(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光束を放射する光源と、
前記光源からの光束を順次波長走査し、該順次波長走査された単色光を直線偏光化する試料照射部と、
前記試料照射部からの直線偏光を所定の変調周波数で所望の２の偏光方位の偏光に交番的に変化させる光弾性変調素子と、
試料が入れられ、前記光弾性変調素子からの２偏光方位の偏光が該試料に交番的に照射されるように設けられた蛍光セルと、
前記試料より発せられた蛍光の進行方向に垂直な平面内で所定方向に偏光した成分を取り出す検光子と、
前記検光子からの蛍光を受光し、電気信号に変換する検出器と、
前記光弾性変調素子により偏光変調される２偏光方位の偏光を前記試料照射部により実質的に同一波長で切り替え、かつその波長を順次変更する制御手段と、
を備え、
前記光弾性変調素子は、所定の変調周波数で水平直線偏光と垂直直線偏光とを交番的に生成し、
前記検光子は、前記試料より発せられた蛍光の進行方向に垂直な平面内で水平方向又は垂直方向に偏光した成分を取り出し、
前記試料を水平直線偏光と垂直直線偏光とで励起してそれぞれの蛍光強度を検出し該水平直線偏光励起時と垂直直線偏光励起時との蛍光強度差より得られる蛍光偏光度の波長スキャン測定を行うことを特徴とする偏光変調蛍光測定装置。
【請求項２】
光束を放射する光源と、
前記光源からの光束を順次波長走査し、該順次波長走査された単色光を直線偏光化する試料照射部と、
前記試料照射部からの直線偏光を所定の変調周波数で所望の２の偏光方位の偏光に交番的に変化させる光弾性変調素子と、
試料が入れられ、前記光弾性変調素子からの２偏光方位の偏光が該試料に交番的に照射されるように設けられた蛍光セルと、
前記試料より発せられた蛍光の進行方向に垂直な平面内で所定方向に偏光した成分を取り出す検光子と、
前記検光子からの蛍光を受光し、電気信号に変換する検出器と、
前記光弾性変調素子により偏光変調される２偏光方位の偏光を前記試料照射部により実質的に同一波長で切り替え、かつその波長を順次変更する制御手段と、
を備え、
前記蛍光セルのところで、前記光源、前記試料照射部及び前記光弾性変調素子の光軸と、前記検出子及び前記検出器の光軸とのなす角度が９０度となるように、該各部材を配置し、
前記光弾性変調素子は、所定の変調周波数で左右の円偏光を交番的に生成し、
前記検光子は、前記試料より発せられた蛍光の進行方向に垂直な平面内で水平方向に偏光した成分を取り出し、
前記試料を左右の円偏光で励起してそれぞれの蛍光強度を検出し該左円偏光励起時と右円偏光励起時との蛍光強度差より得られる蛍光検出円二色性の波長スキャン測定を行うことを特徴とする偏光変調蛍光測定装置。
【請求項３】
光束を放射する光源と、
前記光源からの光束を順次波長走査し、該順次波長走査された単色光を直線偏光化する試料照射部と、
前記試料照射部からの直線偏光を所定の変調周波数で所望の２の偏光方位の偏光に交番的に変化させる光弾性変調素子と、
試料が入れられ、前記光弾性変調素子からの２偏光方位の偏光が該試料に交番的に照射されるように設けられた蛍光セルと、
前記試料より発せられた蛍光の進行方向に垂直な平面内で所定方向に偏光した成分を取り出す検光子と、
前記検光子からの蛍光を受光し、電気信号に変換する検出器と、
前記光弾性変調素子により偏光変調される２偏光方位の偏光を前記試料照射部により実質的に同一波長で切り替え、かつその波長を順次変更する制御手段と、
を備え、
前記光弾性変調素子は、所定の変調周波数で水平直線偏光と垂直直線偏光とを交番的に生成し、
前記検光子は、試料より発せられた蛍光の進行方向に垂直な平面内で水平方向又は垂直方向に偏光した成分を取り出し、
