フローサイトメーター用の放射光フィルター処理

 

フローサイトメーターで使用するためのフィルターマスクは、光ブロッキング機構及び光通過開口部を含む。フローサイトメーターは、試料及び搬送流体を照らし、試料及び搬送流体から放射される光線を集光することによって試料の1つ以上の特性を評価するように動作する。光線は、フィルターマスクを通過する。フィルターマスクの光ブロッキング機構は、一定の放射角で放射された光線を選択的に遮断するように配置される一方、他の放射角を有する光線を通過させる。センサー分析器は通過する光線を受容して、試料の少なくとも1つの特性を評価する。光線を2つのビームに分離することもでき、これらは異なるフィルターマスクを使用して独立してフィルター処理することができる。次にその結果を比較して、試料の特性に関する更に多くの情報を提供することができる。

 

 

(関連出願の相互参照)
本願は、PCT国際特許出願として2014年3月14日に出願されており、2013年3月15日出願の、RADIATED LIGHT FILTERING FOR A FLOW CYTOMETERと題する米国特許出願第61/798548号の優先権を主張し、その開示は、全体にわたり参照することにより本明細書に組み込まれる。
フローサイトメーターは、試料の内容を評価するために用いられる。試料は流体流に導入され、次に光ビームで照らされる。光ビームが流体に入射するとき、光ビームは試料と相互作用し、光が様々な方向に流体から放射され、蛍光を発する。光が流体から放射される様子を評価することによって、試料の特性を判定することができる。
大まかに言えば、本開示は、フローサイトメーター用の放射光フィルター処理を目的とする。1つの可能な構成において、かつ非限定的な例によって、試料によって放射された光を選択的にフィルター処理するフィルターマスクを提供する。
一態様は、フローサイトメーターで使用するためのフィルターマスクであって、そのフィルターマスクは、外側ブロッカー、及び遮断される放射角を有する光線を遮断するように構成された2次ブロッカーを含む光ブロッキング機構と、遮断される放射角よりも大きい放射角及び小さい放射角を有する光線に本体を通過させるように構成された光通過開口部と、を含む本体を備える。
別の態様は、流路に沿って流体を提供するように構成されたフローノズルであって、その流体が試料粒子を中に含む、フローノズルと、流路に向かって方向付けられた光ビームを生成するように構成され、光ビームが流路と交差するとき、光線が流体及び粒子によって放射角で放射される、光源と、放射された光線を受容し、この光線を光路に沿って方向付けるように構成された光学系であって、光学素子アセンブリは少なくとも第1のフィルターマスクを含み、第1のフィルターマスクは特定の放射角を有する光線を選択的に遮断するために第1のフィルターマスク内に位置付けられた光ブロッキング機構を含む、光学系と、光学系を通過する光線を集光し分析するために光路の端部に配置されたセンサー分析器と、を備える、フローサイトメーターである。
更なる態様は、フローサイトメーターを用いて粒子を評価するための方法であって、体中の粒子を流体流路に沿って通す工程と、光ビームで粒子及び流体を照らす工程と、流体から放射された光線及び光ビームを光学系によって集光する工程と、一定の放射角を有する光線の一部をフィルターマスクによって選択的に遮断する工程と、他の光線をフィルターマスクによって選択的に通過させる工程と、粒子の少なくとも1つの特性を評価するためにフィルターによって通過した光線をセンサー分析器で検出する工程と、を含む方法である。
本開示に従った例示的なフローサイトメーターの概略ブロック図である。 図1に示す例示的なフローサイトメーターの一部分の側面図を説明する概略図である。 例示的なフィルターマスクの正面図である。 別の例示的なフィルターマスクの正面図である。 別の例示的なフィルターマスクの正面図である。 別の例示的なフィルターマスクの正面図である。 別の例示的なフィルターマスクの正面図である。 別の例示的なフィルターマスクの正面図である。 別の例示的なフィルターマスクの正面図である。 例示的な光学系の断面側面図である。 図10に示す例示的な光学系の断面平面図である。 例示的な平滑マスク(smoothness mask)の代表的な反応プロファイルを説明する概略図である。 例示的な分離マスクの代表的な反応プロファイルを説明する概略図である。 例示的なマスクホルダーの前側斜視図である。 図14に示す例示的なマスクホルダーの後側斜視図である。 図14に示す例示的なマスクホルダーの正面図である。
様々な実施形態を図面に関連して詳細に説明し、同様の参照番号はいくつかの図を通して同様の部品及びアセンブリを表す。様々な実施形態の参照は、本明細書に添付された特許請求の範囲を限定しない。加えて、本明細書に述べられたいかなる例も、添付の特許請求の多数の可能な実施形態のいくつかについて限定することを意図するものではなく、単に述べたものである。
図1は、例示的なフローサイトメーター100の概略ブロック図である。この例では、フローサイトメーター100は、フローノズル102、光源104、試料採集装置106、光学系108、センサー分析器110、並びに計算装置及び制御電子機器112を含む。光学系108は、フィルターマスク120を含む。
フローノズル102は、フローサイトメーター100による分析用の粒子を含有する試料を受容する。フローノズル102は、例えば、フローノズル102を一列に通過するように粒子を配置するような一度に1つ又はわずかな数の粒子しか通過できない小さな開口部を有する。フローノズル102の例として、フローセル及びジェットインエアノズルが挙げられる。いくつかの実施形態では、フローセルは、顕微鏡的に薄いチャネルを含む透明体を含む。粒子を含有する流体流は、フローセルを通り、光源104を過ぎて延在する流体路に沿ったチャネルの壁部によって方向付けられる。他の実施形態では、ジェットインエアノズルを使用して流体路に沿って流体流を排出する。流体力は、流体を連続した流体流で流し、粒子が光源104を通過するときに粒子を閉じ込める。他の実施形態は、他のフローノズル102を利用する。
試料はシース液と混合され、結果として生じる試料を含有する流体流Fは、流路FPに沿って方向付けられる。試料は、様々な異なるタイプとすることができ、いくつかの実施形態は単一の試料内に複数のタイプを含む。試料粒子のタイプの例として、ビーズ、血液、細菌、酵母、プランクトン、微粒子(例えば、細胞の原形質膜に由来する)、及びミトコンドリアが挙げられる。
光源104は、光ビームLBを生成する。光源104の例は、レーザーであり、レーザービームを生成する。他の実施形態は、アーク灯等の他の光源を使用する。光ビームLBは、光ビームLBが流体に入射する方向A1の流体路FPに方向付けられる。光ビームLBは典型的には光源104自体によって流体路FPの方に方向付けられるが、他の実施形態では光ビームが光源104から放出された後で、代わりにレンズ、ミラー、プリズム等の1つ以上の光学装置によって光ビームLBを方向付けることができる。
流体流Fは、流体路FPに沿って前進した後、試料採集装置106に向かう。いくつかの実施形態では、試料採集装置106は、廃棄物容器である。他の実施形態では、試料採集装置106は1つ以上の保管容器を含む。別の可能な実施形態では、フローサイトメーター100は、ソーティングフローサイトメーターであり、試料採集装置106は、流体中の粒子を1つ以上の検出された粒子の特性に基づき複数の容器の中へ分別するように動作する。
光ビームLBが流体流Fに入射すると、光線LRの少なくとも一部は、流体内部の粒子によって放射される(例えば、前方、側方、又は後方)。これらの光線のいくつかは、図1に示すように前方に散乱するが、他の光線は、側方に散乱し、後方に散乱する。蛍光もまた生成され、これも前方、側方、又は後方方向に放射する。放射角θ(時折散乱角とも呼ばれる)は、流体流Fによって散乱した又は蛍光を発した後の光ビームLBの方向A1に対する光線LRの角度である。光ビームLBは、異なる方向に別個に放射することができる多数の光線LRを含むため、異なる光線LRを異なる方向に、異なる放射角θで、同時に放射することができる。前方散乱(及び蛍光)は、図2を参照してより詳細に例示され、説明される。図1は、垂直方向の放射角θのみを図示しているが、光線LRはまた、水平次元に(即ち、3次元全てに)放射することもできる。
