專利名稱：測定裝置及測定方法
技術領域：
本發(fā)明涉及測定裝置及測定方法。尤其涉及對通過使光入射試樣所包括的目標物質而產生的拉曼散射光進行檢測，并測定該試樣中的目標物質的濃度的測定裝置及測定方法。
背景技術：
目前，公知有如下的拉曼光譜裝置向試樣照射光，基于根據從該試樣所包括的物質放射的拉曼散射光獲得的指紋光譜，鑒定該物質。不過，由于這樣的拉曼散射光是微弱的，所以有時不能可靠地取得該指紋光譜。針對這樣的問題，公知有如下的拉曼光譜裝置(手持式拉曼設備)(例如，參照專利文獻I):形成增強電場以增強拉曼散射光，并接收增強后的該拉曼散射光。 在上述專利文獻I所記載的拉曼光譜裝置中，使用具有粗糙金屬表面及/或涂敷(coating)有 SERS (Surface Enhanced Raman Scattering :表面增強拉曼散射)活性金屬粒子等的基板的試驗帶，并向金屬表面照射激光的光，從而通過LSPR(Localized SurfacePlasmon Resonance :局部表面等離子體共振)形成增強電場。而且，在該拉曼光譜裝置中，通過使應分析的試樣與金屬表面接觸，并增強從侵入增強電場的物質放射的拉曼散射光，從而使拉曼散射光的檢測靈敏度得以提高。在先專利文獻專利文獻專利文獻I :日本特表2008-529006號公報在上述專利文獻I所記載的拉曼光譜裝置中，雖然可進行分析試樣中所包括的物質的有無的定性分析，但是存在不能進行該物質的定量分析的問題。尤其在該增強電場形成區(qū)域，存在幾分子左右的極微量物質的濃度區(qū)域中，該物質的定量分析是極其困難的。也就是說，在上述增強電場中，電場強度因部位而不同。因此，例如有時在該電場的強度高的部位侵入一分子物質時獲得的拉曼散射光的強度和在該強度低的部位侵入一分子物質時獲得的拉曼散射光的強度不同。這樣，由于檢測的拉曼散射光的強度和物質的濃度不成比例關系，所以存在即使只取得拉曼散射光的強度也不能進行測定所述物質的濃度的定量分析的問題。因此，迫切期望有能夠進行在試樣中的物質的定量分析的測定裝置。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠測定試樣所包括的物質的濃度的測定裝置及測定方法。為了達到上述目的，本發(fā)明第一方面涉及的測定裝置用于測定試樣所包括的目標物質的濃度，該測定裝置具有光源；光入射體，具有通過金屬粒子形成增強電場的試樣接觸面，所述光入射體使通過從所述光源射出的光而從所述目標物質放射的拉曼散射光在所述增強電場中增強；照射單元，使從所述光源射出的光入射所述光入射體中的多個區(qū)域；受光單元，接收從所述多個區(qū)域分別放射的所述拉曼散射光；以及定量單元，基于所述區(qū)域的總數和從各個所述區(qū)域接收到的所述拉曼散射光的強度，對所述目標物質的濃度進行定量。另外，作為試樣，列舉有氣體試樣及液體試樣。此外，光入射體的試樣接觸面例如列舉有具有被金屬粒子覆蓋的多個凸部的結構。這樣的凸部間的尺寸優(yōu)選幾rim 幾10nm，覆蓋該各凸部的金屬粒子優(yōu)選是分子直徑比從光源射出的光的波長小的SERS活性金屬粒子(例如，金、銀及銅、鋁、鈀及鉬)。通過這樣，在凸部間形成有增強電場，并通過表面增強拉曼散射增強從侵入增強電場內的目標物質放射的拉曼散射光，所以能夠提高受光單元的拉曼散射光的檢測靈敏度。而且,光源優(yōu)選是面發(fā)光激光器等出射單一波長且作為直線偏振光的光的結構，此外，優(yōu)選是出射具有與濃度測定對象的物質對應的波長的光的光源。 在這里，目標物質與濃度成比例地在試樣中概率地分布，所以在照射光并產生增強電場的區(qū)域，該目標物質的濃度越高(分子數量越多)，發(fā)出拉曼散射光的區(qū)域的數量越增加，其結果，從各區(qū)域放射的拉曼散射光的強度增加。但是，如上所述，檢測出的拉曼散射光的強度和目標物質的濃度沒有直接的比例關系。