前記試料を水平直線偏光と垂直直線偏光とで励起してそれぞれの蛍光強度を検出し該水平直線偏光励起時と垂直直線偏光励起時との蛍光強度差より得られる蛍光検出直線二色性の波長スキャン測定を行うことを特徴とする偏光変調蛍光測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は偏光変調蛍光測定装置、特に各種の偏光蛍光測定を、一台で高精度、かつ短時間に行うことのできる偏光変調蛍光測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
蛍光法を生体試料に用いる場合、多くは蛋白質やその集合体である細胞内の構造体に結合した蛍光分子からの蛍光を測定することとなる。このため、蛍光分子（低分子）単独の測定では、比較的問題にならない蛍光の偏光度の把握が極めて重要なこととされてきた。
このような蛍光偏光度の測定においては、直線偏光した励起光を蛍光試料に照射し、励起光の進行方向の９０度の角度をなす方向に放射される蛍光を測定するのが一般的である。
【０００３】
ここで、従来は、励起側と蛍光側のそれぞれに偏光子が設置され、偏光子を機械的に回転させ、蛍光の偏光度を測定していた。
また、薬物や毒物、あるいは生体内に存在する機能性生体成分などの生理活性物質の多くはいわゆるキラリティを有し、その生理活性がキラリティ、すなわち物質の絶対構造、立体構造などに強く依存することが広く知られている。その生理活性物質の探索、合成、代謝、作用などの研究においては、その物質のキラリティの把握が極めて重要なこととされてきた。
【０００４】
このようなキラリティを把握し、解析する手段として、蛍光検出円二色性スペクトルが用いられる。
このような蛍光検出円二色性の測定においては、試料を左右の円偏光で励起してそれぞれの蛍光強度を測定し、左円偏光励起と右円偏光励起の蛍光強度差情報より、試料の蛍光検出円二色性を測定している。
【０００５】
また、蛍光検出直線二色性の測定においては、試料を水平直線偏光と垂直直線偏光で励起してそれぞれの蛍光強度を測定し、水平直線偏光励起と垂直直線偏光励起の蛍光強度差情報より、試料の蛍光検出直線二色性を測定している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の偏光変調蛍光測定装置では、１つの波長ごとに偏光子を機械的に回転させ、蛍光偏光度を測定をしていたため、精度に限界があった。そして、偏光子が望ましい方向に位置していないと、得られる蛍光偏光度の値には誤差が含まれてしまう。また、操作に手間がかかり、測定時間が長くなってしまう。
【０００７】
また、従来は、前記蛍光偏光度、蛍光検出円二色性、蛍光検出直線二色性を、それぞれの装置で測定していたが、最近は、一台でこれらの測定を行うことのできる技術の開発が強く望まれていた。
しかしながら、従来の一般的な蛍光測定装置では、蛍光偏光度に加えて、蛍光検出円二色性を適正に測定することができなかった。
【０００８】
本発明は前記従来技術の課題に鑑みなされたものであり、その目的は一台で蛍光偏光度、蛍光検出円二色性、蛍光検出直線二色性の測定を適正に行うことができると共に、測定時間を短縮することのできる偏光変調蛍光測定装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために本発明にかかる偏光変調蛍光測定装置は、光源と、試料照射部と、光弾性変調素子と、蛍光セルと、検光子と、検出器と、制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
前記光源は、光束を放射する。
