(57)【要約】【課題】光電子増倍管の感度調整が容易な粒子検出装置を提供する。【解決手段】検査光を発する検査光源１０と、検査光を照射された流体に含まれていた粒子で生じた反応光を検出する光電子増倍管２０と、光電子増倍管２０の増幅電圧を補正するための較正光を発する補正用光源３０と、較正光を受光した光電子増倍管２０の出力値に基づき、光電子増倍管２０の増幅電圧を補正する補正部３０１と、を備える粒子検出装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査光を発する検査光源と、
前記検査光を照射された流体に含まれていた粒子で生じた反応光を検出する光電子増倍管と、
前記光電子増倍管の増幅電圧を補正するための較正光を発する補正用光源と、
前記較正光を受光した前記光電子増倍管の出力値に基づき、前記光電子増倍管の増幅電圧を補正する補正部と、
を備える、粒子検出装置。
【請求項２】
前記較正光の波長帯域が、前記反応光の波長帯域と重なる、請求項１に記載の粒子検出装置。
【請求項３】
前記補正部が、輝度が一定な前記較正光を受光した前記光電子増倍管の出力値に基づき、前記光電子増倍管の出力値が所定の値になるよう、前記光電子増倍管の増幅電圧を補正する、請求項１又は２に記載の粒子検出装置。
【請求項４】
前記補正部が、前記較正光を受光した前記光電子増倍管の出力値と、予め取得された前記光電子増倍管の増幅電圧の対数と前記光電子増倍管の出力の対数との比と、基づき、前記光電子増倍管の増幅電圧を補正する、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の粒子検出装置。
【請求項５】
予め取得された前記光電子増倍管の増幅電圧の対数と前記光電子増倍管の出力の対数との前記比を保存する情報記憶装置を更に備える、請求項４に記載の粒子検出装置。
【請求項６】
それぞれ波長帯域が異なる前記反応光を検出する複数の前記光電子増倍管を備える、請求項１又は２に記載の粒子検出装置。
【請求項７】
それぞれ波長帯域が異なる前記較正光を発する複数の前記補正用光源を備える、請求項６に記載の粒子検出装置。
【請求項８】
前記補正部が、前記較正光を受光した前記複数の光電子増倍管のそれぞれの出力値に基づき、前記複数の光電子増倍管のそれぞれの増幅電圧を補正する、請求項６又は７に記載の粒子検出装置。
【請求項９】
前記補正部が、輝度が一定な前記較正光を受光した前記複数の光電子増倍管のそれぞれの出力値に基づき、前記複数の光電子増倍管のそれぞれの出力値が所定の値になるよう、前記複数の光電子増倍管のそれぞれの増幅電圧を補正する、請求項６ないし８のいずれか１項に記載の粒子検出装置。
【請求項１０】
前記補正部が、前記較正光を受光した前記複数の光電子増倍管のそれぞれの出力値と、前記複数の光電子増倍管のそれぞれについて予め取得された前記光電子増倍管の増幅電圧の対数と前記光電子増倍管の出力の対数との比と、基づき、前記複数の光電子増倍管のそれぞれの増幅電圧を補正する、請求項６ないし９のいずれか１項に記載の粒子検出装置。
【請求項１１】
前記複数の光電子増倍管のそれぞれについて予め取得された前記光電子増倍管の増幅電圧の対数と前記光電子増倍管の出力の対数との前記比を保存する情報記憶装置を更に備える、請求項１０に記載の粒子検出装置。
【請求項１２】
前記補正用光源の点灯消灯回路を更に含む、請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の粒子検出装置。
【請求項１３】
前記補正用光源が発光ダイオードを含む、請求項１ないし１２のいずれか１項に記載の粒子検出装置。
【請求項１４】
前記反応光が蛍光である、請求項１ないし１３のいずれか１項に記載の粒子検出装置。
【請求項１５】
前記反応光が散乱光である、請求項１ないし１３のいずれか１項に記載の粒子検出装置。
【請求項１６】
前記反応光が蛍光及び散乱光である、請求項１ないし１３のいずれか１項に記載の粒子検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は検出技術に関し、粒子検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
バイオクリーンルーム等のクリーンルームにおいては、粒子検出装置を用いて、飛散している微生物粒子や非微生物粒子が検出され、記録される（例えば、特許文献１及び非特許文献１参照。）。粒子の検出結果から、クリーンルームの空調機器の劣化具合を把握可能である。また、クリーンルームで製造された製品に、参考資料として、クリーンルーム内の粒子の検出記録が添付されることもある。
【０００３】
光学式の粒子検出装置は、例えば、クリーンルーム中の気体を吸引し、吸引した気体に光を照射する。気体に微生物粒子や非微生物粒子が含まれていると、光を照射された粒子が蛍光を発したり、粒子において散乱光が生じたりする。そのため、蛍光や散乱光を検出することにより、気体に含まれる微生物粒子や非微生物粒子の数や大きさ等を検出することが可能となる。
