(57)【要約】  キュベットキャリア（１００）は、キュベット（１０９）のための収容容積（１０２）を規定する複数の壁（１０１）と、複数の壁（１０１）に含まれる第１（１０３）及び第２透過領域（１０４）と、第１透過領域（１０３）を通過する光を偏光するように構成される第１光学偏光子（１０３）と、を備える。
2018535397.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
偏光解消動的光散乱法を用いて試料の粒径分布を測定するための装置であって、
光線を発生するための光源と、
キュベットキャリアであって、
キュベットのための収容容積を規定する複数の壁と、
前記複数の壁に含まれる第１及び第２透過領域であって、前記第１透過領域は前記複数の壁のうちの第１壁に配置される、前記第１及び第２透過領域と、
前記第１透過領域を通過する光を偏光するように構成される第１光学偏光子と、
を備えるキュベットキャリアと、
前記キュベットキャリアの前記収容容積に配置されるキュベットと、
前記第１光学偏光子を通過する散乱光を検出するための検出器と、
を備える、装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置であって、
前記第１透過領域及び前記第２透過領域は、前記複数の壁のうちの前記第１壁に配置される、装置。
【請求項３】
装置であって、
キュベットのための収容容積を規定する複数の壁と、
前記複数の壁に含まれる第１及び第２透過領域と、
前記第１透過領域を通過する光を偏光するように構成される第１光学偏光子と、
を備えるキュベットキャリアを備え、
前記第１透過領域及び前記第２透過領域は、前記複数の壁のうちの第１壁に配置され、前記キュベットキャリアは、前記キュベットキャリア内にある前記キュベット内の試料に関する偏光解消動的光散乱測定を実行するためのものであり、前記試料は前記第２透過領域を通して照射され、散乱光が前記第１透過領域を通して検出される、装置。
【請求項４】
先行する請求項のいずれかに記載の装置であって、
前記第２透過領域を通過する光を偏光するように構成される第２光学偏光子をさらに備え、前記第１光学偏光子の偏光軸は、前記第２光学偏光子の偏光軸と任意的に直交する、装置。
【請求項５】
先行する請求項のいずれかに記載の装置であって、
前記複数の壁のうちの第２壁に配置される第３透過領域と、
前記第３透過領域を通過する光を偏光するように構成される第３光学偏光子と、
をさらに備える、装置。
【請求項６】
請求項５に記載の装置であって、
前記第３光学偏光子の偏光軸は、前記第１光学偏光子の偏光軸と直交する、装置。
【請求項７】
請求項５または請求項６に記載の装置であって、
第４透過領域をさらに備える、装置。
【請求項８】
請求項７に記載の装置であって、
前記装置は、
前記光源からの光線が前記第２透過領域を通過し、前記検出器が前記第１光学偏光子を通過する散乱光を検出する第１測定と、
前記光線が前記第４透過領域を通過するように前記キュベットキャリアが回転され、前記検出器が前記第３光学偏光子を通過する散乱光を検出する第２測定と、
を実行するように構成される、装置。
【請求項９】
請求項７または請求項８に記載の装置であって、
前記第４透過領域を通過する光を偏光するように構成される第４光学偏光子をさらに備える、装置。
【請求項１０】
請求項７〜請求項９のいずれかに記載の装置であって、
前記第４透過領域は、前記第２壁に配置される、装置。
【請求項１１】
請求項５〜請求項１０のいずれかに記載の装置であって、
前記第１壁は、前記第２壁に隣接する、装置。
【請求項１２】
先行する請求項のいずれかに記載の装置であって、
前記第１、第２、第３、または、第４透過領域のうちの少なくとも１つは、壁に開口を備える、装置。
【請求項１３】
先行する請求項のいずれかに記載の装置であって、
前記第１及び第２透過領域は、連続する透過領域を形成するように互いに隣接する、装置。
【請求項１４】
請求項７〜請求項１３のいずれかに記載の装置であって、
前記第３及び第４透過領域は、連続する透過領域を形成するように互いに隣接する、装置。
【請求項１５】
先行する請求項のいずれかに記載の装置であって、
前記収容容積に嵌合するように構成されるインサートをさらに備え、前記インサートは、前記収容容積よりも小さい内容積を規定する複数の壁を備える、装置。
【請求項１６】
偏光解消動的光散乱法を用いて、試料内に分散される粒子を特徴づける方法であって、
前記方法は、
前記試料を、キュベットに配置することと、
前記キュベットを、キュベットキャリアに配置することであって、
前記キュベットキャリアは、
キュベットのための収容容積を規定する複数の壁と、
