(57)【要約】【課題】電極面から光を当てることにより、光の減衰が少なく、良好な感度で測定することのできる電気泳動速度測定装置を提供する。【解決手段】試料を閉じ込めることのできるセル６のセルの壁の一部を構成する透明電極６３と、  透明電極６３に対向する他方の電極６２と、電極６２，６３に電圧を印加し、透明電極６３を通してセル６の中に光を入射させ、試料Ｓからの散乱光のうち入射角に対して所定角度θで散乱する散乱光を、透明電極６３を通して受光し、入射光と出射光との振動数差に基づいてドップラー変位を測定する。入射ベクトルと出射ベクトルとの差である散乱ベクトルの方向が、透明電極面の法線ｈとほぼ同じ方向をなしている。【選択図】        図１
2004317123.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料を閉じ込めることのできるセルと、セルの壁の一部を構成する透明電極と、  透明電極に対向する他方の電極と、両電極に対して電圧を印加する電圧印加手段と、透明電極を通してセルの中に光を入射させる光入射部と、セル内の試料からの散乱光のうち入射角に対して所定角度θで散乱する出射光を、前記透明電極を通して受光する受光部と、並びに入射光と出射光との振動数差に基づいて試料中の粒子のドップラー変位を測定する測定部とを備え、
入射ベクトルと出射ベクトルとの差である散乱ベクトルの方向が、前記透明電極面の法線とほぼ同じ方向をなすことを特徴とする電気泳動速度測定装置。
【請求項２】
散乱ベクトルの向きが電界の方向とほぼ一致することを特徴とする請求項１記載の電気泳動速度測定装置。
【請求項３】
透明電極のセル内面側に白金又は白金合金が被覆されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の電気泳動速度測定装置。
【請求項４】
セルの内面形状が筒状体であり、その両端面に前記電極が形成され、一方が透明電極であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の電気泳動速度測定装置。
【請求項５】
散乱光測定ポイントが、直方体又は円筒体などの筒状体の中心線と側面内壁との間に位置することを特徴とする請求項４記載の電気泳動速度測定装置。
【請求項６】
前記透明電極は透明基板上に形成されたものであり、前記光入射部は透明基板の側面から光を入射させ、前記受光部は透明基板の側面から出射される光を受光するものであることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の電気泳動速度測定装置。
【請求項７】
前記セルを前記透明電極面の法線方向及び法線方向と直角な方向に移動させるセル駆動手段を備えることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の電気泳動速度測定装置。
【請求項８】
前記光入射部は、光を散乱体積部に結像させるため蒲鉾型レンズを使用していることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載の電気泳動速度測定装置。
【請求項９】
前記受光部は、散乱体積部からの光を検出するため蒲鉾型レンズを使用していることを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれかに記載の電気泳動速度測定装置。
【請求項１０】
試料を閉じ込めることのできるセル、セルの壁の一部を構成する不透明電極、不透明電極に対向する他方の電極、両電極に対して電圧を印加する電圧印加手段、不透明電極を通してセルの中に光を入射させる光入射部、セル内の試料からの散乱光のうち入射角に対して所定角度θで散乱する出射光を受光する受光部、入射光と出射光との振動数差に基づいて試料中の粒子のドップラー変位を測定する測定部とを備え、
入射ベクトルと出射ベクトルとの差である散乱ベクトルの方向が、不透明電極面の法線とほぼ同じ方向をなし、