前記試料照射部は、前記光源からの光束を順次波長走査し、該順次波長走査された単色光を直線偏光化する。
前記光弾性変調素子は、前記試料照射部からの直線偏光を所定の変調周波数で所望の２の偏光方位の偏光に交番的に変化させる。
【００１１】
前記蛍光セルは、試料が入れられ、前記光弾性変調素子からの２偏光方位の偏光が該試料に交番的に照射されるように設けられる。
前記検光子は、前記試料より発せられた蛍光の進行方向に垂直な平面内で所定方向に偏光した成分を取り出す。
【００１２】
前記検出器は、前記検光子からの蛍光を受光し、電気信号に変換する。
前記制御手段は、前記光弾性変調素子により偏光変調される２偏光方位の偏光を前記試料照射部により実質的に同一波長で切り替え、かつその波長を順次変更する。
【００１３】
そして、本発明においては、前記光弾性変調素子が、所定の変調周波数で水平直線偏光と垂直直線偏光とを交番的に生成し、
前記検光子は、前記試料より発せられた蛍光の進行方向に垂直な平面内で水平方向又は垂直方向に偏光した成分を取り出し、
前記試料を水平直線偏光と垂直直線偏光とで励起してそれぞれの蛍光強度を検出し該水平直線偏光励起時と垂直直線偏光励起時との蛍光強度差より得られる蛍光偏光度の波長スキャン測定を行う。
【００１４】
また、前記目的を達成するために、本発明にかかる偏光変調蛍光測定装置は、前記光源と、前記試料照射部と、前記光弾性変調素子と、前記蛍光セルと、前記検光子と、前記検出器と、前記制御手段と、を備えることを特徴とする。
そして、本発明においては、前記蛍光セルのところで、前記光源、前記試料照射部及び前記光弾性変調素子の光軸と、前記検出子及び前記検出器の光軸とのなす角度が９０度となるように、該各部材を配置し、
前記光弾性変調素子は、所定の変調周波数で左右の円偏光を交番的に生成し、
前記検光子は、前記試料より発せられた蛍光の進行方向に垂直な平面内で水平方向に偏光した成分を取り出し、
前記試料を左右の円偏光で励起してそれぞれの蛍光強度を検出し該左円偏光励起時と右円偏光励起時との蛍光強度差より得られる蛍光検出円二色性の波長スキャン測定を行う。
【００１５】
また、前記目的を達成するために、本発明にかかる偏光変調蛍光測定装置は、前記光源と、前記試料照射部と、前記光弾性変調素子と、前記蛍光セルと、前記検光子と、前記検出器と、前記制御手段と、を備えることを特徴とする。
そして、本発明においては、前記光弾性変調素子が、所定の変調周波数で水平直線偏光と垂直直線偏光とを交番的に生成し、
前記検光子が、試料より発せられた蛍光の進行方向に垂直な平面内で水平方向又は垂直方向に偏光した成分を取り出し、
前記試料を水平直線偏光と垂直直線偏光とで励起してそれぞれの蛍光強度を検出し該水平直線偏光励起時と垂直直線偏光励起時との蛍光強度差より得られる蛍光検出直線二色性の波長スキャン測定を行う。
【００１６】
そして、このような蛍光強度差情報を平均の蛍光強度で割ったものを波長と相関させると、蛍光検出直線二色性スペクトルが得られる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明の好適な実施形態について説明する。
図１には本発明の一実施形態にかかる偏光変調蛍光測定装置の概略構成が示されている。なお、本実施形態では、偏光変調蛍光測定装置として、直線二色性（ＬＤ）測定装置に蛍光測定用付属装置を組み合せ、さらに蛍光測定用付属装置の検出器の前段に偏光子を設けたものを想定し、該装置１台により、試料の蛍光偏光度、蛍光検出円二色性、蛍光検出直線二色性を測定する場合について説明する。
【００１８】
蛍光偏光度の測定
同図に示す偏光変調蛍光測定装置は、光源１０と、試料照射部１２と、光弾性変調素子（ＰＥＭ）１６と、蛍光セル１８と、検光子２０と、検出器２２と、制御手段と、を含む。
