は、第１板状部材２に第２板状部材３を固定する前段階において、第１板状部材２及び第２板状部材３のそれぞれに対して実施され得る。又は、洗浄は、第１板状部材２に第２板状部材３が固定された後に実施され得る。なお、間隙６を構成する面を超純水によって洗浄することにより、間隙６を構成する面に水分子を均一に吸着させて、間隙６を構成する面の組成を均一化することができる。したがって、間隙６を構成する面を超純水によって洗浄することにより、間隙６を構成する面の洗浄と共に、間隙６を構成する面の組成の均一化を図ることができる。
【００４１】
また、デバイス１の製造方法は、間隙６を構成する面の組成を均一化する工程を含み得る。例えば、間隙６を構成する面に紫外線を照射する。又は、間隙６を構成する面を、加熱によって乾燥させる。間隙６を構成する面の組成を均一化する工程は、第１板状部材２に第２板状部材３を固定する前段階において、第１板状部材２及び第２板状部材３のそれぞれに対して実施され得る。又は、間隙６を構成する面の組成を均一化する工程は、第１板状部材２に第２板状部材３が固定された後に実施され得る。なお、間隙６を構成する面がガラスからなる場合には、間隙６を構成する面に熱を加えることにより、間隙６を構成する面を活性化させる（改質する）ことができる。
【００４２】
また、デバイス１の製造方法は、間隙６を構成する面を改質する工程を含み得る。例えば、間隙６を構成する面に紫外線を照射して活性化させる。又は、間隙６を構成する面の材質が、未処理ガラスのような親水性を有する材質であって、粒子が水に馴染みにくい場合には、界面活性剤のような薬剤を用いて、間隙６を構成する面を疎水性にしてもよい。間隙６を構成する面を疎水性にすることで、粒子が間隙６（流路）に入り易くなる。間隙６を構成する面を改質する工程は、第１板状部材２に第２板状部材３を固定する前段階において、第１板状部材２及び第２板状部材３のそれぞれに対して実施され得る。又は、間隙６を構成する面を改質する工程は、第１板状部材２に第２板状部材３が固定された後に実施され得る。なお、間隙６を構成する面に紫外線を照射することにより、間隙６を構成する面に付着している有機物のような異物を分解することができる。したがって、間隙６を構成する面を洗浄する前に、間隙６を構成する面に紫外線を照射することで、間隙６を構成する面から有機物のような異物を除去することが容易となる。
【００４３】
また、間隙６を構成する面が樹脂からなる場合には、デバイス１の製造方法は、間隙６を構成する面をガラスコーティングする工程を含み得る。上記した洗浄工程、均一化工程、及び改質工程は、間隙６を構成する面をガラスコーティングした後に実施する。
【００４４】
次に、図５（ａ）〜図５（ｄ）、及び図６〜図８を参照して、デバイス１を用いた微粒子の粒径測定方法の一例を説明する。図５（ａ）〜図５（ｄ）、及び図６は、本発明の第１実施形態に係る粒径測定方法を模式的に示している。粒径測定方法は、デバイス１を用意する工程と、微粒子５１と溶媒５２とを含有する溶液５０を準備する工程と、溶液５０を注入する工程と、粒径を測定する工程とによって実行される。
【００４５】
デバイス１を用意する工程においては、図１〜図３を参照して説明したデバイス１を用意する。
【００４６】
図５（ａ）は、溶液５０を準備する溶液準備工程を示す模式図である。図５（ａ）に示すように、この工程においては、微粒子５１と溶媒５２とを含む溶液５０を準備する。具体的には、溶媒５２と測定対象である微粒子５１とを準備し、微粒子５１を溶媒５２に加えることで溶液５０を作製する。正確な粒径が得られるように、微粒子５１を溶媒５２に均一に分散させることが好ましい。
【００４７】
第１実施形態では、粒径が異なる２種類の微粒子５１を夫々複数粒用いるが、本発明はこれに限定されない。微粒子５１は、１種類のみ又は２種類以上であってもよく、１粒のみ又は複数粒であってもよい。微粒子５１は、例えば高分子、金属、非金属、生体微粒子（例えば、細胞、エクソソームのようなベシクル、ＤＮＡ、タンパク質、ウィルス）である。しかしながら、本発明はこれに限定されない。液体又は気体などの媒介によりデバイス１の間隙６内に搬送可能な微粒子５１であれば、測定対象として適用できる。気体を用いて間隙６内に微粒子５１を送入する場合、例えば、間隙６の一端６ａ側の開口（流路の入口）から間隙６の内部へ、微粒子５１を含む気体を吹きつけることにより、間隙６内で微粒子５１をトラップしてもよい。あるいは、気体により間隙６の内部へ微粒子５１を送入した後、間隙６の他端６ｂ側を下方に向けた状態でデバイス１に衝撃を与えて微粒子５１を移動させることにより、間隙６内で微粒子５１をトラップしてもよい。
【００４８】
溶媒５２は、例えば水、有機溶媒（例えばエタノール、ベンゼン）であり得る。しかしながら、本発明はこれに限定されない。溶媒５２は、測定する微粒子５１に応じて適切に選択し得る。
【００４９】
図５（ｂ）は、溶液５０を注入する溶液注入工程を模式的に示す断面図である。図５（ｂ）に示すように、この工程においては、溶液５０をデバイス１の間隙６に注入する。具体的には、第１板状部材２の溶液導入部７に溶液５０を垂らし、間隙６の一端６ａ側の開口（流路の入口）から間隙６（流路）内へ、溶液５０を流れ込ませる。
【００５０】
図５（ｃ）は、トラップされた微粒子５１を模式的に示す断面図であり、図５（ｄ）は、トラップされた微粒子５１を模式的に示す上面図である。溶液５０が間隙６（流路）内へ流れ込むと、溶液５０に含まれる微粒子５１が間隙６の他端６ｂ側（流路の出口側）へ移動する。そして、図５（ｃ）及び図５（ｄ）に示すように、微粒子５１の大きさに応じた間隙６の部位に、微粒子５１がトラップされる。具体的には、溶液注入工程において第１板状部材２の溶液導入部７に溶液５０が垂らされると、溶媒５２が、間隙６の毛細管現象により、間隙６の他端６ｂ側（流路の出口側）へ吸い込まれる。そして、溶媒５２が吸い込まれる力を駆動力として、溶液５０に含まれる微粒子５１が、間隙６の他端６ｂ側（流路の出口側）へ移動し、微粒子５１の大きさに応じた間隙６の部位に、微粒子５１がトラップされる。
【００５１】
図６は、微粒子５１の粒径を測定する測定工程を示す模式図である。測定工程においては、図６に示すように、間隙６により生じる干渉縞６０に基づいて、トラップした微粒子５１の粒径を測定する。具体的に説明すると、測定工程においては、間隙６の高さｈと、間隙６の他端６ｂからの距離（横方向距離）Ｌとの関係、及び微粒子５１がトラップされた位置に基づいて、微粒子５１の粒径を測定する。
【００５２】
図７は、粒径測定方法の原理を示す模式図であり、図８は、デバイス１に照射された光の反射を模式的に示す側面図である。第１板状部材２と第２板状部材３との間に楔形の間隙６が存在するため、デバイス１を単一波長の光で照射すると、図７に示すように、明線と暗線とが繰り返す干渉縞６０が生じる。これは、図８に示すように、第２板状部材３の傾斜面５ａと第１板状部材２の主面４とが非常に近接していて、第２板状部材３の傾斜面５ａで反射して戻ってくる光８１と、第１板状部材２の主面４で反射して戻ってくる光８２との間に光路長差が生じるためである。更に、間隙６は連続的に狭くなる楔形を有していることから、干渉縞６０は、複数の明線又は複数の暗線が等間隔であるように形成される。複数の明線の間隔又は複数の暗線の間隔は、光の波長によって決まる。観察される明線と暗線との関係は、次式で表される。
暗線条件：ｈ＝ｍ（λ／２ｎ）・・・（１）
明線条件：２ｈ＝（λ／２ｎ）（２ｍ＋１）・・・（２）
【００５３】
上記式（１）、式（２）中、ｈは間隙６の高さを表し、ｍは整数を表し（ｍ＝０,１,２,３…）、λは単一波長の光の波長を表し、ｎは干渉縞６０発生時に間隙６内部を満たす媒体の屈折率を表す。例えば、間隙６内部が水で満たされている場合、ｎは１．３３３である。
【００５４】
第１実施形態に係る粒径測定方法は、暗線に基づいて微粒子５１の粒径を測定する。波長λ、屈折率ｎが既知である場合、式（１）によれば、ｍ本目の暗線が生じた位置の間隙６の高さｈを算出することができる。したがって、干渉縞６０の暗線の本数を観測すれば、間隙６の高さｈと、間隙６の他端６ｂからの距離（横方向距離）Ｌとの関係式（一次関数）が得られる。このため、間隙６内の微粒子５１を観察して、微粒子５１がトラップされた位置を求めることにより、間隙６の高さｈと横方向距離Ｌとの関係式と、観察により求めた微粒子５１の位置とに基づいて、微粒子５１の粒径として、微粒子５１がトラップされた位置の間隙６の高さｈを算出することができる。なお、干渉縞６０を発生させて間隙６の高さｈと横方向距離Ｌとの関係式を得る工程は、微粒子５１の送入前に実行されてもよいし、微粒子５１の送入後に実行されてもよい。
【００５５】
以上、第１実施形態に係る粒径測定方法について説明した。この粒径測定方法では、デバイス１内部の楔型の空間（間隙６）の高さｈを測定することで、微粒子５１の粒径を求める。具体的には、干渉縞６０の暗線の本数を観測して、間隙６の高さｈと横方向距離Ｌとの関係式（一次関数）を得る。そして、この関係式に基づき、微粒子５１の粒径として、微粒子５１が停止した位置の間隙６の高さｈを算出する。デバイス１によれば、粒径が１０ｎｍ〜１００μｍ程度の範囲内の微粒子５１の粒径測定を行い得る。粒径５１が長軸及び短軸を有する場合、微粒子５１は、流体中で抵抗の少ない短軸でトラップされる。したがって、この場合、測定される粒径は、微粒子５１の短軸径である。なお、角度θ及び長さＬ１の少なくとも一方が互いに異なる複数種類のデバイス１を用いれば、粒径が互いに異なる様々な微粒子５１を、粒径測定の対象とすることができる。
【００５６】
第１実施形態によれば、楔形の間隙６の角度θを規定することが可能となり、複数のデバイス１間で間隙６の高さｈにバラツキが生じ難い。したがって、デバイス１のロットブレを抑制することができる。例えば、２枚のガラス板を備え、一方のガラス板に他方のガラス板が斜めに重畳された粒径測定用デバイスでは、２枚のガラス板間の角度、即ち楔形の間隙の角度を規定することが難しく、複数のデバイス間で、２枚のガラス板間の距離（楔形の間隙の高さ）に大きなバラツキが生じ易い。このことは、複数のデバイス間で、粒径の測定にバラツキが生じる原因となる。これに対し、第１実施形態によれば、楔形の間隙６の角度を規定することが可能となる。よって、複数のデバイス１間で、粒径の測定にバラツキが生じ難い。なお、間隙６の角度θが大きい程、より小さい領域で、粒径の測定範囲を広げることが可能となる。一方、間隙６の角度θが小さい程、粒径分解能を向上させることができる。
【００５７】
また、一般的な粒径測定法として、動的光散乱法や顕微鏡観察法などが知られているが、顕微鏡観察法以外の一般的な粒径測定法では、統計的に微粒子の個数を推定できるに過ぎず、顕微鏡観察法では、統計的に有意な微粒子の個数をカウントすることが難しい。これに対して、第１実施形態によれば、間隙６内に搬送された微粒子５１の個数を簡単にカウントすることが可能となる。例えば、臨床検査では細胞数を正確にカウントすることが診断上重要となることがある。デバイス１は、臨床検査など、微粒子の個数を正確にカウントすることが求められる分野に有用である。
【００５８】
次に、図９を参照して、粒径を測定する装置構成の一例を説明する。図９は、本発明の第１実施形態に係る粒径測定装置１００（観察装置の一例）の構成を示す模式図である。粒径測定装置１００は、観察用光学系１０１と分析部１０２とを備えている。
【００５９】
観察用光学系１０１は、光源１０３とフィルター１０４とミラー１０５と対物レンズ１０６とカメラ１０７とを備える。光源１０３は、図６及び図７に示すようにデバイス１において干渉縞６０を生じさせるための光を発生する。光源１０３は、単一波長の光を発生するものであってもよく、単一波長ではない光を発生するものであってもよい。好ましくは、光源１０３は単一波長の光を発生するレーザー発生器である。