因此，在本發(fā)明中，在該目標物質分子數量只有被光照射的區(qū)域數量這么多的極微量濃度范圍內，例如，通過定量單元計數多個區(qū)域中的被接收有目標物質的拉曼散射光的區(qū)域數量，從而該區(qū)域的數量是表示目標物質所存在的區(qū)域相對于區(qū)域的總數的比率的值，且是表示在試樣中的目標物質的分布率的值。于是，從通過預先測定該區(qū)域的數量和目標物質的濃度之間的關系而得到的數據取得與計數的區(qū)域的數量對應的濃度，從而能夠測定(定量)試樣中的目標物質的濃度。此外，例如，如果定量單元計算出從該多個區(qū)域接收的拉曼散射光的強度的總和，則該強度的總和成為相對于從全部區(qū)域接收目標物質的最大的拉曼散射光的情況表示目標物質的分布率的值。而且，通過根據預先測定出該強度的總和及目標物質的濃度之間的關系的數據，取得與計算出的強度的總和對應的濃度，從而能夠測定(定量)試樣中的目標物質的濃度。在本發(fā)明中，優(yōu)選所述測定裝置具備存儲部，將所述多個區(qū)域中的接收到所述目標物質的拉曼散射光的區(qū)域的數量、和根據所述區(qū)域的數量預先測定的所述目標物質的濃度相關聯地進行存儲，所述定量單元具有計數部，對所述多個區(qū)域中的被所述受光單元接收到所述目標物質的拉曼散射光的區(qū)域的數量進行計數；以及濃度取得部，從所述存儲部取得與通過所述計數部計數的所述區(qū)域的數量對應的所述目標物質的濃度。在這里，如上所述，在試樣中的目標物質的濃度越高，接收拉曼散射光的區(qū)域的數量越增加。與此相對，在本發(fā)明中，通過計數部計數在多個區(qū)域中的接收目標物質的拉曼散射光的區(qū)域的數量。據此，如上所述，已計數的區(qū)域的數量成為表示區(qū)域的總數和接收目標物質的拉曼散射光的區(qū)域的數量之間的比率，該比率成為間接地表示平均化后的目標物質的分布率的值。而且，通過濃度取得部從存儲部取得與該區(qū)域的數量對應的濃度，從而能夠取得目標物質的濃度。因此，能夠測定試樣所包括的目標物質的濃度。
或者，在本發(fā)明中，優(yōu)選所述測定裝置具備存儲部，將從所述多個區(qū)域接收的所述目標物質的拉曼散射光的強度的總和、和與所述強度的總和對應的所述目標物質的濃度相關聯地進行存儲，所述定量單元具有總和計算部，計算通過所述受光單元從所述多個區(qū)域接收到的所述目標物質的拉曼散射光的強度的總和；以及濃度取得部，從所述存儲部取得與計算出的所述強度的總和對應的所述目標物質的濃度。在這里，如上所述，目標物質的濃度越高，從各區(qū)域放射的拉曼散射光的強度的總和越增加。與此相對，在本發(fā)明中，總和計算部計算通過受光單元從各區(qū)域接收到的拉曼散射光的強度的總和。據此，計算出的強度的總和成為表示相對于從全部區(qū)域接收的拉曼散射光的最大強度的比率，該比率成為間接地示出被平均化的目標物質的分布率的值。而且，通過濃度取得部從存儲部取得與計算出的強度的總和對應的濃度，從而能夠取得目標物質的濃度。因此，能夠測定試樣所包括的目標物質的濃度。在本發(fā)明中，優(yōu)選所述照射單元將從所述光源射出的光分離為多個光束，并使各 個所述光束入射各個所述區(qū)域。根據本發(fā)明，由于能夠使從光源射出的光一次入射光入射體中的多個區(qū)域，所以與使光單獨入射各區(qū)域的情況相比，能夠縮短接收來自各區(qū)域的拉曼散射光所需要的時間。因此，能夠短時間地進行目標物質的濃度測定。或者，在本發(fā)明中，優(yōu)選所述照射單元使從所述光源射出的光分時地入射各個所述區(qū)域。在這里，當使已分離的部分光束入射光入射體(試樣接觸面)時，除各部分光束的強度容易產生偏差以外，入射各區(qū)域的光的強度與分離前的強度相比降低。與此相對，根據本發(fā)明，由于從光源射出的光未被分離為多個光束而入射光入射體的各區(qū)域，所以除不產生上述偏差問題以外，還能夠防止入射各個的區(qū)域的光的強度的降低，此外，由此能夠提高增強電場的強度。因此，與已分離的光束入射各區(qū)域的情況相比，能夠產生高強度的拉曼散射光，且能夠提高受光單元的光接收精度。