前記複数の壁に含まれる第１及び第２透過領域であって、前記第１透過領域は前記複数の壁のうちの第１壁に配置される、前記第１及び第２透過領域と、
前記第１透過領域を通過する光を偏光するように構成される第１光学偏光子と、
を備える、前記キュベットをキュベットキャリアに配置することと、
前記試料を光源からの光線で照射することであって、前記光線は、前記キュベットキャリアの前記第２透過領域を通過する、前記試料を光源からの光線で照射することと、
前記光線と前記粒子との相互作用により生成される、前記試料からの散乱光を検出することであって、前記散乱光は前記第１光学偏光子を通過する、前記試料からの散乱光を検出することと、
を備える方法。
【請求項１７】
請求項１６に記載の方法であって、
後方散乱、側方散乱、または、前方散乱光が検出される、方法。
【請求項１８】
請求項１６または請求項１７に記載の方法であって、
前記方法は、
前記第１光学偏光子を代替光学偏光子に取り換えることであって、前記代替光学偏光子は、前記第１光学偏光子の偏光軸と直交する偏光軸を有する、前記第１光学偏光子を代替光学偏光子に取り換えることと、
前記代替光学偏光子を通過する、前記試料からの散乱光を検出することと、
をさらに備える、方法。
【請求項１９】
請求項１６または請求項１７に記載の方法であって、
前記キュベットキャリアは、第３透過領域、第４透過領域、及び、前記第３透過領域を通過する光を偏光するように構成される第２光学偏光子をさらに備え、
前記方法は、
前記光線が前記キュベットキャリアの前記第４透過領域を通過するように前記キュベットキャリアを回転させることと、
前記第３光学偏光子を通過する、前記試料からの散乱光を検出することと、
をさらに備える、方法。
【請求項２０】
請求項１６〜請求項１９のいずれかに記載の方法であって、
請求項１〜請求項１５のいずれかに記載の装置を用いること、
を備える、方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
［発明の分野］
本発明は、試料キュベットを保持するためのキャリアに関し、具体的には、光学的な偏光要素を有するキュベットキャリアに関する。
［背景］
動的光散乱法（ＤＬＳ）は、粒子、例えば、ナノ材料及びナノ粒子、の大きさを測定するための強力な手法である。一般的に、粒子を含む、懸濁液または溶液は、透明な試料キュベット内に配置され、垂直方向に偏光されたレーザ光線を照射される。特定の方向に沿って粒子から散乱された光は、入射光の偏光に直交する面において検出され、さらに、粒子の特性を特定するための周知の方法を用いて分析される。粒子からあらゆる方向に散乱された光、例えば前方散乱光、後方散乱光、及び／または、側方散乱光（例えば、入射光に対して９０度の角度の散乱光）などが、検出されうる。
【０００２】
動的光散乱法のさらなる発展である、偏光解消動的光散乱法（ＤＤＬＳ）は、例えば棒、楕円体、円盤、または、球状のヤヌス粒子など、のような、均一な屈折率の球体から外れる粒子、からの散乱における異方性の定量化を実現しようとする。ＤＤＬＳにおいて、散乱光の特定の偏光が検出される。例えば、試料は、垂直方向に偏光された光を照射されてもよく、散乱光の相関関数は、それぞれの散乱された偏光から、個別に、検出経路に沿って検出されてもよい。
【０００３】
例えばＭａｌｖｅｒｎ  Ｚｅｔａｓｉｚｅｒ（登録商標）レンジなどのような、動的光散乱法を実行可能な多くの実験機器が利用可能である。しかしながら、これらの機器は、散乱光の異なる偏光状態を測定できない可能性があり、そのため、偏光解消動的光散乱測定を実行できない。ＤＤＬＳを実行するために、システムハードウェアをアップグレードすること、または、システムを完全に取り換えることは、不必要に高価となりうる。
［発明の概要］
本発明の第１の態様によれば、キュベットのための収容容積を規定する複数の壁を備えるキュベットキャリアと、上記複数の壁に含まれる第１及び第２透過領域と、上記第１透過領域を通過する光を偏光するように構成される第１光学偏光子と、が提供される。
【０００４】
ここで用いられる「偏光子」という用語は、特定の偏光を有する光の成分を通過させ、且つ、他の偏光を有する光の成分を（少なくとも部分的に）遮断するフィルタのことを指す。「偏光する」という用語は、特定の偏光を有する光の成分を優先的に通過させる一方で、他の偏光を有する光の成分を少なくとも部分的に遮断するように偏光子で光をフィルタリングすることを指す。
【０００５】
第２透過領域は、収容容積内の領域を照射するためのものであってもよく、第１透過領域は、上記の領域からの散乱光を検出するためのものであってもよい。