【００６０】
光源１０３から発生した光は、フィルター１０４によって単一波長の光に変換される。光源１０３が単一波長の光を発生する場合、フィルター１０４は省略され得る。単一波長の光に変換された光は、ミラー１０５において反射され、対物レンズ１０６を通してデバイス１に照射される。そして、デバイス１からの反射光が、対物レンズ１０６とミラー１０５とを通して、カメラ１０７により画像として記録される。
【００６１】
分析部１０２は、観察用光学系１０１での観察結果に基づいて微粒子５１の粒径を分析する。例えば、分析部１０２は、カメラ１０７が記録した画像を分析するコンピューターである。コンピューターによれば、画像から干渉縞６０の暗線の本数や微粒子５１がトラップした位置など必要な情報を分析し、微粒子５１の粒径を算出することができる。また、間隙６内の微粒子５１の個数をカウントすることができる。
【００６２】
なお、分析部１０２は、カメラ１０７が記録した画像を解析して、微粒子５１の高さ方向に垂直な方向の情報（微粒子５１の粒子面積などの２次元情報）を取得する機能を有していてもよい。分析部１０２によれば、画像を解析して、微粒子５１の高さ方向の情報（微粒子５１の面積径又は一次元径など）を取得することができるので、２次元情報を取得することにより、微粒子５１の形状を評価することができる。すなわち、画像を解析することで、微粒子５１の高さ方向の情報（粒径）、及び微粒子５１の２次元情報（粒子面積など）を取得する。そして、この高さ方向の情報と２次元情報とに基づいて、微粒子５１の形状を評価することができる。これにより、微粒子５１の球形度（真球度）の測定や、形状ごとの粒度分布の測定、凝集体の検出などが可能となる。
【００６３】
以上のように、デバイス１によれば、楔型の間隙６（流路）に微粒子５１をその粒径に応じた位置でトラップすることができる。そして、干渉縞６０に基づいて正確な粒径を測定することができる。一例として、標準ポリスチレン粒子の粒径を測定した。標準ポリスチレン粒子は、既知の粒径を有するポリスチレン粒子である。図１０に、撮像された画像を示す。また、以下の表１に測定結果を示す。表１の左欄は、測定対象の標準ポリスチレン粒子の粒径の規格値を示し、表１の右欄は測定値を示す。測定の結果、粒径の規格値と測定値とは近い値となった。
【表１】
2015115471.tif 000003
【００６４】
次に、図１１を参照して、粒径補正方法について説明する。図１１は、本発明の第１実施形態に係る粒径補正方法の原理を示す模式図である。上述した粒径測定方法では、微粒子５１がトラップされた位置での間隙６の高さｈを微粒子５１の粒径として求めた。しかしながら、微粒子５１がトラップした位置での間隙６の高さｈは、図１１に示すように、微粒子５１の実際の直径ｄよりもわずかに大きい。このため、微粒子５１の直径ｄを求めるには、補正が必要となる。微粒子５１の直径ｄは、次式で表される。
ｄ＝２ｈ／（（１／ｃｏｓθ）＋１）・・・（３）
【００６５】
式（３）中、θは、楔型の間隙６の角度（傾斜面５ａの傾斜角度）であり、干渉縞６０の隣接する暗線間の距離ΔＬを用いて、次式により算出される。
ｔａｎθ＝λ／（２ｎΔＬ）・・・（４）
【００６６】
干渉縞６０の隣接する暗線間の距離ΔＬは、干渉縞６０の画像を分析することによって得られる。式（３）及び式（４）により、微粒子５１の直径ｄと間隙６の高さｈとの関係は、次式により補正できる。
ｄ＝２（（１／ΔＬ）（λ／２ｎ）Ｌ＋ｈ２）／（（１／ｃｏｓθ）＋１）・・・（５）
【００６７】
式（５）中、λは干渉縞６０を生じさせる光の波長を表し、ｎは干渉縞６０発生時に間隙６内部を満たす媒体の屈折率を表し、Ｌは微粒子５１がトラップした位置（横方向距離）を表し、ΔＬは干渉縞６０の隣接する暗線間の距離を表し、θは楔型の間隙６の角度（傾斜面５ａの傾斜角度）を表し、ｈ２は間隙６の最小高さ、即ち間隙６の他端６ｂの開口高さを表す。
【００６８】
式（５）によれば、直径ｄを算出するために必要なパラメータは、波長λ、屈折率ｎ、横方向距離Ｌ、隣接する暗線間の距離ΔＬ、間隙６の最小高さｈ２、及び傾斜面５ａの傾斜角度θである。これらのうち、波長λ、及び屈折率ｎは既知であるため、横方向距離Ｌ、隣接する暗線間の距離ΔＬ、及び間隙６の最小高さｈ２を求めれば、式（５）により直径ｄが得られる。なお、傾斜面５ａの傾斜角度θは、式（４）により求めることができる。また、間隙６の最小高さｈ２は、間隙６の高さｈと横方向距離Ｌとの関係式（一次関数）から得ることができる。
【００６９】
図９を参照して説明した粒径測定装置１００を用いて粒径測定を行う場合、分析部１０２によってカメラ１０７で記録した画像を分析することで、横方向距離Ｌ、隣接する暗線間の距離ΔＬ、及び間隙６の最小高さｈ２を求めて、直径ｄを算出することができる。
【００７０】
なお、傾斜面５ａの傾斜角度θ、間隙６の最小高さｈ２は、第２板状部材３の作製時に板状部材３ａを傾斜させた角度、及び切削深さから求めてもよい。但し、板状部材３ａを傾斜させた角度、及び切削深さは、支持台４１の位置精度、駆動素子４２の駆動の精度、及び切削による工具４３の摩耗等の影響を受ける。例えば、駆動素子４２としてピエゾ素子を使用した場合、ピエゾ素子の駆動の精度は、電圧に依存するため、電源の精度の影響を受ける。よって、板状部材３ａを傾斜させた角度、及び切削深さをパラメータとして使用する場合でも、これらのパラメータは、干渉縞６０を用いて校正することが望ましい。
【００７１】
デバイス１は、構成が簡単であって容易に製造でき、単位コストが低いため、使い捨てが可能である。このことから、デバイス１は、臨床検査など、使い回しが好ましくない環境での粒径の測定に好適である。また、デバイス１を用いた粒径測定方法では、複雑な解析式や補正式を用いず、干渉縞６０及び微粒子５１を観測することで粒径を算出するため、簡単で再現性の高い測定結果を得ることができる。
【００７２】
また、デバイス１によれば、微粒子５１を間隙６内にトラップして粒径の測定を行い得るが、デバイス１の用途はこれに限定されない。デバイス１は、微粒子５１を間隙６内にトラップした後、微粒子５１を観察したり、所定の反応液を間隙６内に流して微粒子５１と反応させたりするなど他の用途にも使用し得る。例えば、抗原を修飾した微粒子５１と所定の反応液とを反応させる用途にデバイス１を使用する場合、抗原を修飾した微粒子５１を間隙６内にトラップした後、抗体を含む溶液を間隙６内に流すことで、抗原を持った微粒子５１だけを反応させることができる。以下、デバイス１を他の用途に使用する例を説明する。
【００７３】
デバイス１は、微粒子５１の耐性を観察する用途に使用できる。具体的には、まず、デバイス１の間隙６に対し、間隙６の一端６ａ側の開口から微粒子５１を送入して、間隙６の他端６ｂ側へ微粒子５１を移動させ、間隙６で微粒子５１をトラップする。続いて、トラップされた微粒子５１に対して、光、熱などの物理的ストレスを付与する。これにより、微粒子５１の物理的ストレスに対する耐性を検証できる。あるいは、微粒子５１のトラップ後、間隙６の一端６ａ側の開口から所定の反応性流体を注入する。反応性流体は、例えば、反応液又は反応性ガスである。これにより、所定の反応性流体に対する微粒子５１の耐性を検証できる。なお、好適には、所定の反応性流体を導入する前に、間隙６内を乾燥させる。
【００７４】
一例として、標準ポリスチレン粒子のテトラヒドロフラン耐性を試験した。この試験では、標準ポリスチレン粒子を間隙６内でトラップした後、間隙６内を乾燥させた。続いて、５０％テトラヒドロフラン水溶液（腐食液）を間隙６内に導入し、この後、間隙６の出入り口（間隙６の一端６ａ側の開口及び他端６ｂ側の開口）を塞いで、標準ポリスチレン粒子が腐食していく様子を観察した。図１２に、撮像された画像を示す。
【００７５】
図１２（ａ）は、５０％テトラヒドロフラン水溶液が間隙６内へ導入される前の画像を示す。図１２（ｂ）は、５０％テトラヒドロフラン水溶液が間隙６内へ導入されてから２分経過後の画像を示す。図１２（ｃ）は、５０％テトラヒドロフラン水溶液が間隙６内へ導入されてから１０分経過後の画像を示す。図１２（ａ）〜図１２（ｃ）から、ポリスチレン粒子は、テトラヒドロフラン水溶液によって溶かされることがわかる。つまり、ポリスチレン粒子は、テトラヒドロフラン水溶液に対して耐性が無いことがわかる。
【００７６】
このように、微粒子５１がトラップされた間隙６内に所定の反応性流体を導入することにより、所定の反応性流体に対して微粒子５１が耐性を有するか否かがわかる。すなわち、所定の反応性流体に対して微粒子５１が耐性を有する場合、微粒子５１は、間隙６内に所定の反応性流体が導入された後も、間隙６内にそのまま残存する。一方、微粒子５１が、所定の反応性流体に対する耐性を有していない場合、微粒子５１は、間隙６内に所定の反応性流体が導入された後、間隙６内で消滅するか、あるいは少なくとも小さくなる。又は、微粒子５１が小さくなることで、微粒子５１がトラップされる位置が変わる場合には、そのことによっても微粒子５１の耐性を検証することができる。
【００７７】
なお、微粒子５１の耐性試験は、粒径測定後に行われてもよい。一方、微粒子５１の耐性を検証することにのみデバイス１を用いる場合は、微粒子５１は間隙６にトラップされていなくてもよい。例えば、微粒子５１は、間隙６を構成する面に吸着されていてもよい。
【００７８】
間隙６内の微粒子５１は、顕微鏡によって観察することができる。あるいは、間隙６内の微粒子は、対物レンズとカメラとを含む観察用光学系によって撮像されてもよい。
【００７９】
また、デバイス１は、微粒子５１を化学的に反応させる用途にも使用できる。具体的には、まず、デバイス１の間隙６に対し、間隙６の一端６ａ側の開口から微粒子５１を送入して、間隙６の他端６ｂ側へ微粒子５１を移動させ、間隙６で微粒子５１をトラップする。続いて、間隙６の一端６ａ側の開口から所定の反応性流体を注入する。反応性流体は、例えば、反応液又は反応性ガスである。これにより、所定の反応性流体に対する微粒子５１の化学的な反応を検証できる。なお、好適には、所定の反応性流体を導入する前に、間隙６内を乾燥させる。
【００８０】
以上、デバイス１を用いた化学的反応方法を説明した。この化学的反応方法によれば、微粒子５１を所定の反応性流体に反応させて粒度分布の変化を観察するなど、微粒子５１と所定の反応性流体との反応を観察する様々な用途に応用できる。更に、微粒子５１がトラップされた間隙６内に所定の反応液を導入することで、微粒子５１に化学修飾を施すことも可能である。また、微粒子５１がトラップされた間隙６内に所定の反応液を導入することで、微粒子５１を染色することができる。したがって、間隙６にトラップされた微粒子５１の中から特定の微粒子５１を検出することができる。
【００８１】
よって、この化学的反応方法によれば、微粒子の品質管理に役立つ情報を取得することができる。更に、１粒子ごとにその変化を観察することにより、微粒子５１の組成均一性を評価することもできる。なお、微粒子５１を化学的に反応させる処理は、粒径測定後に行われてもよい。一方、微粒子５１を化学的に反応させることにのみデバイス１を用いる場合は、微粒子５１は間隙６にトラップされていなくてもよい。例えば、微粒子５１は、間隙６を構成する面に吸着されていてもよい。
【００８２】
また、デバイス１は、微粒子５１の保存に用いることもできる。具体的には、まず、デバイス１の間隙６に対し、間隙６の一端６ａ側の開口から微粒子５１を送入して、間隙６の他端６ｂ側へ微粒子５１を移動させ、間隙６で微粒子５１をトラップする。続いて、間隙６の出入り口（間隙６の一端６ａ側の開口及び他端６ｂ側の開口）に例えば接着剤を塗布して、間隙６の出入り口を塞ぐ。これにより、間隙６を密封して、デバイス１内にトラップされた微粒子５１を保存することができる。なお、微粒子５１の保存処理は、粒径測定後に行われてもよい。一方、微粒子５１の保存にのみデバイス１を用いる場合は、微粒子５１は間隙６にトラップされていなくてもよい。例えば、微粒子５１は、間隙６を構成する面に吸着されていてもよい。
