(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
検体に対して光を照射する光源と、検体が充填された管形状の検体容器の少なくとも一部を覆う検体容器保持部材と、検体を透過した光を検出する検出器と、を備え、
前記検体容器保持部材には、前記光源から照射された光を前記検体容器に導光するための入射スリットと、前記検体容器から前記検出器へ透過光を導光するための出射スリットと、が設けられ、
前記光源は前記入射スリットを介して、前記検体容器の軸に対して斜めの方向から前記検体容器内へ光を照射し、
前記検出器は、前記検体容器内を反射し前記出射スリットを介して導光された光を検出し、
前記検体容器保持部材の内側面は、前記光源によって照射された光を反射する反射板が設けられ、前記入射スリットと前記出射スリットとは前記検体容器の軸方向に関し互いに異なる位置に設置され、
前記検出器は前記検体容器の一端を閉じるように設置されたことを特徴とする光学検出デバイス。
【請求項２】
検体に対して光を照射する光源と、検体が充填された管形状の検体容器の少なくとも一部を覆う検体容器保持部材と、検体を透過した光を検出する検出器と、を備え、
前記検体容器保持部材には、前記光源から照射された光を前記検体容器に導光するための入射スリットと、前記検体容器から前記検出器へ透過光を導光するための出射スリットと、が設けられ、
前記光源は前記入射スリットを介して、前記検体容器の軸に対して斜めの方向から前記検体容器内へ光を照射し、
前記検出器は、前記検体容器内を反射し前記出射スリットを介して導光された光を検出し、
前記検体容器保持部材の内側面は、前記光源によって照射された光を反射する反射板が設けられ、前記入射スリットと前記出射スリットとは前記検体容器の軸方向に関し互いに異なる位置に設置され、
前記検体容器保持部材は、前記検体容器の一端を閉じるように反射面が設けられることを特徴とする光学検出デバイス。
【請求項３】
検体に対して光を照射する光源と、検体が充填された管形状の検体容器の少なくとも一部を覆う検体容器保持部材と、検体を透過した光を検出する検出器と、を備え、
前記検体容器保持部材には、前記光源から照射された光を前記検体容器に導光するための入射スリットと、前記検体容器から前記検出器へ透過光を導光するための出射スリットと、が設けられ、
前記光源は前記入射スリットを介して、前記検体容器の軸に対して斜めの方向から前記検体容器内へ光を照射し、
前記検出器は、前記検体容器内を反射し前記出射スリットを介して導光された光を検出し、
前記検体容器保持部材の内側面は、前記光源によって照射された光を反射する反射板が設けられ、前記入射スリットと前記出射スリットとは前記検体容器の軸方向に関し互いに異なる位置に設置され、
前記検体容器保持部材は、前記検体容器の中心軸と垂直な断面の形状がおよそ正五角形となっていることを特徴とする光学検出デバイス。
【請求項４】
検体に対して光を照射する光源と、検体が充填された管形状の検体容器の少なくとも一部を覆う検体容器保持部材と、検体を透過した光を検出する検出器と、を備え、
前記検体容器保持部材には、前記光源から照射された光を前記検体容器に導光するための入射スリットと、前記検体容器から前記検出器へ透過光を導光するための出射スリットと、が設けられ、
前記光源は前記入射スリットを介して、前記検体容器の軸に対して斜めの方向から前記検体容器内へ光を照射し、
前記検出器は、前記検体容器内を反射し前記出射スリットを介して導光された光を検出し、
前記光源と前記検出器とは、前記検体容器の軸上に対向して配置され、
前記検体容器保持部材の前記出射スリットは、前記検体容器の内径以下の大きさであって、前記検体容器の一端側に設けられた遮光板上に設けられることを特徴とする光学検出デバイス。
【請求項５】
検体に対して光を照射する光源と、検体が充填された管形状の検体容器の少なくとも一部を覆う検体容器保持部材と、検体を透過した光を検出する検出器と、を備え、
前記検体容器保持部材には、前記光源から照射された光を前記検体容器に導光するための入射スリットと、前記検体容器から前記検出器へ透過光を導光するための出射スリットと、が設けられ、
前記光源は前記入射スリットを介して、前記検体容器の軸に対して斜めの方向から前記検体容器内へ光を照射し、
前記検出器は、前記検体容器内を反射し前記出射スリットを介して導光された光を検出し、
前記光源と前記検出器とは、前記検体容器の軸上に対向して配置され、
前記検体容器の一部と接続し、前記検体容器内へ検体を送る反応デバイスを備え、
