(57)【要約】      （修正有）【課題】微小物体が懸濁した液体における微小物体の量を測定するにおいて、溶媒の温度が変化した場合やイオン濃度が異なる溶媒を用いた場合にあっても、被分析溶液中の微小物体の量を正確に測定する。【解決手段】第１電極５または第２電極６の少なくとも一方に第１の周波数の交流電圧を印加して、配線部から微小物体を排除した状態で、検出手段８により第１信号を検出し、前記第１電極または第２電極の少なくとも一方に第２の周波数の交流電圧を印加して、前記配線部に微小物体を凝集した状態で、前記検出手段により第２信号を検出し、前記第１信号と前記第２信号の差により微小物体の量を算出する。【選択図】図１
2012042290.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
微小物体が懸濁した液体における微小物体の量を測定する微小物体量測定装置であって、
前記微小物体量測定装置は、
前記液体に接するように配置された第１電極と、
前記液体に接するように配置された第２電極と、
前記第１電極または前記第２電極に交流電圧を印加する交流電源と、
前記交流電源の周波数を制御する周波数制御手段と、
前記第１電極の測定部に接する前記液体の反射光の強度を検出する検出手段と、
を備え、
前記検出手段により、
前記第１電極または第２電極に、前記測定部から微小物体を排除するような第１の周波数の交流電圧を印加して、第１信号を検出し、
前記第１電極または第２電極に、前記測定部に微小物体を凝集するような第２の周波数の交流電圧を印加して、前記検出手段により第２信号を検出し、
前記第１信号と前記第２信号により微小物体の量を算出すること
を特徴とする微小物体量測定装置。
【請求項２】
前記検出手段は、表面プラズモン共鳴を用いたものであることを特徴とする請求項１記載の微小物体量測定装置。
【請求項３】
前記第２の周波数は電気浸透流が発生する周波数であることを特徴とする請求項１記載の微小物体量測定装置。
【請求項４】
前記第１の周波数を印加した時間が長い場合に、第１信号と前記第２信号との差に対して微小物体の量を少なく算出することを特徴とする請求項１記載の微小物体量測定装置。
【請求項５】
前記液体に接するように配置された第１電極と、
前記液体に接するように配置された第２電極と、
前記第１電極または前記第２電極の少なくとも一方に交流電圧を印加する交流電源と、
前記交流電源の周波数を選択する周波数制御手段と、
前記第１電極の測定部に接する前記液体の誘電率に関係する信号を検出する検出手段と、
を備える微小物体量測定装置を用いて、
微小物体が懸濁した液体における微小物体の量を測定する微小物体量測定方法であって、
前記第１電極または第２電極の少なくとも一方に第１の周波数の交流電圧を印加して、前記測定部から微小物体を排除するステップと、
前記検出手段により第１信号を検出するステップと、
前記第１電極または第２電極の少なくとも一方に第２の周波数の交流電圧を印加して、前記測定部に微小物体を凝集するステップと、
前記検出手段により第２信号を検出するステップと、
前記第１信号と前記第２信号の差により微小物体の量を算出するステップと、
を備えること特徴とする微小物体量測定方法。
【請求項６】
前記微小物体の量を算出するステップにおいて、前記第１の周波数を印加した時間が長い場合に微小物体の量を少なく算出することを特徴とする請求項５記載の微小物体量測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微小物体量測定装置および微小物体量測定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
水中に存在する微小物体、具体的には大きさ０．１μｍから１０μｍ程度の細菌やプラスチック粒子の量を測定する方法として、電気浸透流を用いた検出方法や誘電泳動力を用いた検出方法が提案されている。
【０００３】