在本發(fā)明中，優(yōu)選所述照射單元具有反射單元，反射從所述光源射出的光；以及調整單元，調整所述反射單元相對于從所述光源射出的光的中心軸的角度，以使通過所述反射單元反射的光入射各個所述區(qū)域。另外，作為反射單元，可以列舉有半透半反鏡，其在使從光源射出的光反射并導向光入射體的同時，使從各區(qū)域放射的拉曼散射光透過并導向受光單元。此外，作為調整單元，可以采用容易調整反射單元的角度的步進電動機。在這里，為了使物質容易侵入上述增強電場，優(yōu)選將光入射體配置在形成在管等引導部內的試樣的流道上。因此，在為了使從光源射出的光入射各區(qū)域而使光入射體移動的結構中，需要在移動后的光入射體和引導部之間設置埋入的部件以便流通的試樣不漏到外部、或者需要使引導部與光入射體同時移動等，從而使測定裝置的結構變得復雜。與此相對，根據本發(fā)明，由于從光源射出的光通過被調整單元調整相對于該光的中心軸的角度的反射單元被反射，并入射光入射體的各區(qū)域，所以與使光入射體移動的情況相比，除能夠抑制使測定裝置的結構復雜化的情況以外，還能夠分別可靠地接收從各區(qū)域放射的拉曼散射光。
此外，如果利用上述半透半反鏡作為反射單元，則無需另外設置使從光源射出的光朝向各區(qū)域反射的反射單元。因此，能夠挪用采用了這樣的半透半反鏡的測定裝置的結構。另外，由于從光源射出的光的路徑和通過受光單元接收的拉曼散射光的路徑分離，所以能夠提高基于該受光單元的拉曼散射光的檢測靈敏度?；蛘撸诒景l(fā)明中，優(yōu)選所述照射單元具有光入射體移動單元，使所述光入射體向與入射所述光入射體的光的中心軸交叉的方向移動；以及控制單元，控制所述光入射體移動單元，以使所述光入射各個所述區(qū)域。這里，在使從光源入射的光反射并入射各區(qū)域的結構中，對應每個區(qū)域改變入射該各區(qū)域的光的入射角。因此，該光的偏振光角度因區(qū)域的位置而改變，從而在各區(qū)域所產生的拉曼散射光的接收容易產生差異。 與此相對，在本發(fā)明中，由于在控制單元的控制下，光入射體通過光入射體移動單元而移動，所以能夠與試樣接觸面成一定的角度地使來自光源的光入射各區(qū)域。因此，由于能夠對各區(qū)域的拉曼散射光的接收不產生差異，所以能夠提高測定的濃度的可靠性。此外，由于能夠容易地使入射試樣接觸面的光的中心軸沿與該試樣接觸面的正交方向，所以能夠使拉曼散射光的接收穩(wěn)定化?；蛘撸诒景l(fā)明中，優(yōu)選所述照射單元具有光源移動單元，使所述光源移動；以及控制單元，控制所述光源移動單元，以使從通過所述光源移動單元移動的所述光源射出的光入射各個所述區(qū)域。另外，基于光源移動單元的光源的移動既可以是向與從移動前的光源射出的光的中心軸正交方向的平行移動，又可以是以沿該正交方向的轉動軸為中心的轉動。根據本發(fā)明，在控制單元的控制下，光源移動單元使該光源移動，以便從光源射出的光入射各區(qū)域。據此，即使與使上述反射單元移動的情況同樣地不使光入射體移動，也能夠使光可靠地入射各區(qū)域。因此，能夠抑制使測定裝置的結構復雜化。此外，本發(fā)明第二方面涉及的測定方法用于測定試樣所包括的目標物質的濃度，該測定方法包括散射光增強步驟，使光入射在通過金屬粒子形成增強電場的試樣接觸面上預先設定了總數的多個區(qū)域，從而使通過所述光而從所述目標物質放射的拉曼散射光在所述增強電場中增強；受光步驟，接收從所述多個區(qū)域放射的所述拉曼散射光；以及定量步驟，基于所述區(qū)域的總數、和從各個所述區(qū)域接收到的所述拉曼散射光的強度，對所述目標物質的濃度進行定量。根據本發(fā)明，與上述測定裝置同樣，能夠測定目標物質的濃度。也就是說，例如，如果在定量步驟中，計數多個區(qū)域中的接收目標物質的拉曼散射光的區(qū)域的數量，則該區(qū)域的數量成為表示目標物質存在的區(qū)域相對于區(qū)域的總數的比率的值，并成為表示試樣中的目標物質的分布率的值。通過根據預先測定該區(qū)域的數量和物質的濃度之間的關系的數據，取得與計數的區(qū)域的數量對應的濃度，從而能夠測定(定量)試樣中的物質的濃度。此外，例如，如果在定量步驟中，計算從多個區(qū)域接收的拉曼散射光的強度的總和，則該強度的總和成為表示相對于從全部區(qū)域接收目標物質的最大的拉曼散射光時目標物質的分布率的值。而且，通過根據預先測定該強度的總和與物質的濃度之間的關系的數據，取得與計算出的強度的總和對應的濃度，從而能夠測定(定量)試樣中的物質的濃度。


