专利名称：热透镜显微镜装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及热透镜显微镜装置。更具体地说，本发明涉及能在微小空间内进行高精度的超微量分析，在任意场所都能进行简便测定的台式掌上尺寸的热透镜显微镜装置。
背景技术：
以往，用于在微小空间中进行化学反应的集成化技术从化学反应的高速性和用微小量进行反应、现场分析等观点上引人瞩目，世界上都在致力于它的研究。
本发明人也对化学反应的集成化技术进行了不断的探讨，在使用了玻璃衬底等的装置中，确立了利用通过微细信道内的液体中试料的光吸收而产生的热透镜效应的光热转换吸光分析法，开辟了通向实用化的道路。
但是，在由发明家们提供的基于所述热透镜显微镜的分析方法中，使它成为可能的分析仪器结构，例如光源、测定部或检测部(光电转换部)的光学系统等非常复杂，而且仍是大型的，缺乏移动性。因此，当进行利用了该热透镜显微镜系统的分析和化学反应时，就成为限制其场所和操作的主要原因。
从这样的事实可知，基于热透镜显微镜装置的分析具有可进行分析的对象比较广泛等很多优点，所以人们强烈期待着通用性高的小型化。
为此，本发明人通过以小型激光光源作为激励光源和检测光源，并把激励光源、检测光源和热透镜显微镜光学系统一体化地安装在单一机体上，开发了具有紧凑结构的台式热透镜显微镜装置。在该台式热透镜显微镜装置中，象台式显微镜那样，把所有的要素一体安装在单一的机架上，成功地把以往巨大的显微镜小型化至台式。
但是，即使在这样的台式热透镜显微镜装置中，也还是存在希望改善的地方。
这就是使其进一步小型化到具有可移动性。通过该小型化，就能使医疗诊断和环境计测中的超微量化学物质的超高灵敏度分析的机动性取得飞跃性提高，能实现空间分辨率和定量分析能力非常优异的超微量分析显微镜。
发明内容
鉴于以上所述问题的存在，本发明的目的在于提供一种具有可移动性的，能对医疗诊断或环境计测中的超微量化学物质进行超高灵敏度分析的、掌上尺寸的新式热透镜显微镜装置。
为了实现所述目的，本发明1的热透镜显微镜装置，其特征在于在包括分析部件和支撑它的衬底的装置主体中，一体配置有激励光源、检测光源和热透镜显微镜光学系统的至少一部分。
另外，本发明2的热透镜显微镜装置，其特征在于在包括分析部件和支撑它的衬底的装置主体中，一体配置有检测系统和检测用光学系统的至少一部分。
本发明3的热透镜显微镜装置，其特征在于在本发明2的热透镜显微镜装置中，把信号处理系统和收发检测结果的电路的一部分或全部呈一体化设置在装置主体上。
本发明4的热透镜显微镜装置，其特征在于在本发明2或本明中3的热透镜显微镜装置中，把激励光源、检测光源和热透镜显微镜光学系统的至少一部分呈一体化设置在装置主体上。
下面简要说明附图。
图1是表示本发明一个例子的俯视图、主视图和仰视图。
图2是表示本发明其他例子的主视图。
下面简要说明附图符号。
1-分析部件；2A-上衬底；2B-下衬底；3-激励光源；4-检测光源；5-透镜系统；6-分色镜；7-棱镜；8-物镜；9-注入口；10-排出口；11-微细信道；12-棱镜；13-滤光器；14-光检测器。
具体实施例方式
本发明具有如上所述的特征，下面，对其实施例进行说明。
如上所述，本发明的热透镜显微镜装置其特征在于在包括分析部件和支撑它的衬底的装置主体中，一体配置有以下<A>、<B>两方或一方<A>激励光源、检测光源和热透镜显微镜光学系统的至少一部分；<B>检测系统和检测用光学系统的至少一部分；而且，与所述<B>一起，一体配置有<C>信号处理系统和收发检测结果的电路的一部分或全部。
须指出的是，虽然理所当然，但热透镜显微镜是入射激励光和检测光，向通过向试料中照射激励光而形成的热透镜入射检测光，通过检测基于热透镜的检测光扩散来对试料中的物质进行检测的系统。
在上述那样的本发明的热透镜显微镜装置中，象以往本发明人提出的那样，对分析部件，使用在玻璃、硅、塑料等透光性的部件衬底上通过蚀刻形成了微细、微小的通道(通液路)和存储部(储液部)等的部件。而且，也能利用同样的透光性材料来形成支撑该分析部件的衬底，既可以用其单侧支撑分析部件，也可以用上下两侧夹持支撑。关于该支撑形态可以有多种。