前記不透明電極に、入射光が入射する透明な入射窓と、出射光が出射する透明な出射窓とが設けられていることを特徴とする電気泳動速度測定装置。
【請求項１１】
散乱ベクトルの向きが電界の方向とほぼ一致することを特徴とする請求項１０記載の電気泳動速度測定装置。
【請求項１２】
不透明電極のセル内面側に白金又は白金合金が被覆されていることを特徴とする請求項１０又は請求項１１記載の電気泳動速度測定装置。
【請求項１３】
前記不透明電極は透明基板上に形成されたものであり、前記光入射部は透明基板の側面から光を入射させ、前記受光部は透明基板の側面から出射される光を受光するものであることを特徴とする請求項１０〜請求項１２のいずれかに記載の電気泳動速度測定装置。
【請求項１４】
前記セルを前記不透明電極面の法線方向及び法線方向と直角な方向に移動させるセル駆動手段を備えることを特徴とする請求項１０〜請求項１３のいずれかに記載の電気泳動速度測定装置。
【請求項１５】
前記光入射部は、光を散乱体積部に結像させるため蒲鉾型レンズを使用していることを特徴とする請求項１０〜請求項１４のいずれかに記載の電気泳動速度測定装置。
【請求項１６】
前記受光部は、散乱体積部からの光を受光するため蒲鉾型レンズを使用していることを特徴とする請求項１０〜請求項１５のいずれかに記載の電気泳動速度測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、溶液中の粒子の電気泳動速度を測定することができる電気泳動速度測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
高分子やその集合体であるコロイド粒子は、水溶液中で、解離基やイオンの吸着により帯電している。この帯電により形成される電位をゼータ（ζ）電位という。このような粒子の帯電量を調べるには、粒子に電界をかけてその移動速度（電気泳動速度という）を測定することが行われている。
図１３は従来の電気泳動速度測定装置の概略断面図である。電気泳動速度測定装置は、直方体又は円筒体のセル１０１の中に、試料（例えば高分子を含む水溶液）Ｓを入れて閉じ込めている。セル１０１の両端面は白金などで形成された電極１０２，１０３で構成され、側端面は、透明な石英ガラス１０４で形成されている。電極１０２，１０３に直流電圧を印加しながら、１つの側端面１０４にほぼ垂直にレーザ光線を入射して、所定角度（散乱角度）θで散乱される出射光を受光し、入射光との振動数の差（干渉現象）を測定することにより、試料Ｓ中の粒子の移動速度を算出する。
【０００３】
なお、図１３の構成では、入射光が側端面１０４に垂直に入り、散乱光が斜めに出て行くので、後に説明する散乱ベクトルｑの方向が、粒子の移動速度の方向（紙面水平方向）から散乱角度θ／２だけ傾くので、粒子の移動速度を求めるには、正味の散乱ベクトルｑにｃｏｓ  （θ／２）をかける必要がある。
【０００４】
【非特許文献１】筒井和典「高分子の界面動電現象と測定法」高分子第５１巻７月号第５００−５０３頁（２００２）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記セル内には測定用試料が満たされているが、一般的には、入射光光路と検出用光路が、セル中心付近で交差するように光学配置されており、セル中心付近に存在する粒子の移動速度を観測している。従って、従来は、セル中心部まで入射光が減衰されない非常に希薄な溶液のみを対象としており、試料濃度が高く、光の減衰が大きい場合は、測定精度が著しく悪くなるか、または測定不可能であった。
【０００６】
光の減衰を少なくして、より広範囲の濃度領域で測定を行うためには、入射光と逆の方向に、戻ってくる散乱光を測定することが有効である。しかしながら、この場合、観測ベクトルである散乱ベクトル（図１１参照）が、電界方向とほぼ直交するため、電界方向に移動する粒子の移動速度の測定が困難となる。