光学系108は、放射された光線を受容するために流体路FPに近接して位置付けられる。いくつかの実施形態では、光学系108は、フィルターマスク120を含む。フィルターマスク120は、一定の放射角θを有する光線LRの一部を遮断し、異なる放射角θを有する光線の別の部分を通過させるように配置され、構成される。フィルターマスク120の例を本明細書で説明する。
上述のように、光学系108の少なくとも一部分は、典型的に流体路FPに近接して配置される。図示した例では、光学系108は、流体路から距離D1を隔てて位置付けられる。異なる実施形態は、異なる距離D1を有することができる。いくつかの実施形態は、例えば、約10mm〜約15mmの範囲の距離を有する。
光線LRが光学系108を通過すると、それらの光線はセンサー分析器110によって検出される。センサー分析器110は、検出した光の規模及び位置、粒子が光ビームを通過するときの光パルスの持続時間、パルスの形状、偏光、並びに波長のうち1つ以上等の光線の様々な特性を検出する。
計算装置及び制御電子機器112は、センサー分析器110と相互に作用して流体中の粒子の特性を評価する。いくつかの実施形態では、計算装置112は、ディスプレーを含み、流体中の粒子の特性に関する情報をユーザーに伝えるためにディスプレー上でユーザーインタフェースを生成する。計算装置112は、典型的には少なくとも1つの処理装置(中央演算処理装置等)及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体等のコンピュータ読み取り可能な媒体の少なくとも一部の形態を含む。コンピュータ読み取り可能な媒体の例を、本明細書で説明する。
いくつかの実施形態では、フローサイトメーター100は、計算装置及び制御電子機器112がセンサー分析器110によって検出された前方への放射光に少なくとも部分的に基づき、粒子を試料採集装置106内の複数の異なる容器の中へ分別するように動作するソーティングフローサイトメーターである。例えば、流体の滴は、滴に含有される粒子の検出された特性に基づいてフローノズル102で流体流から分離する前に、フローノズル102によって選択的に帯電される。滴は、試料採集装置106にて滴を帯電板に通すことによって次に異なる容器の中へ分別される。帯電板は、適切な容器の中に滴を偏向させる。
図2は、図1に図示したフローサイトメーター100の一部分等の、例示のフローサイトメーター100の一部分の側面図を説明する概略図である。フローサイトメーター100の図示した部分は、光ビームLB、流体流F、流体流Fにより放射される光線LR、及び光学系108を表す。この例では、光学系108は、フィルターマスク120を含む。
光ビームLBが流体流Fに入射すると、流体(及び流体中に含有される任意の粒子)は、光線LRを異なる方向(放射角θによって表される)に放射させる。放射は、垂直及び水平のどちらにも発生する。垂直放射は、図2に図示されていて、これは、光線LRが45°(上向き)〜−45(下向き)に垂直に放射されていることを示す。放射はまた、−12°(光ビームLBから見て左)〜+12°(右)等の水平にも発生する。放射はまた、これらの範囲の外側で発生することもあり、いくつかの実施形態はこれらの範囲の外側で光線LRの集光、フィルター処理及び/又は評価を行う。
ただし、試料の1つ以上の特性を評価する際に、放射された光線LRの全てに等しく情報価値があるわけではないことが分かった。したがって、フィルターマスク120を使用して、所望の光線の通過を可能にしながら光線の一定部分を選択的に遮断することができる。
一仮想例として、所望の光線のみが20°〜35°、及び−20°〜−35°の放射角θを有する光線であったと仮定する。フィルターマスク120を、光線の不要な部分(−20°〜+20°の放射角を有する光線、及び+/−3°を超える放射角を有する光線等)を遮断するように配置し構成することができる。フィルターマスク120を、所望の放射角θを有する光線LR(20°〜35°、及び−20°〜−35°の放射角θを有する光線等)を通過させる正確な位置で形成された開口部と共に同様に配置し構成することができる。
いくつかの実施形態では、光線LRは集光されて、フィルターマスク120によりフィルター処理される前に光学系108により光路に沿って方向転換される。例えば、いくつかの実施形態では、光学系108は、光線LRを集光し、光線LRを光路に沿って方向付ける1つ以上のレンズを含む。
光線LRの方向が光学系において変化可能であるとしても、光線を放射角、つまり光線が流体によって放射された角度で呼ぶことは都合がよい。
いくつかの代表的な光線を図2に示す。流体によって放射されない光線は、光路の軸線A2に沿って連続するが、放射された光線は軸線A2から離間している。例えば、一部の光線は、15°の放射角を有してもよいが、他の光線は、30°、45°、−15°、−30°、及び−45°、並びにそれらの間の他の角度、更に+/−45°を超える等の他の角度で放射されてもよい。より大きな放射角を有する光線は、より小さな放射角を有する光線よりも軸線A2から大きな距離を隔てて離間配置される。図示した例において、+/−15°の放射角で放射された光線は、光学系108における所与の点(流体流Fからの距離D1等)で軸線A2から離れる方向に距離+/−D2を隔てて離間配置される。同様に、+/−30°及び+/−45°で放射された光線は、軸線A2からそれぞれ距離+/−D3及び+/−D4を隔てて離間配置される。距離D4は、距離D3より大きく、距離D2よりも大きい。いくつかの実施形態では、D2、D3、及びD4の値を、光線の放射角及び距離D1がわかっている基本的な三角法を用いて計算することができる。他の実施形態では、本明細書で論じるように伝達関数を使用して放射角と光線の位置との間でマッピングする。距離D2、D3、及びD4は、(光学系のレンズによる光線の発散又は収束に起因する等)光線が光学系を通過しているときに変化する場合があるが、いくつかの実施形態では光線の相対位置は、同じままである。
この結果として、放射角に従って光線のフィルター処理をするように、つまり、他の光線を通過させながら、一定の光線を遮断するようにフィルターマスク120を光学系108内に位置付けることができる。フィルターマスク120の例は、図3〜9を参照して例示され、説明される。
フィルターマスク120を通過する光線は、次に光学系108によって集光され、センサー分析器110に方向付けられ、そこで試料の1つ以上の特性が評価される。
図2に示す構成の利点は、特定の放射角を有する光線LRの正確なフィルター処理が実現可能であり、主にフィルターマスク120内に開口部を正確に形成する機能、及び光ビームLBの方向A1に関してフィルターマスク120を適切に位置決めする機能によって制限されることである。
別の利点は、特定の用途のために最適化される所望の特性を有する、フローサイトメーターで使用するためのフィルターマスクを選択することができることである。例えば、第1のフィルターマスクは、光学系の中に挿入することができ、第1回の使用に役立てる第1の特性セットを有する。フィルターマスクを、次に取り外し、第2回の使用のための異なるフィルターマスクと交換することができる。いくつかの実施形態では、フィルターマスクを取り外して所望の特性を有する別のフィルターマスクと交換する以外は光学系108を変更する必要はない。更なる例をここに説明する。
図3は、例示的なフィルターマスク120の正面図である。この例では、フィルターマスク120は、本体122、開口部124、及び原点126を含む。