誘電泳動力とは、不均一電場中において微小物体に誘起されたダイポールモーメントに働く力である。その強度は電場強度の勾配に比例おり、微小物体の誘電率と溶媒の誘電率の大小関係および電極に印加する電圧の周波数によって、電極に対して引力または斥力が働く。例えば、ポリスチレンの微粒子を純水中に懸濁させたポリスチレン懸濁液の場合、この力は１００ｋＨｚで引力となり、２ＭＨｚで斥力となる。引力となる場合は、電場強度が強い電極のエッジ部近傍に微粒子が捕集され、斥力が働く場合は、電場強度強い電極近傍から、微小物体は離れていき、電場強度が弱い位置に集まる。上記の引力の働く場合を正の誘電泳動いい、斥力が働く場合を負の誘電泳動という。
【０００４】
また、電気浸透流とは、電極近傍に形成される電気二重層に存在するイオンに電気力が働き、当該イオンが動き出すことによって生じる流体の流れのことである。電極に電圧が印加されると印加された電圧と反対の極性を持つイオンが電極近傍に集まり、印加された電圧と同極性をもつイオンは遠ざけられ、電極近傍に電気二重層が形成される。当該イオンには、電極印加された電圧から生じた電場により電気力が働き、電極面近傍で流体の流れが生じる。この流れが電気浸透流である。ここで電極近傍に微小物体があると、上記により発生した流体の流れにより、微小物体は流される。電気浸透流による力の大きさは電極のエッジ部近傍で特に大きく電極中心部に近づくにつれて小さくなる。よって、微小物体は電極上の中央近傍に誘導される。
【０００５】
水中の微小物体に働く力は、上記誘電泳動力と電気浸透流による力の合力が働くことになる。これらの力はそれぞれ印加される交流電圧の周波数の関数となっているため、交流電圧の周波数によって支配的になる力が異なる。例えば、純水中において、電極に印加する電圧の周波数を１００Ｈｚ〜１０ｋＨｚとすると、微小物体に働く力は電気浸透流による力が他の力と比較して支配的となる。
【０００６】
特許文献１には、表面プラズモン共鳴により微小物体の検出を行う方法が記載されている。表面プラズモンとは、金属膜上に励起される自由電子と光の結合モードである。プリズム上に金属膜が配置されており、金属膜上に被検出物が接している場合を考える。プリズムを介して金属膜に光を照射すると、全反射角以上の入射角で入射された光は、全反射され、エバネッセント波が生じる。エバネッセント波は金属膜を減衰しながら透過し、金属膜と被検出物の接する界面まで到達する。このうち特定の入射角（以下、表面プラズモン共鳴角と言う）で入射された場合、金属膜と被検出物の界面に表面プラズモンが励起される。この特定の入射角で波長程度の光の染み出しが生じる。このとき、光の波数と表面プラズモンの波数および周波数が整合しており、共鳴状態にある。表面プラズモンは、金属膜と被検出物の界面を減衰しながら伝搬するため、表面プラズモン共鳴角における反射光の強度は減少する。表面プラズモン共鳴角は、金属膜の表面近傍の誘電率変化に応じて敏感に変化する。従って、表面プラズモン共鳴角の変化量を測定することで、金属表面に付着した物質の濃度を高感度に定量することができる。
【０００７】
図１０に、特許文献１に開示された定性定量分析装置に係る模式図を示す。図１０において、光源１０１から発せられた入射光１０５は、第一のレンズ１０２、第二のレンズ１０３、プリズム１０４、ガラス１０６を経由して第一の金属薄膜１０７に照射される。第一の金属薄膜１０７で反射された反射光１０８は、再度ガラス１０６、プリズム１０４を透過し光検出器１０９へと照射され、ここで入射角毎の光量検出が行われる。またガラス１０６は、被分析溶液１１０を保持する容器１１１の一部を成している。この光学測定系を用い、反射光１０８の光量が最も減少する角度、すなわち表面プラズモン共鳴が発生する条件を満たす入射光１０５の角度を測定する。 ガラス１０６が被分析溶液１１０と接触する面上には第一の金属薄膜１０７のほかに、第二の金属薄膜１１２と第三の金属薄膜１１３とが保持されており、これら二つの金属薄膜１１２、１１３はそれぞれ交流電源１１４と接続されていて電極対を成している。これら電極対間に交流電圧を印加し、被分析溶液１１０に含まれている分子や粒子に誘電泳動力を働かせて、表面プラズモン共鳴を発生する第一の金属薄膜１０７上に分子や粒子を集める。以上のような構成を用いることで、分子や粒子の濃度を局所的に高くさせ、より高感度な表面プラズモン共鳴を利用した屈折率測定を行うことができる。