【０００４】
また、クリーンルーム以外でも、流体中の粒子を正確に検出する技術が望まれている（例えば、特許文献２参照。）。例えば、エアロゾル中の粒子を正確に検出する技術、プラント配管内の粒子を正確に検出する技術、及び容器中の流体中の粒子を正確に検出する技術が望まれている。
【０００５】
粒子が発する蛍光の強度は、粒子の種類によって異なる場合がある。また、粒子で生じる散乱光の強度も、粒子の種類によって異なる場合がある。そのため、蛍光の強度及び散乱光の強度に基づいて、粒子が生物粒子であるか、あるいは非生物粒子であるかを判別する方法が提案されている（例えば、特許文献３参照。）。
【０００６】
粒子検出装置において、粒子で生じた蛍光及び散乱光を検出するために、光電子増倍管が用いられる場合がある。光電子増倍管は、感度調整が必要となる場合がある（例えば、特許文献４、５参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−８３２１４号公報
【特許文献２】特開平８−２９３３１号公報
【特許文献３】米国特許出願公開第２０１３／００７７０８７号明細書
【特許文献４】特開２０１０−１７５４１５号公報
【特許文献５】特許第５１４０６９７号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】長谷川倫男他，「気中微生物リアルタイム検出技術とその応用」，株式会社山武，azbil Technical Review 2009年12月号，p.2-7，2009年
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来、光電子増倍管の感度調整をする際には、フローセルに特別な試薬を注入したり、フローセルを切り替えたりする装置、あるいは光電子増倍管の増幅電圧を変化させて最適地を探索する装置があるが、従来の装置における光電子増倍管の感度調整方法は煩雑である。これに対し、本発明は、光電子増倍管の感度調整が容易な粒子検出装置を提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の態様は、（ａ）検査光を発する検査光源と、（ｂ）検査光を照射された流体に含まれていた粒子で生じた反応光を検出する光電子増倍管と、（ｃ）光電子増倍管の増幅電圧を補正するための較正光を発する補正用光源と、（ｄ）較正光を受光した光電子増倍管の出力値に基づき、光電子増倍管の増幅電圧を補正する補正部と、を備える、粒子検出装置である。
【００１１】
上記の粒子検出装置において、較正光の波長帯域が、反応光の波長帯域と重なっていてもよい。
【００１２】
上記の粒子検出装置において、補正部が、輝度が一定な較正光を受光した光電子増倍管の出力値に基づき、光電子増倍管の出力値が所定の値になるよう、光電子増倍管の増幅電圧を補正してもよい。また、補正部が、較正光を受光した光電子増倍管の出力値と、予め取得された光電子増倍管の増幅電圧の対数と光電子増倍管の出力の対数との比と、基づき、光電子増倍管の増幅電圧を補正してもよい。上記の粒子検出装置が、予め取得された光電子増倍管の増幅電圧の対数と光電子増倍管の出力の対数との比を保存する情報記憶装置をさらに備えていてもよい。
【００１３】
上記の粒子検出装置が、それぞれ波長帯域が異なる反応光を検出する複数の光電子増倍管を備えていてもよい。また、上記の粒子検出装置が、それぞれ波長帯域が異なる較正光を発する複数の補正用光源を備えていてもよい。この場合、補正部が、較正光を受光した複数の光電子増倍管のそれぞれの出力値に基づき、複数の光電子増倍管のそれぞれの増幅電圧を補正してもよい。また、補正部が、輝度が一定な較正光を受光した複数の光電子増倍管のそれぞれの出力値に基づき、複数の光電子増倍管のそれぞれの出力値が所定の値になるよう、複数の光電子増倍管のそれぞれの増幅電圧を補正してもよい。さらに、補正部が、較正光を受光した複数の光電子増倍管のそれぞれの出力値と、複数の光電子増倍管のそれぞれについて予め取得された光電子増倍管の増幅電圧の対数と光電子増倍管の出力の対数との比と、基づき、複数の光電子増倍管のそれぞれの増幅電圧を補正してもよい。上記の粒子検出装置が、複数の光電子増倍管のそれぞれについて予め取得された光電子増倍管の増幅電圧の対数と光電子増倍管の出力の対数との比を保存する情報記憶装置をさらに備えていてもよい。
【００１４】