そこで、本発明は、電極面から光を当てることにより、光の減衰が少なく、良好な感度で測定することのできる電気泳動速度測定装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の電気泳動速度測定装置は、試料を閉じ込めることのできるセル、セルの壁の一部を構成する透明電極、  透明電極に対向する他方の電極、両電極に対して電圧を印加する電圧印加手段、透明電極を通してセルの中に光を入射させる光入射部、セル内の試料からの散乱光のうち入射角に対して所定角度θで散乱する出射光を、前記透明電極を通して受光する受光部、並びに入射光と出射光との振動数差に基づいてドップラー変位を測定する測定部とを備え、入射ベクトルと出射ベクトルとの差である散乱ベクトルの方向が、透明電極面の法線とほぼ同じ方向をなしている（請求項１）。
【０００８】
この構成によれば、透明電極と他方の電極との間に電圧を印加して、透明電極を通してセルの中に光を入射させると、試料からの散乱光のうち入射角に対して所定角度θで散乱する出射光を受光することができる。
入射光の伝播方向の単位ベクトルをｋｉ、出射光の伝播方向の単位ベクトルをｋｓで表す。図１１は、入射ベクトルｋｉと出射ベクトルｋｓとの関係を示す図であり、入射ベクトルｋｉと出射ベクトルｋｓとのなす散乱角はθとなっている。入射ベクトルｋｉから出射ベクトルｋｓを引いたベクトルｑを散乱ベクトルという。
【０００９】
ｑ＝ｋｉ−ｋｓ
この発明の構成では、散乱ベクトルｑの方向が、透明電極の法線と同じ向きになっている。「入射光と出射光との振動数差に基づいてドップラー変位を測定する測定部」が測定可能なドップラー変位は、散乱ベクトルｑの方向の変位であるので、測定部は、透明電極の法線方向の粒子の移動速度を測定することができる。透明電極の法線の方向は、電界の方向であるので、散乱ベクトルの向きが電界の方向とほぼ一致する（請求項２）。その結果、電極面からあまり奥に入らない部分の、電界の方向に沿った粒子の移動速度を測定できる。
【００１０】
透明電極のセル内面側に白金又は白金合金が被覆されていれば（請求項３）、白金又は白金合金の膜は、溶液から透明電極を保護する保護膜として作用する。セルの具体的形状としては、内面形状が、直方体又は円筒体などの筒状体であり、その両端面に前記電極が形成され、一方が透明電極であるという形状が考えられる（請求項４）。
その場合、散乱光測定ポイントを、筒状体の中心線と側面内壁との間に設定することが好ましい（請求項５）。図１を参照して説明すると、セル内の粒子の電気泳動速度は矢印Ｄで示されている。筒状体の端面を構成する透明電極６３付近では、周辺から中心への電気浸透流Ａの戻り流Ａ１が生じている。この戻り流Ａ１の発生している範囲のうち、戻り流Ａ１の方向がほとんど透明電極６３の面に平行であって、法線成分が小さな範囲をＢで示す。この戻り流Ａ１の方向がほとんど透明電極の面に平行な範囲Ｂに向けて光を入射させると、法線方向の電気浸透流に邪魔されずに、試料中の粒子の、法線方向すなわち電界の方向に沿った速度Ｄを測定できる。
【００１１】
前記透明電極は透明基板上に形成されたものであり、前記光入射部は透明基板の側面から光を入射させ、前記受光部は透明基板の側面から出射される光を受光するような構成とすることが好ましい（請求項６）。この構成は、透明基板の側面から光を入射させるので、透明基板の底面から光を入射させる構成と比べて、低い角度で光を入射させることができる。したがって、低角の散乱測定が行える。電気泳動速度の測定では、電気泳動速度に比例する散乱光の周波数シフト（ドップラーシフト）量と、粒子の拡散による周波数の広がりの両方が測定されるが、散乱角度が大きくなると、拡散による周波数の広がりが大きくなり、測定分解能が低下する。そこで、透明基板の側面から光を入射させることで、低角の散乱測定を可能にし、測定の精度を向上させることができる。
【００１２】
前記セルを前記透明電極面の法線方向及び法線方向と直角な方向に移動可能にすれば（請求項７）、散乱光測定ポイント（散乱体積部）を、電気浸透流の影響を受けにくいセル内の最適な位置に設定することができる。また透明電極の接液面に散乱体積部が重なると、接液面からの散乱光が受光されるので、これが迷光になり正確な測定ができなくなるが、このような配置にならないようにすることができる。