このようなキュベットキャリアは、散乱光の偏光を検出するために光学偏光子を用いてＤＤＬＳ測定を実行できるように、既存の装置を改良するために用いられてもよい。具体的には、キュベットキャリアは、既存のＤＬＳ測定システムのキュベットホルダに嵌め込まれてもよい。試料を含むキュベットは、その後キュベットキャリアに嵌め込まれてもよい。
【０００６】
いくつかの実施形態において、キュベットキャリアは、第２透過領域を通過する光を偏光するように構成される第２光学偏光子をさらに備えてもよい。第１光学偏光子の偏光軸は、第２光学偏光子の偏光軸と直交してもよく、または、第２光学偏光子の偏光軸と平行であってもよい。
【０００７】
第２光学偏光子は、例えば、キュベットキャリア内のキュベットへ入射している光を、キュベット内で試料により光が散乱される前に偏光するために用いられてもよい。あるいは、第２光学偏光子は、試料により散乱された光の偏光を検出するために、第１偏光子と併せて用いられてもよい。
【０００８】
第１透過領域及び第２透過領域は、複数の壁のうちの第１壁に配置されてもよい。第１透過領域及び第２透過領域が第１壁に配置されることは、第１偏光子が試料からの後方散乱光の偏光を検出するために用いられ、且つ、第２偏光子が試料に入射する光線を偏光するために用いられる場合に、特に有用となりうる。
【０００９】
いくつかの実施形態において、キュベットキャリアは、複数の壁のうちの第２壁に配置される第３透過領域、及び、第３透過領域を通過する光を偏光するように構成される第３光学偏光子をさらに備えてもよい。いくつかの実施形態において、第３光学偏光子の偏光軸は、第１光学偏光子の偏光軸と直交してもよく、または、第１光学偏光子の偏光軸と平行でもよい。第３光学偏光子は、例えば、第２透過領域を通して照射された試料により散乱された側方散乱光を偏光するために用いられてもよい。検出器、例えば、ＤＬＳ機器における検出器が、その後、ＤＤＬＳ試験の一部として、偏光された側方散乱光を検出してもよい。
【００１０】
加えて、キュベットキャリアは、第４透過領域、及び、任意的には、第４透過領域を通過する光を偏光するように構成される第４光学偏光子を備えてもよい。例えば、第４透過領域は、収容容積内の領域を照射する手段を提供してもよく、第３透過領域は、収容容積内の照射された領域からの散乱光を検出する手段を提供してもよい。
【００１１】
このようないくつかの実施形態においては、第４光学偏光子の偏光軸は、第２光学偏光子の偏光軸と平行であってもよい。
第４透過領域は、第２壁に配置されてもよい。本実施形態に係るキュベットキャリアの１つの使用例においては、第２及び第４透過領域は、キュベットに入射する光のための窓として用いられてもよい。光線が、第２及び第４透過領域のそれぞれを通って、キュベットキャリアに入射したとき、第１及び第３偏光子は、キュベットキャリア内における光線と試料との相互作用により生じる後方散乱光を偏光するために用いられてもよい。具体的には、第１及び第３偏光子の偏光軸は、例えば、キュベットキャリアの１つの偏光子が、散乱光の水平方向の成分のみを透過し、且つ、別の偏光子が、散乱光の垂直方向の成分のみを透過しうるように、互いに直交するように調整されてもよい。第２及び第４透過領域を介してキュベットキャリアに入射する光の偏光は、試料が常に同じ偏光の光で照射されるように、平行な偏光軸を有するように調整された第２及び第４光学偏光子を含むことにより制御されてもよい。
【００１２】
キュベットキャリアを回転させることにより、散乱光の両方の成分が検出されてもよく、完全なＤＤＬＳ測定が、改良されたシステムにて実行されうる。
いくつかの実施形態において、第１壁は、第２壁と隣接してもよい。第１壁が第２壁と隣接するのは、例えば、上述したように、後方散乱光が測定される場合であってもよい。あるいは、第１壁は、第２壁と対向してもよい。この配置は、例えば、前方散乱光の偏光を検出するために用いられてもよく、つまり、第２透過領域を通過し、試料により前方に散乱される光が、第３光学偏光子を通過して、第３光学偏光子により偏光されてもよく、さらに、第４透過領域を通過して、試料により前方に散乱される光が、第１光学偏光子を通過して、第１光学偏光子により偏光されてもよい。偏光された光は、その後、検出器、例えば、ＤＬＳ機器における検出器により検出されてもよい。
【００１３】
いくつかの実施形態において、第４透過領域は、第３壁に配置されてもよく、第３壁は第２壁に対向する。この配置は、例えば、側方散乱光の偏光を検出するために用いられてもよい。例えば、第２透過領域を通過して、試料により側方に散乱される光が、第３光学偏光子を通過して、第３光学偏光子により偏光されてもよく、さらに、第４透過領域を通過して、試料により側方に散乱される光が、第１光学偏光子を通過して、第１光学偏光子により偏光されてもよい。偏光された光は、その後、検出器、例えば、ＤＬＳ機器における検出器により検出されてもよい。