フィルターマスク120の本体122は、放射された光線LRの一定の部分が通過するのを防ぐように配置され、構成される。例えば、いくつかの実施形態では、マスク本体122を光線LRの大部分又は全てを吸収する材料で形成する。フィルターマスク120を、例えばプラスチック又は金属等の材料で形成することができる。別の可能な実施形態では、本体は1つの材料で形成され、光線LRの大部分又は全てを吸収する1つ以上の材料の層でコーティングされる。例えば、いくつかの実施形態では、本体はガラスで形成される。コーティングをガラスの一面に塗布し、コーティングを貫通する開口部124を形成するために、フォトリソグラフィー技術を利用して選択的にコーティングを除去する。この例では、開口部124は、マスク本体122を完全に貫通して延在するのではなく、コーティングのみを貫通するが、ガラスの透明性のために開口部124は、依然として光線を通過させる。フォトリソグラフィー技術としては、例えば、本体122の遮光部分のマスキング、及びマスキング層によって保護されていない開口部124部分からのコーティングのエッチングを挙げることができる。
フィルターマスク120の実際の物理的寸法は、図2(例えば、距離D2、D3、及びD4)に示すように、光学系108内の所望のフィルターマスクの位置、及び様々な異なる放射角を有する光線の既知の相対位置に応じて選択される。全体的な高さH1及び幅W1は、不要な光線が光路に沿って進行しないようにできるほどの大きさになるように選択される。
いくつかの実施形態では、フィルターマスク120は、放射されない光線(図2に示す軸線A2)がフィルターマスク120の原点126に向かって方向付けられる場所で光路内に位置付けられる。原点126は、フィルターマスク120が光学系108内で正しく位置付けられるとき、放射されない光線が位置付けられるフィルターマスク120の点である。
図3に示すフィルターマスク120は、本体122に形成された開口部124(この例では開口部124A及び124B)を含む。開口部124は、一定の放射角θを有する放射された光線LRの通過を可能にするために、本体122内の特定の位置に位置付けられる。この例では、開口部は、+/−20°〜+/−35°の垂直放射角及び−12°〜+12°の水平放射角を有する光線LRの通過を可能にするように位置付けられる。したがって、開口部124Aは、原点126から距離H2を隔てて離間配置された内縁部を有し、20°の放射角を有する光線の所期の位置に対応する。開口部124Aの外縁部は、原点126から距離H4を隔てて離間配置され、35°の放射角を有する光線の位置に対応する。開口部124Aの(光ビームから見て)左縁部は、原点126の左に向かって距離W2を隔てて位置付けられ、開口部124Aの右縁部は、原点126の右へ等しい距離W3を隔てて位置付けられ、+/−12°の水平放射角に対応する。開口部124Bは、原点126から反対側(即ち、負)の方向に距離H3を隔てて内縁部、及び距離H5を隔てて外縁部を有して、かつ同じ左及び右縁部位置を有して、同様に位置付けられる。
いくつかの実施形態では、特定のフィルターマスク120開口部の位置は、伝達関数を用いて決定される。伝達関数は、放射角を光学系内の適切な物理的位置にマッピングする。いくつかの実施形態では、放射角は、フィルターマスク形成部の物理的位置と線形的に相関する。他の実施形態では、伝達関数は対数、放物線、又は他の非線形の関係を有する等の非線形であってもよい。そのような実施形態では、伝達関数を光学系の特定の特性に従って決定して、放射角とフィルターマスクの所望の機構の物理的位置との間でマッピングを可能にすることができる。
図4は、別の例示的なフィルターマスク120の正面図である。この例では、フィルターマスク120は、本体122及び開口部124を含む。本体122は、外側ブロッカー140、2次ブロッカー142、中央ブロッカー144、及びブルズアイブロッカー146を含む、4つの代表的な光ブロッキング機構を含む。全ての実施形態が4つの機構を含むというわけではない。例えば、いくつかの実施形態は、これらの機構のうちの1つ、2つ、又は3つを含む。
本明細書で論じるように、本体122は、典型的にはプラスチック、金属、又はガラス等の1つ以上の材料の薄いシートから形成される。いくつかの実施形態では、本体122は、1つ以上の材料の1つ以上の層のコーティングを含む。本体122は、他の光線を通過させる開口部124を含みながら、一定の放射角を有する光線を遮断するように動作する。いくつかの実施形態では、本体122のブロッキング部分は、暗色(例えば、黒)を有する材料等の実質的に光線を吸収及び/又は遮断する材料から形成される。
開口部124は、本体122内に形成されて、光が通過することを可能にする。開口部124は、本体122を完全に貫通して、又は光吸収材及び/若しくはブロッキング材の1つ以上の層を通って延在することができる。いくつかの実施形態では、開口部124は透明である。
本体122の4つの代表的な機構のそれぞれを、順番に以下に説明する。
外側ブロッカー140は、所望の最大の垂直及び水平放射角を超える放射角を有する光線を遮断するように構成される。この例では、外側ブロッカー140は、外縁部152及び内縁部154を含み、外側ブロッカー140はその間に延在する。外側ブロッカー140は、最大の垂直及び水平放射角を超える放射角を有する光線が光路に沿って進行しないように好適な高さ及び幅(即ち、図3の例に示す、H1及びW1と同様)を有する。いくつかの実施形態では、外側ブロッカー140の外縁部152は、フローサイトメーター100のフレームによって支持されるカートリッジハウジングと光路に沿った場所で連結される。フィルターマスク120がフローサイトメーター100内に導入されるとき、フィルターマスク120は、原点126が光路の軸線A2(図2に示す)と一致するように位置付けられる。
外側ブロッカー140の内縁部154は、開口部124の外側周辺部を画定し、したがって光路に沿って進行することができる最大放射角を決定する。この例では、内縁部154は楕円形である。他の実施形態は、円形、正方形、又は矩形等の、他の形状を有する。内縁部154の半分の高さH6は、フィルターマスク120を通過することができる光線の最大垂直放射角を決定する。内縁部154の半分の幅W6は、フィルターマスク120を通過することができる光線の最大水平放射角を決定する。典型的には、フィルターマスク120は、上下及び左右対称である。非対称のフィルターマスクも他の実施形態で形成することができる。
2次ブロッカー142は、いくつかの実施形態では部分142A及び142Bを含み、原点126と、光線の一部を遮断し、その他の光線に外側ブロッカー140を通過させる外側ブロッカー140の内縁部154との間の位置に配置される。2次ブロッカー142を直線形状又は放射形状に形成することができる。図4の例は、直線的な2次ブロッカー142を含む直線形状を図示している。図5の例は、放射状の2次ブロッカー部分142C及び142Dを含む放射形状を図示している。
図4に示す例を引き続き参照すると、2次ブロッカー142は、外側ブロッカー140の内縁部154の間に水平に延在する矩形形状を有する。2次ブロッカー部分142Aは、外縁部156及び内縁部158を含む。外縁部156は、原点126からH7の高さに位置付けられ、内縁部は、原点126からH8の高さに位置付けられる。2次ブロッカー部分142Aは、その間に延在し、光線を光路に沿って高さH7とH8との間を通過させる放射角を有する光線を遮断するように構成される。2次ブロッカー142の厚さは、高さH7とH8との間の差であり、これは内縁部154の高さH6未満である。2次ブロッカー部分142Bは、典型的には2次ブロッカー部分142Aと同じ形状を有し、フィルターマスク120の反対側に配置される。2次ブロッカーの上下に位置付けられた開口部124は、異なる放射角の光線が各2次ブロッカー部分142A及び142Bの上下を通過することを可能にする。いくつかの実施形態では、異なる放射角(2次ブロッカーによって遮断される角度より大きい角及び小さい角)の光線LRは、フィルターマスクの開口部124を通過可能になり、(図1に示すような)単一のセンサー分析器によって集光され、分析される。
中央ブロッカー144は、最小垂直放射角未満を有する光線の一部を遮断するために、原点126を通って外側ブロッカー140の内縁部154の対向辺間に水平に延在する。この例では、中央ブロッカー144は、外縁部160及び162を有する矩形である。外縁部160及び162は、水平に延在し、原点126から高さH9をおいて位置付けられる。他の実施形態では、縁部160及び162は、弓状、部分円、又は放物線の形状を有する等、湾曲している。