前記光源１０は、光束を放射する。
【００１９】
前記試料照射部１２は、例えば偏光分光器等よりなり、光源１０からの光束を順次波長走査し、該順次波長走査された単色光を直線偏光化する。
前記ＰＥＭ１６は、分光器１２からの直線偏光を所定の変調周波数ｆで水平直線偏光と垂直直線偏光Ｌ１を交番的に変化させる。
【００２０】
前記蛍光セル１８は、試料２４が入れられ、ＰＥＭ１６よりの水平直線偏光と垂直直線偏光Ｌ１が交番的に試料２４に照射される。
前記検光子２０は、試料２４より発せられた蛍光Ｌ２の進行方向に垂直な平面内で水平方向又は垂直方向に偏光した成分を取り出す。
【００２１】
前記検出器２２は、例えばフォトマルチプライヤ（ＰＭＴ）等よりなり、検光子２０からの蛍光Ｌ２を受光し、電気信号に変換する。
前記制御手段は、例えばＣＰＵ２６等よりなり、ＰＥＭ１６により所定の変調周波数ｆで偏光変調される水平直線偏光と垂直直線偏光Ｌ１を分光器１２により実質的に同一波長で切り替えさせる。また、その波長を順次変更させる。
【００２２】
なお、本実施形態において、分光器１２、ＰＥＭ１６の動作は、それぞれの駆動回路２７，２８、ＣＰＵ２６等の制御手段により制御されている。
本実施形態にかかる偏光変調蛍光測定装置は概略以上のように構成され、以下にその作用について説明する。
【００２３】
まず、分光器１２により順次波長走査された単色光を直線偏光化したのち、ＰＥＭ１６に導入し、変調周波数ｆにより水平直線偏光と垂直直線偏光Ｌ１を交番的に生成し、試料２４に照射している。
ここで、従来は、偏光子を機械的に回転させ、水平直線偏光と垂直直線偏光を交番的に生成していた。
【００２４】
しかしながら、１つの波長ごとに偏光子を機械的に動かし蛍光偏光度を測定をしていたのでは、精度に限界がある。そして、偏光子が望ましい方向に位置していないと、得られる蛍光偏光度の値には誤差が含まれてしまう。また、操作に手間がかかり、測定時間が長くなってしまう。
【００２５】
そこで、本実施形態では、分光器１２と、ＰＥＭ１６と、試料２４に照射する水平直線偏光と垂直直線偏光を分光器１２により実質的に同一波長で切り替え、かつその波長を順次変更させるＣＰＵ２６と、を備えることとしたので、分光器１２により順次波長走査された単色光は直線偏光化されたのち、ＰＥＭ１６に導入され、変調周波数ｆで水平直線偏光と垂直直線偏光が交番的に生成され、試料２４に照射される。
【００２６】
このように本実施形態では、ＣＰＵ２６が励起光の偏光方位をＰＥＭ１６により変調しながら、分光器１２により波長走査させて蛍光偏光度を測定することができるので、測定を自動的に行うことが可能となる。
したがって、１つの波長毎に偏向子を機械的に動かして蛍光偏光度を測定していた従来の測定装置に比較し、測定を適正に行うことができると共に、測定時間の短縮化を図ることができる。
【００２７】
すなわち、従来のように偏光子を機械的に動かすのでなく、ＰＥＭ１６で変調するので、微少な偏光度まで高い精度で測定を行うことが可能となる。
また、偏光度を波長スキャンすることができるので、測定時間が大幅に短縮され、多検体処理が可能となり、波長特性の詳細な解析が可能となる。
そして、試料２４より発せられた蛍光Ｌ２は、検光子２０に入射される。
【００２８】
ここで、本実施形態では、ＰＥＭ１６により励起光の偏光方位を変調しているため、検光子２０では、蛍光の進行方向に垂直な平面内で水平方向に偏光した成分と垂直方向に偏光した成分が取り出される。
検光子２０を出た蛍光Ｌ２は、シャープカット分光フィルタ２９に入り、励起光の散乱光等が良好に除去される。分光フィルタ２９を出た蛍光Ｌ２は、ＰＭＴ２２に入り、電気信号に変換される。