【００８３】
好適には、デバイス１の間隙６の出入り口を塞ぐ前に、間隙６の内部に、微粒子５１と反応しない物質からなる所定の保存性流体を注入する。保存性流体は、例えば、保存液又は保存性ガスである。微粒子５１と反応しない物質で間隙６内を満たし、接着剤や樹脂フィルムなど、間隙６内に封入する物質に影響しない材料で間隙６の出入り口を塞ぐことにより、微粒子５１の長期保存が可能となる。例えば、生物由来の微粒子５１を保存する場合には、腐敗防止剤としてホルマリンを間隙６内に導入する。
【００８４】
また、好適には、デバイス１の間隙６の出入り口を塞ぐ前に、間隙６内を乾燥させる。また、接着剤を塗布する代わりに、間隙６の出入り口に樹脂フィルムを熱圧着させて、間隙６を密封してもよい。
【００８５】
一例として、インクトナー粒子を保存した。図１３は、間隙６内に保存されたインクトナー粒子を撮像した画像を示す。具体的には、インクトナー粒子をトラップした後に、デバイス１の間隙６内を乾燥させた。続いて、間隙６の出入り口（間隙６の一端６ａ側の開口及び他端６ｂ側の開口）を樹脂で閉じ、間隙６をインクトナー粒子の保存に適した状態とした。
【００８６】
以上、デバイス１を用いた微粒子５１の保存方法を説明した。この保存方法によれば、例えば、微粒子５１の粒径測定後に、デバイス１を保管することで、微粒子５１の品質管理に資することができる。したがって、メーカーにおいてロット管理を容易に行うことができるようになる。例えば、インクトナーのメーカーは、品質管理のために、インクトナー粒子サンプルを長期にわたって保管しておく必要がある。デバイス１を使用することで、インクトナー粒子を、その粒径測定後に、デバイス１内でトラップされた状態のまま保存することができる。つまり、粒径測定時の環境を維持したまま粒子サンプルを保管できる。したがって、インクのロット管理に有用である。また、粒径の再測定にかかる時間や費用を抑制することができる。
【００８７】
また、デバイス１は、粒径に応じた微粒子５１の選別（篩分け）に用いることもできる。具体的には、デバイス１の間隙６に対し、間隙６の一端６ａ側の開口から微粒子５１を送入して、間隙６の他端６ｂ側へ移動させる。これにより、間隙６の他端６ｂ側の開口（流路の出口）の高さｈ２よりも粒径が小さい微粒子５１を、間隙６の他端６ｂ側の開口から間隙６の外部へ送り出すことができる。一方、間隙６の他端６ｂ側の開口の高さｈ２よりも粒径が大きい微粒子５１は、間隙６の内部に残存する。よって、デバイス１を用いて、粒径に応じた微粒子５１の選別を行うことができる。
【００８８】
例えば、互いに粒径が異なる複数種類の微粒子５１が混在している溶液から、所定の値よりも小さい粒径を有する微粒子５１を選別して取り出す場合には、間隙６の他端６ｂ側の開口の高さｈ２が所定の値のデバイス１を使用する。これにより、所定の値よりも小さい粒径を有する微粒子５１のみが、間隙６の他端６ｂ側の開口から間隙６の外部へ送り出される。したがって、所定の値よりも小さい粒径を有する微粒子５１を選別して取り出すことができる。
【００８９】
また、デバイス１を使用することにより、微粒子５１を間隙６内でトラップした後、微粒子５１に含まれる更に小さい微粒子を、間隙６の他端６ｂ側の開口から間隙６の外部へ送り出すこともできる。例えば、デバイス１の間隙６に対し、間隙６の一端６ａ側の開口からエクソソームを送入して、間隙６の他端６ｂ側へ移動させ、間隙６でエクソソームをトラップする。その後、間隙６の一端６ａ側の開口からアルコールを間隙６内へ流入させる。その結果、間隙６内でエクソソームが溶けて、エクソソームから遺伝子が流出し、アルコールと共に遺伝子が間隙６の他端６ｂ側の開口から間隙６の外部へ送り出される。このように、デバイス１を使用することにより、エクソソームから遺伝子を取り出すことが可能となる。
【００９０】
以上、第１実施形態について説明した。第１実施形態によれば、例えば試料溶液中に含まれる微粒子５１の全量解析が可能となる。したがって、微粒子５１の粒度分布を測定することができる。なお、試料溶液が高濃度溶液である場合、間隙６内に微粒子５１が堆積するおそれがある。この場合は、複数のデバイス１を用意するとともに、試料溶液を希釈して、その希釈された試料溶液を少量ずつ各デバイス１へ導入すればよい。また、第１実施形態によれば、測定対象の微粒子の色によらず、微粒子の解析が可能となる。例えば、測定対象の微粒子が、光を吸収する黒色であっても、その微粒子を解析できる。したがって、黒色インクトナーの粒度分布測定が可能となる。よって、デバイス１は、インク顔料の分析に有用である。
【００９１】
なお、第１実施形態では、傾斜面５ａが傾斜する方向に対し、第１板状部材２が第２板状部材３よりも長く、第１板状部材２の主面４のうち、間隙６の一端６ａの外側の部分が溶液導入部７として使用された。しかし、本発明のデバイスは、この構成に限定されるものではない。傾斜面５ａが傾斜する方向に対し、第１板状部材２が第２板状部材３より短くてもよい。この場合、第２板状部材３の一部が溶液導入部７となる。
【００９２】
また、第１実施形態では、第１部材の一例として板状部材が用いられたが、第１部材の形状は、板状に限定されるものではない。例えば、第１部材の形状は、直方体状でもよい。同様に、第２部材の形状は、板状に限定されるものではない。例えば、第２部材の形状は、直方体状でもよい。また、第１部材及び第２部材の外形は、矩形状に限定されるものではない。例えば、第１部材の外形及び第２部材の外形の少なくとも一方が、円形状であってもよい。
【００９３】
また、第１実施形態では、毛細管現象によって溶液５０等をデバイス１の間隙６内に導入する例について説明したが、溶液５０等の間隙６内への導入に、ポンプが使用されてもよい。
【００９４】
また、第１実施形態では、デバイス１の製造段階において第２板状部材３が第１板状部材２に接着剤等によって固定されたが、本発明はこれに限定されない。第２板状部材３は、干渉縞６０を発生させる際、及び微粒子５１を間隙６内へ送入する際にのみ、第１板状部材２に対して固定されてもよい。この場合、第２板状部材３は、圧力によって固定され得る。例えば、第２板状部材３を第１板状部材２へ向けて押圧する圧力が、ピエゾ素子等の駆動装置によって付与されてもよい。また、第２板状部材３が圧力によって固定される場合、微粒子５１が間隙６内へ送入された後に、第２板状部材３と第１板状部材２とは離される。このとき、間隙６内へ送入された微粒子５１は、第１板状部材２及び第２板状部材３の少なくとも一方に付着している。したがって、第１板状部材２及び第２板状部材３の一方又は両方を、電子顕微鏡の観察位置（例えば、図９を参照して説明した粒径測定装置１００が備える対物レンズ１０６に対向する位置）へ移動させることにより、微粒子５１の観察が可能となる。
【００９５】
（第２実施形態）
以下、第２実施形態について、第１実施形態とは異なる事項のみを説明する。第２実施形態は、デバイス１の間隙６を構成する面が表面改質されていることのみが、第１実施形態と異なる。
【００９６】
間隙６を構成する面を表面改質することにより、間隙６を構成する面を、例えば、陰イオン性、陽イオン性、疎水性（無極性）、親水性（極性）にすることができる。表面改質は、コーティング用の物質を、物理的あるいは化学的に、間隙６を構成する面に対して均一に付着させることで達成される。表面改質は、間隙６を構成する面に付着させる物質を含む溶液を常温で間隙６内に流すだけで行える。したがって、表面改質は、簡単かつ迅速に実施できる。
【００９７】
例えば、間隙６を構成する面が親水性である場合、イオン性の表面を有する微粒子５１が間隙６内に注入されると、微粒子５１の大きさに応じた間隙６の部位で微粒子５１がトラップされる前に、間隙６を構成する面に微粒子５１が吸着する可能性がある。したがって、間隙６を構成する面が親水性である場合、間隙６を構成する面を表面改質して疎水性とする。これにより、イオン性の表面を有する微粒子５１が間隙６内に注入されても、微粒子５１の大きさに応じた間隙６の部位で微粒子５１を確実にトラップできる。
【００９８】
以上、第２実施形態について説明した。第２実施形態によれば、測定対象の微粒子５１に合わせて、間隙６を構成する面を適切に表面改質することで、間隙６を、測定対象の微粒子５１に適した流路（液体又は気体等の流体の通路）にすることができる。したがって、デバイス１の材質によらず、微粒子５１の大きさに応じた間隙６の部位で微粒子５１を確実にトラップすることができる。よって、微粒子５１の粒径を正確に測定することが可能となる。
【００９９】
例えば、細胞は、細胞間及び組織間での情報伝達を行う際に、１マイクロメートル以下のベシクルを用いるということが知られており、医薬分野でのベシクルの応用が研究されている。例えば、癌の早期発見にベシクルを利用する研究や、ドラッグ・デリバリー・システム（ＤＤＳ）にベシクルを利用する研究が行われている。しかし、ベシクルは非常に小さいため、ベシクルの粒径を正確に測定することや、ベシクルの個数を測定することは困難であった。また、ベシクルを分取して、ベシクルの標本を作製することも困難であった。
【０１００】
これに対し、第２実施形態によれば、デバイス１の間隙６を構成する面の電荷を表面改質によって調整することで、ベシクルの大きさに応じた間隙６の部位でベシクルをトラップさせることができる。そして、ベシクルがトラップされた間隙６内に所定の反応液を注入して、ベシクルを蛍光染色することで、間隙６内のベシクルの粒度分布を測定することができる。また、間隙６内のベシクルの個数を測定することができる。更に、測定後に、間隙６内にホルマリン溶液を導入することで、ベシクルを保存して、標本とすることができる。このように、第２実施形態によれば、癌固有のナノスケール顆粒物質のカウントが可能となる。したがって、表面改質は、癌の早期発見（特に、乳癌や前立腺癌）のための検査に有用である。
【０１０１】
また、第２実施形態によれば、間隙６を構成する面を表面改質することにより、微粒子５１の表面の性質（表面電荷や親水性など）を評価することができる。一例として、標準ポリスチレン粒子の表面電荷を評価した。この評価では、５００ｎｍのポリスチレン粒子及び２μｍのポリスチレン粒子が使用された。また、第１〜第５のデバイス１が使用された。第１〜第５のデバイス１の各々は、ガラス板からなる第１板状部材２及び第２板状部材３を備える。また、第１〜第５のデバイス１の各々の間隙６を構成する面は、互いに異なる性質を有する。
【０１０２】
図１４（ａ）は、第１のデバイス１の間隙６内のポリスチレン粒子を撮像した画像を示す。第１のデバイス１は、間隙６を構成する面が表面改質されていない。よって、第１のデバイス１において、間隙６を構成する面は、親水性の未処理ガラス面である。図１４（ａ）から明らかなように、間隙６を構成する面が親水性である場合、５００ｎｍのポリスチレン粒子及び２μｍのポリスチレン粒子は、それぞれの大きさに応じた間隙６の部位でトラップされた。
【０１０３】
図１４（ｂ）は、第２のデバイス１の間隙６内のポリスチレン粒子を撮像した画像を示す。第２のデバイス１は、間隙６（流路）にラウリル硫酸ナトリウム（ｓｏｄｉｕｍ  ｌａｕｒｙｌ  ｓｕｌｆａｔｅ：ＳＤＳ）溶液が流されて、間隙６を構成する面が表面改質された。よって、第２のデバイス１において、間隙６を構成する面は、陰イオン性のガラス面である。図１４（ｂ）から明らかなように、間隙６を構成する面が陰イオン性である場合、５００ｎｍのポリスチレン粒子及び２μｍのポリスチレン粒子は、それぞれの大きさに応じた間隙６の部位でトラップされた。
【０１０４】