【００１４】
いくつかの実施形態において、それぞれの透過領域は、複数の壁のうちの異なる壁に配置されてもよい。例えば、第１透過領域は、第３透過領域と対向してもよく、第２透過領域は、第４透過領域と対向してもよい。
【００１５】
いくつかの実施形態において、第１、第２、第３、または、第４透過領域のうちの少なくとも１つは、壁に開口を備えてもよい。あるいは、透過領域のいずれかは、光学部品、例えば、窓、または、レンズを備えてもよい。第１、第２、第３、または、第４光学偏光子のうちの少なくとも１つは、第１、第２、第３、または、第４透過領域のそれぞれを通過する全ての光を偏光するように構成されてもよい。
【００１６】
第１及び第２透過領域は、連続する透過領域を形成するように互いに隣接してもよい。例えば、第１及び第２透過領域は、第１壁において、単一の開口における別々の部分を含んでもよい。同様に、第３及び第４透過領域は、連続する透過領域を形成するように互いに隣接してもよい。
【００１７】
１つまたは複数の光学偏光子は、電磁スペクトルの紫外線、可視、または、近赤外線領域からの光、例えば、２８０−２０００ｎｍの範囲にある波長を有する光、を透過するように構成されてもよい。
【００１８】
いくつかの実施形態においては、複数の壁は、実質的に立方体状の収容容積を規定してもよい。収容容積は、標準サイズのキュベット、例えば、１０ｍｍ×１０ｍｍの試料キュベットを収容するように構成されてもよい。キュベットキャリアは、収容容積に取り外し可能に嵌合するように構成されたインサートをさらに備えてもよく、そのインサートは、収容容積よりも小さい内容積を規定する複数の壁を備える。例えば、インサートの内容積の内法寸法は、およそ、３ｍｍ×３ｍｍであってもよい。インサートは、キュベットキャリアが、異なる大きさのキュベット、または、より小さいガラスキャピラリと互換性を持つことを可能にしうる。例えば、大型のキュベットは、収容容積に挿入されているインサートなしで収容容積に嵌め込まれてもよい一方で、より小型のキュベットは、収容容積に挿入されるインサートを必要としてもよく、より小型のキュベットはこのインサートにより保持されている。
【００１９】
キュベットキャリアの外形は、実質的に立方体であってもよい。キュベットキャリアの外側の水平交差領域は、およそ１２．５ｍｍ×１２．５ｍｍの寸法を有してもよい。これらの寸法は、標準の大型のキュベットの寸法と適合し、これらの寸法のキュベットキャリアが、既存のＤＬＳシステムのキュベットホルダ内に嵌め込まれてもよく、その結果、ＤＬＳシステムの容易な改良が可能になる。
【００２０】
複数の壁は、金属、例えば、アルミニウムまたはステンレス鋼を含んでもよい。複数の壁は、実質的に保護被膜により覆われていてもよい。例えば、複数の壁がアルミニウムを含む場合には、保護被膜は、陽極酸化層であってもよい。金属構造は、既存のＤＬＳシステムのセル領域との熱接触を促進する。
【００２１】
いくつかの実施形態においては、キュベットキャリアは、第１及び／または第３透過領域を通過する光をフィルタリングするように構成される狭帯域フィルタをさらに備えてもよい。具体的には、この狭帯域フィルタは、ＤＬＳ測定のための照射光源と同じ波長の光を透過できるように構成されてもよい。この狭帯域フィルタは、例えば、照射光源の波長の±１ｎｍの範囲内の光の透過を可能にしてもよい。狭帯域フィルタが、例えば、照射光源の波長の±１ｎｍの範囲内の光の透過を可能であることは、蛍光を排除するために有用となりえる。狭帯域フィルタが、例えば、照射光源の波長の±１ｎｍの範囲内の光の透過を可能でなければ、ＤＬＳ測定にノイズをもたらしうる。
【００２２】
いくつかの実施形態においては、光学偏光子のうちの少なくとも１つは、ユーザにより取り外し可能に構成されてもよい。例えば、ユーザは、光学偏光子を異なる光学偏光子に取り換えてもよく、または、偏光子の偏光軸を回転させるために、光学偏光子を回転させてもよい。
【００２３】
本発明の第２の態様によれば、光線を発生するための光源と、本発明の第１の態様のあらゆる実施形態に係るキュベットと、散乱光を検出するための検出器と、を備える、散乱光により試料の粒径分布を測定するための装置が提供される。
【００２４】