【００２９】
ＰＭＴ２２で得た電気信号は、プリアンプ３０に入り、増幅される。アンプ３０を出た信号は、直流アンプ３２に入り、直流信号成分ＤＣが増幅され、取り出される。アンプ３２を出た直流信号成分ＤＣは、ＰＭＴ印加電圧回路３４に入る。ＰＭＴ印加電圧回路３４は、直流信号成分ＤＣが一定の値となるようにＰＭＴ２２の印加電圧を調節し、ＰＭＴ２２のゲインを制御している。
【００３０】
このようなＰＭＴ２２で得た電気信号のうち、交流信号成分ＡＣは、交流アンプ３６に入り、増幅される。交流アンプ３６を出た交流信号成分ＡＣは、ロックインアンプ３８に入る。
ここで、周波数変換器４０は、ＰＥＭ１６の変調周波数ｆより２倍の角周波数２ｆの信号をつくり出し、ロックインアンプ３８に供給している。
このため、交流アンプ３６を出た交流信号成分ＡＣは、ロックインアンプ３８により同期整流され、ＰＥＭ１６の変調周波数ｆの２倍の角周波数２ｆの信号が取り出される。
【００３１】
ロックインアンプ３８を出た信号は、アンプ４２に入り、増幅される。アンプ４２を出た信号は、Ａ／Ｄ変換器４４に入り、数値データに変換される。
Ａ／Ｄ変換器４４を出たデータは、Ｉ／Ｏ４６を介してＣＰＵ２６に取り込まれる。ＣＰＵ２６を出たデータは、データ処理用コンピュータ４８に入り、蛍光の偏光度を得るための所望の演算処理が行われる。
【００３２】
以上のように本実施形態にかかる蛍光測定装置は、ＣＰＵ２６が励起光の偏光方位をＰＥＭ１６により変調しながら、分光器１２により波長走査させて蛍光偏光度を測定することができるので、測定を自動的に行うことが可能となる。
したがって、１つの波長毎に偏光子を機械的に動かして蛍光偏光度を測定していた従来の測定装置に比較し、測定を適正に行うことができると共に、測定時間の短縮化を図ることができる。
【００３３】
すなわち、従来のように偏光子を機械的に回転させるのでなく、ＰＥＭ１６により変調することができるので、微少な偏光度まで高い精度で測定を行うことができる。
また、偏光度を波長スキャンすることができるので、測定時間が大幅に短縮され、多検体処理が可能となり、波長特性の詳細な解析が可能となる。
【００３４】
なお、本実施形態において、励起光の進行方向に垂直な平面内で、ＰＥＭ１６の主軸が水平方向、鉛直方向に位置する例について説明したが、これに限られるものでなく、励起光の進行方向に垂直な平面内で、その主軸を例えば４５度等傾けて設置してもよい。
また、本実施形態において、励起側にＰＥＭ１６を、蛍光側に検光子２０をそれぞれ設置した例について説明したが、これに限られるものでなく、蛍光偏光度の測定の場合には、励起側に偏光子を、蛍光側にＰＥＭをそれぞれ設置してもよい。
【００３５】
蛍光検出円二色性の測定
つぎに、前記図１に示した蛍光測定装置により、蛍光検出円二色性スペクトルの測定を行う場合について説明する。
この場合には、ＣＰＵ２６等がＰＥＭ１６の動作を制御し、左右の円偏光を交番的に生成させる。
【００３６】
しかしながら、前記図１に示した装置を、検光子２０を配置せずに偏光度の大きい試料の蛍光検出円二色性の測定に用いると、ＰＥＭ１６の光学材料の残留歪により、本来は変調信号の２倍音（２ｆ信号）に含まれるべき蛍光偏光信号が変調信号に同期した信号（ｆ信号）にも含まれてしまう。
【００３７】
特に対象とする分子が高分子や高分子に結合した蛍光プローブの場合には、蛍光偏光信号が本来の蛍光検出円二色性信号に比べ著しく大きくなり、疑似信号を生む原因となってしまう。
