光散射检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种光散射检测装置，无需将入射光的倾斜角度α设定得较大，就能够将成像透镜的入射侧狭缝的竖直方向的立体角设定得较大，且能够以高S/N比和高检测精度进行测量。光散射检测装置(1)具备：透明的试样池(10)，保持液体试样；光源(20)，对试样池(10)照射相干光；成像光学系统(50)，对从试样池(10)以不同的散射角向周围散射的光进行聚光；狭缝板(40)，用于限制入射至成像光学系统(50)的散射角范围；检测器(70)，对来自成像光学系统(50)的聚光进行受光，狭缝(41)的中心轴(41S)被配置为从成像光学系统(50)的中心轴(50S)向竖直方向一方偏心。偏心。偏心。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光散射检测装置


[0001]本专利技术涉及在用于测量分散在液体试样中的微粒子的分子量、旋转半径(尺寸)等的微观粒子检测装置中所利用的光散射检测装置。

技术介绍

[0002]作为用于对分散在液体试样中的蛋白质等微粒子进行分离的方法，已知有尺寸排阻色谱法(SEC：Size Exclusion Chromatography)。近年来，作为色谱检测装置，除紫外线(UV)吸光度检测装置、示差折射率检测装置以外，还使用多角度光散射(MALS)检测装置。MALS检测装置具有可计算测量试样的分子量、粒径的优点(参照专利文献1以及2)。
[0003]图7示出将散射光产生光源配置于原点的情况下的散射光辐射方向的坐标系。如图7所示，在XY面上光向X方向正方向入射，将从XY面上的光的行进方向起的散射角度定义为θ，将从XY面上起的角度定义为φ。
[0004]接下来，图8示出MALS检测装置的基本构成例的俯视图，图9示出侧视图。在图8以及图9中，110是试样池，111是液体试样，120是光源，121是聚光透镜，140是狭缝板，150是成像透镜，160是孔径板，170是检测器。如图8以及图9所示，将液体试样111通液至圆柱体状的试样池110的内部，以通过试样池110以及流路中心的方式从光源120照射光。作为光源通常使用可视激光。从光的行进方向起的角度θ被定义为水平面上(XY平面上)的散射角，在通过试样池110以及流路中心的水平面上(XY平面上)配置有多个检测器170，使其检测不同的散射角。图8是以θ1、θ2的配置角度配置2个检测器170的例子。
[0005]在圆柱体状的试样池110的情况下，存在如下技术问题：在玻璃和空气之间的界面以及玻璃和流路之间的界面处的反射光作为杂散光进入检测器170，使检测器170的检测精度变差。作为其解决方案，如图9所示，专利技术人发现通过使入射光相对于试样池110倾斜(角度α)而使上述杂散光减少的方法(参照非专利文献1)。
[0006]接下来，图10以及图11示出散射光强度和散射角的关系。即，图10以及图11是按照Mie散射的理论公式对入射波长为660nm、折射率为1.33的溶剂中的折射率为1.59的粒子的散射图案进行计算的结果。粒径设为1nm、100nm、500nm。图10是水平方向(θ方向)的散射角度图案，图11是竖直方向(φ方向)的散射角度图案。在试样与入射光的波长相比足够小的情况下，向θ方向的散射光各向同性地产生，散射光强度对散射角没有依赖性。随着试样的粒径变大，散射光向前方(θ较小的方向)的散射变强。在φ方向呈随着φ变大而散射光强度变小的倾向。
[0007]此外，对于MALS检测装置，期望能够测量低浓度的试样且具有高S/N比的装置。为此，要求使从试样产生的散射光高效地进入检测器的光学系统。换言之，需要使进入各检测器的散射光的立体角较大。在增大检测器的立体角时，若增大水平方向(光轴面上)的立体角，则各检测器的角度分辨率变差，所以期望增大竖直方向的立体角。但是，为了增大立体角而增大检测器尺寸会增加暗电流，所以不优选。
[0008]为了不增大检测器尺寸而增大立体角，采用以透镜等对散射光进行聚光的方法
(非专利文献1)。具体而言，是使在池流路产生的散射光经由成像透镜在检测器成像的配置。因此，为了缩小水平方向的立体角，增大竖直方向的立体角，在成像透镜的入射侧设有水平方向的开口宽度较窄而在竖直方向具有较宽的开口长度的狭缝。由此，能够在角度分辨率不变差的前提下高效地检测散射光。
[0009]现有技术文献
[0010]专利文献
[0011]专利文献1：日本特开平07-72068号公报
[0012]专利文献2：日本特开2015-111163号公报
[0013]非专利文献1：《利用光散射法解析蛋白质的绝对分子量和复合体形成》，尾高雅文，生物工学89卷