【０００８】
また、光検出器で得られた測定結果から屈折率の演算を行うための制御演算装置を用い、電極間に印加する交流電圧の周波数と、この交流電圧の電圧値と、この交流電圧の印加時間と、光検出器で得られた測定結果から求めた屈折率とから、被分析溶液中の分子や粒子の量を計測することを行うことができる。
【０００９】
さらに、室温の変動や通電による被分析溶液１１０の温度変動を補正する目的で、温度計測器１１６に接続された温度計測プローブ１１５が第一の金属薄膜１０７の極近傍に設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００３−６５９４７号（平成１５年３月５日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献１記載の技術は、屈折率に基づき、被分析溶液中の分子または粒子の量を計測する。前記計測においては、被分析溶液が、計測対象である微小物体（特許文献１における粒子または分子）と溶媒との混合物であり、かつ、微小物体の誘電率および溶媒の誘電率が所定の値であることを前提とする。
【００１２】
微小物体の誘電率および溶媒の誘電率が所定の値であり、かつ微小物体の誘電率と溶媒の誘電率とが異なれば、微小物体と溶媒との混合比によって、被分析溶液全体の誘電率は一意に定まる。また、屈折率は誘電率の１／２乗に比例する。従って、微小物体の誘電率、溶媒の誘電率、被分析溶液の屈折率により、微小物体と溶媒との混合比、すなわち、被分析溶液における微小物体の量を求めることができる。
【００１３】
ここで問題となるのは、溶媒の誘電率および屈折率である。従来技術においては、溶媒の誘電率が所定の値であることを前提としているため、溶媒の誘電率が特定できない場合には、被分析溶液における微小物体の量を求めることはできない。
【００１４】
溶媒の誘電率および屈折率が変化することは珍しいことでは無い。例えば、表面プラズモンが励起される金属部分は，自由電子によるジュール損があるため温度が上昇し、溶媒の温度も上昇する。溶媒が水の場合、温度が１℃上昇すると屈折率は０．００００１低下する。また，被分析溶液が血液である場合は、人によって溶媒である血漿の誘電率および屈折率が異なる。また、溶媒が水道水である場合は、その取水場所等によってイオン濃度等が異なるため、溶媒の誘電率および屈折率が異なる。従って、特許文献１記載の技術においては、溶媒の誘電率が変化したことにより、測定結果に誤差が生じることが珍しくなかった。
【００１５】
以上の問題に鑑み、本発明は、溶媒の温度が変化した場合やイオン濃度が異なる溶媒を用いた場合にあっても、被分析溶液中の微小物体の量を正確に測定することができる微小物体量測定装置ならびに微小物体量測定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決するために、本発明の微小物体量測定装置は、前記液体に接するように配置された第１電極と、前記液体に接するように配置された第２電極と、前記第１電極または前記第２電極に交流電圧を印加する交流電源と、前記交流電源の周波数を制御する周波数制御手段と、前記第１電極の測定部に接する前記液体の反射光の強度を検出する検出手段と、を備え、前記検出手段により、前記第１電極または第２電極に、前記測定部から微小物体を排除するような第１の周波数の交流電圧を印加して、第１信号を検出し、前記第１電極または第２電極に、前記測定部に微小物体を凝集するような第２の周波数の交流電圧を印加して、前記検出手段により第２信号を検出し、前記第１信号と前記第２信号により微小物体の量を算出することを特徴とする。
【００１７】
また、前記検出手段は、表面プラズモン共鳴を用いたものであることを特徴とする。