すなわち、前記図１に示した装置のように、蛍光検出円二色性の測定装置に検光子２０を入れないと、試料の偏光度（ｐ）の信号が一部混入してくるため、蛍光検出円二色性の測定において、ＰＥＭ１６の変調の角周波数ｆの２倍の角周波数２ｆを持つ信号（直線二色性信号に相当）が非常に強い場合には、角周波数ｆを持つ円二色性信号に誤差要因（アーティファクト）として乗ってしまうのである。
【００３８】
ここで、検光子２０を設置しない状態で、蛍光側の垂直の偏光と水平の偏光を独立して測定したとする。
垂直偏光の励起光−＞垂直の蛍光強度  Ｉｖｖ＝Ｉｐ
水平偏光の励起光−＞垂直の蛍光強度  Ｉｈｖ＝Ｉｓ
垂直偏光の励起光−＞水平の蛍光強度  Ｉｖｈ＝Ｉｓ´
水平偏光の励起光−＞水平の蛍光強度  Ｉｈｈ＝Ｉｓ´´
【００３９】
ここで、水平励起光強度と垂直励起光強度が等しく、蛍光側の垂直偏光の感度と水平偏光の感度も等しいとすると、
Ｉｐ＝Ｉｖｖ
Ｉｓ＝Ｉｈｖ＝Ｉｖｈ＝Ｉｈｈ
となる。
【００４０】
全蛍光強度に比例する量をＳとすると、ＳとＩｐ，Ｉｓとの関係は
Ｓ＝Ｉｐ＋２＊Ｉｓ
となる。
【００４１】
また、偏光の度合いを意味する強度差Ｄを
Ｄ＝Ｉｐ−Ｉｓ
とすると、蛍光異方性ｒは
ｒ＝Ｄ／Ｓ＝（Ｉｐ−Ｉｓ）／（Ｉｐ＋２＊Ｉｓ）
となる。
【００４２】
蛍光異方性ｒは、完全に偏光解消すると０になり、完全に偏光解消しない場合には０．４となる。ｒ＝０の時は明らかに
Ｉｐ＝Ｉｓ
となる。ｒ＝０．４の時は
ｌｐ＝３＊ｌｓ
となる。
【００４３】
ここで、検光子を設置しない状態で得られる信号は、
ｌｘｖ＋ｌｘｈ
となる。
【００４４】
この信号は、時間と共に変化して励起光が垂直直線偏光になった時に、最大値は、
Ｉｍａｘ＝（Ｉｖｖ＋Ｉｖｈ）
となり、水平直線偏光になった時に、最小値は
Ｉｍｉｎ＝（Ｉｈｖ＋Ｉｈｈ）
となる。
【００４５】
もしも、この時、蛍光色素がタンパクなどの巨大分子に結合していると、蛍光異方性ｒはほとんど０．４となるので、測定される信号（Ｓｉｇｎａｌ）は、
ＡＣ成分＝Ｉｍａｘ−Ｉｍｉｎ
ＤＣ成分＝（Ｉｍａｘ＋Ｉｍｉｎ）／２
となり、
0003940235.tif 000002
となる。
【００４６】
この信号は、２ｆに現われ、蛍光検出円二色性信号はｆに表れるとしているが、一般に蛍光検出円二色性信号が１／１０００以下であるのに対し、この偏光による蛍光検出直線二色性信号は、最大２／３と異常に大きいため、そのわずかの成分でもｆに混入してくれば、本来の蛍光検出円二色性信号に疑似信号として表れることになる。
【００４７】
したがって、本発明では、このような蛍光検出直線二色性信号の影響を低減するため、
ＡＣ成分＝Ｉｍａｘ−Ｉｍｉｎ＝０
にする。
【００４８】
すなわち、蛍光側に水平方向の検光子２０を入れ、測定すると、
Ｉｍａｘ＝Ｉｖｈ＝Ｉｓ
Ｉｍｉｎ＝Ｉｈｈ＝Ｉｓ
となり、
ＡＣ成分＝Ｉｍａｘ−Ｉｍｉｎ＝Ｉｓ−Ｉｓ＝０
となる。
【００４９】
このために、本実施形態では、前記図１に示した装置により蛍光検出円二色性の測定を行う場合には、図２に示すように、試料２４より発せられた蛍光Ｌ２の進行方向（ｘ方向）に垂直な平面内で、水平方向（ｙ方向）に偏光した成分Ａ０，Ｈを取り出すことができるように、検光子２０の偏光方位を水平方向にしているのである。
【００５０】
そして、データ処理用コンピュータ２８がＰＭＴ２２で得た電気信号について所望の演算処理を行う。
なお、検光子２０の設置状態の変更は、手動で、あるいは駆動部、駆動回路、ＣＰＵ２６等の制御回路などにより自動的に行うことができる。
このように、前記図１に示した装置により、例えば生体高分子の蛍光検出円二色性を測定する場合には、検光子２０の偏光方位を水平方向にすることにより、蛍光偏光による誤差要因（アーティファクト）を大幅に低減し、測定誤差を大幅に低減することができる。
【００５１】