本発明の第３の態様によれば、液体試料の光学特性の検査方法が提供される。本方法は、試料をキュベット内に配置することと、キュベットをキュベットキャリア内に配置することであって、キュベットキャリアは、キュベットのための収容容積を規定する複数の壁を備え、第１及び第２透過領域は複数の壁に含まれ、第１光学偏光子は、第１透過領域を通過する光を偏光するように構成される、キュベットを配置することと、光源からの検査線を試料に照射することであって、検査線はキュベットキャリアの第２透過領域を通過する、光源からの検査線を試料に照射することと、第１光学偏光子を通過する、試料からの散乱光を検出することと、を備える。
【００２５】
いくつかの実施形態においては、試料から、後方散乱、側方散乱、または、前方散乱される光が検出されうる。
本方法は、第１光学偏光子を代替光学偏光子に取り換えることであって、代替光学偏光子は、第１光学偏光子の偏光軸と直交する偏光軸を有する、第１光学偏光子を代替光学偏光子に取り換えることと、代替光学偏光子を通過する試料からの散乱光を検出することと、をさらに備えてもよい。
【００２６】
あるいは、キュベットキャリアは、第３透過領域、第４透過領域、及び、第３透過領域を通過する光を偏光するように構成される第３光学偏光子をさらに備えてもよく、本方法は、検査線がキュベットキャリアの第４透過領域を通過するようにキュベットキャリアを回転させることと、第３光学偏光子を通過する試料からの散乱光を検出することと、をさらに備える。このようにして、散乱光の水平方向及び垂直方向の成分の両方が検出されてもよく、偏光解消動的光散乱分析のために用いられてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１の態様に係るキュベットキャリアの概略図であって、キュベットキャリア内に配置するためのキュベットを有する概念図である。
【図２ａ】キュベットキャリアの実施形態の概略図である。
【図２ｂ】図２ａに示すキュベットキャリアと同じ実施形態の概略図であって、図２ａと比べて９０度回転されている概念図である。
【図３】別のキュベットキャリアの概略図である。
【図４】側方散乱光を測定するためのキュベットキャリアの実施形態の上から見下ろした図である。
【図５】側方散乱光を測定するためのキュベットキャリアの別の実施形態の上から見下ろした図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
［詳細な説明］
本発明は、一例として、また、添付図面を参照して、以下にさらに詳細に説明される。
図１は、本発明の第１の態様に係るキュベットキャリア１００の例示的な実施形態を示す。キュベットキャリア１００は、収容容積１０２を規定する複数の壁１０１ａ−ｄを備える。図示された実施形態において、キュベットキャリア１００は、四角形の断面を有する収容容積１０２を形成するように配置された、等しい幅の４つの壁を備える。しかしながら、他の実施形態においては、他の形状の収容容積を形成する他の数の壁が可能である。例えば、キュベットキャリア１００は、１、２、３、５または６つの壁を備えてもよい。複数の壁１０１は、等しい幅であってもよく、または、異なる幅であってもよい。
【００２９】
複数の壁のうちの第１壁１０１ａは、（図１において点線により示された）第１透過領域１０３及び第２透過領域１０４を備える。第１偏光フィルタ１０５は、第１透過領域１０３を完全に覆い、その結果、第１透過領域１０３を通過するあらゆる光は、第１偏光フィルタ１０５を通過する。本実施形態においては、第２透過領域１０４は、壁１０１ａにおける開口であり、光を収容容積１０２内へ通過させる。図示された実施形態においては、第１透過領域１０３及び第２透過領域１０４は、第１壁１０１ａを通る単一の開口を形成するが、他の実施形態においては、これらの領域は分離されてもよい。
【００３０】
複数の壁のうちの第２壁１０１ｂは、（図１において点線により示された）第３透過領域１０６及び第４透過領域１０７を備える。第３偏光フィルタ１０８は、第３透過領域１０６を完全に覆い、その結果、第３透過領域１０６を通過するあらゆる光は、第３偏光フィルタ１０８を通過する。図示された実施形態においては、第３及び第４透過領域１０６，１０７は、第１壁１０１ａにおける第１及び第２透過領域１０３，１０４と同様に、第２壁１０１ｂに単一の開口を形成する。
【００３１】
複数の壁のうちの第３壁１０１ｃは、第２透過領域１０４を通ってキュベットキャリア１００に入射している光線を、（例えば、光線の反射が、散乱光の測定における光学的ノイズの一因となることを避けるために）キュベットキャリア１００から出射させるための、第５透過領域１１１（図１には図示されておらず、図２Ｂに見ることができる）を備えてもよい。同様に、複数の壁のうちの第４壁１０１ｄは、第４透過領域１０７を通ってキュベットキャリア１００に入射している光線をキュベットキャリア１００から出射させるための第６透過領域（図示せず）を備えてもよい。