【００１８】
また、前記第２の周波数は電気浸透流が発生する周波数であることを特徴とする。
【００１９】
また、前記第１の周波数を印加した時間が長い場合に、第１信号と前記第２信号との差に対して微小物体の量を少なく算出することを特徴とする。
【００２０】
また、本発明の微小物体量測定方法は、前記液体に接するように配置された第１電極と、
前記液体に接するように配置された第２電極と、前記第１電極または前記第２電極の少なくとも一方に交流電圧を印加する交流電源と、前記交流電源の周波数を選択する周波数制御手段と、前記第１電極の測定部Ｓに接する前記液体の誘電率に関係する信号を検出する検出手段と、を備える微小物体量測定装置を用いて、微小物体が懸濁した液体における微小物体の量を測定する微小物体量測定方法であって、前記第１電極または第２電極の少なくとも一方に第１の周波数の交流電圧を印加して、前記測定部Ｓから微小物体を排除するステップと、前記検出手段により第１信号を検出するステップと、前記第１電極または第２電極の少なくとも一方に第２の周波数の交流電圧を印加して、前記測定部Ｓに微小物体を凝集するステップと、前記検出手段により第２信号を検出するステップと、前記第１信号と前記第２信号の差により微小物体の量を算出するステップとを備えること特徴とする。
【００２１】
また、前記微小物体の量を算出するステップにおいて、前記第１の周波数を印加した時間が長い場合に微小物体の量を少なく算出することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
溶媒の温度が変化した場合やイオン濃度が異なる溶媒を用いた場合にあっても、被分析溶液中の微小物体の量を正確に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態に係る微小物体量測定装置の側方断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る第１電極５および第２電極６の構造を概略的に示した図である。
【図３】本発明の実施形態に係る第１電極５および第２電極６の構造を概略的に示した図である。
【図４】本発明の実施形態に係る第１電極５および第２電極６の構造を概略的に示した図である。
【図５】本発明の実施形態に係る微小物体の量を検出する処理フロー図である。
【図６】本発明の実施形態に係る正の誘電泳動により微小物体の捕集された様子を示す模式図である。
【図７】本発明の実施形態に係る電気浸透流によりセンサ部５ａに微小物体が誘導された様子を示す模式図である。
【図８】（ａ）本発明の実施形態に係る入射角を横軸とし、光の強度を縦軸とする第１信号および第２信号のグラフである、（ｂ）本発明の実施形態に係る第２信号から第１信号を減算した差分を表す差分信号のグラフである。
【図９】本発明の実施形態に係る差分検出信号強度と微小物体の数との関係を示すグラフである。
【図１０】従来技術に係る被分析溶液の屈折率測定を表す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態である微小物体量測定装置および微小物体量測定方法について、以下に詳細に説明する。
【実施例１】
【００２５】
（装置の構成）
図１は本実施例に係る微小物体量測定装置の側方断面図を概略的に示したものである。本実施例に係る微小物体量測定装置は光源１とコリメートレンズ２と集光レンズ３とプリズム４とプリズム４上に配置された第１電極５と第２電極６とコリメートレンズ７と光検出部８と周波数制御手段９と交流電源１０とを備える。
【００２６】
第１電極５および第２電極６が配置された面には、ミクロセル（図示せず）または、フローセル（図示せず）が配置され、ミクロセルまたはフローセルに被測定物である液体が収納された場合に、第１電極５および第２電極６が前記液体に接するよう配置される。
【００２７】
光源１は、半導体レーザ、外部共振半導体レーザ、固体レーザ、ガスレーザのいずれを用いてもよい。また、単色性の良いものであれば、ＬＥＤであってもよい。