図１４（ｃ）は、第３のデバイス１の間隙６内のポリスチレン粒子を撮像した画像を示す。第３のデバイス１は、陽イオン界面活性剤の一種であるミリスチルトリメチルアンモニウムにより、間隙６を構成する面が表面改質された。よって、第３のデバイス１において、間隙６を構成する面は、陽イオン性のガラス面である。図１４（ｃ）から明らかなように、間隙６を構成する面が陽イオン性である場合、２μｍのポリスチレン粒子が、その大きさに応じた間隙６の部位でトラップされる前に、間隙６を構成する面に吸着した。
【０１０５】
図１４（ｄ）は、第４のデバイス１の間隙６内のポリスチレン粒子を撮像した画像を示す。第４のデバイス１は、非イオン系界面活性剤の一種であるＴｒｉｔｏｎ−Ｘにより、間隙６を構成する面が表面改質された。よって、第４のデバイス１において、間隙６を構成する面は、非イオン性のガラス面である。図１４（ｄ）から明らかなように、間隙６を構成する面が非イオン性である場合、５００ｎｍのポリスチレン粒子及び２μｍのポリスチレン粒子は、それぞれの大きさに応じた間隙６の部位でトラップされた。
【０１０６】
図１４（ｅ）は、第５のデバイス１の間隙６内のポリスチレン粒子を撮像した画像を示す。第５のデバイス１は、疎水化剤の一種であるＳｕｒｆａＳｉｌにより、間隙６を構成する面が表面改質された。よって、第５のデバイス１において、間隙６を構成する面は、疎水性のガラス面である。図１４（ｅ）から明らかなように、間隙６を構成する面が疎水性である場合、５００ｎｍのポリスチレン粒子及び２μｍのポリスチレン粒子は、それぞれの大きさに応じた間隙６の部位でトラップされた。
【０１０７】
図１４（ａ）〜図１４（ｅ）から明らかなように、間隙６を構成する面が陽イオン性である場合に、ポリスチレン粒子は、その大きさに応じた間隙６の部位でトラップされる前に、間隙６を構成する面に吸着した。したがって、ポリスチレン粒子の表面は負電荷を有することがわかる。
【０１０８】
以上のように、第２実施形態によれば、性質が互いに異なる流路（間隙６）内での微粒子５１の振る舞いから、微粒子５１の表面の性質を観察することができる。
【０１０９】
（第３実施形態）
以下、第３実施形態について、第１実施形態とは異なる事項のみを説明する。第３実施形態は、デバイス１が、間隙６の他端６ｂの外側に設けられた液体吸収性物質８を更に備えることのみが、第１実施形態と異なる。
【０１１０】
図１５は、本発明の第３実施形態に係るデバイス１の一例を模式的に示す上面図であり、図１６は、本発明の第３実施形態に係るデバイス１の一例を模式的に示す断面図である。図１５及び図１６に示すように、第３実施形態では、間隙６の他端６ｂの外側に液体吸収性物質８が設けられる。
【０１１１】
液体吸収性物質８は、液体を吸収可能な物質である。液体吸収性物質８は、間隙６の他端６ｂに隣接するように間隙６の外に設けられている。なお、液体吸収性物質８は、液体を吸収可能である限りは特に制限されない。液体吸収性物質８は、例えば紙、シリカゲル及び高分子ポリマーのうちの少なくとも１つを含む物質であり得る。
【０１１２】
液体吸収性物質８は、間隙６の狭い側（他端６ｂ側）へ微粒子５１を移動させる駆動力を強めることができる。即ち、第１実施形態で説明したように、微粒子５１と溶媒５２とを含む溶液５０が第１板状部材２の溶液導入部７に垂らされると、デバイス１は、溶媒５２が毛細管現象で間隙６内へ吸い込まれる力を駆動力として、間隙６の狭い側（他端６ｂ側）へ微粒子５１を移動させる。第３実施形態によれば、液体吸収性物質８が溶媒５２を吸収するため、その駆動力を強めることができる。したがって、溶媒５２の流れが速くなり、微粒子５１が間隙６中でトラップされるまでの時間を短縮できる。具体的には、溶液導入部７に垂らされた溶液５０の溶媒５２が、間隙６の毛細管現象により間隙６の他端６ｂ側へ吸い込まれる。そして、間隙６の他端６ｂ側の開口に流れた溶媒５２が液体吸収性物質８によって更に吸い込まれる。よって、間隙６の他端６ｂ側へ微粒子５１を移動させる駆動力が増す。
【０１１３】
なお、液体吸収性物質８が吸収可能な溶媒５２の量には限界がある。吸収された溶媒５２を取り除かないと、液体吸収性物質８の吸収力が低下してしまう場合には、液体吸収性物質８に吸収された溶媒５２を蒸発させることが好ましい。これにより、液体吸収性物質８の吸収力を維持することができる。即ち、液体吸収性物質８が吸収した溶媒５２を蒸発させることにより、液体吸収性物質８は間隙６内の溶媒５２を継続的に吸い込むことができる。よって、溶液５０の流速が維持される。これにより、微粒子５１が間隙６にトラップされるまでの時間を短縮できると共に、微粒子５１を間隙６に確実にトラップすることができる。溶媒５２を蒸発させる手段としては、例えば加熱又は風乾が好ましい。また、蒸発を促進させる観点から、揮発性の溶媒５２が好適に使用される。
【０１１４】
以上、第３実施形態について説明した。なお、第１板状部材２に、液体吸収性物質８が設けられる凹部が形成されていてもよい。この場合、液体吸収性物質８は、凹部から突出してもよいし、突出しなくてもよい。該凹部は、例えば第１板状部材２を切削することで形成し得る。また、間隙６を構成する面は、第２実施形態と同様に表面改質されてもよい。
【０１１５】
（第４実施形態）
以下、第４実施形態について、第１実施形態とは異なる事項のみを説明する。第４実施形態は、第１板状部材２が溝１０を有していることのみが、第１実施形態と異なる。
【０１１６】
図１７は、本発明の第４実施形態に係るデバイス１の一例を模式的に示す断面図である。図１７に示すように、第４実施形態では、第１板状部材２の主面４に溝１０が形成されている。溝１０の底面は平坦面である。溝１０は、例えば第１板状部材２の材料となる板状部材を切削することで形成し得る。なお、第１板状部材２は金型によって作製してもよい。型締めされた金型の内面において、第１板状部材２のうちの溝１０が形成される面に対応する部分は、溝１０に対応する凸部を有する。金型の内部に、例えば樹脂を充填することにより、第１板状部材２を製造することができる。金型を用いて第１板状部材２を作製することで、デバイス１の大量生産が容易となる。
【０１１７】
第１板状部材２の溝１０は、第２板状部材３の溝５と共に楔形の間隙６を構成する。間隙６の一端６ａ側及び他端６ｂ側の開口は、溝５の両端の開口と溝１０とによって構成される。溝１０は、間隙６の一端６ａ及び他端６ｂの各々の外側まで延在している。溝１０のうち、間隙６の一端６ａの外側の部分が溶液導入部７として使用される。
【０１１８】
なお、第３実施形態と同様に、間隙６の他端６ｂに隣接するように間隙６の外に液体吸収性物質８が設けられてもよい。図１８は、本発明の第４実施形態に係るデバイス１の他例１を模式的に示す断面図である。第４実施形態において、液体吸収性物質８は、第１板状部材２の溝１０内に設けられる。詳しくは、液体吸収性物質８は、溝１０のうち、間隙６の他端６ｂの外側の部分に設けられる。
【０１１９】
また、第２板状部材３の溝５の一端は開口していなくてもよい。図１９は、本発明の第４実施形態に係るデバイス１の他例２を模式的に示す断面図である。図１９に示すように、楔形の間隙６の狭い側（他端６ｂ側）において、溝５は、第２板状部材３の側面に開口していない。このような構成であっても、第１板状部材２の溝１０と第２板状部材３の溝５とによって楔形の間隙６を構成することができる。なお、第２板状部材３の傾斜面５ａの一端が、第２板状部材３の主面９に接続してもよい。第２板状部材３の主面９は、第１板状部材２に対向する面である。
【０１２０】
第２板状部材３の溝５の一端が開口していない場合も、第３実施形態と同様に、間隙６の他端６ｂに隣接するように間隙６の外に液体吸収性物質８を設けることができる。図２０は、本発明の第４実施形態に係るデバイス１の他例３を模式的に示す断面図である。図１８を参照して説明したデバイス１と同様に、液体吸収性物質８は、第１板状部材２の溝１０内に設けられる。詳しくは、液体吸収性物質８は、間隙６の他端６ｂに隣接する位置から、第２板状部材３の外側にわたって設けられる。
【０１２１】
以上、第４実施形態について説明した。第４実施形態によれば、楔形の間隙６の角度θを規定することが可能となり、複数のデバイス１間で間隙６の高さｈにバラツキが生じ難い。したがって、デバイス１のロットブレを抑制することができる。
【０１２２】
なお、溝１０は、第２板状部材３の傾斜面５ａが傾斜する方向において、第１板状部材２の一方端から他方端まで延在してもよい。また、第２実施形態と同様に、間隙６を構成する面が表面改質されてもよい。この場合、第２板状部材３の溝５の内面、及び第１板状部材２の溝１０の内面が表面改質される。
【０１２３】
（第５実施形態）
以下、第５実施形態について、第１実施形態とは異なる事項のみを説明する。第５実施形態は、第１板状部材２が凹部１１を有していることのみが、第１実施形態と異なる。
【０１２４】
図２１は、本発明の第５実施形態に係るデバイス１の一例を模式的に示す断面図である。図２１に示すように、第５実施形態では、第１板状部材２の主面４に凹部１１が形成されている。凹部１１は、間隙６の最狭側（他端６ｂ側）において溝５に接続し、第２板状部材３の外側で大気に連通する。凹部１１は、例えば第１板状部材２の材料となる板状部材を切削することで形成し得る。なお、第１板状部材２は金型によって作製してもよい。型締めされた金型の内面において、第１板状部材２のうちの凹部１１が形成される面に対応する部分は、凹部１１に対応する凸部を有する。金型の内部に、例えば樹脂を充填することにより、第１板状部材２を製造することができる。金型を用いて第１板状部材２を作製することで、デバイス１の大量生産が容易となる。
【０１２５】
第５実施形態において、間隙６の他端６ｂ側の開口は、第２板状部材３の溝５の途中に形成される。つまり、間隙６の他端６ｂ側の開口は、デバイス１の内部に形成される。
【０１２６】
なお、第３実施形態と同様に、間隙６の他端６ｂに隣接するように間隙６の外に液体吸収性物質８が設けられてもよい。図２２は、本発明の第５実施形態に係るデバイス１の他例１を模式的に示す断面図である。第５実施形態において、液体吸収性物質８は、第１板状部材２の凹部１１内に設けられる。詳しくは、液体吸収性物質８は、間隙６の他端６ｂに隣接する位置から、第２板状部材３の外側にわたって設けられる。
【０１２７】
また、第２板状部材３の溝５の一端は開口していなくてもよい。図２３は、本発明の第５実施形態に係るデバイス１の他例２を模式的に示す断面図である。図２３に示すように、楔形の間隙６の狭い側（他端６ｂ側）において、溝５は、第２板状部材３の側面に開口していない。このような構成であっても、凹部１１が、間隙６の最狭側（他端６ｂ側）で溝５に接続する一方で、第２板状部材３の外側で大気に連通するので、溶液５０に含まれる微粒子５１を、間隙６の他端６ｂ側へ移動させて、微粒子５１の大きさに応じた間隙６の部位に、微粒子５１をトラップさせることができる。なお、第２板状部材３の傾斜面５ａの一端が、第２板状部材３の主面９に接続してもよい。第２板状部材３の主面９は、第１板状部材２に対向する面である。
【０１２８】
第２板状部材３の溝５の一端が開口していない場合も、第３実施形態と同様に、間隙６の他端６ｂに隣接するように間隙６の外に液体吸収性物質８を設けることができる。図２４は、本発明の第５実施形態に係るデバイス１の他例３を模式的に示す断面図である。図２２を参照して説明したデバイス１と同様に、液体吸収性物質８は、第１板状部材２の凹部１１内に設けられる。詳しくは、液体吸収性物質８は、間隙６の他端６ｂに隣接する位置から、第２板状部材３の外側にわたって設けられる。
【０１２９】
以上、第５実施形態について説明した。第５実施形態によれば、楔形の間隙６の角度θを規定することが可能となり、複数のデバイス１間で間隙６の高さｈにバラツキが生じ難い。したがって、デバイス１のロットブレを抑制することができる。
【０１３０】
なお、第２実施形態と同様に、間隙６を構成する面が表面改質されてもよい。