上記の粒子検出装置が、補正用光源の点灯消灯回路をさらに含んでいてもよい。上記の粒子検出装置において、補正用光源が発光ダイオードを含んでいてもよい。反応光が蛍光であってもよいし、散乱光であってもよいし、蛍光及び散乱光の両方であってもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、光電子増倍管の感度調整が容易な粒子検出装置を提供可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る粒子検出装置の模式図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る光電子増倍管の増幅電圧の対数と出力電流の対数との関係を示す模式的なグラフである。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る光電子増倍管の増幅電圧の補正方法を説明するための模式的なグラフである。
【図４】本発明の第１の実施の形態の変形例に係る粒子検出装置の模式図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る粒子検出装置の模式図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る温度と補正係数との関係を示すグラフである。
【図７】本発明の第３の実施の形態に係る粒子検出装置の模式図である。
【図８】本発明の第４の実施の形態に係る粒子検出装置の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号で表している。但し、図面は模式的なものである。したがって、具体的な寸法等は以下の説明を照らし合わせて判断するべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００１８】
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態に係る粒子検出装置は、図１に示すように、検査光を発する検査光源１０と、検査光を照射された流体に含まれていた粒子で生じた反応光を検出する光電子増倍管２０と、光電子増倍管２０の増幅電圧を補正するための較正光を発する補正用光源３０と、較正光を受光した光電子増倍管２０の出力値に基づき、光電子増倍管２０の増幅電圧を補正する補正部３０１と、を備える。ここで、流体とは、例えば液体又は気体である。また、反応光とは、蛍光及び散乱光の少なくとも一方をいう。なお、蛍光は、自家蛍光を含む。
【００１９】
検査光を照射される流体は、例えば、検査領域としての透明なフローセル１００の貫通孔１０１内を流れる。フローセル１００は、例えば、石英ガラスからなる。
【００２０】
検査光源１０は、例えば、フローセル１００内部を流れる蛍光性粒子を検出するための励起光を検査光として発する。検査光源１０としては、発光ダイオード（ＬＥＤ）及びレーザが使用可能である。検査光の波長は、例えば２５０ないし５５０ｎｍである。検査光は、可視光であっても、紫外光であってもよい。検査光が可視光である場合、検査光の波長は、例えば４００ないし５５０ｎｍの範囲内であり、例えば４０５ｎｍである。検査光が紫外光である場合、検査光の波長は、例えば３００ないし３８０ｎｍの範囲内であり、例えば３４０ｎｍである。ただし、検査光の波長は、これらに限定されない。
【００２１】
フローセル１００を流れる流体に含まれる粒子は、例えば、微生物等を含む生体物質、化学物質、ごみ、ちり、及び埃等のダスト等である。微生物の例としては細菌及び真菌が含まれる。細菌の例としては、グラム陰性菌及びグラム陽性菌が挙げられる。グラム陰性菌の例としては、大腸菌が挙げられる。グラム陽性菌の例としては、表皮ブドウ球菌、枯草菌、マイクロコッカス、及びコリネバクテリウムが挙げられる。真菌の例としては、黒カビ等のアスペルギルスが挙げられる。ただし、微生物はこれらに限定されない。
【００２２】
流体に、微生物等の蛍光性粒子が含まれていると、粒子は励起光を照射されて蛍光を発する。例えば、微生物に含まれるリボフラビン（ｒｉｂｏｆｌａｖｉｎ）、フラビンヌクレオチド（ＦＭＮ）、フラビンアデニンジヌクレオチド（ＦＡＤ）、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸（ＮＡＤ（Ｐ）Ｈ）、ピリドキサミン（ｐｙｒｉｄｏｘａｍｉｎｅ）、ピリドキサールリン酸（ｐｙｒｉｄｏｘａｌ−５’−ｐｈｏｓｐｈａｔｅ）、ピリドキシン（ｐｙｒｉｄｏｘｉｎｅ）、トリプトファン（ｔｒｙｐｔｏｐｈａｎ）、チロシン（ｔｙｒｏｓｉｎｅ）、及びフェニルアラニン（ｐｈｅｎｙｌａｌａｎｉｎｅ）等が、蛍光を発する。非生物蛍光性粒子も、励起光を照射されて蛍光を発する。粒子が発する蛍光の波長及び強度は、粒子の種類に依存する傾向にある。
【００２３】
また、励起光を照射された蛍光性粒子及び非蛍光性粒子において、例えばミー散乱による散乱光が生じる。粒子で生じる散乱光の強度は、粒子の粒径に依存する傾向にある。生物粒子の粒径は、微生物の種類毎に異なる。非生物粒子の粒径も、種類毎に異なる。そのため、粒子で生じた蛍光の波長及び強度、並びに散乱光の強度から、流体に含まれる被測定粒子の種類を特定することが可能である。光を照射された粒子において生じた反応光としての蛍光及び散乱光は、粒子から全方位的に発せられる。