圖I是表示本發(fā)明的第一實施方式所涉及的測定裝置的結構的模式圖。圖2是示意地示出上述實施方式中的傳感器芯片的截面圖。圖3是表示上述實施方式中的傳感器芯片的試樣接觸面的俯視圖。圖4表示形成在上述實施方式中的試樣接觸面上的增強電場的模式圖。圖5是表示上述實施方式中的裝置主體的結構的框圖。圖6是表示上述實施方式中的拍攝圖像的一例的圖。圖7是表示上述實施方式中的濃度測定處理的流程圖。

圖8是表示本發(fā)明的第二實施方式所涉及的測定裝置的結構的框圖。圖9是表示上述實施方式中的濃度測定處理的流程圖。圖10是表示本發(fā)明的第三實施方式所涉及的測定裝置的結構的模式圖。圖11是表示上述實施方式中的測定裝置的裝置主體的結構的框圖。圖12是表示上述實施方式中的入射有光的區(qū)域的移動方向的圖。圖13是表示上述實施方式中的濃度測定處理的流程圖。圖14是表示本發(fā)明的第四實施方式所涉及的測定裝置的裝置主體的結構的框圖。圖15是表示上述實施方式中的濃度測定處理的流程圖。
具體實施例方式[第一實施方式]下面，參照附圖，對本發(fā)明的第一實施方式進行說明。[測定裝置的整體結構]圖I是表示本發(fā)明的第一實施方式所涉及的測定裝置IOA的結構的模式圖。本實施方式所涉及的測定裝置IOA是在鑒別試樣所包括的目標物質的同時，測定該目標物質的濃度的測定裝置。如圖I所示，該測定裝置IOA構成為具備裝置主體11A、以及可交換地安裝于該裝置主體IlA的交換單元31。其中，交換單元31形成試樣流通的流道。在該流道設置有傳感器芯片311，裝置主體IlA向該傳感器芯片311照射光(激光)，從而檢測從試樣所包括的目標物質放射的拉曼散射光，并基于該拉曼散射光的強度，測定目標物質的濃度。另外，將在后面對交換單元31的結構進行詳細說明。[裝置主體的結構]裝置主體IIA進行在交換單元31內流通的試樣所包括的目標物質的鑒別及定量。該裝置主體IlA具有框體12、設置在該框體12內的光源裝置13、光束分離裝置14、半透半反鏡15、物鏡16、檢測裝置17、控制裝置18A及電源裝置19、露在框體12外且與外部設備連接的作為接口的連接部20。另外，雖然在圖I中省略圖示，但是裝置主體IlA還具有配置有用于操作測定裝置IOA的按鈕等的操作裝置21 (圖5)、及顯示測定結果的顯示裝置22(圖5)。另外，將在后面對控制裝置18A的結構進行詳細說明。在框體12上設置有開閉自如地設置的蓋部121，在該蓋部121內配置有交換單元31。而且，通過打開蓋部121，從而可以進行交換單元31的裝卸。此外，在蓋部121內設置有作為排出單元的風扇(fan) 122。該風扇122由控制裝置18A控制驅動，當該風扇122驅動時，試樣被導入交換單元31內。光源裝置13相當于本發(fā)明的光源。該光源裝置13具有發(fā)光部131，由射出單色的直線偏振光的垂直諧振腔面發(fā)射激光器構成；以及準直透鏡132，使從該發(fā)光部131射出的激光平行化。從該發(fā)光部131射出的激光的直徑被設定在Iym Imm的范圍內。而且，從發(fā)光部131射出的光通過準直透鏡132入射光束分離裝置14。光束分離裝置14將從光源裝置13入射的光束分離成多部分光束，并使分離后的各部分光束入射半透半反鏡15。作為這樣的光束分離裝置14，可例示有分光鏡。這樣的光束分離裝置14在本實施方式中相當于本發(fā)明的照射單元。半透半反鏡15使通過光束分離裝置14從光源裝置13入射的光束向傳感器芯片311反射。具體地說，半透半反鏡15使從光束分離裝置14入射的各部分光束的光程彎曲 90度，從而使該各部分光束入射物鏡16。