[发明专利]分光测量装置和自动分析装置

说明书

本发明涉及喇曼散射分光测量装置和具有将该喇曼散射分光测量装置作为检测部的自动分析装置，特别是适合于用于测量活体物质的喇曼散射分光测量装置和自动分析装置。

作为光学分析法之一，有喇曼散射分析法。在喇曼散射分析法中，利用了当向特定的分子照射电磁波形式的辐射能时保持了光子的分子中的少部分辐射出所保持的光子后不回到原来的振动能级而降落到电子的基态不同的振动能级的现象。因此，从这些分子辐射出的能量对于分子是固有的，通过以电磁波形式检测该辐射出的能量，就可以识别并定量特定的分子。

通过喇曼散射辐射出的光能有处于比吸收的能量低的能量状态的情况(Stokes喇曼散射)和比吸收的能量高的能量状态的情况(Anti-Stokes喇曼散射)两种，但是，处于激励状态的电子数远远比处于基态的电子数少，所以，Anti-Stokes喇曼散射强度非常弱，在识别特定的分子的方法中，通常利用Stokes喇曼散射进行测量。

喇曼散射测量装置从光源部向试料部的试料照射激励光，由受光部对试料的喇曼散射光进行分光检测，测量试料中的测量对象成分的浓度。已提出了几种喇曼散射分光测量装置。

作为适合于微量成分分析的喇曼散射分光测量装置，提出了使用大功率激光二极管作为照射激励光的光源；使用对波长800～1000nm具有高灵敏度的光电倍增管作为检测喇曼散射光的检测器；使用迈克耳逊干涉仪及滤光器等非分散式分光器件作为对喇曼散射光进行分光的分光器件的装置(特开平5-256782号公报，以后称为引用文献1)。

作为其他喇曼散射分光测量装置，提出了使用氩离子激光等气体激光装置作为激励光源；作为对喇曼散射光进行分光检测的受光部在分光器件中具有多重分散式分光器件；使用具有一维线性CCD的多色仪作为检测器的装置(特开平6-3271号公报，引用文献2)。

使用Ar激光及He-Ne激光那样的气体激光或YAG激光等固体激光作为激励光源时，不仅光源部的体积大，而且振荡强度的稳定性差，成本也高。并且，这种大型装置消耗的能量也大。

对试料的喇曼散射光进行分光而使用在引用文献1中使用的干涉仪及扫描式分光器件时，体积大、再现性差，难于进行高速测量。

另外，使用引用文献2的多重分散式分光器件时，仍然是不仅体积大、成本高，而且光量减少，信噪比(S/N比)差。多重分散式分光器件构成小型测量装置或组装到自动分析装置中时在实用上问题很多。

在喇曼分光测量装置中通常使用的激励光源的波段为从可见光到近红外区域，波长为380～800nm。但是，若考虑测量活体物质，在波长比800nm短的短波区域由于光子能量高，试料容易受到损伤。另外，活体试料多数发生荧光，而该荧光的波长范围为650～800nm。该波长范围与由短波区域的激励光激励时的喇曼移动基本是是同一波长范围。此外，利用短波区域的激励光进行激励时，荧光发生的量子效率高，将会掩盖活体试料的喇曼散射信号。喇曼散射光发生的量子效率对于同一激光光源功率而言激励光在长波区域时的高，所以，为了进行S/N比优异的喇曼测量，对于活体试料不能说先有的激励波长区域是适当的，对于活体试料激励波长最好是800～1560nm。

多数自动分析装置具有分注被检测体的被测检体分注机构和分注试剂的试剂分注机构，以光学方法检测被检测体和试剂的反应液的反应，但是，作为检测反应液的反应的检测部不是利用喇曼分光测量装置。

本发明的第1个目的旨在提供具有发生对活体试料的测量有利的激励光波长的光源和具有在该波长区域可以检测喇曼散射光的波长灵敏度的检测器并且可以实现小型轻量化的喇曼分光测量装置。

本发明的第2个目的旨在提供具有将该喇曼分光测量装置作为检测部的自动分析装置。

本发明的喇曼分光测量装置是从光源部向试料部的试料照射激励光、由受光部对试料的喇曼散射光进行分光检测、测量试料中的测量对象成分的浓度的喇曼分光测量装置，作为光源部的光源，具有振荡波长为800～1560nm的近红外半导体激光二极管，受光部具有将试料的喇曼散射光进行分光的单一的衍射光栅和具有由检测由该衍射光栅分光的喇曼散射光用的在光源波长的喇曼偏移区具有灵敏度的多通道检测器的多色仪。具有用于根据受光部的检测信号计算试料中的测量对象成分的浓度的数据处理装置。

为了提高喇曼散射光的发生效率，在试料部作为保持试料单元的支持器最好具有可进行激励光的多重反射的积分球形的散射光倍增支持器。作为用于使用这种积分球形的散射光倍增支持器进行测量的试料单元，最好是流动单元或可弃式单元。

本发明的自动分析装置具有上述喇曼分光测量装置作为其检测器。