【００２４】
光電子増倍管（ＰＭＴ：Ｐｈｏｔｏｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒ  Ｔｕｂｅ）２０は、フローセル１００の貫通孔１０１内部で生じた反応光を受光する。光電子増倍管２０が検出可能な光の波長帯域は、粒子検出装置が検出対象とする粒子で生じる蛍光や散乱光等の反応光の波長帯域と重なるよう設定される。光電子増倍管２０は、例えば、受光した反応光を電子に変換する光電面としての陰極、陰極から放出された電子を二次電子放出によって増倍する電子増倍部、及び増倍された電子を集め、出力電流を出力する陽極を備える。陽極には、電流電圧変換回路が接続されてもよい。
【００２５】
光電子増倍管２０の電子増倍部は、複数のダイノードと呼ばれる電極を備える。第１のダイノードに電子が入射すると、第１のダイノードは二次電子を放出する。二次電子は第２のダイノードに入射し、第２のダイノードは二次電子を放出する。以後、最後のダイノードまで、二次電子の入射と放出が繰り返されて、電子流が増幅される。
【００２６】
光電子増倍管２０の陰極と陽極の間の印加電圧を、増幅電圧という。光電子増倍管２０がｎ個のダイノードを有し、ダイノード間電圧をＥとすると、光電子増倍管２０の増幅電圧Ｖは下記（１）式で与えられる。
Ｖ＝（ｎ＋１）Ｅ        （１）
【００２７】
光電子増倍管２０の感度は、例えば、陰極に入射した光の光強度に対する、陽極の出力電流で定義される。光電子増倍管２０の感度は、光電子増倍管２０の経時劣化に伴い、変化する場合がある。光電子増倍管２０の経時劣化は、増幅電圧と、陰極に入射した光の積算光量等に依存する。光電子増倍管２０の感度は、増幅電圧Ｖを増減して補正することによって、調整することが可能である。また、反応光を光電子増倍管２０に導く光学素子の特性も、経時劣化に伴い、変化する場合がある。
【００２８】
光電子増倍管２０に一定の光強度の光を照射した場合、図２に示すように、光電子増倍管２０の出力電流の対数は、光電子増倍管２０の増幅電圧の対数にほぼ比例する。そのため、光電子増倍管２０に一定の光強度の光を照射した場合における、光電子増倍管２０の増幅電圧の対数と、光電子増倍管２０の出力電流の対数と、の関係は、一次関数等の線形関数に近似することが可能である。
【００２９】
光電子増倍管２０の感度調整を適切な間隔で実行していれば、光電子増倍管２０の増幅電圧の対数と、光電子増倍管２０の出力電流の対数と、の比は、光電子増倍管２０の個体毎に、ほぼ一定であるとみなすことが可能である。また、光電子増倍管２０の増幅電圧の対数と、光電子増倍管２０の出力電流の対数と、の比は、光電子増倍管２０の感度が劣化しても、ほぼ一定とみなすことが可能である。
【００３０】
図１に示す粒子検出装置の光学系に含まれる補正用光源３０は、輝度（光強度）が一定な較正光を発する。較正光の波長帯域は、粒子検出装置が検出対象とする粒子で生じる蛍光や散乱光等の反応光の波長帯域と重なるよう設定される。そのため、較正光の波長帯域は、光電子増倍管２０が検出する光の波長帯域と重なる。補正用光源３０としては、例えば発光ダイオードが使用可能である。補正用光源３０が発した較正光は、例えば波長選択的反射鏡４０を介して光電子増倍管２０に導かれる。波長選択的反射鏡４０としては、ダイクロイックミラー、干渉膜フィルタ、及び光学フィルタ等が使用可能である。
【００３１】
第１の実施の形態に係る粒子検出装置を製造する際、補正用光源３０を組み込んだ後、所定の光強度の較正光が光電子増倍管２０の陰極に入射するよう、補正用光源３０の電源回路等を調整し、粒子検出装置の個体差をなくしてもよい。
【００３２】
第１の実施の形態に係る粒子検出装置は、補正用光源３０を点灯及び消灯させる点灯消灯回路をさらに含みうる。補正用光源３０は、光電子増倍管２０の増幅電圧を補正する時のみに点灯される。そのため、粒子検出装置を運用していると、検査光源１０の累積発光時間と比較して、補正用光源３０の累積発光時間は非常に短くなる。したがって、補正用光源３０の劣化は、検査光源１０の劣化と比較して、著しく遅くなるため、補正用光源３０が発する較正光の輝度は、一定とみなしうる。
【００３３】
補正部３０１は、例えば、中央演算処理装置（ＣＰＵ）３００に含まれる。補正部３０１は、輝度が一定な較正光を受光した光電子増倍管２０の出力電流の値に基づき、光電子増倍管２０の出力電流の値が所定の値になるよう、光電子増倍管２０の増幅電圧を補正する。輝度が一定な較正光を受光した光電子増倍管２０の出力電流の値は、例えば一定時間における平均値であってもよい。出力電流の所定の値は、好ましくは一定の値である。
【００３４】