在本實施方式中，物鏡16由準直透鏡構成，并使通過半透半反鏡15入射的各部分光束平行化，從而使該各部分光束分別入射傳感器芯片311。另外，雖然在后面進行詳述，但是從這部分光束分別入射的各區(qū)域ARl AR9(圖6)放射有基于表面增強拉曼散射的瑞利散射光及拉曼散射光。而且，該瑞利散射光及拉曼散射光透過物鏡16及半透半反鏡15，入射檢測裝置17。檢測裝置17隔著半透半反鏡15，位于與物鏡16及傳感器芯片31相反的一側，并配置在通過該半透半反鏡15反射的光的中心軸的延長線上(換句話說，透過半透半反鏡15的光的中心軸上)。該檢測裝置17選擇性地檢測在傳感器芯片311從區(qū)域ARl AR9放射的瑞利散射光及拉曼散射光中的拉曼散射光。這樣的檢測裝置17具有聚光透鏡171、濾光器172、光譜元件173及受光元件174。聚光透鏡171會聚通過半透半反鏡15入射的瑞利散射光及拉曼散射光，并使其入射濾光器172。濾光器172使入射的瑞利散射光及拉曼散射光中的拉曼散射光透過。也就是說，該濾光器172除去瑞利散射光。光譜元件173具有在控制裝置18A的控制下可選擇透過的光的波長的結構。這樣的光譜元件173例如能夠由可調整諧振波長的可變光譜干涉儀構成。受光元件174相當于本發(fā)明的受光單元。該受光元件接收通過光譜元件173入射的拉曼散射光，并對傳感器芯片311的各區(qū)域ARl AR9進行攝像。而且，該受光元件174將拍攝圖像輸出給控制裝置18A。[交換單元的結構]如上所述，交換單元31是裝卸自如地安裝在蓋部121內，其是在內部流通試樣的單元，且在每次測定試樣時都被交換。該交換單元31具有作為光入射體的傳感器芯片311、向該傳感器芯片311引導試樣的引導部312、以及排出通過了傳感器芯片311的試樣的排出部 313。其中，引導部312及排出部313分別由截面視為S字狀的管(duct)構成。在引導部312的一端設置有除去比較大的粉塵、一部分水蒸氣等的防塵過濾器3121，引導部312的另一端與傳感器芯片311連接。此外，排出部313的一端與傳感器芯片311連接，另一端與上述風扇122連接。而且，當該風扇122驅動時，試樣通過防塵過濾器3121被導入引導部312內，流通該引導部312內后，該試樣到達傳感器芯片311。此外，在傳感器芯片311內流通的試樣在排出部313內流通，從而通過風扇122被排出到外部。也就是說，在引導部312、傳感器芯片311及排出部313的內部分別形成有試樣流通的流道。圖2是模式地示出傳感器芯片311的截面圖。另外，在圖2及后述的圖3中，因考慮易于觀看圖面，只對突出部及金屬微粒的一部分標注了 “F21”及“M”的符號。傳感器芯片311相當于本發(fā)明的光入射體。如圖2所示，該傳感器芯片311用于使從光源裝置13射出的光(部分光束)Pl入射在其內部流通的試樣，從而從該試樣所包括的目標物質放射上述瑞利散射光P2及拉曼散射光P3。這樣的傳感器芯片311在具有透光 性的一對基板3111、3112之間形成有試樣流通的流道，并在各基板3111、3112上形成有相互對置且與該試樣接觸的試樣接觸面FI、F2。圖3是表示傳感器芯片311的試樣接觸面F2的俯視圖。其中，如圖3所示，在形成在裝置主體IlA附近的基板3112上的試樣接觸面F2，在一邊為5mm的矩形范圍內，成格子狀地突設有多個圓筒狀的突出部F21。這些突出部F21間的間距例如為大于等于300nm且被設定在通過光源裝置13射出的激光的振蕩波長以下的范圍內。這樣的格子狀排列的各突出部F21被SERS活性金屬粒子(以下有時簡稱為“金屬微?！?M覆蓋，被該金屬微粒M覆蓋的各突出部F21間的間隙例如為大于等于Inm且被設定在上述間距的一半以下的范圍內。此外，作為這樣的金屬微粒M，可例示有金、銀、銅、鋁、鈕及鉬。圖4是表示形成在試樣接觸面F2上的增強電場EF的模式圖。另外，在圖4中，因考慮易于觀看圖面，只對目標物質的一部分分子標注了 “N”的符號。當來自光源裝置13的光入射具有金屬微粒M所覆蓋的多個突出部F21的試樣接觸面F2時，在該各突出部F21間的間隙中形成有增強電場EF。