前記反応デバイスは、検体を注入する検体注入口と、前記検体注入口下部に位置し、反応試薬があらかじめ封入された親水性の流路と、が設けられ、前記流路は前記検体容器に接続されており、かつ、流路幅は前記検体容器の内径以上であることを特徴とする光学検出デバイス。
【請求項６】
請求項５に記載の光学検出デバイスにおいて、
前記検体注入口の容積は、前記流路および前記検体容器の合計容積以下であることを特徴とする光学検出デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学検出デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
光学測定とは検体の光学的な特性を評価する試験であり、屈折率測定、紫外・可視・赤外吸光度測定、吸収スペクトル測定、蛍光測定などに代表され、今日様々な分野に適用されている。これらは光源、検体容器、検出器から構成され、例えば紫外・可視吸光度測定は、光源から紫外線もしくは可視光を検体容器内の検体に照射し、透過した光を検出器で検出して、検体に吸収された光を測定することにより検体内の目的成分の濃度を計測する方法である。
【０００３】
例えば、特許文献1には、LEDや半導体レーザーなどを光源とし、マイクロセル内に流れる液体に必要な任意の波長の光を照射して、液体内を透過してマイクロセル外に出てきた光を検出器で検出する水質計が説明されている。
【０００４】
また、特許文献2には、入射窓および出射窓をもつ円筒形状または球形状の反射鏡の中心に円筒形のフローセルを設けた検出装置について説明されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開2004-219183号公報
【特許文献２】特開平6-213803号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献1に記載の方法は、液体が通過するマイクロセル内に反射膜が設けられており、液体を連続的に流しながら液体の吸光度を測定することができる。しかし、この方法では、測定時間の経過とともに反射膜に液体の汚れが付着し、感度が低下する恐れがあり、適宜洗浄液などによるフラッシングなどのメンテナンスが必要であった。
【０００７】
また、特許文献2に記載の方法では、円筒形状または球形状の反射鏡がフローセルの周囲に設置されており、光源に対向して検出器が設置されている。この方法では、キャピラリの交換によって、液体の汚れ付着による感度低下を防ぐことはできる。しかし、小さな空間内で光路長をかせぐために、光源から照射された光が検出器に至るまでに数十回反射鏡で反射させるため、検出する光の強度が低下してしまうという課題がある。すなわち、反射回数が多くなると、反射鏡、フローセルと空気の界面、フローセルとサンプル液の界面それぞれにおいて光のロスが生じ、例えばフローセルの材質がガラス、液体が水、反射鏡が銀の場合、反射鏡で20回反射させた後の検出器に到達する光の強度は、元の光の強度の数パーセントにまで低下するといった課題があった。
【０００８】
そこで本発明は、検体に含まれる汚れが光学検出デバイスの一部に付着することによる感度低下を抑制し、また、光路長を長く確保しつつ、光のロスを抑制することのできる光学検出デバイスを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、検体に対して光を照射する光源と、検体が充填された管形状の検体容器の少なくとも一部を覆う検体容器保持部材と、検体を透過した光を検出する検出器と、を備え、前記検体容器保持部材には、前記光源から照射された光を前記検体容器に導光するための入射スリットと、前記検体容器から前記検出器へ透過光を導光するための出射スリットと、が設けられ、前記光源は前記入射スリットを介して、前記検体容器の軸に対して斜めの方向から前記検体容器内へ光を照射し、前記検出器は、前記検体容器内を反射し前記出射スリットを介して導光された光を検出することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、検体の汚れが光学検出デバイスの一部に付着することによる感度低下を抑制し、また、光路長を長く確保しつつ、光のロスを抑制することのできる光学検出デバイスを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る光学検出デバイスの第一の実施形態を示す斜視図である。
【図２】本発明に係る光学検出デバイスの第一の実施形態を示す上面図である。