【００３２】
第２透過領域１０４に対向して設けられる第５透過領域１１１、または、第４透過領域に対向して設けられる第６透過領域は、不可欠なものではない。別の構成においては、代わりに反射要素がキュベットキャリア１００内に設けられ、第２透過領域を介してキュベットキャリア１００に入射している光線を、第２透過領域（または第４透過領域、またはその他のあらゆる適切な透過領域）を介してキュベットキャリアから出射させるように構成されてもよく、同様の反射体が設けられ、第４透過領域を介してキュベットキャリア１００に入射している光線を、第４透過領域（または第２透過領域、またはその他のあらゆる適切な透過領域）を介してキュベットキャリアから出射させるように構成されてもよい。他の実施形態は、第２または第４透過領域を介して入射している光線が、それぞれ、第４または第２透過領域を介してキュベットキャリアから出射しうるように構成されてもよい。
【００３３】
キュベットキャリア１００は、キュベット１０９内の試料の偏光解消動的光散乱（ＤＤＬＳ）特性を調査するために用いられてもよい。キュベット１０９は、収容容積１０２内に配置されてもよい。キュベットキャリア１００は、その後、ＤＬＳ機器に配置され、光源からの光線がキュベット１０９内の試料を照射してもよい。例えば、キュベットキャリア１００は、ＤＤＬＳ測定のためにＤＬＳシステムを改良するために、既存のＤＬＳシステムのキュベットキャリア内に配置されてもよい。
【００３４】
図２Ａ及び２Ｂは、図１に示されるキュベットキャリアがＤＤＬＳ測定のために用いられうる１つの方法を図示している。本実施形態においては、第１偏光フィルタ１０５が光を、第３偏光フィルタ１０８を通過する光の偏光方向に対して直角に偏光するように第１偏光フィルタ１０５は調整される。例えば、第１偏光フィルタ１０５は、光を垂直方向に偏光してもよく、第３偏光フィルタ１０８は、光を水平方向に偏光してもよい。これらの方向は、図２Ａ及び２Ｂにおいて、散乱光２０２上の矢印により表される。
【００３５】
図２Ａは、測定の第１段階を示す。外部の光源からの入射光２０１が、キュベットキャリア内の試料を照射するために用いられる。光源は、例えば、レーザ、例えば、既存のＤＬＳ実験系の一部であるレーザであってもよい。光源は、２８０〜２０００ｎｍの範囲にある波長を有する光を供給してもよい。
【００３６】
入射光２０１は、第２透過領域１０４を通過し、収容容積１０２に入射する。収容容積１０２に収容された試料中の粒子は、光を散乱しうる。光は、あらゆる方向に散乱されうるが、図示された特定の実施形態においては、後方散乱光、例えば、入射光２０１の方向から１６０°−２００°の範囲内で散乱される光、のみが測定される。後方散乱光２０２は、第１透過領域１０３を通過し、第１光学偏光子１０５により偏光される。実質的に、第１光学偏光子１０５の偏光軸と同じ方向に偏光された散乱光２０２の成分のみが、光学偏光子１０５を通過することになる。図示された実施形態において、後方散乱光２０２の垂直偏光成分のみが偏光子１０５を通過して、検出器により検出されうる。検出器は、例えば、フォトダイオードであってもよく、既存のＤＬＳ機器の検出器であってもよい。
【００３７】
第２透過領域１０４を通過している入射光２０１は、第５透過領域１１１を介して収容容積１０２から出射してもよい。
散乱光の水平偏光成分が測定されてもよい。これは、図２Ｂに示される。キュベットキャリア１００は、第２壁１０１ｂが照射光２０１の方を向くように９０°回転されてもよい。この回転は、例えば、キュベットキャリア１００をＤＬＳシステムのキュベットホルダから取り外し、キュベットキャリア１００を９０°回転させ、さらに、キュベットキャリア１００をキュベットホルダ内に戻すことにより、手動で実現されてもよい。あるいは、キュベットキャリア１００を自動で回転させるためにモータが用いられてもよい。あるいは、キュベットキャリア１００は固定支持されてもよく、ただし、第２壁１０１ｂが照射されるように入射光２０１の方向が９０°回転される。
【００３８】
図２Ｂにおいて、入射光２０１は、第４透過領域１０７を通過し、収容容積１０４内の試料により散乱される。繰り返しになるが、図示された実施形態では、後方散乱光のみが測定される。後方散乱光２０２は、第３透過領域１０６を通過し、第３光学偏光子１０８により偏光される。その結果、後方散乱光２０２の水平偏光成分のみが、偏光子１０８を通過する。この光は、その後、検出器により検出されうる。
【００３９】
第４透過領域１０７を通過している入射光２０１は、第６透過領域（図示せず）を介して収容容積１０２から出射してもよい。