しかも、蛍光検出円二色性の測定において、検光子２０の設置状態を工夫し、前記図１に示した装置を用いることとしたので、前記図１に示した装置とは別個独立のものを用いた場合に比較し、汎用性を大幅に向上させることができる。
なお、前記構成においては、試料照射部として偏光分光器を用いた例について説明したが、これに限られるものではなく、例えば分光器と偏光子とを、それぞれ設けてもよい。
【００５２】
また、前記図１では蛍光偏光度を測定した例について説明したが、これに限られるものではなく、蛍光検出直線二色性と蛍光偏光度とは係数の有無の違いのみで本質的には同一であるため、蛍光検出直線二色性信号は、図３に示すように、蛍光偏光度を測定するのと全く同一の光学配置で測定することができ、両者は一定の比例関係にある量として測定される。
【００５３】
すなわち、蛍光検出直線二色性ＦＤＬＤは、次式で表せる。
ＦＤＬＤ＝(２／ln10)×((F90,90 - Ｆ0,90)/( F90,90 + Ｆ0,90))
また、蛍光偏光度Ｐは、次式で表せる。
Ｐ＝((F90,90 - Ｆ0,90)/( F90,90 + Ｆ0,90))
したがって、前記蛍光検出直線二色性ＦＤＬＤは、
ＦＤＬＤ＝(２／ln10)×Ｐ
で表せる。
【００５４】
このように蛍光検出直線二色性ＦＤＬＤと蛍光偏光度Ｐとは、単純な比例関係にあり、蛍光検出直線二色性ＦＤＬＤ信号は勿論、ＰＥＭ１６の変調周波数ｆの２倍音２ｆ信号成分である。
なお、前記図３では、検光子２０を垂直方向に設けた例について説明したが、蛍光偏光度を測定する時と同様、これを水平方向に設けてもよい。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明にかかる偏光変調蛍光測定装置によれば、光源からの光束を順次波長走査し、順次波長走査された単色光を直線偏向化する試料照射部と、該試料照射部からの直線偏光を所定の変調周波数で所望の２の偏光方位の偏光に変化させる光弾性変調素子と、該２偏光方位の偏光を試料照射部により実質的に同一波長で切り替え、かつその波長を順次変更する制御手段と、を備えることとしたので、該制御手段が励起光の偏光方位を光弾性変調素子により変調しながら、試料照射部により波長走査させて蛍光偏光度等を測定することができる。これにより、測定を自動的に行うことが可能となる。
したがって、１つの波長毎に偏光子を機械的に動かして蛍光偏光度を測定していた従来の測定装置に比較し、蛍光偏光度、蛍光検出円二色性、蛍光検出直線二色性の測定を高精度に行うことができると共に、測定時間を大幅に短縮することができる。
また、本発明にかかる偏光変調蛍光測定装置によれば、検光子等の設置状態を工夫することにより、一台で蛍光偏光度、蛍光検出円二色性、蛍光検出直線二色性の測定を適正に行うことができるので、汎用性を大幅に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかる偏光変調蛍光測定装置の概略構成の説明図である。
【図２】図１に示した偏光変調蛍光測定装置により蛍光検出円二色性の測定を行う場合の検光子の設置状態の説明図である。
【図３】図１に示した偏光変調蛍光測定装置により蛍光検出直線二色性の測定を行う場合の説明図である。
【符号の説明】
１０…光源
１２…偏光分光器（試料照射部）
１６…ＰＥＭ（光弾性変調素子）
１８…蛍光セル
２０…検光子
２２…ＰＭＴ（検出器）
２４…試料
２６…ＣＰＵ（制御手段）
【図１】
0003940235.tif 000003
【図２】
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【図３】
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