【図３】本発明に係る光学検出デバイスの第一の実施形態を示す正面図である。
【図４】ガラスキャピラリに毛細管現象で水を充填する場合の内径と充填高さの関係を示した図である
【図５】光源で発せられる光の入射角度と検体内を透過する距離の合計を示す図である。
【図６】反射面における反射回数と光の透過率および検体内を透過する距離の合計を示す図である。
【図７】本発明に係る光学検出デバイスの第一の実施形態を示す図である。
【図８】本発明に係る光学検出デバイスの第二の実施形態を示す図である。
【図９】本発明に係る光学検出デバイスの第三の実施形態を示す図である。
【図１０】本発明に係る光学検出デバイスの第四の実施形態を示す図である。
【図１１】本発明に係る光学検出デバイスの第四の実施形態を示す断面図である。
【図１２】本発明に係る光学検出デバイスの第五の実施形態を示す図である。
【図１３】本発明に係る光学検出デバイスの第五の実施形態を示す正面図である。
【図１４】本発明に係る光学検出デバイスの第五の実施形態を示す断面図である。
【図１５】本発明に係る光学検出デバイスの第六の実施形態を示す図である。
【図１６】本発明に係る光学検出デバイスの第七の実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、実施例を図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００１３】
図1〜図6を参照して本発明の第1の実施形態について説明する。
【００１４】
図1は本発明の光学検出デバイス10の外観を示した図であり、図2は光学検出デバイス10の上面図、図3は光学検出デバイス10の正面図である。この光学検出デバイスはある波長の光を発する光源1、検体を保持する検体容器3、ある波長の光を検出する検出器2、光を反射する反射板4から構成される。反射板4の内側が光を反射する反射面8となっている。本実施例では、水中に含まれる硝酸、亜硝酸性窒素濃度を測定することを想定し、光源1は540 nmを発するLED、検体容器3は内径0.8 mm、外径1.4 mm、長さ20 mmの両端開放ガラスキャピラリ、検出器2はフォトダイオードで構成される。反射板4には光源からの光を内部に入射するための入射スリット5と、反射板4内の光を外部に出射するための出射スリット6が設けられている。
【００１５】
また、図２に示すように、反射板4は本実施例では正五角形を成している。反射板の形状を正五角形にすることによって効率的に反射板内に光を反射させることができる。反射面8は銀、アルミなどの反射シートや、スパッタリング、めっきなどによって形成される。また、検体容器3は本実施例ではガラスで説明するが、ポリスチレンやアクリルなどの樹脂でもよく、親水性処理が施されていることが好ましい。また光源1と反射板4の間、反射板4と検出器2の間に集光用のレンズを設けてもよい。
【００１６】
検体容器3内には、呈色反応済みの水が充填される。ここで、検体容器3内に検体である呈色反応済みの水を充填するには、毛細管現象を利用する。検体容器であるガラスキャピラリの一端を検体に浸すことで毛細管現象によりガラスキャピラリは検体によって充填される。
【００１７】
図4に毛細管現象によって水がガラスキャピラリ内を充填することのできる高さと内径の関係を表したグラフを示す。このグラフの曲線より下の部分の範囲に収まるように、ガラスキャピラリの内径および長さを決定するとガラスキャピラリ内をすべて水で充填することができる。
【００１８】
光源1から発せられた光は入射スリット5を通り反射板4で囲まれた空間へ導光される。そしてその光は検体容器3を透過し、検体7を透過した後、再び検体容器3を透過し、反射面8に到達する。さらに反射面8で光は反射し、同様の過程を繰り返す。数回同様の過程を繰り返しながら検体容器3の軸方向に進み、光は出射スリット6を通過して、検出器2で透過した光の強度が検出される。
【００１９】
図2のように、光源1は反射板の側面4aに対しθ1の角度をなし、光源中心から出射される光が反射板の側面4aの中心を透過するように設置されている。このようにある一定の角度を持たせなければ、効率的に光路長を長くすることはできない。
【００２０】