光電子増倍管２０の増幅電圧を補正する際、補正部３０１は、例えばソフトウェア制御により検査光源１０を消灯し、補正用光源３０を点灯する。
【００３５】
光電子増倍管２０について、予め取得された、増幅電圧の対数ｌｏｇＶと出力電流の対数ｌｏｇＯとの比の定数がＡである場合、光電子増倍管２０の増幅電圧Ｖと出力Ｏの関係は、下記（２）式で与えられる。
ｌｏｇＯ＝Ａ×ｌｏｇＶ＋Ｃ      （２）
ここで、Ｃは定数である。
【００３６】
図３に示すように、例えば１回目の補正時において、輝度が一定の較正光を光電子増倍管２０に照射した時の光電子増倍管２０の増幅電圧の値がＶ1、出力電流の値がＯ1であった場合、上記（２）式の定数Ｃの値Ｃ1は、下記（３）式で与えられる。
Ｃ1＝ｌｏｇＯ1−Ａ×ｌｏｇＶ1      （３）
【００３７】
輝度が一定の較正光を光電子増倍管２０に照射した時の光電子増倍管２０の出力電流の値を所定のターゲット値ＯTにしたい場合、補正部３０１は、光電子増倍管２０の増幅電圧Ｖの値を下記（４）式で与えられるＶ2にする。
Ｖ2＝１０＾｛（ｌｏｇＯT―Ｃ1）／Ａ｝
＝１０＾｛（ｌｏｇＯT―ｌｏｇＯ1＋Ａ×ｌｏｇＶ1）／Ａ｝      （４）
【００３８】
例えば、光電子増倍管２０の増幅電圧の値をＶ2にして粒子検出装置をある期間運用した後、例えば２回目の補正時において、輝度が一定の較正光を光電子増倍管２０に照射した時の光電子増倍管２０の出力電流の値がＯ2になった場合、上記（２）式の定数Ｃの値Ｃ2は、下記（５）式で与えられる。
Ｃ2＝ｌｏｇＯ2−Ａ×ｌｏｇＶ2      （５）
【００３９】
この場合、補正部３０１は、光電子増倍管２０の増幅電圧Ｖの値を下記（６）式で与えられるＶ3にして、輝度が一定の較正光を光電子増倍管２０に照射した時の光電子増倍管２０の出力電流の値が所定のターゲット値ＯTになるようにする。
Ｖ3＝１０＾｛（ｌｏｇＯT―Ｃ2）／Ａ｝
＝１０＾｛（ｌｏｇＯT―ｌｏｇＯ2＋Ａ×ｌｏｇＶ2）／Ａ｝      （６）
【００４０】
さらに例えば、光電子増倍管２０の増幅電圧の値をＶ3にして粒子検出装置をある期間運用した後、例えば３回目の補正時において、輝度が一定の較正光を光電子増倍管２０に照射した時の光電子増倍管２０の出力電流の値がＯ3になった場合、上記（２）式の定数Ｃの値Ｃ3は、下記（７）式で与えられる。
Ｃ3＝ｌｏｇＯ3−Ａ×ｌｏｇＶ3      （７）
【００４１】
この場合、補正部３０１は、光電子増倍管２０の増幅電圧Ｖの値を下記（８）式で与えられるＶ4にして、輝度が一定の較正光を光電子増倍管２０に照射した時の光電子増倍管２０の出力電流の値が所定のターゲット値ＯTになるようにする。
Ｖ4＝１０＾｛（ｌｏｇＯT―Ｃ3）／Ａ｝
＝１０＾｛（ｌｏｇＯT―ｌｏｇＯ3＋Ａ×ｌｏｇＶ3）／Ａ｝      （８）
【００４２】
このように、図１に示す補正部３０１は、較正光を受光した時点における光電子増倍管２０の増幅電圧Ｖの値、輝度が一定の較正光を光電子増倍管２０に照射した時の光電子増倍管２０の出力電流Ｏの値、及び予め取得された光電子増倍管２０の増幅電圧Ｖの対数に対する光電子増倍管２０の出力電流Ｏの対数の比の定数Ａと、基づき、輝度が一定の較正光を光電子増倍管２０に照射した時の光電子増倍管２０の出力電流Ｏの値がターゲット値ＯTになるよう、光電子増倍管２０の増幅電圧Ｖの値を補正する。
【００４３】
なお、補正部３０１は、光電子増倍管２０の出力電流の値から変換された出力電圧の値に基づき、光電子増倍管２０の増幅電圧の値を補正してもよい。
【００４４】
光電子増倍管２０の増幅電圧の補正が終了した際、補正部３０１は、例えばソフトウェア制御により補正用光源３０を消灯し、検査光源１０を点灯する。
【００４５】
なお、補正された光電子増倍管２０の増幅電圧Ｖの値が、許容範囲を超えた場合は、補正部３０１は、光電子増倍管２０に異常が生じた旨、警告を発してもよい。
【００４６】
ＣＰＵ３００には、情報記憶装置４０１が接続されている。情報記憶装置４０１は、補正部３０１が利用する、予め取得された、光電子増倍管２０の増幅電圧Ｖの対数と光電子増倍管２０の出力電流Ｏの対数との比の定数Ａを保存する。なお、補正部３０１が、光電子増倍管２０の出力電圧の値に基づき、光電子増倍管２０の増幅電圧の値を補正する場合は、情報記憶装置４０１は、予め取得された、光電子増倍管２０の増幅電圧の対数と光電子増倍管２０の出力電圧の対数との比の定数を保存する。
【００４７】
上述したように、粒子が発する蛍光の強度は、粒子の種類によって異なる場合がある。また、粒子で生じる散乱光の強度は、粒子の径に依存する。そのため、粒子で生じた蛍光や散乱光等の反応光の強度から、粒子の種類を特定可能である。しかし、光電子増倍管２０の感度、及び反応光を光電子増倍管２０に導く光学素子の特性等が経時劣化すると、反応光の強度を正確に検出できなくなり、反応光の強度に基づいて粒子の種類を正確に特定することが困難になる場合がある。