【０１３１】
（第６実施形態）
以下、第６実施形態について、第１実施形態とは異なる事項のみを説明する。第６実施形態は、第２板状部材３に複数個の溝５が形成されていることのみが、第１実施形態と異なる。
【０１３２】
図２５は、本発明の第６実施形態に係るデバイス２１の一例を模式的に示す上面図である。図２５に示すように、第６実施形態では、第２板状部材３に、複数個の溝５が形成されている。複数個の溝５は、傾斜面５ａが傾斜する方向に直交する方向に沿って配置される。したがって、デバイス２１は、傾斜面５ａが傾斜する方向に直交する方向に沿って設けられた複数個の間隙６を有する。つまり、デバイス２１は、複数個のデバイス１を、傾斜面５ａが傾斜する方向に直交する方向に沿って接続した構成と同様の構成を有している。
【０１３３】
また、デバイス２１は、複数個の間隙６が並ぶ方向の一方端に持ち手部２２を有している。デバイス２１に持ち手部２２が設けられることにより、作業者によるデバイス２１の搬送作業や位置決め作業等が容易になる。但し、持ち手部２２は省略されてもよい。
【０１３４】
デバイス２１の第２板状部材３は、図４（ｂ）を参照して説明した板状部材３ａの切削工程を複数回実行することによって作製され得る。即ち、第２板状部材３の材料となる板状部材３ａ（被加工部材の一例）を、一定の傾斜角度θを付けた状態で静置し、傾いた板状部材３ａに対して工具４３を水平に移動させて板状部材３ａを切削する。これにより、一定の傾斜角度θが付けられた傾斜面５ａを有する溝５が形成される。この切削工程を複数回実施して、板状部材３ａに、傾斜面５ａが傾斜する方向に直交する方向に沿って複数個の溝５を形成することにより、デバイス２１の第２板状部材３を作製する。
【０１３５】
なお、第２板状部材３は金型によって作製してもよい。型締めされた金型の内面において、第２板状部材３のうちの複数の溝５が形成される面に対応する部分は、各溝５に対応する凸部を有する。金型の内部に、例えば樹脂を充填することにより、第２板状部材３を製造することができる。金型を用いて第２板状部材３を作製することで、デバイス２１の大量生産が容易となる。
【０１３６】
以上、第６実施形態について説明した。第６実施形態によれば、楔形の間隙６の角度θを規定することが可能となり、複数のデバイス２１間で間隙６の高さｈにバラツキが生じ難い。したがって、デバイス２１のロットブレを抑制することができる。更に、１個のデバイス２１に形成される複数の間隙６間においても、間隙６の高さｈにバラツキが生じ難い。
【０１３７】
なお、第６実施形態では、第１実施形態に係るデバイス１を複数個接続した構成と同様の構成を有するデバイス２１について説明したが、デバイス２１は、第４実施形態に係るデバイス１又は第５実施形態に係るデバイス１を複数個接続した構成と同様の構成を有してもよい。あるいは、デバイス２１は、第１実施形態に係るデバイス１、第４実施形態に係るデバイス１、第５実施形態に係るデバイス１のうちの２つ以上が混在する構成を有してもよい。
【０１３８】
また、１個のデバイス２１に形成される複数個の楔形の間隙６の形状は、互いに同一の形状でなくてもよい。例えば、複数個の楔形の間隙６の角度θ、長さＬ１、幅Ｗのいずれかが、互いに異なっていてもよい。同様に、複数個の楔形の間隙６の一端６ａ側の開口高さｈ１が互いに異なっていてもよいし、複数個の楔形の間隙６の他端６ｂ側の開口高さｈ２が互いに異なっていてもよい。
【０１３９】
また、第２実施形態と同様に、複数個の間隙６をそれぞれ構成する面が表面改質されてもよい。この場合、複数個の間隙６をそれぞれ構成する面に、互いに異なる表面改質が施されてもよい。
【０１４０】
また、第３実施形態と同様に、各間隙６の他端６ｂに隣接するように各間隙６の外に液体吸収性物質８が設けられてもよい。図２６は、本発明の第６実施形態に係るデバイス２１の他例１を模式的に示す上面図であり、図２７は、本発明の第６実施形態に係るデバイス２１の他例２を模式的に示す上面図であり、図２８は、本発明の第６実施形態に係るデバイス２１の他例３を模式的に示す上面図である。図２６に示すように、複数個の間隙６が並ぶ方向に長い複数個の液体吸収性物質８が第１板状部材２の主面４上に設けられてもよいし、図２７に示すように、間隙６ごとに液体吸収性物質８が設けられてもよい。あるいは、図２８に示すように、全ての間隙６の他端６ｂ側の開口に対向し得る１個の液体吸収性物質８が設けられてもよい。
【０１４１】
（第７実施形態）
第６実施形態では、複数個の溝５が形成された１個の第２板状部材３が使用されたが、本発明はこれに限定されない。図２９は、本発明の第７実施形態に係るデバイス２１の一例を模式的に示す上面図である。第７実施形態では、１個の溝５が形成された複数個の第２板状部材３が、１個の第１板状部材２に固定されていることのみが、第６実施形態と異なる。
【０１４２】
斯かる構成によれば、楔形の間隙６の角度θを規定することが可能となり、複数のデバイス２１間で間隙６の高さｈにバラツキが生じ難い。したがって、デバイス２１のロットブレを抑制することができる。更に、１個のデバイス２１に形成される複数の間隙６間においても、間隙６の高さｈにバラツキが生じ難い。
【０１４３】
なお、図示しないが、複数個の溝５が形成された複数個の第２板状部材３が、１個の第１板状部材２に固定されてもよい。
【０１４４】
（第８実施形態）
第１実施形態で説明したように、デバイス１に単一波長の光を入射すると、明線と暗線とが繰り返す干渉縞６０が生じる（図７参照）。また、干渉縞６０の明線と暗線との関係は、第１実施形態で説明したように、式（１）及び式（２）で表される。そして、式（２）によれば、初めて明線が生じる位置は、ｍが０（すなわちｈ＝λ／４ｎ）の位置である。間隙６の高さｈが、この条件を満たす高さに達するまでは、暗線しか観測されないため、図７の領域ａに示すように、干渉縞６０の最初の部分が黒くなって、１本目の暗線の観測が難しいことがある。この場合、観測できた暗線が何本目の暗線であるかが分からず、式（１）により間隙６の高さｈを得られないこととなる。したがって、正確な暗線の本数を求める必要がある。以下、１本目の暗線の観測が難しい条件下における粒径測定方法を説明する。
【０１４５】
１本目の暗線の観測が難しい場合、デバイス１に対して、互いに異なる波長を有する複数の光を照射して、複数の干渉縞６０を発生させる。複数の干渉縞６０のそれぞれの暗線は、対応する波長の半波長ごとに生じる。したがって、複数の干渉縞６０のそれぞれの暗線が、互いに異なる波長のそれぞれの半波長の公倍数に対応する位置において重なる。よって、複数の干渉縞６０のそれぞれの暗線が重なる位置から、複数の干渉縞６０のそれぞれの１本目の暗線が生じる位置を決定できる。したがって、複数の光のうちの１つを粒径測定に使用することで、正確に粒径を測定することが可能となる。
【０１４６】
例えば、互いに異なる波長を有する２つの単色光を用いて２つの干渉縞６０を発生させた場合、２つの波長のそれぞれの半波長の最小公倍数に対応する位置において、２つの干渉縞６０のそれぞれの暗線が初めて重なる。よって、２つの波長のそれぞれの半波長の最小公倍数から、２つの干渉縞６０のそれぞれの１本目の暗線が生じる各位置を決定することができる。したがって、１本目の暗線の観測が難しい場合であっても、観測できた暗線が何本目の暗線であるかを正確に決定することが可能となる。このため、デバイス１のロットブレが生じていても、正確に粒径を測定することが可能となる。
【０１４７】
一例として、波長５２０ｎｍの単色光と、波長５８５ｎｍの単色光とを用いて２つの干渉縞６０を発生させた。図３０（ａ）〜図３０（ｃ）に、撮像された画像を示す。図３０（ａ）は、波長５２０ｎｍの単色光をデバイス１に照射することで生じた干渉縞を示している。以下、波長５２０ｎｍの単色光をデバイス１に照射することで生じた干渉縞を、第１干渉縞と記載する場合がある。波長５２０ｎｍの単色光を照射した場合、干渉縞（第１干渉縞）の暗線の間隔は、２６０ｎｍとなる。図３０（ｂ）は、波長５８５ｎｍの単色光をデバイス１に照射することで生じた干渉縞を示している。以下、波長５８５ｎｍの単色光をデバイス１に照射することで生じた干渉縞を、第２干渉縞と記載する場合がある。波長５８５ｎｍの単色光を照射した場合、干渉縞（第２干渉縞）の暗線の間隔は、２９２．５ｎｍとなる。図３０（ｃ）は、波長５２０ｎｍの単色光と波長５８５ｎｍの単色光とを同時にデバイス１に照射することで生じた２つの干渉縞（第１干渉縞及び第２干渉縞）を示している。２つの波長５２０ｎｍ、５８５ｎｍのそれぞれの半波長の最小公倍数は、２３４０ｎｍである。したがって、２３４０ｎｍを２６０ｎｍで割ることで、第２干渉縞の暗線と重なった第１干渉縞の暗線が、何本目の暗線であるかを求めることができる。同様に、２３４０ｎｍを２９２．５ｎｍで割ることで、第１干渉縞の暗線と重なった第２干渉縞の暗線が、何本目の暗線であるかを求めることができる。よって、２つの波長５２０ｎｍ、５８５ｎｍのそれぞれの半波長の最小公倍数２３４０ｎｍから、第１干渉縞及び第２干渉縞のそれぞれの１本目の暗線が生じる位置を決定することができる。
【０１４８】
図３１は、本発明の第８実施形態に係る粒径測定装置１００（観察装置の一例）の構成の一例を示す模式図である。図３１に示すように、第８実施形態に係る粒径測定装置１００において、観察用光学系１０１は、２つの光源１０３ａ、１０３ｂと、ミラー１０８と、ミラー１０９とを備える。２つの光源１０３ａ、１０３ｂはそれぞれ、互いに異なる単一波長を有する光を発生する。ミラー１０８は、光源１０３ｂから発生した光をミラー１０９へ向けて反射する。ミラー１０９は、光源１０３ａから発生した光を透過し、光源１０３ｂから発生した光を反射する。
【０１４９】
第８実施形態に係る粒径測定装置１００によれば、デバイス１に対して、互いに異なる波長を有する２つの光を同時に照射して、２つの干渉縞６０を発生させることができる。また、カメラ１０７は、２つの干渉縞６０を撮像することができる。
【０１５０】
なお、第８実施形態に係る粒径測定装置１００において、分析部１０２は、画像から、複数の干渉縞６０のそれぞれの暗線が重なる位置を検出して、それぞれの干渉縞６０の１本目の暗線が生じる位置を決定する機能を有してもよい。
【０１５１】
また、光源１０３ａから発生する光のミラー１０９までの光路に、所定の波長の光を透過するフィルターが設置されてもよい。この場合、光源１０３ａは、単一波長の光を発生しなくてもよい。同様に、光源１０３ｂから発生する光のミラー１０９までの光路に、所定の波長の光を透過するフィルターが設置されてもよい。この場合、光源１０３ｂは、単一波長の光を発生しなくてもよい。あるいは、広帯域な波長を有する光を発生する１個の光源と、透過させる光の波長が互いに異なる２つのフィルターとが使用されてもよい。この場合、光源から発生した光の光路を２つに分岐するミラーと、分岐された光路を結合するミラーとが設置され、分岐後の各光路にフィルターが設置される。これにより、デバイス１に対して、互いに異なる波長を有する２つの光を同時に照射することが可能となる。
【０１５２】
また、第８実施形態では、第１実施形態に係るデバイス１を例に説明したが、第２〜第７実施形態に係るデバイス１及び２１についても、同様に、観測できた暗線が何本目の暗線であるかを正確に決定することが可能となる。
【０１５３】