例えば、図5は入射角度θ1を変えたときに光が検体内を透過する距離の合計を示したグラフである。ここでは、検体容器3を内径0.8 mm、外径1.4 mmのガラスキャピラリとし、検体7は水、反射面8は銀とし、反射面8で9回反射させた場合の光が透過する検体内の距離の合計を示している。このグラフより、入射角θ1が23°で最大となり、入射角が14°≦θ2≦35°となるように光源1を設置すると、検体内を透過する距離を長くすることができ、検出感度を向上することができる。また入射角が上記の範囲に収まっていると、多少光源位置がずれたとしても、検体内を透過する距離は大きく変化することはなく安定に検出することができる。その他の角度では、角度が数度ずれるだけで検体内を透過する距離は大きく変化する。光源1としてLEDを使用し、レンズなどを用いて特に集光させない場合は、上記の入射角に収まるようにビュー角の小さいLEDを選択するとよい。
【００２１】
また図3のように、光源1は検体容器3の軸方向に垂直な面に対し、θ2の角度をなして設置されている。つまり、光源1と検出器2は、検体容器3の軸方向に対し互いに異なる位置に設置されている。この構成によると、検体内を透過する光は検体容器の軸方向に対しても透過することができるため、検体内を透過する距離を長くすることができ、反射回数を少なくすることができる。この角度が0°の場合、光源1と検出器2は検体容器3の軸方向に垂直な同一平面上に設置されることになる。この場合、光源1から発せられた光は検出器2で検出されるまで同一平面内で反射を繰り返すこととなり、検体内を透過する距離を長くするには反射回数を多くしなければならない。しかし、図6に示すように、反射回数が多くなればなるほど、検出器2に到達する光の強度は小さくなり、例えば20回反射面で反射させると検出器に到達する光の強度は元の強度の数パーセントとなる。ここで、図6の縦軸の透過率とは、入射スリットから入射した光の強度に対する、出射スリットから出射する光の強度の割合と定義する。したがって、反射回数は15回以内とすることが好ましく、さらに言えば、10回以内とすることが好ましい。またθ2は47°以下であることが好ましい。この角度より大きくなると、空気と検体容器3との界面での反射が大きくなり、感度が低下する恐れがある。
【００２２】
また、図1〜図3には図示していないが、実際には光源1から発せられた光が検出器2に直接入らないように、光源1と検出器2の間は遮光された構造となっている。例えば図7のような構造である。この構造では、ブロック20にそれぞれ光源1、検出器2が設置できるような空間が形成され、また検体容器3を設置できるように五角形の貫通穴が形成されている。この貫通穴の内面に銀、アルミなどの反射面8が形成されている。光源1から発せられた光は入射スリット5を通り、反射面8で複数回反射しながら検体容器3内の検体内を透過し、出射スリット6を通り、検出器2で検出される。この構造では、光源1と検出器2は異なる空間に設置されるため、光源1から発せられた光が直接検出器2に到達することを抑制できる。
【００２３】
この構成によると、検体容器は使い捨てのガラスキャピラリであるため、検体が検体容器内を流れても反射面は汚れることがない。したがって、検体汚れの付着による感度低下を抑制することができる。また、光源と検出器が検体容器軸方向に関して異なる位置に設置されているため、反射回数を少なくしながらも検体内を透過する距離を長くすることができ、感度を向上することができる。また、送液装置が不要であり、簡易な構成で手軽に検体の光学特性を測定することができる。
【実施例２】
【００２４】
次に本発明の第2の実施形態を図8を参照して説明する。本実施形態では、ある波長の光を発する光源1、ある波長の光を検出する検出器2、検体を保持する検体容器3、光を反射する反射板4から構成され、反射板の内側が反射面になっている。検体容器は反射板4の内部に設置される。また反射板4の一部には、光源1からの光を反射板4の内側に導光するための入射スリット5が設けられている。本実施形態では、検出器2は反射板4の一端を閉じるように設置されている。
【００２５】
本実施形態によると、光源1から発せられた光は入射スリット5を通り、反射板4内に入射する。その後、検体容器、検体、検体容器を透過した後、反射板4の内壁である反射面で反射する。この過程を数回繰り返し、反射板4の一端に設置された検出器2に到達し、検出器2で検出される。
【００２６】
この構成では、反射板4の一端を検出器で塞ぐため、入射スリット5から反射板4内に入射した光を反射板4の外部に漏らすことなく、効率的に検出器2で検出することができるため、感度が向上する。
【実施例３】
【００２７】
次に本発明の第3の実施形態を図9を参照して説明する。本実施形態では、ある波長の光を発する光源1、ある波長の光を検出する検出器2、検体を保持する検体容器3、光を反射する反射板4から構成され、反射板の内側が反射面になっている。検体容器は反射板4の内部に設置される。また反射板4の一部には、光源1からの光を反射板4の内側に導光するための入射スリット5と、反射板4内の光を外部へ導出するための出射スリット6が設けられている。本実施形態では、反射板4の一端が反射板4bによって閉じられている。