このようにして、散乱光の垂直方向、及び、水平方向の両方の成分が測定されうる。これらの測定値を組み合わせて、後方散乱光の偏光が、計算され、ＤＤＬＳ計算のために用いられてもよい。
【００４０】
いくつかの状況において、照射光が既知の偏光状態を有することを確実にすることが重要となりうる。照射光が既知の偏光状態を有することを確実にすることが重要となりうるのは、特に、光源がレーザではない場合にありうる。図３は、このような場合に用いられうるキュベットキャリア３００の別の実施形態を示す。
【００４１】
キュベットキャリア３００は、キュベットキャリア１００の全ての特徴を備える。加えて、第２光学偏光子３０１は、第２透過領域１０４を覆い、第４光学偏光子３０２は、第４透過領域１０７を覆う。第２光学偏光子３０１及び第４光学偏光子３０２は、具体的には、それらが同一の軸に沿って光を偏光するように、例えば、両方の偏光子３０１，３０２が水平方向に光を偏光しうるか、または、両方の偏光子３０１，３０２が垂直方向に光を偏光しうるように、調整されてもよい。
【００４２】
キュベットキャリア３００は、キュベットキャリア１００について説明されたことと同様に、後方散乱光のＤＤＬＳ測定のために用いられうる。この場合、第２透過領域１０４または第４透過領域１０７から入射している入射光２０１は、試料に入射する前に、それぞれ、第２光学偏光子３０１及び第４光学偏光子３０２を通過することになる。入射光は、それゆえに、既知の方向に沿って偏光されることになる。
【００４３】
上記の例は、後方散乱光の測定のみを説明してきた。しかしながら、当業者は、上述された測定と同様の方法を用いて、キュベットキャリアがあらゆる角度の散乱光を検出するように構成されうることを容易に理解するであろう。例えば、第１、第２、第３、及び、第４透過領域、及び、それらのそれぞれの光学偏光子のいずれかは、あらゆる方向の散乱光を検出するために、キュベットキャリアの複数の壁のいずれに配置されてもよい。具体的には、第１透過領域上の第１光学偏光子が、第２透過領域を通過する光線の試料との相互作用から生じる散乱光を偏光するために用いられてもよく、第３透過領域上の第３光学偏光子が、第４透過領域を通過する光線と試料との相互作用から生じる散乱光を偏光するために用いられてもよい。任意の実施形態において、第２及び第４透過領域は、上述のように、試料に入射する光の、既知の、且つ、共通の偏光を確実にするために、第２及び第４光学偏光子により覆われてもよい。
【００４４】
例えば、図４は、側方散乱光、つまり、入射光の方向から実質的に７０°−１１０°に散乱された光、を測定するために用いられうるキュベットキャリア４００の実施形態を示す。キュベットキャリア４００において、透過部分４０１−４０４の各々は、複数の壁４０５ａ−ｄのうちの異なる壁に配置される。第１透過部分４０１は、第１壁４０５ａに配置される。第２透過部分４０２は、第１壁４０５ａに隣接する第２壁４０５ｂに配置される。第３透過部分４０３は、第１壁４０５ａと対向する第３壁４０５ｃに配置される。第４透過部分は、第２壁４０５ｂと対向する第４壁４０５ｄに配置される。第２透過部分４０２及び第４透過部分４０４は、第２及び第４光学偏光子により覆われてもよいし、または、覆われなくてもよい。
【００４５】
キュベットキャリア４００を用いるＤＤＬＳ測定は、キュベットキャリア１００のために用いられる方法と同様に進められてもよい。第１光学偏光子４０６及び第３光学偏光子４０７の偏光軸は、互いに直交するように調整され、例えば、第１光学偏光子４０６は、垂直方向に偏光された光のみを透過するように調整されてもよく、第３光学偏光子は、水平方向に偏光された光のみを透過するように調整されてもよい（図において、散乱光４０９ａ及び４０９ｂ上のＶ及びＨのそれぞれにより示される）。
【００４６】
第１段階において、垂直方向に偏光された側方散乱光が測定される。入射光線４０８は、第２透過領域４０２を通過し、キュベットキャリア４００内の試料により散乱される。側方散乱光４０９ａは、第１透過領域４０１を通過する。この側方散乱光４０９ａの垂直偏光成分は、第１光学偏光子４０６を通過し、検出器により検出される。第２透過領域４０２を通過する入射光線４０８は、第４透過領域４０４を介してキュベットキャリア１００から出射しうる。
【００４７】
第２段階において、水平方向に偏光された側方散乱光が測定される。キュベットキャリアは、１８０°回転され、その結果、入射光線４０８が第４透過領域４０４を通過してキュベットキャリア４００内の試料により散乱される。側方散乱光４０９ｂは、第３透過領域４０３を通過する。第４透過領域４０４を通過する入射光線４０８は、第２透過領域４０２を介してキュベットキャリア１００から出射しうる。この側方散乱光４０９ｂの水平偏光成分は、第３光学偏光子４０７を通過し、検出器により検出される。それゆえに、側方散乱光の垂直方向成分及び水平方向成分の両方が測定され、ＤＤＬＳ解析のために用いられる。