【００１３】
また、前記光入射部又は受光部に、光を散乱体積部に結像させるレンズとして蒲鉾型レンズを使用すれば（請求項８、請求項９）、像のゆがみを修正して、散乱体積部を小さくして、多重散乱や、透明電極の接液面からの散乱の影響を避けることもできる。
本発明の電気泳動速度測定装置は、試料を閉じ込めることのできるセル、セルの壁の一部を構成する不透明電極、  不透明電極に対向する他方の電極、両電極に対して電圧を印加する電圧印加手段、不透明電極を通してセルの中に光を入射させる光入射部、セル内の試料からの散乱光のうち入射角に対して所定角度θで散乱する出射光を受光する受光部、入射光と出射光との振動数差に基づいてドップラー変位を測定する測定部とを備え、入射ベクトルと出射ベクトルとの差である散乱ベクトルの方向が、透明電極面の法線とほぼ同じ方向をなし、前記不透明電極に、入射光が入射する透明な入射窓と、出射光が出射する透明な出射窓とが設けられている（請求項１０）。
【００１４】
この構成であれば、電極に入射窓と出射窓とを設けていれば、電極全体を透明にしなくてもよい。入射光は入射窓を通してセル内に入射し、散乱体積部分から散乱光が出射窓を通して出射する。したがって、保護膜を設ける必要がなくなり、製造工程の簡略化ができる。
この構成においても、散乱ベクトルの向きが電界の方向とほぼ一致することが好ましい（請求項１１）。
【００１５】
また不透明電極のセル内面側に白金又は白金合金を被覆してもよい（請求項１２）。
前記不透明電極は透明基板上に形成されたものであり、前記光入射部は透明基板の側面から光を入射させ、前記受光部は透明基板の側面から出射される光を受光することが好ましい（請求項１３）。
前記セルを前記透明電極面の法線方向及び法線方向と直角な方向に移動させるセル駆動手段を備えることが好ましい（請求項１４）。
【００１６】
前記光入射部又は受光部は、光を散乱体積部に結像させるため蒲鉾型レンズ（ｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌ  ｌｅｎｓ）を使用していることが好ましい（請求項１５、請求項１６）。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
図３は、電気泳動速度測定装置１の全体光路図である。電気泳動速度測定装置１は、レーザ発振装置２、レーザ発振装置２から発射されるレーザ光の光量を調整するＮＤフィルター３、レーザ光を反射させるミラー４、セルの中に光を入射させるためのレンズ５、試料Ｓを閉じ込めているセル６、試料Ｓからの散乱光のうち入射角に対して所定角度θで散乱する出射光を受けるレンズ７、受光光路上にあるピンホール９及びレンズ１０、ならびに光電子増倍管若しくはＣＣＤ素子などで構成される受光器１１からなる光学系を備えている。また、レーザ発振装置２から発射されるレーザ光の一部を分岐するハーフミラー１２、ＮＤフィルター１３、反射板を一方向に振動させることにより反射光の波長に変調を与えて参照光を作る変調器１４、変調器からの参照光と前記出射光とを混合するハーフミラー１５からなる参照光学系を備えている。
【００１８】
前記レーザ光の波長は限定されないが、例えば波長６３３ｎｍの赤い可視光が使用される。レーザ光の振動数をν、散乱光の振動数をν′、参照光の振動数をν″で表す。
セル６の電極には直流電源２１から直流電圧（例えば数十ボルト）が印加される。電界Ｅの方向が一方向のままだと、溶液中の粒子の電気泳動速度が常に一方向になり、粒子がセル６の一方に偏るので、ある時間（例えば１秒）ごとに電界Ｅの方向を切り換える切り換えスイッチ２２が設けられている。
【００１９】
そして、切り換えスイッチ２２の切り換え制御、変調器１４及び受光器１１の制御を行うコンピュータ制御部２３が設けられている。