【００２８】
本実施形態によると、光源1から発せられた光は入射スリット5を通り、反射板4内に入射する。その後、検体容器、検体、検体容器を透過した後、反射板4の内壁である反射面で反射する。この過程を数回繰り返した後、出射スリット6を通り、検出器2に到達して、検出器2で検出される。
【００２９】
この構成では、反射板4の一端が反射板4bで塞がれているため、入射スリット5から反射板4内に入射した光を反射板4の外部に漏らすことなく、効率的に検出器2で検出することができるため、感度が向上する。
【実施例４】
【００３０】
本発明の第4の実施形態を図10、図11を参照して説明する。図10は本発明の光学検出デバイス10の外観を示した図であり、ある波長の光を発する光源1、ある波長の光を検出する検出器2、検体7を保持する検体容器3が検体容器3の軸方向一直線上に設置されている。本実施例では、水中に含まれる硝酸、亜硝酸性窒素濃度を測定することを想定し、光源1は540 nmを発するLED、検体容器3は内径0.8 mm、外径1.4 mm、長さ10 mmの両端開放ガラスキャピラリ、検出器2はフォトダイオードで構成される。また、検体容器3内には、呈色反応済みの水が充填されている。ここで、検体容器であるガラスキャピラリ内に検体である呈色反応済みの水を充填するには、実施例1と同様に毛細管現象を利用する。
【００３１】
光源1から発せられた光は、検体容器3の一端から入射する。そして、検体容器内をもう一端まで進む。ここで、水の屈折率は約1.33、ガラスの屈折率は約1.47、空気の屈折率は約1.00であるため、検体容器の中心軸に対する光の入射角をθ3とすると、θ3≦41.2°の角度で入射した光は検体容器3と空気層104の界面で全反射し、検体容器3の半径方向外側へ漏れることはない。そして検体容器3と空気層104の界面で反射を繰り返しながら、もう一端まで進み、検出器2で検出される。41.2°より大きな角度で入射した光は、検体容器の外側へ透過する。したがって、検体容器保持治具101、102は黒色、たとえば黒色のABS樹脂で製作すると、一度検体容器外に出た光の大部分は吸収され、ノイズを抑えることができる。検体容器保持治具101、102の内側に遮光シートを貼ってもよい。また、検体容器保持治具102の検出器側には、遮光板105と検体容器3の内径と同じ大きさの出射スリット6が設けられている。この遮光板105と出射スリット6により、検体7を透過せずに検体容器3のみを透過してきた光は遮光板105で遮光され、検体7を透過してきた光のみが出射スリット6を透過して検出器2で検出されるため、S/N比を向上することができる。
【００３２】
この構成によれば、送液系が不要で簡易な構成で測定することができ、感度よく検体の光学特性、例えば吸光度を測定することができる。また、ガラスキャピラリは使い捨てであるため、検出部が汚れることがなく、経時的な感度低下を抑制することができる。また、ガラスキャピラリに充填される検体量は本実施例では約5 μLであり、極微量での測定が可能で、廃液も少なく環境にも優しい測定方法を実現することができる。
【００３３】
また、本実施例では検体容器3の軸が水平方向になるように光源1、検体容器3、検出器2を設置した例について説明したが、検体容器3の軸が鉛直方向になるように光源1、検体容器3、検出器2を設置してもよい。検体容器3の軸が水平方向になるように設置した場合、検体容器3の材質、検体の接触角、表面張力の関係で、検体容器3の端面において、液体である検体の形状は凸型となる場合もあり、また凹型となる場合もある。例えば、検体容器3がガラスで、検体が純水に近く表面張力が大きい場合、検体容器3に検体を充填した直後は、検体容器3の端面における検体の形状は凸型となっているが、時間経過とともに次第に検体が蒸発して体積が小さくなるに従い凹型に変化する。すると、凸型の場合は凸レンズのように検出器2に対し集光するが、凹型になると凹レンズのような作用となり検出器2に対し光が拡散することとなり、測定時間の経過とともに検出器2で検出される光の強度は小さくなっていく。
【００３４】