當在這樣的增強電場EF中侵入目標物質的分子N時，產生包括該分子N的振動數的信息的拉曼散射光P3及瑞利散射光P2(分別參照圖2)。這時，通過該增強電場EF產生表面增強拉曼散射，從而增強被放射的拉曼散射光。由此，放射的拉曼散射光P3及瑞利散射光P2如上所述地通過物鏡16及半透半反鏡15入射檢測裝置17，并通過受光元件174接收拉曼散射光P3。[控制裝置的結構]圖5是表示裝置主體IlA的結構的框圖，其是主要示出了控制裝置18A的結構的框圖?？刂蒲b置18A由安裝有CPU (Central Processing Unit 中央處理器)、RAM (Random Access Memory :隨機存取存儲器)及 ROM (Read Only Memory :只讀存儲器)等的電路基板構成，控制裝置18A控制整個測定裝置IOA0該控制裝置18A通過該CPU處理ROM存儲的程序而具有作為如圖5所示的主控制部181A、圖像處理部182A、計數部183A、濃度取得部184的功能外，還具有存儲部185A。這樣的控制部18A作為本發(fā)明的定量單元而發(fā)揮作用。
其中，存儲部185A除可由上述ROM構成以外，還可以由HDD (Hard Disk Drive :硬盤驅動器)及半導體存儲器等構成。這樣的存儲部185A將物質固有的指紋光譜和該物質的名稱相關聯地進行存儲。此外，存儲部185A對應每個目標物質存儲有LUT (Look Up Table :查找表)，該LUT將在交換單元31內流通的試樣所包括的目標物質的濃度、和對應該濃度通過受光元件174接收拉曼散射光的區(qū)域的數相關聯。具體地說，該LUT是在使目標物質的濃度分別不同的試樣在交換單元31中流通并向傳感器芯片311照射上述部分光束時，預先測定檢測出從該目標物質放射的拉曼散射光的區(qū)域的數量，從而制作為關聯該區(qū)域的數量和目標物質的濃度的表。另外，由于對目標物質的全部濃度測定該區(qū)域數量的情況在現實中是困難的，所以制作目標物質的各濃度和與該濃度對應的區(qū)域數量的檢量線，并基于該檢量線制作該LUT0因此，也可以構成將LUT取而代之地存儲該檢量線的逼近函數。主控制部181A控制整個裝置主體IlAo例如，控制點亮光源裝置13、調整光譜元 件173的透過波長、驅動風扇122及顯示裝置22的顯示。圖像處理部182A取得基于受光元件174的拍攝圖像，并對該拍攝圖像執(zhí)行規(guī)定的修正處理。此外，圖像處理部182A基于接收到的拉曼散射光，通過光譜元件173從該拍攝圖像取得目標物質固有的指紋光譜，參照存儲部185A取得與該指紋光譜對應的物質的名稱。也就是說，圖像處理部182A也作為鑒別目標物質的定性分析部而發(fā)揮作用。圖6是表示通過圖像處理部182A處理的拍攝圖像的一例的圖。計數部183A基于通過圖像處理部182A取得的拍攝圖像，對在上述試樣接觸面F2被照射部分光束的區(qū)域中的、檢測出目標物質的拉曼散射光的區(qū)域的數量進行計數。例如，如圖6所示，從光源裝置13射出的光通過光束分離裝置14被分離為九部分光束，當該各部分光束入射試樣接觸面F2中的區(qū)域ARl AR9時，計數部183A在拍攝圖像中識別該區(qū)域ARl AR9的位置，并對在區(qū)域ARl AR9中的亮度超過規(guī)定值的區(qū)域的數量(在圖6的例子中，有AR3、AR4及AR9這三個)進行計數。另外，該規(guī)定值可以被設為在已檢測出被上述增強電場增強的拉曼散射光時的亮度值。返回到圖5，濃度取得部184A參照存儲部185A中存儲的LUT取得與通過計數部183A計數的區(qū)域的數量對應的目標物質的濃度。這時，濃度取得部184A參照與通過圖像處理部182A鑒別出的目標物質的物質名稱對應的LUT。而且，通過主控制部181A，將這樣取得的目標物質的濃度顯示在顯示裝置22上。以下，對基于測定裝置IOA的目標物質的濃度測定處理進行說明。圖7是表示該濃度測定處理的流程圖?？刂蒲b置18A對濃度測定程序進行處理，從而執(zhí)行在交換單元31內流通的試樣所包括的目標物質的濃度測定處理。