【００２８】
プリズム４は、ガラス、プラスチック、いずれの材料でもよい。光源１が出射する光に対する吸収率が低い材料を用いれば検出感度が良くなり、また屈折率の高い材料を用いれば検出精度が良くなるので、光源１が発する光量と波長、被測定物である液体およびその濃度、要求する検出精度、検出感度等に応じて適切な材料を選択すれば良い。
【００２９】
コリメートレンズ２、集光レンズ３およびプリズム４は、光源１から発する光線ＬＢの経路Ｃ１上に配置されている。コリメートレンズ２により光線ＬＢは平行光となり集光レンズ３に入射し集光されつつプリズム４に入射し、プリズム４上に配置された第１電極５のセンサ部の中央に位置する測定部Ｓに集光される。センサ部に入射する光線はＰ偏光とする。
【００３０】
測定部Ｓに集光された光線は、測定部Ｓに反射され、光検出部８に受光される。光検出部８はＣＣＤやＣＭＯＳの１次元センサが適している。ＣＣＤやＣＭＯＳの２次元のセンサでもよい。また、検出面が複数に分割されたフォトダイオードであってもよい。
【００３１】
光源１、コリメートレンズ２、集光レンズ３、プリズム４、第１電極５の測定部Ｓ、光検出部８は、全体として表面プラズモン共鳴センサを構成する。表面プラズモン共鳴センサは、測定部Ｓに接する液体の誘電率に関係する信号を検出する検出手段である。
【００３２】
図２、図３、図４は第１電極５および第２電極６の構造を概略的に示した上面図の例である。第１電極５はセンサ部５ａと配線部５ｂとからなる。センサ部５ａの形状は、図２、図３においてはひし形、図４においては円形であるが、そのいずれの形状でも良い。また、多角形等の他の形状であってもよい。
【００３３】
第１電極５は厚さ１００ｎｍ以下の金属の薄膜である。材質としては、金または銀が適しているが、他の金属であっても良い。第１電極５の最適な厚さはその材質によって異なるが、金の場合は、５０ｎｍが最適である。また、第１電極５とプリズム４との密着性を高めるため、間にＴｉやＮｉＣｒ等の下地膜を形成しても良い。
【００３４】
第２電極６は第１電極５のセンサ部５ａの外周と対向するように、第１電極５と同一面内に配置される。第１電極５の材質・厚さと、第２電極６の材質・厚さとは異なっても良いが、同一の材質・厚さであれば、同一の電極作成プロセスで製造することができる。
【００３５】
第１電極５と第２電極６とのうち、少なくとも一方は交流電源１０に接続されており、交流電圧を印加することができる。他方の電極は接地してもよいが、第１電極５を交流電源１０に接続し、第２電極６を交流電源１０に接続し、第１電極５と第２電極６とに位相の反転した交流電圧を印加可能に構成することが好ましい。交流電圧の波形は、Ｓｉｎ波がもっとも適しているが、矩形波、三角波でも使用可能である。交流電源１０は周波数制御手段９からの命令を受けて周波数を変化させることができる。
【００３６】
なお、第１電極５および第２電極６を配置した基板を設けて、該基板をプリズム４に密着させた構成としてもよい。この場合、プリズム４の屈折率と近い屈折率を有する材料を、基板の材料として用いる。センサ部５ａ以外での反射光を抑制し、迷光や干渉性雑音の影響を除去するため、プリズム４の屈折率または基板の屈折率と屈折率が近い接着材またはマッチングオイルをプリズム４と基板との間に塗布してもよい。
【００３７】
（本実施例の処理フロー）
図５に基づき、本実施例に係る微小物体の量を検出する処理フローについて説明する。本処理フローの開始時において、第１電極５および第２電極６が配置された面に配置されたミクロセルまたはフローセルには、微小物体が懸濁した液体が被測定物として収容されており、該液体は、第１電極５および第２電極６に接触している。
【００３８】