ブルズアイブロッカー146は、典型的には、原点126を中心とし、最小放射角未満の大きさを有する光線を遮断するように構成される。いくつかの実施形態では、ブルズアイブロッカー146は円形形状を有する。他の実施形態は、楕円形、正方形、又は矩形等の、他の形状を有する。ブルズアイブロッカーは、外縁部164を有する。この例では、外縁部164は、半分の高さH10及び半分の幅W10を有する。ブルズアイブロッカーが円形形状を有するとき、高さH10及び幅W10は、円形形状の半径と等しい。ブルズアイブロッカー146は、流体によって放射されない光ビームからの光線、及び最小放射角未満の放射角を有する光線を遮断するように動作する。光線のこの明部を遮断することによって、例えば信号対雑音比を大きく改善することができる。しかしながら、同様の機能もまた又は代わりにいくつかの実施形態で中央ブロッカー144によって実行することができる。
図5は、フィルターマスク120の別の例を説明する正面図である。図5に示すフィルターマスクは、この例では、2次ブロッカー142が放射形状を有することを除き、図4に示すフィルターマスクと概ね同じである。したがって、フィルターマスク120、本体122、外側ブロッカー140、中央ブロッカー144、及びブルズアイブロッカー146の説明をここで繰り返さない。
この例では、2次ブロッカー142は、2次ブロッカー部分142C及び142Dを含む放射形状を有し、外縁部156及び内縁部158を含む。2次ブロッカー142は、外縁部156と内縁部158との間に延在する。
いくつかの実施形態では、縁部156及び158は、円形形状を有する。他の実施形態は、楕円形、正方形、又は矩形等の、他の形状を有する。外縁部156は、高さH7及び幅W7を有する。内縁部158は、高さH8及び幅W8を有する。
図6〜9は、フィルターマスク120のいくつかの更なる例を図示している。図6〜7は、平滑マスクとも呼ばれる第1のカテゴリーのフィルターマスクを図示する。図8〜9は、分離マスクとも呼ばれる第2のカテゴリーのフィルターマスクを図示する。
図6は、例示的なフィルターマスク120Aの正面図である。例示的なフィルターマスク120Aは、本体122及び開口部124を含む。本体122は、原点126、外側ブロッカー140、2次ブロッカー142、及び中央ブロッカー144を含む。フィルターマスク120Aは、平滑マスクの第1の例である。
本明細書で論じるように、放射角は光路内の特定の物理的な位置に対応するため、フィルターマスク120の物理的寸法を光線の放射角の観点から説明することができる。放射角は、実際の物理的寸法に比例していて、光学系108内のフィルターマスク120の特定の物理的位置に基づき計算することができる。したがって、図6は、垂直(−50°〜+50°)及び水平(−15°〜+15°)の放射角に応じて例示的なフィルターマスク120Aのスケールを割り出していて、そのような角度を更に後述する。
外側ブロッカー140は、外縁部152を有する。この例では、外縁部は+/−50°の垂直放射角及び+/−15°の水平放射角で位置付けられる。
外側ブロッカー140はまた、楕円形を有する内縁部154を有する。内縁部154の頂部及び底部は、+/−45°の垂直放射角で位置付けられ、内縁部154の側部は、+/−12°の垂直放射角で位置付けられる。
この例では、2次ブロッカー142は、直線的な2次ブロッカーである。2次ブロッカー142は、部分142A及び142Bを含み、それぞれ外縁部156及び内縁部158を有する。外縁部156は、+/−39bの垂直放射角で配置され、内縁部158は、+/−33°の垂直放射角で配置される。
中央ブロッカー144は、外縁部160及び162を有する。外縁部160及び162は、+/−16°の垂直放射角で配置される。
図7は、例示的なフィルターマスク120Bの正面図である。例示的なフィルターマスク120Bは、本体122及び開口部124を含む。本体122は、原点126、外側ブロッカー140、2次ブロッカー142、及び中央ブロッカー144を含む。フィルターマスク120Bは、平滑マスクの第2の例である。
外側ブロッカー140は、外縁部152を有する。この例では、外縁部は+/−50°の垂直放射角及び+/−15°の水平放射角で位置付けられる。
外側ブロッカー140はまた、楕円形を有する内縁部154を有する。内縁部154の頂部及び底部は、+/−42°の垂直放射角で位置付けられ、内縁部154の側部は、+/−12°の垂直放射角で位置付けられる。
この例では、2次ブロッカー142は、放射状の2次ブロッカーである。2次ブロッカー142は、外縁部156及び内縁部158を含む。外縁部156は、+/−37°の垂直放射角と交差する半径を有する円形であり、内縁部158は、+/−31°の垂直放射角と交差する半径を有する円形である。換言すれば、2次ブロッカー142は、31°〜37°の大きさの放射角を有する光線を遮断するように配置され、構成される。
中央ブロッカー144は、外縁部160及び162を有する。外縁部160及び162は、+/−22°の垂直放射角で配置される。
図8は、別の例示的なフィルターマスク120Cの正面図である。例示的なフィルターマスク120Cは、本体122及び開口部124を含む。本体122は、原点126、外側ブロッカー140、及び中央ブロッカー144を含む。フィルターマスク120Cは、分離マスクの第1の例である。
外側ブロッカー140は、外縁部152を有する。この例では、外縁部は+/−50°の垂直放射角及び+/−15°の水平放射角で位置付けられる。
外側ブロッカー140はまた、楕円形を有する内縁部154を有する。内縁部154の頂部及び底部は、+/−19°の垂直放射角で位置付けられ、内縁部154の側部は、+/−12°の垂直放射角で位置付けられる。
中央ブロッカー144は、外縁部160及び162を有する。外縁部160及び162は、+/−12.2°の垂直放射角で配置される。
図9は、例示的なフィルターマスク120Dの正面図である。例示的なフィルターマスク120Dは、本体122及び開口部124を含む。本体122は、原点126、外側ブロッカー140、2次ブロッカー142、及び中央ブロッカー144を含む。フィルターマスク120Dは、分離マスクの第2の例である。
外側ブロッカー140は、外縁部152を有する。この例では、外縁部は+/−50°の垂直放射角及び+/−15°の水平放射角で位置付けられる。
外側ブロッカー140はまた、楕円形を有する内縁部154を有する。内縁部154の頂部及び底部は、+/−23°の垂直放射角で位置付けられ、内縁部154の側部は、+/−12°の垂直放射角で位置付けられる。
この例では、2次ブロッカー142は、直線的な2次ブロッカーである。2次ブロッカー142は、部分142A及び142Bを含み、それぞれ外縁部156及び内縁部158を有する。外縁部156は、+/−17°の垂直放射角で配置され、内縁部158は、+/−15°の垂直放射角で配置される。
中央ブロッカー144は、外縁部160及び162を有する。外縁部160及び162は、+/−12.2°の垂直放射角で配置される。
図10〜11は、図1に示す光学系108の別の例を図示する。図10は、例示的な光学系108の断面側面図である。図11は、例示的な光学系108の断面平面図である。
この例では、光学系108は、集光光学素子アセンブリ161、リイメージャ163、コリメーター165、ビーム分離アセンブリ167、フィルターマスク120、及び追加の可能な光学構成部品169を含む。
この例は、特定のタイプのレンズ及び特定のレンズ構成を含む等の光学系108の特定の物理実装を参照して例示され、説明されるが、他の実施形態は他の構成を有することができる。可能な光学素子アセンブリの更なる例は、OPTICS SYSTEM FOR A FLOW CYTOMETERと題し、本明細書と同日付で出願された同時係属中の米国特許出願第61/793771号により詳細に例示され、説明され、その開示は、全体にわたり参照にすることにより本明細書に組み込まれる。
いくつかの実施形態では、集光光学素子アセンブリ161は、レンズ172及びトリプレット174、ダブレット176及び178を含むリイメージャ163、並びにダブレット180を含むコリメーター165を含む。