また、第８実施形態で説明した事項は、第１〜第７実施形態に係るデバイス１及び２１とは異なる他のデバイスにも適用できる。例えば、図３２に示すようなデバイス３０ａに、第８実施形態で説明した事項を適用できる。図３２は、本発明の第８実施形態に係る他のデバイス３０ａの概念図であり、デバイス３０ａを断面視している。デバイス３０ａは、第１部材の一例である第１平板３１ａと、第２部材の一例である第２平板３２ａとを備える。第１平板３１ａに対して第２平板３２ａが斜めに重畳されており、第１平板３１ａと第２平板３２ａとの間に、連続的に狭くなる間隙３３ａが形成されている。また、間隙３３ａの最狭部には、開口部３４が形成されている。デバイス３０ａに所定の光が照射されると、間隙３３ａにより干渉縞が生じる。第１平板３１ａ及び第２平板３２ａの材料には、このように干渉縞を生じさせることが可能な材料が選択される。例えば、第１平板３１ａ及び第２平板３２ａの材料として、ガラス板又はプラスチック板が使用できる。このようなデバイス３０ａにおいても、第１〜第７実施形態に係るデバイス１及び２１と同様に、観測できた暗線が何本目の暗線であるかを正確に決定することが可能となる。
【０１５４】
また、第８実施形態で説明した事項は、例えば図３３に示すようなデバイス３０ｂにも適用できる。図３３は、本発明の第８実施形態に係る他のデバイス３０ｂの概念図であり、デバイス３０ｂを断面視している。デバイス３０ｂは、第１部材の一例であるレンズ３１ｂと、第２部材の一例である平板３２ｂとを備える。レンズ３１ｂと平板３２ｂとの間に、連続的に狭くなる間隙３３ｂが形成されている。デバイス３０ｂに所定の光が照射されると、間隙３３ｂにより干渉縞が生じる。平板３２ｂの材料には、このように干渉縞を生じさせることが可能な材料が選択される。例えば、平板３２ｂの材料として、ガラス板又はプラスチック板が使用できる。このようなデバイス３０ｂにおいても、第１〜第７実施形態に係るデバイス１及び２１と同様に、観測できた暗線が何本目の暗線であるかを正確に決定することが可能となる。
【０１５５】
また、第８実施形態で説明した事項は、例えば図３４に示すようなデバイス３０ｃにも適用できる。図３４は、本発明の第８実施形態に係る他のデバイス３０ｃの概念図であり、デバイス３０ｃを断面視している。デバイス３０ｃは、第１部材の一例である平板３１ｃと、第２部材の一例であるレンズ３２ｃとを備える。平板３１ｃとレンズ３２ｃとの間に、連続的に狭くなる間隙３３ｃが形成されている。デバイス３０ｃに所定の光が照射されると、間隙３３ｃにより干渉縞が生じる。平板３１ｃの材料には、このように干渉縞を生じさせることが可能な材料が選択される。例えば、平板３１ｃの材料として、ガラス板又はプラスチック板が使用できる。このようなデバイス３０ｃにおいても、第１〜第７実施形態に係るデバイス１及び２１と同様に、観測できた暗線が何本目の暗線であるかを正確に決定することが可能となる。
【０１５６】
また、第８実施形態で説明した事項は、干渉縞を利用する様々な分野に応用することができる。例えば、眼球に光を照射して、眼球の表面膜の膜厚を測定する技術に、第８実施形態で説明した事項を適用すれば、眼球に生じた干渉縞において、観測できた暗線が何本目の暗線であるかを正確に決定することが可能となる。
【０１５７】
以上、第８実施形態について説明した。第８実施形態で説明した事項は、干渉縞が生じる対象物に広く応用できる方法であり、次の工程を含む。即ち、この方法は、互いに異なる波長を有する複数の光を対象物へ照射して、それぞれの光によって対象物に複数の干渉縞を生じさせる工程を含む。また、この方法は、複数の干渉縞のそれぞれの暗線が重なる位置を検出する工程を含む。また、この方法は、検出された暗線が重なる位置と、それぞれの波長の半波長の公倍数とに基づいて、複数の干渉縞のそれぞれの１本目の暗線が生じる位置を決定する工程を含む。
【０１５８】
（第９実施形態）
以下、図３５〜図３８を参照して、本発明に係るデバイスの他の実施形態について説明する。図３５は、本発明の第９実施形態に係るデバイス７０の一例を模式的に示す上面図であり、図３６は、本発明の第９実施形態に係るデバイス７０の一例を模式的に示す断面図である。なお、図３６では、理解を容易にするために、側板７６を省略している。図３７は、本発明の第９実施形態に係るデバイス７０の一例を模式的に示す背面図である。詳しくは、図３７は、間隙７３の最狭側からデバイス７０を見ている。
【０１５９】
図３５〜図３７に示すように、デバイス７０は、第１部材の一例である第３平板７１と、第２部材の一例である第４平板７２とを備える。第３平板７１に対して第４平板７２が斜めに重畳されており、第３平板７１と第４平板７２との間に、連続的に狭くなる間隙７３が形成されている。デバイス７０に所定の光が照射されると、間隙７３により干渉縞が生じる。第３平板７１及び第４平板７２の材料には、このように干渉縞を生じさせることが可能な材料が選択される。例えば、第３平板７１及び第４平板７２の材料として、ガラス板又はプラスチック板が使用できる。
【０１６０】
デバイス７０は、更に、第１高さ調整部材の一例である入口高さ調整部材７４と、第２高さ調整部材の一例である出口高さ調整部材７５とを備える。入口高さ調整部材７４及び出口高さ調整部材７５は、第３平板７１に固定されている。入口高さ調整部材７４は、間隙７３の一端側（流路の入口側）に設けられて、間隙７３の一端側の高さを規定する。出口高さ調整部材７５は、間隙７３の他端側（流路の出口側）に設けられて、間隙７３の他端側の高さを、間隙７３の一端側の高さよりも低く規定する。間隙７３の一端側の高さは、例えば５０ｎｍであり、間隙７３の他端側の高さは、例えば１０ｎｍである。本実施形態に係るデバイス７０において、第４平板７２は、入口高さ調整部材７４及び出口高さ調整部材７５に接着等によって固定される。
【０１６１】
入口高さ調整部材７４及び出口高さ調整部材７５の材料は、間隙７３内に送入する物質に影響しない材料である限り特に限定されない。例えば、入口高さ調整部材７４及び出口高さ調整部材７５の材料として、紫外線硬化樹脂のような樹脂を使用し得る。また、入口高さ調整部材７４を形成する際には、第３平板７１の材料となる板状部材（被加工部材の一例）に、入口高さ調整部材７４の材料を含む液滴（液体）が吐出されてもよい。同様に、出口高さ調整部材７５を形成する際には、第３平板７１の材料となる板状部材に、出口高さ調整部材７５の材料を含む液滴（液体）が吐出されてもよい。液滴の吐出には、液滴吐出装置（液体吐出装置の一例）を使用し得る。液滴吐出装置を使用する場合、第３平板７１の材料となる板状部材が、液滴吐出領域（液体吐出領域）に運ばれる。液滴吐出装置は、入口高さ調整部材７４の材料を含む液滴を吐出する。これにより、入口高さ調整部材７４が形成される。同様に、液滴吐出装置は、出口高さ調整部材７５の材料を含む液滴を吐出する。これにより、出口高さ調整部材７５が形成される。
【０１６２】
例えば、入口高さ調整部材７４及び出口高さ調整部材７５の形成に、インクジェットプリンターを使用し得る。インクジェットプリンターを使用することにより、入口高さ調整部材７４及び出口高さ調整部材７５の高さを１ｎｍ単位で制御することができる。また、インクジェットプリンターを使用した場合、入口高さ調整部材７４及び出口高さ調整部材７５の高さの最大値は、２００ｎｍとなり得る。
【０１６３】
デバイス７０は、更に、押さえ部材の一例である一対の側板７６を備える。一対の側板７６は、間隙７３の一対の側面を塞ぐ。本実施形態に係るデバイス７０において、側板７６は、第３平板７１及び第４平板７２に接着等によって固定されている。側板７６の材料は、間隙７３内に送入する物質に影響しない材料である限り特に限定されない。例えば、側板７６の材料として、ゴムのような樹脂を使用し得る。
【０１６４】
図３８は、本発明の第９実施形態に係るデバイス７０の他例を模式的に示す上面図である。図３８に示すように、デバイス７０は、第３実施形態と同様に液体吸収性物質８を備え得る。液体吸収性物質８は、間隙７３の他端に隣接するように間隙７３の外に設けられる。
【０１６５】
以上、第９実施形態について説明した。第９実施形態によれば、楔形の間隙７３の角度θを規定することが可能となり、複数のデバイス７０間で間隙７３の高さｈにバラツキが生じ難い。したがって、デバイス１のロットブレを抑制することができる。
【０１６６】
なお、第２実施形態と同様に、間隙７３を構成する面が表面改質されてもよい。また、液滴（液体）の吐出によって入口高さ調整部材７４及び出口高さ調整部材７５が形成される例を説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、入口高さ調整部材７４及び出口高さ調整部材７５は、ガラスやアクリル樹脂のような材料が貼り付けられることによって形成され得る。あるいは、入口高さ調整部材７４及び出口高さ調整部材７５の一方が、ガラスやアクリル樹脂のような材料が貼り付けられることによって形成されてもよい。又は、間隙７３の一端から他端にわたって高さが徐々に低くなる高さ調整部材を形成してもよい。この場合、高さ調整部材のうち、間隙７３の一端側の部分が、入口高さ調整部材７４に相当する。また、高さ調整部材のうち、間隙７３の他端側の部分が、出口高さ調整部材７５に相当する。つまり、デバイス７０の製造方法は、入口高さ調整部材７４及び出口高さ調整部材７５を、第３平板７１の材料となる板状部材上に形成する工程を含む。また、デバイス７０の製造方法は、入口高さ調整部材７４の材料及び出口高さ調整部材７５の材料を準備する工程を含み得る。また、本実施形態では側板７６が使用されたが、間隙７３の側面は接着性樹脂等によって塞がれてもよい。
【０１６７】
（第１０実施形態）
以下、第１０実施形態について、第９実施形態とは異なる事項のみを説明する。第１０実施形態は、第４平板７２及び側板７６が取り外し可能であることのみが、第９実施形態と異なる。図３９は、本発明の第１０実施形態に係る固定方法の一例を模式的に示す断面図であり、図４０は、本発明の第１０実施形態に係る固定方法の一例を模式的に示す背面図である。なお、図３９では、理解を容易にするために、側板７６を省略している。
【０１６８】
図３９に示すように、デバイス７０は、干渉縞６０を発生させる際、及び微粒子５１を間隙７３内へ送入する際に、支持台９２に載置される。また、このとき、第４平板７２が第３平板７１へ向けて押圧される。これにより、第４平板７２が固定される。第４平板７２の押圧は、ピエゾ素子等の駆動装置９１によって実行される。
【０１６９】
また図４０に示すように、デバイス７０は、干渉縞６０を発生させる際、及び微粒子５１を間隙７３内へ送入する際に、一対の把持部材９３によって把持される。詳しくは、一対の把持部材９３は互いに対向しており、一対の把持部材９３の間隔が制御されることにより、一対の側板７６がそれぞれデバイス７０の中心へ向けて押圧される。この結果、一対の側板７６が固定される。一対の把持部材９３は、例えばロボットアームが有する一対のアーム部であり得る。
【０１７０】
以上、第１０実施形態について説明した。第１０実施形態に係るデバイス７０を用いて微粒子５１を観察する場合、微粒子５１が間隙７３内へ送入された後に、第４平板７２及び側板７６の固定が解除されて、第３平板７１から第４平板７２及び側板７６が取り外される。このとき、間隙７３内へ送入された微粒子５１は、第３平板７１及び第４平板７２の少なくとも一方に付着している。したがって、第３平板７１及び第４平板７２の一方又は両方を、電子顕微鏡の観察位置（例えば、図９又は図３１を参照して説明した粒径測定装置１００が備える対物レンズ１０６に対向する位置）へ移動させることにより、微粒子５１の観察が可能となる。
【０１７１】
なお本実施形態では、第４平板７２が第３平板７１へ向けて押圧されるため、第４平板７２がたわむことがあるが、このような場合であっても、干渉縞６０を利用することにより、微粒子５１の粒径を正確に測定することができる。
【０１７２】
また本実施形態では、第４平板７２が第３平板７１へ向けて押圧される。このため、入口高さ調整部材７４及び出口高さ調整部材７５の材料によっては、第４平板７２の押圧時に、入口高さ調整部材７４及び出口高さ調整部材７５の高さが変化する。したがって、第４平板７２を押圧する圧力を調整することにより、間隙７３の高さを制御することが可能となる。
【０１７３】
（第１１実施形態）