セル６は、図４に示すように、セルホルダー８２に固定されている。セルホルダー８２はモータを内蔵したセル駆動部８１に連結されており、セルホルダー８２はセル駆動部８１によって、ｘ方向、ｙ方向に移動可能となっている。したがって、セル６は、ｘ方向、ｙ方向に自由に移動できる。このセル駆動部８１のｘ方向、ｙ方向の移動制御により、入射光と出射光とが交わる試料Ｓの散乱体積部分の電極からの距離や、同散乱体積部分のセル側面の壁６４からの距離を、任意に設定することができる。
【００２０】
図１は、セル６の断面図である。セル６の内面形状は直方体又は円筒体となっている。その平行な両端面の一方は透明な石英ガラス６１で形成され、他方は白金電極６２で形成されている。石英ガラス６１の内面には透明電極６３が形成されている。側面の壁６４は、ガラス、セラミック、樹脂など任意の材質で形成することができる。側面の壁６４は、従来のように光透過性が必ずしも要求されないので、材質の透明・不透明は重要ではない。したがって、材料選択の自由度は高い。例えば、テフロン（登録商標）のような撥水性の高い材料を選ぶことにより、試料の付着を少なくし、簡単な洗浄で汚れを落とすことができる。また、反射の少ない暗い色の材質を選ぶことにより、セル内の迷光の発生が少なくなり、より正確な測定ができる。
【００２１】
図２は、石英ガラス６１及び透明電極６３の拡大図であり、石英ガラス６１の上にＩＴＯ膜６３ａが形成され、ＩＴＯ膜６３ａの上に白金６３ｂがコートされている。ＩＴＯ膜６３ａと白金６３ｂとをまとめて透明電極６３という。入射光は、前記ミラー４、レンズ５、石英ガラス６１、透明電極６３を通してセル６の中に入射される。試料Ｓからの散乱光のうち入射角に対して所定角度θで散乱する出射光が、透明電極６３、石英ガラス６１を通して出射し、前記ピンホール９及びレンズ１０を通って受光器１１により受光される。透明電極６３の法線成分はｈで表している。
【００２２】
図２から分かるように、セルの中に入射するレーザ光は、石英ガラス６１の側面から入射している。石英ガラス６１の底面から入射させると、散乱角θを小さな角度に設定しようとすれば、光は石英ガラス６１と試料溶液との界面で全反射してしまう。このため、大きな散乱角θでしか測定できなくなる。ところが、散乱角θが大きくなれば、粒子の拡散による振動数の広がりが大きく観測され、これがドップラー変位の測定精度に悪い影響を与える。したがって、小さな散乱角θで測定することが好ましい。そこで、図２に示すように、セルの中に入射するレーザ光を石英ガラス６１の側面から入射させているのである。
【００２３】
図５は、レーザ光を石英ガラス６１の側面から入射させる場合の入射光路図である。レーザ光の石英ガラス６１の側面への入射角をψ、石英ガラス６１の試料Ｓに接する面への接触角をφ、石英ガラス６１から試料Ｓに入った光の接触角をθ／２で表している。
ガラスの屈折率ｎを１．４５６４とし、試料Ｓを水としてその屈折率を１とする。散乱角θを２０°に設定するには、スネルの法則を使って計算すれば、φ＝２５．８４°、ψ＝３９．４０°とすればよい。
【００２４】
このように、レーザ光を石英ガラス６１の側面から入射させることによって、低角の散乱角θを得ることができ、分解能の高い正確な測定ができる。石英に代えて他のガラスを用いても基本的に同じことがいえる。
なお、石英ガラス６１にレーザ光を斜めに入射させるので、レンズ５を通ったレーザ光の焦点は、図５のＦ方向から見た場合の焦点距離のほうが、図５の紙面に垂直な方向から見た焦点距離よりも長くなる。図６（ａ）は、レーザ発振装置２のレーザ光を、ＮＤフィルター３、レンズ５を通して石英ガラス６１の側面から入射させる状態を示す側面図、図６（ｂ）は同平面図である。図６（ａ）における焦点位置Ｐ１は、図６（ｂ）における焦点位置Ｐ２よりも短くなっていて、その差をΔｆで表している。
【００２５】