更に、いくつかの実施形態は、光線をビーム192及びビーム194等(図11)の2つ以上の分離ビームに分離するように配置され、構成されるビーム分離アセンブリ167を含む。この例では、ビーム分離アセンブリ167は、ビームスプリッター202及びミラー204を含む。ビームスプリッター202は、光学系108の光路内に位置付けられ、光線の半分がミラー204に向かって反射されてビーム194(図11)を形成し、光線の他の半分が透過されて、ビーム192(図11)を形成するように構成される。いくつかの実施形態では、ミラー204はセンサー分析器110に向かってビーム194を方向転換させるように配置され、その結果ビーム192及び194は平行である。必要に応じて更なるビームスプリッターを使用して、光線LRを更なるビームに分離することができる。別の可能な実施形態では、ミラー204を省略することができ、その結果、ビーム194は、ビーム192に対して直角の方向に存続し、別のセンサー分析器110(又はセンサー分析器110の別の部分)は、ビーム194の経路に沿って位置付けられてもよい。
それぞれの分離ビーム192及び194を次に別個にフィルター処理し、分析することができる。この例では、それぞれのビーム192及び194は、別個のフィルターマスク120及びマスク120を通過する。フィルターマスク120及び120は、同じにすることができ、又は異なることができる。例えば、フィルターマスク120を使用して、一定の放射角θに関連した光線の選択した部分を通過させることができ、フィルターマスク120を使用して、他の放射角θに関連した光線の別の選択した部分を通過させることができる。このように、センサー分析器110は、流体流Fの同じ部分について放射された光線の複数部分を別個にかつ同時に評価することができる。
1つの例示的な実施形態では、フィルターマスク120は、平滑マスクであり、フィルターマスク120は、分離マスクである。平滑マスクの例は、図6〜7に図示され、分離マスクの例は、図8〜9に図示される。平滑マスク及び分離マスクはまた、図12〜13を参照して更に詳しく論じられる。
いくつかの実施形態は、1つ以上の追加の光学構成部品169を含む。追加の光学構成部品の例として、フィルター構成部品206、レンズ208、及び開口部構成部品210が挙げられる。
フィルター構成部品206は、いくつかの実施形態では、光線がセンサー分析器に渡される前に、光線を更にフィルター処理するために設けられる。フィルター構成部品206の例として、スペクトルフィルター、減光フィルター、及び偏光フィルターが挙げられる。
レンズ208A及び208Bは、光線を焦点に収束させて光線に開口部構成部品210A及び210Bを通過させるために設けられる。開口部構成部品210A及び210Bは、レンズ208A及び208Bの焦点に位置付けられ、センサー分析器からの迷光を遮断するように構成される。追加の開口部構成部品210を同様に他の焦点で含むことができる。
図11に示す例では、ビーム192及び194の全体のパスレングスは等しくない。より具体的には、ビーム194は、ビームスプリッターによってビームスプリッター202とミラー204との間の距離と等しい距離をオフセットされるため、ビーム194は、ビーム192より長い距離を進む。他の可能な実施形態では、光学系108は、等しいパスレングスを提供するように調節される。例えば、ビーム194のオフセットは、ビーム192のパスレングスの等距離の増加、又はビーム194のパスレングスの等距離の減少によって、説明することができる。より具体的な例として、(例えば、コリメート又は疑似コリメート領域における)フィルター構成部品206とレンズ208との間の距離を増減して等しいパスレングスのビーム192及び194を提供することができる。例えば、いくつかの実施形態では、ビームスプリッター202とセンサー分析器110との間の距離は、ビーム192及び194のパスレングスが等しくなるように、ビームスプリッター202とミラー204との間の距離と等しい距離分(フィルター構成部品206Aとレンズ208Aとの間で)増加する。あるいは、別の可能な実施形態で、ミラー204とセンサー分析器110との間の距離は、同じ距離だけ低減することができる。
図12は、平滑マスクの代表的なの反応プロファイルを説明する概略図である。平滑マスクのいくつかの具体例は、図6〜7を参照して例示され、説明される。3つの異なるタイプの粒子の反応プロファイル(タイプA、B、及びC)が例示されている。図12に例示された具体的なデータは、仮定的であるが、後述される概念の説明を助けるために提供される。
平滑マスクは、所与の粒子のタイプについて、試料の中に含有される粒径の変化に対し線形又は実質的に線形の反応を呈するフィルターマスクである。結果として、粒子のタイプが既知であるとき、粒径を非常に正確に特定することができる。図12は、そのような反応の例を表す。この例では、放射強度は、所与の粒子のタイプについて、粒径に応じて線形に増加する。換言すれば、特定のタイプ(例えばタイプA)のより大きな粒子は、同じタイプのより小さな粒子よりも大きな放射強度の検出につながる。したがって、試料が単一の既知のタイプの粒子、又は共通の反応プロファイルを有する単一の粒子のセットを含有するとき、検出された放射強度は、粒径を直接示す。
平滑マスクは、試料中に存在する粒子のタイプの変化に対して多少敏感であってもよい。例えば、試料が複数の異なるタイプの粒子(例えば、タイプA、B、及びC)を含有するとき、フィルターマスクは、複数の異なるタイプの粒子にわたって線形の反応を呈するとは限らない。一例として、センサー分析器110(図1)が4×10の所与の粒子の放射強度を検出し、複数の異なるタイプの粒子(例えば、タイプA、B、及びC)が試料中に存在する場合、サイトメーター100が検出された放射強度だけに基づいて粒径を判定するのは困難である。このように、粒径は、粒子タイプAで20μm、粒子タイプBで27μm、粒子タイプCで33μmであり得る。結果として、平滑マスクは、第1のタイプ(例えば、タイプAの20μm粒子)のより小さな粒子の検出された放射強度を第2のタイプ(例えば、タイプCの30μm粒子)のより大きな粒子に対して検出された放射強度より大きくさせることがある。この状況では、単一の平滑マスクを用いたときに検出された放射強度だけに基づいて粒子の相対的な又は実際のサイズを判定することは困難であり得る。
いくつかの実施形態では、平滑マスクはリップルを最小にするために選択され、散乱強度関数に対してパスレングスの減少につながる。可能な最小パスレングスは、図12に図示したような直線である。
図13は、分離マスクの代表的な反応プロファイルを説明する概略図である。分離マスクのいくつかの具体例は、図8〜9を参照して例示され、説明される。3つの異なるタイプの粒子の反応プロファイル(タイプA、B、及びC)が例示されている。図13に例示された具体的なデータは、仮定的であるが、後述される概念の説明を助けるために提供される。
分離マスクは、複数の異なるタイプの粒子にわたって所与の粒径で検出された放射強度の変化ができるだけ小さいフィルターマスクである。分離マスクにおいて、減少した変化は線形反応よりも重要であり、したがって分離マスクは、平滑マスクより多くのリップル(即ち、より大きなパスレングス)を有することができる。
図13に示す例では、分離マスクで得られた反応プロファイルは、完全に線形ではない。しかし複数の異なる粒子タイプ(例えば、タイプA、B、及びC)の反応プロファイルは、互いに極めて近い。結果として、20μmのサイズを有する粒子のいずれか(タイプA、B、及びC)は、約4.5×10の検出された放射強度につながり、及び30μmのサイズを有する粒子は、約6×10の検出された放射強度につながる。分離マスクは、粒子のタイプにかかわらず、異なるサイズを有する粒子で検出された放射強度においてできるだけ多くの分離(図13の「S」)を維持するように選択される。例えば、分離Sは、タイプAの所与のサイズ(例えば、20μm)の粒子で検出された放射強度、及びタイプCのより大きな所与のサイズ(例えば、30μm)の粒子で検出された放射強度の差である。これらの放射強度が重なり合う場合、サイトメーターは異なるサイズの粒子間で区別ができないため、フィルターマスクの分離は十分ではない。しかしながら図13に示すように、それらの放射強度が重なり合わないときは、サイトメーターは2つの異なるサイズにされた粒子が異なるタイプの粒子であるとしても、それらを識別することができない。実際は、更にサイズが近い粒子は、図12に示す分離マスクの例を用いて互いに識別することができる。
