[發明專利]光測量裝置、光測量方法

有效

• 申請號: 201410483904.4
• 申請日: 2014-09-19
• 公開（公告）號: CN104458680B
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發明（設計）人: 吉岡宏晃;興雄司;森田金市
• 申請（專利權）人: 國立大學法人九州大學;優志旺電機株式會社
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64;G01N21/65;G01J3/02;G02B5/22
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 陳建全

本發明的目的在于提供能夠維持使色素分散而成的光學濾波器的最初的濾波功能的光測量裝置等。本發明的光測量裝置是具有對來自測量對象的特定波長的光即測量對象光的光強度進行測量的測量部的光測量裝置，其包括：具有色素的光學濾波部；色素擴散抑制部，其對來自所述光學濾波部的所述色素的擴散進行抑制，所述光學濾波部構成來自所述測量對象的所述測量對象光到達所述測量部為止所通過的光路的一部分。

技術領域

本發明涉及光測量裝置、光測量方法、濾波構件以及生產濾波構件的方法，尤其涉及具有對來自測量對象的特定波長的光即測量對象光的光強度進行測量的測量部的光測量裝置等。

背景技術

在光電領域中，有機光功能材料被用于各種各樣的用途。例如使有機光功能材料分散于樹脂等高分子物質而成的光學材料被用于激光介質、光學濾波器、光學器件等。

在專利文獻1中提出了使聚二甲基聚硅氧烷(以下也稱為PDMS)含有例如甲撐吡咯系色素而成的固體色素激光介質。PDMS等聚聚硅氧烷樹脂自身具有耐光劣化特性，對大范圍的波長區域的光的透過性良好，而且不具有光學能動性，因此作為使有機光功能材料分散的介質是有用的。

另外，在專利文獻2中，在具有供試樣注入和排出的流路(微型通道) 的微型芯片中設置了激發光源、檢測器而得到的微型流體裝置中，設置有僅選擇性地使所需波長透過的光學濾波區域。該光學濾波區域是使例如屬于蘇丹色素系(Sudan dye family)的色素分散于PDMS而成的區域。

之前發明者們提出了能夠滿足生命科學領域中的床邊檢查(POCT)要求的光誘導熒光測量裝置。本測量裝置是在需要分析的現場進行檢查的時間較短且能夠進行高精度評價分析的小型且可攜帶的裝置，作為測量法，利用例如激光誘導熒光法(Laser InducedFluorescence：LIF)。

LIF是如下方法：照射利用作為要計測的對象的原子、分子的共振躍遷而將與激發能級一致的(對波長進行了調諧的)激光來將上述計測對象(原子、分子)激發，對由此引起的發光(熒光)進行測量。根據熒光的強度來對測量對象的濃度進行計算，根據熒光的光譜分布來對測量對象的溫度進行計算。

在圖10中示出了發明者們所提出的光誘導熒光測量裝置101的結構例子。如專利文獻3所記載那樣，光誘導熒光測量裝置101包括激光光源等固體光源103、用于保持被測量試樣的試樣盒105、由透鏡和光學濾波器等構成的熒光收集光學系統107、光電子倍增管等熒光測量器109。此外，專利文獻3在本申請提出申請時未公開。

試樣盒105對于包含來自固體光源103的激發光、從試樣發出的熒光的光是透明的，其被設置于激光光束照射空間110。固體光源103、試樣盒 105、由透鏡及光學濾波器構成的熒光收集光學系統107、熒光測量器109 被埋設于對于上述包含激發光、熒光的光是透明的PDMS等樹脂111中。并且，在用于對熒光收集光學系統107的熒光進行傳導的光路的至少一部分中填充有透明的PDMS等樹脂113。

具體而言，試樣盒105對于包含來自固體光源103的激發光、從試樣發出的熒光的光是透明的，固體光源103、試樣盒105、由透鏡及光學濾波器構成的熒光收集光學系統107、熒光測量器109被埋設于相對于包含上述激發光、熒光的光是透明的PDMS等樹脂111中。并且，在對熒光收集光學系統107的熒光進行傳導的光路的至少一部分中也填充有透明的PDMS 等樹脂113。即，利用上述透明樹脂將試樣盒、熒光收集光學系統、熒光測量器一體化地保持。

將各構成元件一體化地保持的透明樹脂結構被基本上同樣地含有顏料的樹脂111所包圍，該顏料具有對激發光、向試樣盒照射激發光時產生的自熒光以及在激發光在樹脂內行進時從樹脂產生的拉曼光進行吸收的波長特性。

在該含有顏料的樹脂111中根據需要埋設有向固體光源103和熒光測量器109供給電力的電源114。即，該含有顏料的樹脂111構成用于保持試樣盒105、熒光測量器109以及熒光收集光學系統107等的箱體。