技术实现思路

[0014]专利技术要解决的技术问题
[0015]为了使进入检测器的光量增加，需要将配置在成像透镜的入射侧的狭缝的竖直方向的开口长度设定得较大。但是，若将狭缝的竖直方向的开口长度设定得较大，则在试样池的玻璃和空气之间的界面以及玻璃和流路之间的界面处的反射光作为杂散光入射至检测器。由于与散射光相比，反射光的强度大，所以检测器的动态范围降低，并且由于杂散光的强度变动导致检测器的检测精度变差。另一方面，为了去除该杂散光，若将入射光的倾斜角度α设定得较大，则如图11所示，竖直方向的散射角度φ变大，进入狭缝的散射光强度降低，S/N比降低。
[0016]因此，本专利技术的目的在于提供一种光散射检测装置，无需将入射光的倾斜角度α设定得较大，就能够将成像透镜的入射侧狭缝的竖直方向的立体角设定得较大，且能够以高S/N比和高检测精度进行测量。
[0017]用于解决上述技术问题的方案
[0018]本专利技术的一方案的光散射检测装置是用于检测液体试样中的微粒子的光散射检测装置，其特征在于，具备：透明的试样池，保持液体试样；光源，对上述试样池照射相干光；成像光学系统，对从上述试样池以不同的散射角向周围散射的光进行聚光；狭缝板，用于限制入射至上述成像透镜的散射角范围；检测器，对来自上述成像光学系统的聚光进行受光；上述狭缝的中心轴被配置为从上述成像光学系统的中心轴向竖直方向一方偏心。
[0019]在上述光散射检测装置的构成中，优选为上述狭缝在竖直方向为纵长形，且至少沿着竖直方向的边为直线状。
[0020]此外，优选为上述狭缝被配置为从上述成像光学系统的中心轴向竖直方向的上方偏心。
[0021]进而，优选为，在将上述狭缝的从上述成像光学系统的中心轴起的竖直方向的下方长度设为a、上方长度设为b的情况下，具有a＜b的关系。
[0022]并且，优选为，从上述试样池到上述检测器的检测光学系统在上述试样池的周围从池中心轴以等间隔配置有多个，上述狭缝的下方长度a和上方长度b的长度比根据各检测器相对于上述试样池的配置角度以a≤b的条件来调整。
[0023]除此之外，优选为上述光源以使从该光源入射至上述试样池的相干光的光轴被配
置为从包括上述试样池以及上述检测器的平面倾斜规定的角度。
[0024]专利技术效果
[0025]根据本专利技术，能够提供一种光散射检测装置，无需将入射光的倾斜角度α设定得较大，就能够将成像透镜的入射侧狭缝的竖直方向的立体角设定得较大，且能够以高S/N比和高检测精度进行测量。
附图说明
[0026]图1是本专利技术的光散射检测装置的一实施方式的侧视图。
[0027]图2是本实施方式的光散射检测装置的部分放大侧视图。
[0028]图3是本实施方式的光散射检测装置的俯视图。
[0029]图4是用于对光线追踪模拟中的配置以及部件尺寸进行说明的侧视图。
[0030]图5是用于对以θ＝15度配置检测器的情况下的光线追踪模拟结果进行说明的俯视图。
[0031]图6是用于对以θ＝15度配置检测器的情况下的光线追本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种光散射检测装置，是用于检测液体试样中的微粒子的光散射检测装置，其特征在于，具备：透明的试样池，保持液体试样；光源，对所述试样池照射相干光；成像光学系统，对从所述试样池以不同的散射角向周围散射的光进行聚光；狭缝板，用于限制入射至所述成像光学系统的散射角范围；检测器，对来自所述成像光学系统的聚光进行受光，所述狭缝的中心轴被配置为从所述成像光学系统的中心轴向竖直方向偏心。2.如权利要求1所述的光散射检测装置，其特征在于，所述狭缝在竖直方向为纵长形，且至少沿着竖直方向的边为直线状。3.如权利要求1或权利要求2所述的光散射检测装置，其特征在于，所述狭缝被配置为从所述成像光学系统的中心轴向竖直方...

【专利技术属性】
技术研发人员：山口亨，笠谷敦，
申请(专利权)人：株式会社岛津制作所，
类型：发明
国别省市：