分離マスクによって提供される反応プロファイル中の分離のために、分離マスクを使用して、異なるタイプの粒子が試料中に存在しても粒径の差を判定することができる。
場合によっては、試料の中の粒子を評価するために平滑マスク及び分離マスクの両方をサイトメーターで同時に利用することによって、より良い結果を得ることができる。図10〜11に示すような、2つ以上の分離ビームにビームを分離することによって、独立に、かつ同時に同じ粒子に関連する光線を評価するために、平滑マスクをフィルターマスクの1つ(例えば、120)として挿入することができ、分離マスクを別のフィルターマスク(例えば、120)として挿入することができる。例えば、分離マスクを用いて判定された放射強度を使用して、粒子タイプにかかわらず、粒子のおよそのサイズを判定することができる。この情報を用いて、フローサイトメーターは次に平滑マスクを用いて判定された放射強度を使用して粒子タイプ及び更に正確な粒径を判定することができる。2つ以上の異なるフィルターマスクを同時に使用して得られた結果は、したがって2つ以上のフィルターマスクのどちらかをそれら自身で使用するよりも良い結果を生成することができる。
追加のフィルターのタイプを使用して試料に関する更に多くの情報を得ることもできる。フィルターは、放射角に基づいて光線を選択的に遮断するか若しくは通過させる1つ以上の追加のフィルターマスクを含むことができるか、又は1つ以上のスペクトルフィルター、減光フィルター、及び偏光フィルターを含むことができる。
図14〜16は、ハウジング254及びフィルターマスク120を含む例示的なマスクホルダー252を図示する。図14は前側斜視図であり、図15は後側斜視図であり、図16は正面図である。この例では、ハウジング254は、頂部260、側部262及び264、並びに底部266を含む。またこの例で図示されるのは、係合機構272、並びに把持機構274及び276である。
この例では、ハウジング254は、頂部260、側部262及び264、並びに底部266を含む。いくつかの実施形態では、フローサイトメーター100(図1)は、取り外し可能なフィルターマスク120を受容するように構成される。この例では、フィルターマスク120は、所望によりフローサイトメーター100の中への挿入、又はフローサイトメーター100からの取り外しを容易に行うことができるマスクホルダー252に収容される。異なるフィルターマスクを有する複数の異なるマスクホルダー252をいくつかの実施形態で提供し、例えば、試料のタイプ又は実行する評価のタイプに応じて、オペレーターは特定のマスクホルダーを選択することができる。
いくつかの実施形態では、マスクホルダー252は、単一片の材料で形成される。マスクホルダー252を、例えば成形することができる。別の可能な実施形態では、マスクホルダー252は、次に加工され、エッチングされ、ないしは別の方法で所望の構成に形成される材料の固体片から形成される。他の実施形態では、マスクホルダー252は、2つ以上の材料片から形成される。可能な材料の例として、プラスチック、金属、ガラス、及びこれら又は他の材料の組み合わせが挙げられる。塗料等の1つ以上のコーティングを塗布することもできる。いくつかの実施形態では、材料及び/又はコーティングは光吸収性及び/又は非反射性である。
ハウジング254は、いくつかの実施形態では、サイトメーターの光学系内部の適切な位置に揃えられた対応する寸法の収容部内に挿入するための寸法及び形状にされる。
いくつかの実施形態では、頂部260は係合機構272を含む。サイトメーターの収容部の上のカバー又はラッチは、マスクホルダー252が収容部の中に正しく挿入されると係合機構272と係合するように構成される。
いくつかの実施形態では、側部262及び264は、把持機構274及び276を含む。この例では、把持機構274及び276は、オペレーターの指先で把持されるように構成されて、サイトメーターの収容部からマスクホルダー252を更に取り外しやすくすることができる。
いくつかの実施形態では、図14〜16に示すように、マスクホルダー252は、高さH11、長さL11、及び幅W11を有する。様々な実施形態は、様々な寸法を有することができる。一例として、高さH11及び長さL11は、1.3センチメートル〜約5センチメートル(約0.5インチ〜約2インチ)の範囲内である。いくつかの実施形態は、約2.5センチメートル(1インチ)の高さH11及び長さL11を有する。別の例として、幅W11は、約0.3センチメートル〜約1.3センチメートル(約0.1インチ〜約0.5インチ)の範囲内である。いくつかの実施形態は、約0.64センチメートル(0.25インチ)の幅W11を有する。
いくつかの実施形態では、フィルターマスク120の厚さは、マスクホルダー252の幅W11未満である。一例として、厚さは、約0.25mm〜約0.76mm(約10サウ〜約30サウ)の範囲内である。いくつかの実施形態は、約0.5mm(20サウ)の厚さを有する。
本明細書に図示したマスクホルダー252は、例として提供されるが、多種多様な代替の構成も可能である。
本明細書で説明したように、フローサイトメーター100のいくつかの実施形態は、1つ以上のタイプのコンピュータ読み取り可能な媒体を含む。コンピュータ読み取り可能な媒体は、計算装置112によってアクセス可能である任意の使用可能な媒体を含む。例として、コンピュータ読み取り可能な媒体には、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体及びコンピュータ読み取り可能な通信媒体が挙げられる。
コンピュータ読み取り可能な記憶媒体として、コンピュータ読み取り可能命令、データ構造、プログラムモジュール、又は他のデータ等の情報を記憶するように構成された任意の装置に実装された揮発性及び不揮発性、取り外し可能及び取り外し不可能な媒体が挙げられる。コンピュータ読み取り可能な記憶媒体としては、限定するものではないが、RAM、ROM、電気的消去可能プログラマブルROM、フラッシュメモリー若しくは他のメモリー技術、CD−ROM、DVD若しくは他の光学記憶装置、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスク記憶装置若しくは他の磁気記憶装置、又は所望の情報を記憶するために使用することができ、計算装置112によってアクセス可能である任意の他の媒体が挙げられる。コンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、コンピュータ読み取り可能な通信媒体を含まない。
コンピュータ読み取り可能な通信媒体は、典型的にはコンピュータ読み取り可能命令、データ構造、プログラムモジュール又は搬送波若しくは他の移送機構等の変調データ信号中の他のデータを統合し、任意の情報配信媒体を含む。用語「変調データ信号」は、その特性セットの1つ以上を有する信号又は情報を信号内に符号化するように変更された信号を指す。例として、コンピュータ読み取り可能な通信媒体には、有線ネットワーク又は直接配線接続(direct−wired connection)等の有線媒体、並びに音響、無線周波数、赤外線、及び他の無線媒体等の無線媒体が挙げられる。上記の任意の組み合わせもまた、コンピュータ読み取り可能な媒体の範囲内に含まれる。
いくつかの実施形態では、用語「実質的に」は、5%未満の偏差を指す。他の実施形態では、この用語は1%未満の偏差を指す。更に他の実施形態は、0.1%未満の偏差を有する。他の実施形態は、他の大きさの偏差を有する。
上記の様々な実施形態は、実例としてのみ提供され、本明細書に添付の特許請求の範囲を制限すると解釈されるべきではない。当業者は、本明細書に説明及び記載された例示の実施形態及び適用例に従わずに、かつ次の特許請求の範囲の真の趣旨及び範囲から逸脱することなく行うことができる様々な修正及び変更を容易に認識するだろう。