如圖7所示，在該濃度測定處理中，主控制部181A點亮光源裝置13，從而向傳感器芯片311照射部分光束(步驟SAl)。在該步驟SAl的同時或在所述步驟SAl后，主控制部181A驅動風扇122，向交換單元31內引導試樣(步驟SA2)。通過這樣，試樣通過引導部312被導向傳感器芯片311內，并與試樣接觸面Fl、F2接觸。而且，當在入射有部分光束而形成的增強電場EF(圖4)中侵入目標物質的分子時，如上所述，放射被增強的拉曼散射光及瑞利散射光。也就是說，步驟SA1、SA2相當于本發(fā)明的散射光增強步驟。接著，檢測裝置17的受光元件174接收透過光譜元件173的拉曼散射光(步驟SA3)，圖像處理部182A處理來自所述受光元件174的拍攝圖像(步驟SA4)。這時，圖像處理部182A基于通過受光元件174接收到的拉曼散射光，取得目標物質的指紋光譜，并對所述目標物質進行鑒別。而且，計數部183A基于已取得的拍攝圖像，對檢測出被增強的拉曼散射光的區(qū)域的數量進行計數(步驟SA5)。然后，濃度取得部184A根據目標物質參照存儲部185A所存儲的LUT，取得與通過計數部183A計數的區(qū)域的數量對應的該目標物質的濃度(步驟SA6)。也就是說，在本實施方式中，步驟SA5、SA6相當于本發(fā)明的定量步驟。

通過以上，濃度測定處理結束。根據以上說明的本實施方式所涉及的測定裝置10A，存在以下的效果。通過計數部183A，對在多個區(qū)域ARl AR9中的接收有目標物質的拉曼散射光的區(qū)域的數量進行計數。據此，計數的區(qū)域的數量表示來自光源裝置13的光入射的區(qū)域ARl AR9的總數和接收目標物質的拉曼散射光的區(qū)域的數量之間的比率，該比率成為間接地表示平均化后的目標物質的分布率。而且，濃度取得部184A通過參照存儲部185A所存儲的對應的目標物質的LUT，取得與該區(qū)域的數量對應的濃度，從而能夠取得目標物質的濃度。因此，能夠測定試樣所包括的目標物質的濃度。通過光束分離裝置14，能夠使從光源裝置13射出的光一次入射傳感器芯片311的試樣接觸面F2中的多個區(qū)域ARl AR9。據此，與使來自光源裝置13的光單獨入射與各區(qū)域ARl AR9對應的位置的情況相比，能夠縮短接收來自各區(qū)域ARl AR9的拉曼散射光所需要的時間。因此，能夠短時間地進行目標物質的濃度測定。[第二實施方式]接著，對本發(fā)明的第二實施方式進行說明。本實施方式所涉及的測定裝置具有與上述測定裝置IOA同樣的結構。在這里，在測定裝置IOA中是如下的結構從存儲部185A的LUT取得與在試樣接觸面F2檢測到被增強的拉曼散射光的區(qū)域的數量對應的濃度。針對于此，在本實施方式所涉及的測定裝置中是如下的結構計算從各區(qū)域接收到的拉曼散射光的強度的總和，并從存儲部取得與該總和對應的濃度。在這點上，本實施方式所涉及的測定裝置和測定裝置IOA不同。另外，在以下的說明中，對與已說明的部分相同或大致相同的部分標注了相同符號并省略說明。圖8是表示本實施方式涉及的測定裝置IOB的結構的框圖。本實施方式所涉及的測定裝置IOB具有裝置主體IlB以替代裝置主體11A，除此之夕卜，還具有與上述測定裝置IOA同樣的結構及功能，裝置主體IlB具有控制裝置18B以替代控制裝置18A，除此之外，還具有與裝置主體IlA同樣的結構及功能。如圖8所示，控制裝置18B具有總和計算部186、濃度取得部184B及存儲部185B以替代計數部183A、濃度取得部184A及存儲部185A，除此之外，還具有與上述控制裝置18A同樣的結構及功能。