そこで２つの焦点位置を一致させΔｆ＝０とするために、レンズ５に蒲鉾レンズを追加するとよい。図７は、レーザ光を石英ガラス６１の側面に入射させる光路に蒲鉾レンズ５ａを追加した状態を示す。なお、図７に示していないが、石英ガラス６１の側面から出射する光路にも蒲鉾レンズを挿入する。これにより、２つの焦点位置を一致させ、像のゆがみをなくして、散乱体積を小さく絞ることができる。したがって、濃厚な試料Ｓにおける多重散乱の影響を最小限にできるので、測定の精度を上げることができる。
【００２６】
また、散乱体積を小さくすることができれば、セル駆動部８１の操作により、試料Ｓの測定点を、電極面に極力近づけることができる。したがって、試料Ｓ中の光路長を最小にすることができるので、特に濃厚な試料Ｓの場合、光減衰を少なくできで有利である。
以上に説明した電気泳動速度測定装置１において、受光器１１は、試料に電界をかけたときの参照光と散乱光との振動数の変化Δν＝ν′−ν″を検出し、これに基づいて粒子の電界Ｅの方向に沿った速度を測定することができる。ここでドップラー変位Δνは、
Δν＝（νｑ／２π）ｃｏｓ（θ／２）＝（νｎ／λ）ｓｉｎ  θ
で表される。ここでνは粒子の移動速度、ｑは散乱ベクトルの大きさ、ｎは試料媒体の屈折率、λは媒体内の光の波長である。ｎ，λ，θは既知であるから、ドップラー変位Δνを測定して、粒子の移動速度νを求めることができる。
【００２７】
次に、セル６の方の面に設置される石英ガラス及び電極の変形例を説明する。
図８は、石英ガラス６１の側面、すなわち光の入射面６１ａを斜めにカットした断面図を示す。これにより、入射光と石英ガラス６１との入射角、出射光と石英ガラス６１との出射角を直角にし、入射光が石英ガラス６１の中に入る際の反射量を低減させ、散乱光線が石英ガラス６１の中から出て行く際に内面反射量を低減させている。
【００２８】
図９（ａ）は、石英ガラス６１の試料側の面に白金膜６３ｃを不透明になるまで厚く形成した例を示す側断面図であり、図９（ｂ）は、同正面図である。白金膜６３ｃに光を通す機能はなく、電極として機能している。入射光線が通過する個所と散乱光線が通過する個所との、少なくとも２箇所は、白金膜６３ｃを形成しないで、石英ガラス６１が露出している。この石英ガラス６１が露出した入射光線が通過する個所を入射窓６１ｂ、散乱光が通過する個所を出射窓６１ｃという。この構成によれば、ＩＴＯ膜を設けなくても、入射窓６１ｂと出射窓６１ｃとを通して、セル内の粒子の移動速度をドップラー測定することができる。白金膜６３ｃを厚く形成することができるので、電極の電気抵抗を低くすることが容易にできる。
【００２９】
図１０は、石英ガラス６１の試料側の面を、入射光が入射する個所と、散乱光が出射する個所とを除いて所定の厚さだけ削り取り、その削り取った部分に、白金膜６３ｃを形成した状態を示す断面図である。この構造においても、図９と同じく、この石英ガラス６１が露出した入射窓６１ｂを通って入射光線が通過し、出射窓６１ｃを通って散乱光が通過する。白金膜６３ｃは光を通す機能はなく、電極として機能している。
【００３０】
以上で、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の実施は、前記の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変更を施すことが可能である。
【００３１】
【実施例】
図１２に示すように、石英ガラス６１の上に、幅１０ｍｍ、厚さ１００ｎｍのＩＴＯ膜６３ａを、長さ６ｍｍにわたって形成し、その上に白金６３ｂを約４ｎｍコートした。垂直方向の光透過率を測定すると、約５０％が得られた。端面間の電気抵抗値を計算してみると、ＩＴＯの抵抗率は１．４×１０−４Ωｃｍ、端面の断面積は１０−５ｃｍ２であるから、ＩＴＯの抵抗値は８．４Ωとなる。白金の抵抗率は１０×１〇−６Ωｃｍであるが薄膜にするとこの半分くらいになるようである。端面の断面積は４×１０−７ｃｍ２であるから、白金の抵抗値は３８．２５Ωとなる。両方の合成抵抗は、１／（１／８．４＋１／３８．２５）＝６．９Ωとなる。したがって、白金自体の抵抗率は低いものの、膜厚が薄いため、抵抗値の低減にはそれほど大きく寄与しないことがわかる。