以下、第１１実施形態について、第１０実施形態とは異なる事項のみを説明する。第１１実施形態は、第４平板７２及び側板７６の固定方法のみが、第１０実施形態と異なる。図４１は、本発明の第１１実施形態に係る固定方法の一例を模式的に示す背面図である。
【０１７４】
図４１に示すように、第１１実施形態では、第４平板７２及び側板７６の固定に、ネジ９４及びネジ９５が使用される。ネジ９４は、フレーム９６に形成されているネジ孔に螺入される。フレーム９６は、ネジ９４の先端部が第４平板７２へ向けて突出するように、ネジ９４を支持する。ネジ９４を回動させることにより、ネジ９４の先端部が第４平板７２に当接して、第４平板７２が第３平板７１へ向けて押圧される。また、ネジ９４を回動させることにより、第４平板７２を押圧する圧力を調整することができる。同様に、ネジ９５は、フレーム９６に形成されているネジ孔に螺入される。フレーム９６は、ネジ９５の先端部が側板７６へ向けて突出するように、ネジ９５を支持する。ネジ９５を回動させることにより、ネジ９５の先端部が側板７６に当接して、側板７６がデバイス７０の中心へ向けて押圧される。また、ネジ９５を回動させることにより、側板７６を押圧する圧力を調整することができる。
【０１７５】
以上、第１１実施形態について説明した。第１１実施形態によれば、簡易な構成で、干渉縞６０を発生させる際、及び微粒子５１を間隙７３内へ送入する際に、第４平板７２及び側板７６を固定することができる。
【０１７６】
（第１２実施形態）
以下、本発明に係る自動観察装置の実施形態について説明する。図４２は、本発明の第１２実施形態に係る自動観察装置１１０の構成の概略を示す模式図である。図４２に示すように、自動観察装置１１０は、デバイスラック１１１と、自動インジェクタ１１２と、観察用光学系１１３と、搬送機構１１４と、使用済みデバイスラック１１５とを備えている。なお、図４２には、デバイスラック１１１の断面と使用済みデバイスラック１１５の断面とが図示されている。
【０１７７】
デバイスラック１１１は、デバイス２１を収納する。デバイスラック１１１は複数個のデバイス２１を収納可能であってもよい。なお、第１２実施形態では、自動観察装置１１０が、第６実施形態又は第７実施形態に係るデバイス２１を搬送して微粒子５１を撮像するが、本発明はこれに限定されない。自動観察装置１１０は、第１〜第５実施形態に係るデバイス１、及び第９実施形態に係るデバイス７０を搬送して微粒子５１を撮像してもよい。
【０１７８】
自動インジェクタ１１２は、所定の溶液注入位置Ａに対応して配置されて、デバイス２１に形成されている複数の間隙６に順次、微粒子５１と溶媒５２とを含有する溶液５０を定量注入する。具体的には、自動インジェクタ１１２は、デバイス２１に形成されている複数の溶液導入部７へ順次、溶液５０を滴下する。
【０１７９】
観察用光学系１１３は、所定の観察位置Ｂに対応して配置されて、デバイス２１に形成されている複数の間隙６を順次、撮像する。これにより、各間隙６内の微粒子５１が撮像される。観察用光学系１１３は、カメラ１１６を備える。カメラ１１６は、所定の観察位置Ｂに対応して配置された間隙６を撮像する。観察用光学系１１３は、対物レンズ（図示せず）を含んでもよい。この場合、カメラ１１６は、対物レンズを通して間隙６を撮像する。
【０１８０】
第９実施形態において、搬送機構１１４は、ＸＹステージである。即ち、搬送機構１１４は、搬送台１１４ａと、Ｘステージ１１４ｂと、Ｙステージ１１４ｃとを含む。Ｘステージ１１４ｂ、及びＹステージ１１４ｃは、搬送台１１４ａをＸ方向及びＹ方向へ搬送可能に構成されている。なお、搬送機構１１４は、ＸＹステージに限定されるものではない。例えば、搬送機構１１４は、ＸＹＺステージであってもよい。あるいは、搬送機構１１４として、コンベヤ機構が使用されてもよい。
【０１８１】
デバイスラック１１１内でデバイス２１が搬送台１１４ａに載置されると、搬送機構１１４は、デバイス２１の各間隙６が順次、所定の溶液注入位置Ａで停止するように、デバイス２１（搬送台１１４ａ）を搬送する。自動インジェクタ１１２は、所定の溶液注入位置Ａで停止した間隙６に順次、溶液５０を注入する。また、搬送機構１１４は、デバイス２１の各間隙６が順次、所定の観察位置Ｂで停止するように、デバイス２１（搬送台１１４ａ）を搬送する。観察用光学系１１３は、所定の観察位置Ｂで停止した間隙６を順次、撮像する。搬送機構１１４は、全ての間隙６の撮像が完了すると、デバイス２１を使用済みデバイスラック１１５内へ搬送する。使用済みデバイスラック１１５は、撮像後のデバイス２１を収納する。使用済みデバイスラック１１５は複数個のデバイス２１を収納可能であってもよい。
【０１８２】
なお、デバイスラック１１１には、支持台１１１ａが備え付けられており、デバイスラック１１１内には、支持台１１１ａから搬送台１１４ａへデバイス２１を移動させるための搬送機構（図示せず）が設けられている。該搬送機構は、昇降機構を含む。同様に、使用済みデバイスラック１１５には、支持台１１５ａが備え付けられており、使用済みデバイスラック１１５内には、搬送台１１４ａから支持台１１５ａへデバイス２１を移動させるための搬送機構（図示せず）が設けられている。該搬送機構は、昇降機構を含む。
【０１８３】
デバイス２１の全ての間隙６のうちの１個又は幾つかの間隙６にのみ溶液５０を注入する場合、搬送機構１１４は、溶液を注入する対象の間隙６のみが所定の溶液注入位置Ａで停止するようにデバイス２１（搬送台１１４ａ）を搬送してもよい。この場合、搬送機構１１４は、溶液が注入された間隙６のみが所定の観察位置Ｂで停止するようにデバイス２１（搬送台１１４ａ）を搬送してもよい。
【０１８４】
なお、観察用光学系１１３は、所定の観察位置Ｂで停止した間隙６に向けて光を照射して干渉縞６０を発生させてもよい。この場合、観察用光学系１１３は、図９を参照して説明した粒径測定装置１００と同様に、光源１０３とフィルター１０４とミラー１０５と対物レンズ１０６とを含んでもよい。更に、自動観察装置１１０は、図９を参照して説明した粒径測定装置１００と同様に、分析部１０２を備えてもよい。これにより、微粒子５１の粒径を分析部１０２で分析することができる。
【０１８５】
また、観察用光学系１１３は、第８実施形態において説明したように、所定の観察位置Ｂで停止した間隙６に向けて、異なる波長を有する複数の光を照射可能な構成を有してもよい。これにより、第８実施形態で説明したように、観測できた暗線が何本目の暗線であるかを正確に決定することが可能となる。微粒子５１を撮像する際には、複数の光のうちの１つの光が使用される。
【０１８６】
以上、第１２実施形態について説明した。第１２実施形態によれば、自動的に、デバイスラック１１１からデバイス２１が取り出される。また、自動的に、自動インジェクタ１１２によってデバイス２１へ溶液５０が滴下される。また、自動的に、間隙６内の微粒子５１が撮像される。そして、自動的に、使用済みデバイスラック１１５にデバイス２１が納められる。したがって、微粒子５１の観察（撮像）の自動化を実現できる。
【０１８７】
なお、自動観察装置１１０は、間隙６内に微粒子５１が導入された後に、自動インジェクタ１１２によって間隙６内に所定の反応液を注入する構成としてもよい。これにより、所定の反応液に対する微粒子５１の耐性の検証や、所定の反応液に対する微粒子５１の化学的反応の検証を自動化できる。
【０１８８】
また、使用済みデバイスラック１１５に納められたデバイス２１内には、微粒子５１が残っている。よって、使用済みデバイスラック１１５にデバイス２１が納められた後に間隙６の出入り口を塞ぐことで、微粒子５１を保存することができる。したがって、自動観察装置１１０によって、微粒子５１の保存作業を半自動化できる。更に、自動観察装置１１０は、間隙６内に微粒子５１が導入された後に、自動インジェクタ１１２によって間隙６内に所定の保存液を注入する構成としてもよい。
【０１８９】
また、自動観察装置１１０は、デバイス１、２１、及び７０とは異なる他のデバイスにも適用できる。例えば、自動観察装置１１０が搬送するデバイスとして、図３１〜図３３を参照して説明したデバイス３０ａ〜３０ｃが使用されてもよい。即ち、自動観察装置１１０が搬送するデバイスは、連続的に小さくなる空隙部分を有し、その空隙部分によって干渉縞が生じるデバイスであるか、又は、連続的に小さくなる空隙部分を有し、その空隙部分で微粒子をトラップすることが可能なデバイスであればよい。
【０１９０】
以上、第１〜第１２実施形態について説明した。なお、各実施形態で説明された事項は適宜組み合わせることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１９１】
本発明は、微粒子の粒径測定、物理的ストレスに対する微粒子の耐性の検証、所定の反応性流体に対する微粒子の耐性の検証、所定の反応性流体に対する微粒子の化学的な反応の検証、微粒子の保存、及び微粒子の観察の自動化等に好適に適用できる。
【符号の説明】
【０１９２】
１          デバイス
２        第１板状部材
３        第２板状部材
３ａ      板状部材
５        溝
５ａ      傾斜面
６        間隙
８        液体吸収性物質
２１      デバイス
３０ａ    デバイス
３１ａ    第１平板
３２ａ    第２平板
３３ａ    間隙
３０ｂ    デバイス
３１ｂ    レンズ
３２ｂ    平板
３３ｂ    間隙
３０ｃ    デバイス
３１ｃ    平板
３２ｃ    レンズ
３３ｃ    間隙
４２      駆動素子
４３      工具
５０      溶液
５１      微粒子
５２      溶媒
６０      干渉縞
７０      デバイス
７１      第３平板
７２      第４平板
７３      間隙
７４      入口高さ調整部材
７５      出口高さ調整部材
７６      側板
１００    粒径測定装置
１０１    観察用光学系
１０２    分析部
１０３、１０３ａ、１０３ｂ      光源
１０６    対物レンズ
１０７    カメラ
１１０    自動観察装置
１１１    デバイスラック
１１２    自動インジェクタ
１１３    観察用光学系
１１４    搬送機構
１１５    使用済みデバイスラック
１１６    カメラ
【図１】
2015115471.tif 000004
【図２】
2015115471.tif 000005
【図３】
2015115471.tif 000006
【図４】
2015115471.tif 000007
【図５】
2015115471.tif 000008
【図８】
2015115471.tif 000009
【図９】
2015115471.tif 000010
【図１１】
2015115471.tif 000011
【図１５】
2015115471.tif 000012
【図１６】
2015115471.tif 000013
【図１７】
2015115471.tif 000014
【図１８】
2015115471.tif 000015
【図１９】
2015115471.tif 000016
【図２０】
2015115471.tif 000017
【図２１】
2015115471.tif 000018
【図２２】
2015115471.tif 000019
【図２３】
2015115471.tif 000020
【図２４】
2015115471.tif 000021
【図２５】
2015115471.tif 000022
【図２６】
2015115471.tif 000023
【図２７】
2015115471.tif 000024
【図２８】
2015115471.tif 000025
【図２９】
2015115471.tif 000026
【図３１】
2015115471.tif 000027