一方、検体容器3の軸が鉛直方向になるように設置し、光源1を検体容器3の上部、検出器2を検体容器3の下部、またはその逆に設置した場合は、検体の表面張力によらず重力の影響が大きくなるため、検体容器3の下部端面における検体の形状は下に凸の形となり、測定時間の経過にともなう検体の形状変化が小さい。したがって、表面張力が水のように大きな検体を測定する場合は、検体容器3の軸が鉛直方向になるように設置する方が、時間経過にともなう検出器2で計測される信号強度変化は小さく、安定した測定が可能となる。
【実施例５】
【００３５】
次に本発明の第5の実施形態を図12〜図14を参照して説明する。本実施形態では、実施例1で説明した光学検出デバイスの上流側に反応部110が備わった構造となっている。反応部110は、反応デバイス111、ふた112、検体容器3を接続するためのフェルール115およびナット114、測定する検体を注入する検体注入口113、検体注入口113から光学検出デバイス10まで検体が流れていく流路116および117から構成される。流路117には、吸光度測定など光学測定に必要な呈色反応などを進行させるための粉末などの固体試薬117aがあらかじめ封入されている。検体容器3の内径は流路116および117の流路幅よりも小さい、もしくは同じ大きさとなっている。反応デバイス111はアクリル、ポリカーボネイト、ポリスチレン、ABS、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン、PEEKなどの樹脂や、SUSなどの金属からなり、流路116、117はプラズマ照射やコーティングなどによる親水性処理が施されていることが好ましい。また、ふた112はアクリル、ポリカーボネイト、ポリスチレン、ABS、ポリプロピレン、ポロテトラフルオロエチレン、PEEKなどの樹脂や、ガラス、またSUSなどの金属からなり、樹脂の場合は反応デバイス111と溶着接合や、ボルトなどで接合され、金属の場合はボルトなどで接合される。ふた112が流路116、117に接する部分は、プラズマ照射、コーティングなどの親水性処理が施されていることが好ましい。また、ふた112は、親水性フィルムとしてもよい。流路116、117の流路幅は2.0 mm以下であることが好ましい。
【００３６】
次に本構成による作用を説明する。測定する検体、本実施例では水を検体注入口113へ注入する。すると検体は、ヘッド差および毛細管現象により流路116を流れ、流路117に到達する。流路117にはあらかじめ水質検査に必要な固体試薬117aが封入されており、流路117に到達した検体は前記固体試薬117aと反応し、特定の色に呈色する。その後、検体は検体容器3との接続部分に到達する。ここで、検体容器3の内径の方が流路117の流路幅よりも小さい、もしくは同じ大きさとなっているため、検体は検体容器3の内部に流出し、検体容器3のもう一方の端まで到達して検体容器3内を満たす。検体容器3の端は開放端となっており、端で流路径が急拡大するため検体の流動はここで止まる。
【００３７】
また、検体注入口113の上部113aの体積は流路116および流路117および検体容器3内の合計体積と同じ、もしくは若干小さくなっている。この構成によると、検体注入口113に注入された検体は流路116、117および検体容器3に流出し、内部を満たす。このとき検体注入口113内に残存する検体は検体注入口113の下部113bのみに存在することになる。したがって、113b内に残存する検体は、流路116、117、検体容器3内を満たす固体試薬117aと反応済みの検体とは接しておらず、分離されているため、有機廃液として処理する必要がなく、廃液量を低減することができる。
【００３８】
本構成によれば、特別なスキルを必要とせず、検体を検体注入口113に注入するだけで、検体の光学特性、例えば吸光度を測定することにより検体に含まれるある成分濃度などを簡易に測定することができる。
【００３９】
本実施例では、検体注入口113に流路116、117が一本ずつ接続されている例を示したが、検体注入口113に複数の流路116が接続され、それぞれの流路116に流路117および光学検出デバイス10が接続されていてもよい。この構成の場合、検体注入口113に検体を注入するだけで、複数の流路に検体は分岐され、同時に複数の測定を実行することができる。また、反応部110と、実施例1で説明した光学検出デバイス10を利用した構成を説明したが、実施例2および3で説明した光学検出デバイス10を利用しても、もちろんよい。
【実施例６】
【００４０】
次に本発明の第6の実施形態を図15を参照して説明する。本実施形態では、実施例5で説明した反応部110と、実施例4で説明した光学検出デバイス10を利用した構成となっている。本実施例では検体容器は図15に示すようにT字形の検体容器31となっている。T字形検体容器31aの内径は流路117の流路幅より小さいかもしくは同じ大きさとなっている。T字形検体容器31bの両端は開放端となっている。