  1. フローサイトメーターで使用するためのフィルターマスクであって、
    外側ブロッカーと、
    遮断される放射角を有する光線を遮断するように構成された2次ブロッカーと、を含む、光ブロッキング機構と、
    前記遮断される放射角よりも大きい放射角及び小さい放射角を有する光線に本体を通過させるように構成された光通過開口部と、を含む本体を備えるフィルターマスク。

  2. 前記外側ブロッカーが、最大の垂直角及び水平放射角を超える放射角と関連する前記フローサイトメーター内の光線を遮断するように配置され、構成される、請求項1に記載のフィルターマスク。

  3. 前記2次ブロッカーが、前記最大の垂直角及び水平放射角未満の放射角と関連する前記フローサイトメーター内の少なくとも一部の光線を遮断するように配置され、構成され、前記外側ブロッカーと前記フィルターマスクの原点との間に位置付けられる、請求項1に記載のフィルターマスク。

  4. 前記2次ブロッカーが矩形形状を有する、請求項3に記載のフィルターマスク。

  5. 前記2次ブロッカーが湾曲形状を有する、請求項3に記載のフィルターマスク。

  6. ブルズアイブロッカーを更に備える、請求項1に記載のフィルターマスク。

  7. 中央ブロッカーを更に備える、請求項1に記載のフィルターマスク。

  8. 前記フィルターマスクがマスクホルダーに収容される、請求項1に記載のフィルターマスク。

  9. 前記フィルターマスクが、単一タイプの粒子に対し実質的に線形の反応プロファイルを有する平滑フィルターである、請求項1に記載のフィルターマスク。

  10. 前記フィルターマスクが、異なるタイプの粒子の前記反応プロファイルにおいて分離を有する分離フィルターである、請求項1に記載のフィルターマスク。

  11. 流路に沿って流体を提供するように構成されたフローノズルであって、前記流体が試料粒子を中に含む、フローノズルと、
    前記流路に向かって方向付けられた光ビームを生成するように構成され、前記光ビームが前記流路と交差するとき、光線が前記流体及び前記粒子によって放射角で放射される、光源と、
    前記放射された光線を受容し、前記光線を光路に沿って方向付けるように構成された光学系であって、前記光学素子アセンブリは少なくとも第1のフィルターマスクを含み、前記第1のフィルターマスクは特定の放射角を有する光線を選択的に遮断するために前記第1のフィルターマスク内に位置付けられた光ブロッキング機構を含む、光学系と、
    前記光学系を通過する光線を集光し分析するために前記光路の端部に配置されたセンサー分析器と、を備えるフローサイトメーター。