【００４８】
これに対し、第１の実施の形態に係る粒子検出装置によれば、光電子増倍管２０の感度を補正することが可能であるため、粒子の種類を正確に特定することが可能である。また、反応光を光電子増倍管２０に導く光学素子の特性等が経時劣化した場合も、光電子増倍管２０に入射される較正光が光学素子を透過していれば、光電子増倍管２０の感度補正が、光学素子の経時劣化をも補うこととなる。なお、較正光を光電子増倍管２０に直接入射して、光学素子の経時劣化の影響を除いて、光電子増倍管２０の感度補正を行ってもよい。
【００４９】
また、従来の光電子増倍管の感度調整方法においては、較正光の輝度や、光電子増倍管の増幅電圧等の設定を変更しながら、光電子増倍管の出力を複数回計測して、最適な増幅電圧を探求している。これに対し、第１の実施の形態に係る粒子検出装置によれば、光電子増倍管２０の増幅電圧を補正する際、輝度が一定の較正光を光電子増倍管２０に照射した時の光電子増倍管２０の出力電流Ｏの値を１回計測すれば、計算により、光電子増倍管２０の出力電流Ｏの値が所定のターゲット値ＯTになるような増幅電圧Ｖの値を算出可能である。そのため、短時間で光電子増倍管２０の増幅電圧を補正し、感度を調整することが可能である。したがって、粒子検出装置を連続運転中であっても、短時間のみ検査光源１０を消灯し、光電子増倍管２０の増幅電圧の補正を終了した後、ただちに検査光源１０を点灯して、粒子の検出を再開することが可能である。
【００５０】
第１の実施の形態に係る粒子検出装置において、励起光の強度や、フローセル１００を流れる流体の種類によっては、例えば１日から数週間程度で光電子増倍管２０の感度が低下する場合もあり得る。これに対し、第１の実施の形態に係る粒子検出装置は、光電子増倍管２０の感度調整が容易であり、短時間で行うことが可能である。そのため、光電子増倍管２０の感度調整を頻繁に行っても、粒子検出の停止時間を短時間にすることが可能となる。また、第１の実施の形態に係る粒子検出装置は、装置の立ち上げ毎、粒子の計測を開始する毎、前回の感度調整から一定時間経過する毎、あるいは所定の時刻毎に、光電子増倍管２０の感度調整を行ってもよい。
【００５１】
（第１の実施の形態の変形例）
図４に示すように、補正用光源３０が発した較正光を、波長選択的反射鏡４０を介して、検査領域としてのフローセル１００の貫通孔１０１に照射してもよい。フローセル１００の外壁及び内壁等で反射により散乱した較正光は、レンズ２００で集光されて、光電子増倍管２０に導かれる。図４に示す構成によれば、光電子増倍管２０の感度補正が、フローセル１００の経時劣化をも補うこととなる。
【００５２】
（第２の実施の形態）
第２の実施の形態に係る粒子検出装置は、図５に示すように、補正用光源３０の雰囲気温度を測定する温度計測器５０をさらに備える。補正用光源３０が発光ダイオードである場合、補正用光源３０が発する較正光の光強度は、図６補正用光源３０の雰囲気温度が上昇するほど、低下する傾向にある。
【００５３】
補正用光源３０の雰囲気温度Ｔにおける光電子増倍管２０の出力電流ＯAと、補正用光源３０の雰囲気温度Ｔの影響を補正した光電子増倍管２０の出力電流ＯCと、の関係は、下記（９）式で与えられる。
ＯC＝ＯA／Ｍ      （９）
ここで、Ｍは補正係数であり、下記（１０）式で与えられる。
Ｍ＝−Ｂ×Ｔ＋Ｄ      （１０）
ここで、Ｂ、Ｄは定数であり、補正用光源３０及び光電子増倍管２０の特性等に基づき、予め取得可能である。温度Ｔと、補正係数Ｍと、の関係を示す例を図６に示す。
【００５４】
第２の実施の形態において、図５に示す補正部３０１は、温度計測器５０が計測した補正用光源３０の雰囲気温度の計測値ＴDに基づいて、光電子増倍管２０の出力電流ＯAの値を補正し、補正された光電子増倍管２０の出力電流ＯCの値に基づいて、光電子増倍管２０の増幅電圧Ｖの値を補正する。
【００５５】
例えば、補正部３０１は、温度計測器５０が計測した補正用光源３０の雰囲気温度の計測値ＴDを（１０）式に代入し、当該温度における補正係数ＭDを算出する。さらに、補正部３０１は、光電子増倍管２０の出力電流ＯAの値を補正係数ＭDで割って、光電子増倍管２０の出力電流ＯAの値を補正する。補正部３０１は、補正された光電子増倍管２０の出力電流ＯCの値を用いて、光電子増倍管２０の増幅電圧Ｖの値を補正する。
【００５６】
例えば１回目の補正時、上記（４）式は下記（１１）式で置き換えられる。
Ｖ2
＝１０＾｛（ｌｏｇＯT―ｌｏｇ（Ｏ1／ＭD）＋Ａ×ｌｏｇＶ1）／Ａ｝  （１１）
例えば２回目の補正時、上記（６）式は下記（１２）式で置き換えられる。
Ｖ3
＝１０＾｛（ｌｏｇＯT―ｌｏｇ（Ｏ2／ＭD）＋Ａ×ｌｏｇＶ2）／Ａ｝  （１２）
例えば３回目の補正時、上記（８）式は下記（１３）式で置き換えられる。
Ｖ4
＝１０＾｛（ｌｏｇＯT―ｌｏｇ（Ｏ3／ＭD）＋Ａ×ｌｏｇＶ3）／Ａ｝  （１３）