【００３２】
図１に示すセル６の石英ガラス６１の上に、厚さ１００ｎｍのＩＴＯ膜６３ａと、その上に厚さ約４ｎｍ白金６３ｂを形成して、このセル６の中に、ＮａＣｌの１０ｍモルと１００ｍモルの２種類の水溶液を入れて、透明電極６３に電圧３００Ｖを１秒ごとに切り換えてそれぞれ印加したところ、５０時間経過しても、光透過率、電気抵抗に変化は見られなかった。したがって、白金膜の保護膜としての機能が十分に発揮されたと考えられる。
【００３３】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、透明電極を通してセルの中に光を入射させ、試料からの散乱光のうち入射角に対して所定角度θで散乱する出射光を、透明電極を通して受光する構成とし、入射光の入射ベクトルと散乱光の出射ベクトルとの差である散乱ベクトルの方向を、透明電極面の法線とほぼ同じ方向に設定しているので、セル内の透明電極面から奥に入らない、透明電極面に近い部分の、透明電極の法線方向すなわち電界の方向に沿った粒子の移動速度を測定できる。したがって、光の減衰が少なく、良好な感度で粒子の移動速度を測定することができる。また、透明電極に代えて、入射窓と出射窓とが設けられた不透明電極を採用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に使用するセル６の断面図である。
【図２】セル６の一部を構成する石英ガラス６１及び透明電極６３の拡大図である。
【図３】本発明の電気泳動速度測定装置１の全体光路図である。
【図４】セル６をｘ方向、ｙ方向に自由に移動可能とした構成を示す図である。
【図５】レーザ光を石英ガラス６１の側面から入射させる場合の入射光路図である。
【図６】（ａ）は、レーザ発振装置２のレーザ光を、ＮＤフィルター３、レンズ５を通して石英ガラス６１の側面から入射させる状態を示す側面図、（ｂ）は同平面図である。
【図７】レーザ光を石英ガラス６１の側面に入射させる光路に蒲鉾レンズ５ａを使用した状態を示す斜視図である。
【図８】石英ガラス６１の光の入射面６１ａを斜めにカットした場合の断面図である。
【図９】（ａ）は、石英ガラス６１の試料側の面に白金膜６３ｃを不透明になるまで厚く形成した例を示す側断面図であり、（ｂ）は同正面図である。
【図１０】石英ガラス６１の試料側の面を、入射光が入射する個所と、散乱光が出射する個所とを除いて所定の厚さだけ削り取り、その削り取った部分に、白金膜６３ｃを形成した状態を示す断面図である。
【図１１】入射ベクトルｋｉと出射ベクトルｋｓとの関係を示す図である。
【図１２】石英ガラス６１の上に、透明電極としてＩＴＯ膜６３ａを形成し、その上に白金６３ｂをコートした状態を示す斜視図である。
【図１３】従来の電気泳動速度測定装置の概略断面図である。
【符号の説明】
１  電気泳動速度測定装置
２  レーザ発振装置
３  ＮＤフィルター
４  ミラー
５  レンズ
５ａ  蒲鉾レンズ
６  セル
７  レンズ
９  ピンホール
１０  レンズ
１１  受光器
１２  ハーフミラー
１３  ＮＤフィルター
１４  変調器
１５  ハーフミラー
２１  直流電源
２２  切り換えスイッチ
２３  コンピュータ制御部
６１  石英ガラス
６３  透明電極
６３ａ  ＩＴＯ膜
６３ｂ  コートされた白金膜
６３ｃ  白金膜
６１ｂ  入射窓
６１ｃ  出射窓
８１  セル駆動部
８２  セルホルダー
Ａ，Ａ１，Ａ２  電気浸透流
Ｂ  戻り流Ａ１の方向がほとんど透明電極の面に平行な領域
Ｃ  セル壁と中心との間にある中間部
Ｄ  粒子の電気泳動速度
Ｅ  電界
ｈ  法線成分
Ｓ  試料
【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６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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