  12. 前記光学系が収容部を備え、前記第1のフィルターマスクが前記収容部から取り外し可能である、請求項11に記載のフローサイトメーター。

  13. 前記光学系が、
    前記光線を少なくとも2つの分離ビームに分離するように前記光路に沿って配置され、前記第1のフィルターマスクが第1の前記分離ビームに沿って配置される、ビーム分離アセンブリと、
    第2の前記分離ビームに沿って配置される第2のフィルターマスクと、を更に備える、請求項11に記載のフローサイトメーター。

  14. 前記第1のフィルターマスクが第1の放射角セットを有する光線を通過させ、前記第2のフィルターマスクが第2の放射角セットを有する光線を通過させる、請求項13に記載のフローサイトメーター。

  15. 前記放射角の少なくとも一部が、前記第1のセット及び前記第2のセット内で同じである、請求項14に記載のフローサイトメーター。

  16. フローサイトメーターを用いて粒子を評価するための方法であって、
    流体中の粒子を流体流路に沿って通す工程と、
    光ビームで前記粒子及び前記流体を照らす工程と、
    前記流体から放射された光線及び前記光ビームを光学系によって集光する工程と、
    一定の放射角を有する前記光線の一部をフィルターマスクによって選択的に遮断する工程と、
    他の前記光線を前記フィルターマスクによって選択的に通過させる工程と、
    前記粒子の少なくとも1つの特性を評価するために前記フィルターマスクによって通過した光線をセンサー分析器で検出する工程と、を含む方法。

  17. 前記少なくとも1つの特性が、前記粒子のサイズ及び前記粒子のタイプから選択される、請求項16に記載の方法。

  18. 前記光学系を用いて前記光ビームを少なくとも2つの分離ビームに分離する工程を更に含む、請求項16に記載の方法。

  19. 前記選択的に遮断する工程及び前記選択的に通過させる工程が、第1のフィルターマスクを用いた第1の前記分離ビームを含み、第2のフィルターマスクを用いた一定の放射角を有する第2の前記分離ビームの前記光線の一部を選択的に遮断する工程であって、前記第2のフィルターマスクで遮断された前記放射角が前記第1のフィルターマスクで遮断された前記放射角と異なる、工程、を更に含む、請求項18に記載の方法。

  20. 前記フローサイトメーターの収容部の中に前記フィルターマスクを受容する工程であって、前記フィルターマスクがマスクホルダーに収容され、前記フローサイトメーターの収容部の中に前記フィルターマスクを受容する工程が前記流体流路に沿って前記流体中の前記粒子を通過させる前に発生する、工程、を更に含む、請求項16に記載の方法。

 

 

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本発明は、自動車のレシプロエンジン及び車両のトランスミッションのような循環システムに含まれる流体の様々な側面をマルチモーダル統合同時測定するための実施の形態を網羅する。これらの循環システムは、不断の内部潤滑と熱及び混入物の除去とを実行して、内部可動部品を通常動作における固有摩擦及び損傷から保護する。最も一般的に、その流体は、炭化水素及び/又は関連の合成品に基づく流体を用いて達成され、長い年月の間に保護特性を失い、内的及び外的イベントによる分解/劣化又は性能変化が起こり得る。潤滑流体内のいくつかのコンポーネントは測定され、その設計目的を実行するためのシステムの有効性への洞察を提供できる。流体の質量及びレベルは、継続中の主成分について監視される。本明細書で説明されるのは、早期警告通知のためのリアルタイムな同時統合マルチモーダルセンサシステムである。
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【選択図】図1
赤外スペクトロスコピーにより呼吸回路におけるガス測定を行う。個別放射源を用いて基準波長及び測定波長の電磁放射を発生するのではなく、近赤外電磁放射源を用いて基準電磁放射を発生する。測定波長の電磁放射を発生している放射源の放射照度の変動を、放射源の抵抗測定に基づき補償する。
光学測定装置(1)は、少なくとも1つの液体操作チップ(4)を備えた液体操作システム(3)によって供給される液滴(2)中に含まれるサンプルを分析するように構成されている。光学測定装置(1)は、液滴(2)を照射するための光源(8)と、サンプル光(11)を測定するための検出器(10)と、照射光(9)を伝送するための第1光学要素(18)を有する光学システム(43)と、測定信号(12)を受信して処理するためのプロセッサ(13)とを備える。液滴(2)は、光源(8)及び第1光学要素(18)によって構成される第1光軸(14)によって貫通される位置で、液体操作チップ(4)の液体操作オリフィス(6)で吊り下げられる。液滴(2)は、液体操作システム(3)の液体操作チップ(4)と液体操作チップ(4)内の液体サンプル(30)によってのみ物理的に接触される。光学測定装置(1)は、光学システム(43)の第1光学要素(18)に対して、液滴のサイズ及び位置を相互に適合させるための手段を備える。液体操作システム(3)によって供給され、光学測定装置(1)を使用して検査される液滴(2)中に含まれるサンプルを分析する光学測定方法が同様に開示されている。
デンプン組成の光学的差に基づいて種子または穀粒を分離するためのシステムおよび方法が提供される。デンプン組成の光学的差に基づいて種子または穀粒を分離するための方法は、複数の種子を含む種子群を収容することを含む。本方法は、種子が背面照射されるように種子の背後に配設された照射源から種子群の各種子に照射することをさらに含む。本方法は、デンプン組成の差に基づいて種子群の各種子を選別することをさらに含む。いくつかの場合、本方法は、種子群を次のグループ、すなわち、モチ種子およびウルチ種子に分離することにより各種子を選別することを含む。
分類方法及び装置 // JP2016014673
【課題】広範囲の食品について、再構成や視野設定をすることなく、異物の分類を可能にする分類方法及び装置を提供する
【解決手段】フローF内の物体を識別する工程と、識別された各物体につき、少なくとも2つの異なる波長もしくは波長範囲で反射強度を測定する工程と、識別された各物体につき、少なくとも2つの異なる波長もしくは波長範囲での反射強度を参照強度プロファイルと比較する工程とを含む。識別された物体は、少なくとも2つの異なる波長もしくは波長範囲での反射強度が参照強度プロファイルの所定の領域に含まれる場合、異物とみなされる。
【選択図】図1
【課題】多色選別用途におけるマルチ・モードの問題、及び従来のシングル・モード・ファイバの限られた帯域幅(動作窓)という欠点のない選別デバイスを提供すること。
【解決手段】本発明は、広帯域光源と選別デバイスとを備えるシステムに関し、より詳細にはレーザ式選別デバイスに関する。本発明の目的は、選別プロセスに対して全ての波長を提供する光源を有する選別デバイスを備えるシステムを提供することにある。このことは、全ファイバ・スーパコンティニューム光源を使用することにより解決される。
【選択図】図2
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