まず初めに、周波数制御手段９が交流電源１０に第１の周波数を印加するよう信号を発し、これを受けて交流電源１０は第１の周波数とする交流電圧を第１電極５および／または第２電極６に印加する。第１の周波数は微小物体に対し正の誘電泳動を働かせる。正の誘電泳動は、電界強度が弱い所から電界強度の強い所に向かって働く力なので、電界強度の強い所、すなわち第１電極と第２電極との間で、第１電極５と第２電極６との間隔が狭くなっている所に微小物体は集まる（Ｓ１）。
【００３９】
図６は正の誘電泳動により微小物体の捕集された様子を示した模式図である。センサ部５ａの中央に位置する測定部Ｓは電界強度が弱いため、本実施例の処理フロー開始前に測定部Ｓにあった微小物体も電界強度の強いセンサ部５ａの第１電極５と第２電極６との間隔が狭くなっている所に補集される。そのため、測定部Ｓから微小物体が排除される。
【００４０】
この状態で、センサ部５ａの中央に位置する測定部Ｓにおける反射光の強度の測定を行なう。具体的には、光源１が光を出射し、プリズム４とセンサ部５ａの測定部Ｓとの界面で反射した光を光検出部８で受光し、受光した光の強度に対応する信号を取得する。前記信号は、プリズム４と第１電極５との界面への入射角毎に測定する。これを第１信号とする（Ｓ２）。
【００４１】
以下に、Ｓ２における光の強度の測定について、詳細に説明する。図１に示すように、光源１から発せられた光線ＬＢは経路Ｃ１を辿って、コリメートレンズ２を透過する。コリメートレンズ２により光線ＬＢは平行光となり集光レンズ３に入射し集光されつつプリズム４に入射し、プリズム４上に配置された第１電極５のセンサ部５ａの中央に位置する測定部Ｓに集光される。
【００４２】
センサ部５ａに入射された光は、集光された光であるため、さまざまな入射角の光を含んでいる。このうち、全反射する入射角で入射した光のうち表面プラズモン共鳴角を入射角として入射された光は、センサ部５ａと被測定物との界面に表面プラズモンを励起し、前記界面を減衰しながら伝搬するため、表面プラズモン共鳴角を入射角として入射された光の反射率は他の入射角で入射された光と比較して低下し、反射光の強度は低下する。
【００４３】
センサ部５ａで反射された光は、コリメートレンズ７に入射し、平行光とされたのち経路Ｃ２を辿って光検出部８へ到達する。光検出部８は、プリズム４と第１電極５との界面への入射角毎に反射された光の強度を計測する。なお、光検出部８として、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の２次元のセンサを用いる場合は、同一の入射角に係る信号を合算または平均化することにより、入射角毎の光の強度とする。
【００４４】
次に、第１電極５および／または第２電極６に第２の周波数の電圧を印加する。これにより、第２電極６のエッジ部において電気浸透流が起こり、電位の勾配方向に沿って第１電極５のセンサ部５ａの外周近傍に捕集された微小物体はセンサ部５ａ上へ誘導される（Ｓ３）。
【００４５】
図７は電気浸透流によりセンサ部５ａに微小物体が誘導された様子を示した模式図である。電気浸透流では、電位の勾配方向に沿って力が働くので、第１電極の外周に捕集された微小物体は、センサ部５ａの中央に位置する測定部Ｓに誘導される。
【００４６】
Ｓ２と同様に測定を行ない、第２信号とする（Ｓ４）。
【００４７】
次に第２信号と第１信号の差を算出する（Ｓ５）。図８（ａ）に入射角を横軸とし、光の強度を縦軸とする第１信号および第２信号のグラフを示す。第１信号、第２信号は共に、各々の表面プラズモン共鳴角を底とするＶ字型の谷型波形である。第１信号におけるグラフの谷は、微小物体はほとんど存在しない溶媒の表面プラズモン共鳴角であり、第２信号におけるグラフの谷は、微小物体が凝集された場合の表面プラズモン共鳴角である。測定部Ｓの上面近傍の微小物体の量の変化に伴い、測定部Ｓの上面近傍の誘電率が変化するため、表面プラズモン共鳴角は、第１信号、第２信号でそれぞれ異なる。その差を図８（ａ）のＡに示す。
【００４８】
図８（ｂ）は、第２信号から第１信号を減算した差分を表す差分信号のグラフである。差分信号は、第１信号の表面プラズモン共鳴角付近で最大値となり、第２信号の表面プラズモン共鳴角付近で最小値となるグラフとなる。