【００５７】
第２の実施の形態において、情報記憶装置４０１は、上記（１０）式のような、補正用光源３０の雰囲気温度Ｔと、補正係数Ｍと、の関係をさらに保存する。第２の実施の形態に係る粒子検出装置のその他の構成要素は、第１の実施の形態と同様である。第２の実施の形態に係る粒子検出装置によれば、補正用光源３０の雰囲気温度が変動しても、光電子増倍管２０の増幅電圧Ｖを正確に補正することが可能となる。
【００５８】
（第３の実施の形態）
第３の実施の形態に係る粒子検出装置は、図７に示すように、補正用光源３０が発した較正光の一部を反射するハーフミラー６０と、ハーフミラー６０で反射された較正光を受光するフォトデテクター７０と、フォトデテクター７０が受光した較正光の光強度に基づき、補正用光源３０への電流供給を調整して、較正光の光強度が一定になるようフィードバック制御するフィードバック回路８０を備える。なお、ハーフミラー６０の代わりに、較正光の一部を反射可能なガラスウィンドウを使用してもよい。あるいは、ハーフミラー６０等を用いずに、光学系周囲の壁面等により反射散乱された較正光が進行する位置にフォトデテクター７０を配置し、較正光の光強度を測定してもよい。
【００５９】
第３の実施の形態に係る粒子検出装置のその他の構成要素は、第１又は第２の実施の形態と同様である。第３の実施の形態に係る粒子検出装置によれば、仮に補正用光源３０が発した較正光の光強度が変動しても、較正光の光強度は一定になるよう、フィードバック回路８０によってただちに補正される。そのため、第３の実施の形態に係る粒子検出装置によっても、光電子増倍管２０の増幅電圧Ｖを正確に補正することが可能となる。また、フィードバック回路８０による較正光の補正と、第２の実施の形態で説明した、補正用光源３０の雰囲気温度の計測値ＴDに基づく、光電子増倍管２０の出力電流Ｏの値の補正と、を組み合わせることにより、さらに高い精度で光電子増倍管２０の増幅電圧Ｖを補正することが可能となる。
【００６０】
さらには、フォトデテクター７０の出力についても、温度補正をすることにより、よりさらに高い精度で光電子増倍管２０の増幅電圧Ｖを補正することが可能となる。
【００６１】
（第４の実施の形態）
第４の実施の形態に係る粒子検出装置は、図８に示すように、それぞれ波長帯域が異なる反応光を検出する複数の光電子増倍管２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃと、それぞれ波長帯域が異なる較正光を発する複数の補正用光源３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃと、を備える。また、第４の実施の形態に係る粒子検出装置は、フローセル１００内で生じた反応光の進行方向に配置された波長選択的反射鏡９０Ａ、９０Ｂをさらに備える。
【００６２】
波長選択的反射鏡９０Ａは、例えば、波長選択的に、検査光と同じ波長を有する散乱光を反射し、検査光より波長が長い蛍光を透過させる。波長選択的反射鏡９０Ａで反射された散乱光の焦点に、散乱光を検出するための光電子増倍管２０Ａが配置される。波長選択的反射鏡９０Ｂは、例えば、波長選択的に、第１の波長帯域の蛍光を反射し、第２の波長帯域の蛍光を透過させる。波長選択的反射鏡９０Ｂで反射された第１の波長帯域の蛍光の焦点に、第１の波長帯域の蛍光を検出するための光電子増倍管２０Ｂが配置される。波長選択的反射鏡９０Ｂで透過した第２の波長帯域の蛍光の焦点に、第２の波長帯域の蛍光を検出するための光電子増倍管２０Ｃが配置される。
【００６３】
波長選択的反射鏡９０Ａ、９０Ｂとしては、ダイクロイックミラー、干渉膜フィルタ、及び光学フィルタ等が使用可能である。波長選択的反射鏡９０Ａ、９０Ｂは、分光光学系の少なくとも一部をなしている。
【００６４】
例えば、補正用光源３０Ａが発する較正光の波長帯域は、光電子増倍管２０Ａが検出する散乱光の波長帯域と重なる。補正用光源３０Ｂが発する較正光の波長帯域は、光電子増倍管２０Ｂが検出する第１の波長帯域の蛍光の波長帯域と重なる。補正用光源３０Ｃが発する較正光の波長帯域は、光電子増倍管２０Ｃが検出する第２の波長帯域の蛍光の波長帯域と重なる。
【００６５】
補正用光源３０Ａが発した較正光は、波長選択的反射鏡４０Ａを経て、波長選択的反射鏡９０Ａで反射され、光電子増倍管２０Ａに到達する。補正用光源３０Ｂが発した較正光は、波長選択的反射鏡４０Ｂ、４０Ａを経て、波長選択的反射鏡９０Ｂで反射され、光電子増倍管２０Ｂに到達する。補正用光源３０Ｃが発した較正光は、波長選択的反射鏡４０Ｃ、４０Ａを経て、波長選択的反射鏡９０Ｂを透過し、光電子増倍管２０Ｃに到達する。
【００６６】