【００４１】
本構成によると、検体注入容器113に注入された検体は、実施例5と同様、流路116を通り、流路117であらかじめ封入されている固体試薬117aと反応する。その後、検体容器31aに流入し、T字型の分岐路まで到達し、検体容器31bを満たす。そして、光源1から特定の波長の光が照射され、実施例1で説明したように検体内を透過し、検出器2で検出され、検体の光学特性が計測される。
【００４２】
本構成によれば、特別なスキルを必要とせず、検体を検体注入口113に注入するだけで、検体の光学特性、例えば吸光度を測定することにより検体に含まれるある成分濃度などを簡易に測定することができる。
【実施例７】
【００４３】
次に本発明の第7の実施形態を図16を参照して説明する。本実施形態では、実施例1で説明した光学検出デバイス10を利用し、上流側に送液ポンプ131a、131b、131c、検体容器130a、試薬容器130b、130c、回収容器130d、混合器132a、132bが備わった構成となっている。本実施形態では、実施例1で説明した光学検出デバイス10を利用した構成について説明するが、もちろん、その他の実施例2、3で説明した光学検出デバイス10を利用してもよい。
【００４４】
本構成によると、送液ポンプ131aおよび送液ポンプ131bによりそれぞれ検体および試薬を混合器132aに導入し、二液を混合する。ここで、混合器132aおよび132bは1 mm以下の流路幅を備えたマイクロリアクタであることが好ましい。混合器132aで混合された混合液は滞留部133aに流入し、反応が進行する。滞留部133aの長さは、混合液が所望の時間で流れるように流速とともに調節される。また滞留部133aをオイルバスなどに入れて温度調節を行ってもよい。さらに混合液は混合器132bに流入し、送液ポンプ131cで送液される別の試薬と混合器132bで混合する。その後、滞留部133bで所望の時間、反応させた後、光学検出デバイス10の検体容器3に導入され、光学検出デバイス10により、検体の光学特性が計測される。光学検出デバイス10を通過した混合液は回収容器130dで回収される。
【００４５】
本説明では、送液ポンプが3台、混合器が2台の構成を述べたが、もちろんポンプは1台でも2台でも4台でもそれ以上でもよく、検体の光学特性を計測するのに必要な前処理に合わせてポンプの台数、混合器の台数、滞留部の個数は決定される。
【００４６】
本構成によると、検体を連続的に流しながら検体の光学特性を計測することができる。この場合、検体容器3は一定時間経過した後、新しい検体容器に交換される。本実施例による方法でも、反射面は検体によって汚れることがないため、検体汚れの反射面への付着による感度低下を抑制することができる。  
以上のように説明した構成を利用すると、非常に簡易な方法で吸光度に代表される検体の光学特性を、検体汚れの付着による感度低下を抑制しつつも感度よく計測することができ、かつ、装置を小型化することができる。
【００４７】
なお本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。
【符号の説明】
【００４８】
１  光源
２  検出器
３  検体容器
４、４ａ  反射板
４ｂ  反射板側面
５  入射スリット
６  出射スリット
７  検体
８  反射面
１０  光学検出デバイス
２０  ブロック
３１、３１ａ、３１ｂ  Ｔ字形検体容器
１０１、１０２  検体容器保持治具
１０３  貫通穴
１０４  空気層
１０５  遮光板
１１０  反応部
１１１  反応デバイス
１１２  ふた
１１３  検体注入口
１１３ａ  検体注入口上部
１１３ｂ  検体注入口下部
１１４  ナット
１１５  フェルール
１１６  流路
１１７  流路
１１７ａ  固体試薬
１３０ａ  検体容器
１３０ｂ、１３０ｃ  試薬容器
１３０ｄ  回収容器
１３１ａ、１３１ｂ、１３１ｃ  送液ポンプ
１３２ａ、１３２ｂ  混合器
１３３ａ、１３３ｂ  滞留部
θ1  光源の反射板軸中心に対する入射角度
θ2  光源の反射板の軸方向に垂直な平面に対する入射角度
θ3  光源の検体容器中心軸方向に対する入射角度
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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