【００４８】
図５は、側方散乱光を測定するための、キュベットキャリア５００を用いた別の方法を図示する。キュベットキャリア５００は、複数の壁のうちの第１壁５０４ａ、第２壁５０４ｂ、第３壁５０５ｃ、及び、第４壁５０５ｄ、にそれぞれ配置された、第１透過領域５０１、第２透過領域５０２、第３透過領域５０３、及び、第４透過領域５０４を備える。側方散乱光を測定するための本実施形態においては、第１壁５０４ａは第２壁５０４ｂに隣接し、且つ、第３壁５０４ｃは、第２壁５０４ｂに隣接すると共に第１壁５０４ａと対向する。第４壁５０５ｄは、第２壁５０４ｂと対向する。
【００４９】
それぞれの透過部分５０１，５０２，５０３は、それぞれの光学偏光子５０５，５０６，５０７により覆われる。第４透過領域５０４は、光学偏光子により覆われない。第１光学偏光子５０５及び第２光学偏光子５０６は、同軸、例えば垂直方向、に沿って光を偏光するように調整される。第３光学偏光子５０７は、第１偏光子５０５及び第２偏光子５０６の軸と直交する軸、例えば水平方向、に沿って光を偏光するように調整される。
【００５０】
ＤＤＬＳ測定のために、キュベットキャリア５００は、第１に、本例にて試料に入射する光が垂直方向に偏光されることを確実にするために、入射光５０８が第１光学偏光子５０５及び第１透過領域５０１を通過するように構成される。光はその後、試料中の粒子により側方散乱される。第１透過領域５０１を介してキュベットに入射し、試料にて散乱されない入射光５０８は、第３透過領域５０３を介してキュベットキャリア５００から出射する。側方散乱光５０９ａは、第２透過領域５０２を通過し、第２偏光子５０６により偏光される。その結果、垂直方向に偏光された側方散乱光５０９ａのみが、第２偏光子を通過し、検出器により検出される。
【００５１】
側方散乱光の水平方向成分を測定するために、キュベットキャリア５００は、９０°回転されてもよく、その結果、入射光５０８は、今度は、第２透過領域５０２を通って試料に入射する。第２光学偏光子５０２は、垂直方向に偏光された入射光５０８のみが試料に伝えられることを確実にすることになる。第２透過領域５０２を介してキュベットに入射し、試料にて散乱されない入射光５０８は、第４透過領域５０４を介してキュベットキャリア５００から出射する。試料により側方散乱された光は、その後、第３透過領域５０３を通過する。第３光学偏光子５０７により、側方散乱光５０９ｂの水平方向成分のみが透過されてその後検出器により検出される。それゆえに、側方散乱光の垂直方向及び水平方向の成分は、３つの透過領域のみを用いて測定されうる。
【００５２】
上述の実施形態は、本発明に係るキュベットキャリアの単なる一例であり、キュベットキャリアの多数の他の実施形態、及び、ＤＤＬＳ測定のためにキュベットキャリアを用いる方法が、本発明の範囲内で可能となることが理解されよう。具体的には、透過領域の構成は、後方散乱、側方散乱、及び、前方散乱光を含むあらゆる方向に散乱される光を測定するために選択されうる。キュベットキャリアは、単一のキュベットキャリアが、散乱光の異なる方向の測定に用いられることを可能にするために、４つより多くの透過領域、及びそれぞれにおける光学偏光子を備えてもよい。光学偏光子は、ユーザにより取り外し可能、または、変更可能であってもよい。例えば、第２及び第４偏光子は取り外し可能であってもよく、または、いずれかの偏光子の向きは、それらの偏光軸を回転させるために変更されてもよい。
【００５３】
加えて、任意の実施形態は、透過領域、具体的には、検出される散乱光の経路内にある透過領域のうちの少なくとも１つを覆う、少なくとも１つの狭帯域フィルタをさらに備えてもよい。狭帯域フィルタは、照射光源の波長の±１ｎｍの範囲にある波長を有する光の透過を可能にしてもよい。狭帯域フィルタは、試料が光源による照射下で蛍光を発する場合に必要とされうる。蛍光は相関関係が無く、それゆえに、ＤＬＳ測定を悪化させる。狭帯域フィルタは、散乱光線から蛍光を大幅に取り除きうる。狭帯域フィルタは、ユーザにより取り外し可能であってもよく、その結果、照明波長にて試料が蛍光を発しない場合に、フィルタによる不必要な損失が回避される。
【００５４】
他の実施形態は、意図的に、添付の特許請求の範囲によって定められるような本発明の範囲内である。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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