【図３２】
2015115471.tif 000028
【図３３】
2015115471.tif 000029
【図３４】
2015115471.tif 000030
【図３５】
2015115471.tif 000031
【図３６】
2015115471.tif 000032
【図３７】
2015115471.tif 000033
【図３８】
2015115471.tif 000034
【図３９】
2015115471.tif 000035
【図４０】
2015115471.tif 000036
【図４１】
2015115471.tif 000037
【図４２】
2015115471.tif 000038
【図６】
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【図７】
2015115471.tif 000040
【図１０】
2015115471.tif 000041
【図１２】
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【図１３】
2015115471.tif 000043
【図１４】
2015115471.tif 000044
【図３０】
2015115471.tif 000045
【手続補正書】
【提出日】平成27年7月27日(2015.7.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
デバイスが有する間隙に存在する測定対象物の像を得ることが可能な観察用光学系を備え、
前記間隙は、一端側が他端側よりも広く、
前記デバイスに光が照射されると前記間隙において干渉縞が生じ、
前記観察用光学系は、前記間隙に対し、互いに異なる波長を有する複数の単色光を照射して、前記間隙に、前記複数の単色光ごとの干渉縞を発生させ、前記複数の単色光ごとの干渉縞の像を得る機能を有する、観察装置。
【請求項２】
請求項１に記載の観察装置に用いられるデバイスであって、
第１部材と、
前記第１部材と共に前記間隙を形成する第２部材と
を備えるデバイス。
【請求項３】
前記第２部材には、傾斜面を有する流路が形成されており、
前記傾斜面が前記第１部材側を向くように前記第２部材が前記第１部材に重ねられることにより、前記流路を含む前記間隙が形成される、請求項２に記載のデバイス。
【請求項４】
前記間隙の前記一端側の高さを規定する第１高さ調整部材と、
前記間隙の前記他端側の高さを前記一端側の高さよりも低く規定する第２高さ調整部材と
を更に備える、請求項２に記載のデバイス。
【請求項５】
前記間隙は、前記他端側においてｎｍオーダーの高さを有する、請求項２〜請求項４のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項６】
前記間隙を構成する面の少なくとも一部が表面改質されている、請求項２〜請求項５のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項７】
前記間隙の前記他端側の外方に設けられた液体吸収性物質を更に備える、請求項２〜請求項６のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項８】
請求項３に記載のデバイスを製造する方法であって、
被加工部材の一端の高さをピエゾ素子により調整して、前記被加工部材を傾ける工程と、
前記傾いた被加工部材に対して工具を水平に移動させて前記被加工部材を切削することにより、前記流路を形成する切削工程を、少なくも１回実施して、前記第２部材を作製する工程と
を含むデバイス製造方法。
【請求項９】
請求項４に記載のデバイスを製造する方法であって、
液体吐出領域に被加工材を位置させる工程と、
前記被加工材に液体を吐出して前記第１高さ調整部材及び前記第２高さ調整部材の少なくとも一方を形成する工程と
を含むデバイス製造方法。
【請求項１０】
前記第１部材及び前記第２部材のうち少なくとも前記間隙を構成する部分を洗浄する工程を更に含む、請求項８又は請求項９に記載のデバイス製造方法。
【請求項１１】
請求項２〜請求項７のいずれか１項に記載のデバイスを用いて粒子の粒径を測定する方法であって、
前記粒子を前記一端側から前記間隙に送入して、前記他端側へ向けて前記粒子を移動させ、前記間隙で前記粒子をトラップする工程と、
前記間隙により生じる干渉縞に基づいて、前記トラップされた粒子の粒径を測定する工程と
を含む、粒径測定方法。
【請求項１２】
請求項２〜請求項７のいずれか１項に記載のデバイスを用いて粒子の耐性を観察する方法であって、
前記粒子を前記一端側から前記間隙に送入して、前記他端側へ向けて前記粒子を移動させる工程と、
前記間隙に存在する前記粒子に物理的ストレスを付加するか、あるいは、所定の反応性流体を前記一端側から前記間隙に注入する工程と
を含む、耐性観察方法。
【請求項１３】
請求項２〜請求項７のいずれか１項に記載のデバイスを用いて粒子を化学的に反応させる方法であって、
前記粒子を前記一端側から前記間隙に送入して、前記他端側へ向けて前記粒子を移動させる工程と、
所定の反応性流体を前記一端側から前記間隙に注入する工程と
を含む、化学的反応方法。
【請求項１４】
請求項２〜請求項７のいずれか１項に記載のデバイスを用いて粒子を保存する方法であって、
前記粒子を前記一端側から前記間隙に送入して、前記他端側へ前記粒子を移動させる工程と、
前記間隙の前記一端側及び前記他端側を塞ぐ工程と
を含む、粒子保存方法。
【請求項１５】
所定の溶液注入位置に対応して配置され、請求項２〜請求項７のいずれか１項に記載のデバイスが有する前記間隙に、粒子と溶媒とを含有する溶液を注入する自動インジェクタと、
所定の観察位置に対応して配置された観察用光学系と、
前記間隙が前記溶液注入位置で停止するように前記デバイスを搬送した後、前記間隙が前記観察位置で停止するように前記デバイスを搬送する搬送機構と
を備える、自動観察装置。
【手続補正書】
【提出日】平成27年12月28日(2015.12.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
デバイスが有する間隙に存在する測定対象物の像を得ることが可能な観察用光学系と、
分析部と
を備え、
前記間隙は、一端側が他端側よりも広く、
前記デバイスに光が照射されると前記間隙において干渉縞が生じ、
前記観察用光学系は、前記間隙に対し、互いに異なる波長を有する複数の単色光を照射して、前記間隙に、前記複数の単色光ごとの干渉縞を発生させ、前記複数の単色光ごとの干渉縞の像を得る機能を有し、
前記分析部は、
前記複数の単色光ごとの干渉縞の像から、各干渉縞の暗線が重なっている位置を求める機能と、
前記複数の単色光のそれぞれの半波長と、前記複数の単色光のそれぞれの半波長の公倍数と、前記各干渉縞の暗線が重なっている位置とに基づき、前記各干渉縞の１本目の暗線の位置を決定する機能と
を有する、観察装置。
【請求項２】
請求項１に記載の観察装置に用いられるデバイスであって、
第１部材と、
前記第１部材と共に前記間隙を形成する第２部材と
を備えるデバイス。
【請求項３】
前記第２部材には、傾斜面を有する流路が形成されており、
前記傾斜面が前記第１部材側を向くように前記第２部材が前記第１部材に重ねられることにより、前記流路を含む前記間隙が形成される、請求項２に記載のデバイス。
【請求項４】
前記間隙の前記一端側の高さを規定する第１高さ調整部材と、
前記間隙の前記他端側の高さを前記一端側の高さよりも低く規定する第２高さ調整部材と
を更に備える、請求項２に記載のデバイス。
【請求項５】
前記間隙は、前記他端側においてｎｍオーダーの高さを有する、請求項２〜請求項４のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項６】
前記間隙を構成する面の少なくとも一部が表面改質されている、請求項２〜請求項５のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項７】
前記間隙の前記他端側の外方に設けられた液体吸収性物質を更に備える、請求項２〜請求項６のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項８】
請求項３に記載のデバイスを製造する方法であって、
被加工部材の一端の高さをピエゾ素子により調整して、前記被加工部材を傾ける工程と、
前記傾いた被加工部材に対して工具を水平に移動させて前記被加工部材を切削することにより、前記流路を形成する切削工程を、少なくも１回実施して、前記第２部材を作製する工程と、
前記第１部材及び前記第２部材のうち少なくとも前記間隙を構成する部分を洗浄する工程と
を含むデバイス製造方法。
【請求項９】
請求項４に記載のデバイスを製造する方法であって、
液体吐出領域に被加工材を位置させる工程と、
前記被加工材に液体を吐出して前記第１高さ調整部材及び前記第２高さ調整部材の少なくとも一方を形成する工程と、
前記第１部材及び前記第２部材のうち少なくとも前記間隙を構成する部分を洗浄する工程と
を含むデバイス製造方法。
【請求項１０】
（削除）
【請求項１１】
請求項２〜請求項７のいずれか１項に記載のデバイスを用いて粒子の粒径を測定する方法であって、
前記粒子を前記一端側から前記間隙に送入して、前記他端側へ向けて前記粒子を移動させ、前記間隙で前記粒子をトラップする工程と、
前記間隙により生じる干渉縞に基づいて、前記トラップされた粒子の粒径を測定する工程と
を含む、粒径測定方法。
【請求項１２】
請求項２〜請求項７のいずれか１項に記載のデバイスを用いて粒子の耐性を観察する方法であって、
前記粒子を前記一端側から前記間隙に送入して、前記他端側へ向けて前記粒子を移動させる工程と、
前記間隙に存在する前記粒子に物理的ストレスを付加するか、あるいは、所定の反応性流体を前記一端側から前記間隙に注入する工程と
を含む、耐性観察方法。
【請求項１３】
請求項２〜請求項７のいずれか１項に記載のデバイスを用いて粒子を化学的に反応させる方法であって、
前記粒子を前記一端側から前記間隙に送入して、前記他端側へ向けて前記粒子を移動させる工程と、
所定の反応性流体を前記一端側から前記間隙に注入する工程と
を含む、化学的反応方法。
【請求項１４】
請求項２〜請求項７のいずれか１項に記載のデバイスを用いて粒子を保存する方法であって、
前記粒子を前記一端側から前記間隙に送入して、前記他端側へ前記粒子を移動させる工程と、
前記間隙の前記一端側及び前記他端側を塞ぐ工程と
を含む、粒子保存方法。
【請求項１５】
所定の溶液注入位置に対応して配置され、請求項２〜請求項７のいずれか１項に記載のデバイスが有する前記間隙に、粒子と溶媒とを含有する溶液を注入する自動インジェクタと、
所定の観察位置に対応して配置された観察用光学系と、
前記間隙が前記溶液注入位置で停止するように前記デバイスを搬送した後、前記間隙が前記観察位置で停止するように前記デバイスを搬送する搬送機構と
を備える、自動観察装置。
【請求項１６】
対象物に発生させた干渉縞に基づいて、前記対象物の高さ又は厚みを測定する測定方法であって、
前記対象物に対し、互いに異なる波長を有する複数の単色光を照射して、前記対象物に、前記複数の単色光ごとの干渉縞を発生させる工程と、
前記複数の単色光ごとの干渉縞の暗線が重なっている位置を求める工程と、
前記複数の単色光のそれぞれの半波長と、前記複数の単色光のそれぞれの半波長の公倍数と、前記複数の単色光ごとの干渉縞の暗線が重なっている位置とに基づき、前記複数の単色光ごとの干渉縞の１本目の暗線の位置を決定する工程と
を含む、測定方法。
【国際調査報告】
2015115471.tif 000046
2015115471.tif 000047
2015115471.tif 000048
2015115471.tif 000049