光電子増倍管２０Ａの増幅電圧を補正する際、補正部３０１は、例えばソフトウェア制御により検査光源１０、補正用光源３０Ｂ、３０Ｃを消灯し、補正用光源３０Ａを点灯する。光電子増倍管２０Ｂの増幅電圧を補正する際、補正部３０１は、例えばソフトウェア制御により検査光源１０、補正用光源３０Ａ、３０Ｃを消灯し、補正用光源３０Ｂを点灯する。光電子増倍管２０Ｃの増幅電圧を補正する際、補正部３０１は、例えばソフトウェア制御により検査光源１０、補正用光源３０Ａ、３０Ｂを消灯し、補正用光源３０Ｃを点灯する。
【００６７】
第４の実施の形態において、補正部３０１は、輝度が一定な較正光を受光した複数の光電子増倍管２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃのそれぞれの出力値と、複数の光電子増倍管２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃのそれぞれについて予め取得された光電子増倍管の増幅電圧の対数と光電子増倍管の出力の対数との比と、基づき、複数の光電子増倍管２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃのそれぞれの出力値が所定の値になるよう、複数の光電子増倍管２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃのそれぞれの増幅電圧を補正する。
【００６８】
複数の光電子増倍管２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃのそれぞれの増幅電圧を補正する具体的な方法は、第１の実施の形態と同様である。
【００６９】
第４の実施の形態において、情報記憶装置４０１は、光電子増倍管２０Ａについて予め取得された増幅電圧の対数と出力の対数との比と、光電子増倍管２０Ｂについて予め取得された増幅電圧の対数と出力の対数との比と、光電子増倍管２０Ｃについて予め取得された増幅電圧の対数と出力の対数との比と、を保存する。
【００７０】
第４の実施の形態に係る粒子検出装置のその他の構成要素は、第１ないし第３の実施の形態のいずれかに係る粒子検出装置と同様である。複数の光電子増倍管２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃのそれぞれの感度の変動が異なる場合があるが、第４の実施の形態に係る粒子検出装置によれば、複数の光電子増倍管２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃのそれぞれの感度を正確に調整することが可能となる。なお、光電子増倍管の数は３つに限定されない。
【００７１】
（その他の実施の形態）
上記のように本発明を実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす記述及び図面はこの発明を限定するものであると理解するべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかになるはずである。例えば、粒子検出装置は、粒子が発する蛍光のみを検出対象としてもよいし、粒子で生じた散乱光のみを検出対象としてもよい。また、例えば、第１の実施の形態の上記式（２）ないし式（８）において、輝度が一定の較正光を光電子増倍管２０に照射する際の光電子増倍管２０の増幅電圧Ｖの値が、前回の補正時において設定された値である例を示したが、輝度が一定の較正光を光電子増倍管２０に照射する際の光電子増倍管２０の増幅電圧Ｖの値は、予め定めた一定値であってもよい。ただし、輝度が一定の較正光を光電子増倍管２０に照射する際の光電子増倍管２０の増幅電圧Ｖの値が、前回の補正時において設定された値であるほうが、補正の前後における光電子増倍管２０の増幅電圧Ｖの値の差が小さくなる傾向にある。このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を包含するということを理解すべきである。
【符号の説明】
【００７２】
１０   検査光源
２０、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ       光電子増倍管
３０、３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ       補正用光源
４０、４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、９０Ａ、９０Ｂ 波長選択的反射鏡
５０   温度計測器
６０   ハーフミラー
７０   フォトデテクター
８０   フィードバック回路
１００ フローセル
１０１ 貫通孔
３００ 中央演算処理装置
３０１ 補正部
４０１ 情報記憶装置
【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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