而且，所述<A>、<B>、<C>可以与分析部件或支撑它的衬底局部或全部一体化。在此，所谓一体化是指的不是在分析部件和衬底的外部腾出空间来进行配置，而是与分析部件、衬底的内部或表面接触或嵌入设置。
图1是表示本发明的热透镜显微镜装置一个例子的俯视图、主视图和仰视图。例如在该图1中，象励磁那样，装置主体由上衬底(2A)和下衬底(2B)夹持分析部件(1)而构成，在上衬底(2A)上，与激励光源(3)和检测光源(4)一起，一体化配置有由光束扩展器和视准透镜等的透镜系统(5)、分色镜(6)、棱镜(7)等构成的热透镜显微镜的光学系统。在棱镜(7)的正下方还能进一步通过嵌入设置而使物镜8一体化。
另外，在上衬底(2A)上开了试料或反应物注入口(9)和液体排出口(10)，分别连通着设置在分析部件(1)上的微细信道(11)。
而在下衬底(2B)中，一体配置有由棱镜(12)和反射镜、以及滤光器(13)等构成的检测用光学系统和光检测器(14)。
图2表示了不是如以上的图1的例子那样，一体配置在上衬底(2A)和下衬底(2B)的表面上，而是把以激励光源(3)为首的所述热透镜显微镜系统的要素嵌入上衬底(2A)和下衬底(2B)中来一体化配置的例子。作为这样的各种结构而构成本发明的热透镜显微镜装置。
当然，把光源和检测器等的要素的一部分配置在上下衬底(2A)、(2B)的外部的情况也包含在本发明中。可以按照使用条件、使用环境等来变更系统结构。
无论在哪一种情况下，对激励光源(3)，都使用了以小型半导体激光器为首的、如半导体激光激励固体激光器那样的小型激光光源的各种光源。从激励光源(3)输出的激励光例如通过遮光器进行调制，再通过光束扩展器作为平面波而射出。
而与激励光源(3)同样，从小型激光光源即检测光源(4)输出的检测光例如通过视准透镜作为平行光束射出，通过分色镜(6)，以同轴与激励光合成。
由激励光和检测光构成的合成光通过棱镜(7)、物镜(8)照射到分析部件(1)中的液体试料上。在试料内部，通过构成合成光的激励光的一部分，根据光热转换原理，形成热透镜，通过热透镜后的检测光扩散，与和光热转换无关的激励光一起透射试料。从原理上讲激励光也受热透镜的影响，但与检测光相比影响极小。
在所述的注入日对试料进行试药，试料与例如配位剂和免疫反应试剂等被分别注入，通过在微细信道(11)内的反应，利用所述的热透镜显微镜就能检出测试剂中的微量成分。
例如，关于氮氧化物的定量分析，在碱性(pH13)的过氧化氢水溶液中把香烟烟雾中的氮氧化物作为亚硝酸离子来氧化吸收，使其与发色试剂即N-1-萘基乙二胺反应，呈现紫红色(峰值吸光率波长544nm)。通过向微细信道(11)的光照射，能用热透镜显微镜对其进行检测。对激励光能使用波长532nm、输出功率100mW的半导体YAG激光(第二谐波)，另外，对检测光能使用波长680nm、输出5mW的半导体激光。
产业上应用的可能性如以上详细说明的那样，根据本发明，就能提供小型、具有可移动性，并且空间分辨率和定量分析能力优异的用于超微量分析的显微镜。
权利要求
1.一种热透镜显微镜装置，其特征在于在包括分析部件和支撑它的衬底的装置主体中，一体配置有激励光源、检测光源和热透镜显微镜光学系统的至少一部分。
2.一种热透镜显微镜装置，其特征在于在包括分析部件和支撑它的衬底的装置主体中，一体配置有检测系统和检测用光学系统的至少一部分。
3.根据权利要求2所述的热透镜显微镜装置，其特征在于信号处理系统和收发检测结果的电路的一部分或全部呈一体化设置在装置主体上。
4.根据权利要求2或3所述的热透镜显微镜装置，其特征在于激励光源、检测光源和热透镜显微镜光学系统的至少一部分呈一体化设置在装置主体上。
全文摘要
本发明提供一种显微镜，在包括分析部件(1)和支撑它的衬底(2A)、(2B)的装置主体中，一体配置有激励光源(3)、检测光源(4)和热透镜显微镜光学系统的至少一部分；它小型、具有可移动性，并且空间分辨率和定量分析能力优异，用于超微量分析。
文档编号G01N37/00GK1468372SQ01817053
公开日2004年1月14日 申请日期2001年9月7日 优先权日2000年9月8日
发明者北森武彦, 火原彰秀, 渡庆次学, 学, 秀 申请人:财团法人神奈川科学技术研究院