【００４９】
次に、最大値と最小値の差の絶対値Ｂを算出し、差分検出信号強度とする（Ｓ６）。また、最大値における入射角と最小値における入射角の差Ｃや、０を横切る点の傾きＤや、０を横切る点の入射角Ｅを差分検出信号強度としても良い。
【００５０】
また、第１信号における表面プラズモン共鳴角と第２信号における表面プラズモン共鳴角との差Ａを差分検出信号強度としても良く、その場合、図８（ｂ）に示す差分信号を求めなくても良い。
【００５１】
最後に、微小物体の量を算出する（Ｓ７）。ステップ（Ｓ７）において算出する量は、被測定物である液体の体積あたりの量であり、すなわち濃度である。
【００５２】
図９に差分検出信号強度と微小物体の量との関係をグラフで示す。図９に示すように差分検出信号強度と微小物体の量との間には有意な対応関係があるので、差分検出信号強度と微小物体の量との対応関係をあらかじめ数式またはテーブルとして記憶しておくことで、差分検出信号強度から微小物体の量を定量できる。なお、差分検出信号強度はステップＳ１において微小物体が濃縮された液体に係る信号強度であり、ステップ（Ｓ９）において算出すべき微小物体の量は、被測定物である液体における微小物体の濃度であるので、図９に示す対応関係には、ステップ（Ｓ１）における微小物体の濃縮率が含まれている。
【００５３】
本実施例によれば、微小物体を排除した状態における誘電率を示す第１信号と、微小物体を凝集した状態における誘電率を示す第２信号とに基づいて、微小物体の量を算出する。第１信号は微小物体を含まない溶媒の誘電率を示すので、第２信号から第１信号を減じることによって、溶媒の誘電率の相違による第２信号の相違を補正することができる。従って、溶媒の温度が変化した場合やイオン濃度が異なる溶媒を用いた場合にあっても、被分析溶液中の微小物体の量を正確に測定することができる。
【００５４】
また、本実施例によれば、第２の周波数は電気浸透流が発生する周波数である。電気浸透流は，流体の流れによるストークス抵抗力で電位の勾配方向に沿って微小物体を動かすため，微小物体を測定部Ｓに凝集させる時間を短縮することができる。
【００５５】
また、第１の周波数を印加する時間とステップ（Ｓ１）における濃縮率とは正の相関があるので、第１の周波数を印加する時間と濃縮率との関係を示す情報をあらかじめ記憶しておき、第１の周波数を印加する時間に基づいて濃縮率を特定し、差分検出信号強度から算出した濃縮後の微小物体の量を濃縮率で除して被測定物である液体における微小物体の量としてもよい。これにより、電圧印加時間が短くても、また長くても微小物体の量を正確に測定することができる。電圧印加時間を短くすれば短時間で測定することができる。また、電圧印加時間を長くすれば、電圧印加時間中により多くの微小物体を補集することができるので、より高感度で測定することができる。
【００５６】
また、差分検出信号強度と電圧印加時間と微小物体の量との関係を、濃縮率を含めた情報としてあらかじめ記憶しておき，第１の周波数を印加した時間が長い場合に差分検出信号強度に対し微小物体の量を少なく、第１の周波数を印加した時間が短い場合に差分検出信号強度に対し微小物体の量を多く算出して良い。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明は微小物体量測定装置及び微小物体量測定方法に係るものであり、水中の微生物の量等の、微小物体の量を検出する水質センサや上記水質センサを搭載した分析装置、浄水器、洗浄機、浄水プラントなどに利用することができる。
【符号の説明】
【００５８】
１  光源
２  コリメートレンズ
３  集光レンズ
４  プリズム
５  第１電極
６  第２電極
７  コリメートレンズ
８  光検出部
９  周波数制御手段
１０  交流電源
【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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