其中，存儲部185B具有與存儲部185A同樣的結構，其還存儲有同樣的信息。而且，存儲部185B對應每個目標物質存儲LUT，該LUT將在交換單元31內流通的試樣所包括的目標物質的濃度和根據該濃度從試樣接觸面F2的各區(qū)域ARl AR9(圖6)接收的拉曼散射光的強度的總和相關聯。具體地說，該LUT在使目標物質的濃度分別不同的試樣流通到交換單元31并向傳感器芯片311照射了上述部分光束時，預先測定從各區(qū)域ARl AR9接收的拉曼散射光的強度的總和，從而制作作為關聯該總和與目標物質的濃度的表。另外，與上述情況同樣，由于針對目標物質的全部的濃度計算該總和在現實中是很困難的，所以制作目標物質的各濃度、和與該濃度對應的拉曼散射光的強度的總和的檢量線，并基于該檢量線制作該LUT。因此，也可以是將LUT取而代之地存儲該檢量線的逼近函數?？偤陀嬎悴?86基于通過圖像處理部182處理后的拍攝圖像，計算從各區(qū)域ARl AR9接收到的目標物質的拉曼散射光的強度的總和。濃度取得部184B從存儲部185B對應的目標物質的LUT取得與通過總和計算部 186計算出的總和相對應的目標物質的濃度。以下，對基于測定裝置IOB的目標物質的濃度測定處理進行說明。圖9是表示該濃度測定處理的流程圖?？刂蒲b置18B對濃度測定程序進行處理，從而執(zhí)行在交換單元31內流通的試樣所包括的目標物質的濃度測定處理。如圖9所示，在該濃度測定處理中，控制裝置18B執(zhí)行與上述步驟SAl SA4同樣的處理。而且，總和計算部186基于處理后的拍攝圖像，計算從各區(qū)域ARl AR9接收的拉曼散射光的強度的總和(步驟SBl)。然后，濃度取得部184B參照鑒別的目標物質的LUT，取得與計算出的總和對應的目標物質的濃度(步驟SB2)。也就是說，在本實施方式中，步驟SB1、SB2相當于本發(fā)明的
定量步驟。通過以上，可以測定試樣所包括的目標物質的濃度。根據以上說明的本實施方式所涉及的測定裝置10B，能夠取得與上述測定裝置IOA同樣的效果。也就是說，總和計算部186計算通過受光元件174從區(qū)域ARl AR9接收到的拉曼散射光的強度的總和。據此，計算出的強度的總和變?yōu)楸硎鞠鄬τ趶乃袇^(qū)域ARl AR9接收的拉曼散射光的最大強度的比率，該比率是間接地示出平均化后的目標物質的分布率的值。而且，濃度取得部184B通過參照存儲部185B對應的目標物質的LUT，取得與計算出的強度的總和對應的濃度，從而能夠取得目標物質的濃度。因此，能夠測定試樣所包括的目標物質的濃度。[第三實施方式]接著，對本發(fā)明的第三實施方式進行說明。本實施方式所涉及的測定裝置具有與上述測定裝置10AU0B同樣的結構。在這里，測定裝置IOA將從光源裝置13射出的光分離為多個部分光束，并基于從在試樣接觸面F2上照射有各部分光束的各區(qū)域接收的拉曼散射光的強度，測定目標物質的濃度。針對于此，在本實施方式所涉及的測定裝置中，變更在試樣接觸面F2上光入射的區(qū)域的位置，并對應該每個區(qū)域接收拉曼散射光，從而測定目標物質的濃度。在這點上，本實施方式所涉及的測定裝置和上述測定裝置IOAUOB不同。另外，在以下的說明中，對與已說明的部分相同或大致相同的部分標注了相同符號并省略說明。圖10是表示本實施方式所涉及的測定裝置IOC的結構的示意圖。此外，圖11是表示測定裝置IOC所具有的裝置主體IlC的結構的框圖。如圖10及圖11所示，本實施方式所涉及的測定裝置IOC具有使半透半反鏡15移動的移動單元23 (圖11)、物鏡16C (圖10)及控制裝置18C (圖10及圖11)，以替代光束分離裝置14、物鏡16及控制裝置18A，除此之外，具有與上述測定裝置IOA同樣的結構及功倉泛。其中，如圖10所示，物鏡16C使從光源裝置13射出并通過半透半反鏡15入射的光束會聚在設定在傳感器芯片311上的焦點位置，從而入射該光束。通過該物鏡16C入射的光束在試樣接觸面F2上的直徑被設定在為大于等于I μ m小于等于Imm的范圍(優(yōu)選在 大于等于I μ m小于等于10 μ m的范圍)內。圖12是表示在試樣接觸面F2上光入射的區(qū)域的移動方向的圖。移動單元23構成為具備步進電動機等電動機、引導移動對象的移動的導向部件等。該移動單元23轉動所述半透半反鏡15，以變更半透半反鏡15相對于從光源裝置13入射的光的中心軸的角度。通過這樣，如圖12所示，在試樣接觸面F2上光入射的區(qū)域AR被移動，從而該試樣接觸面F2被掃描。而且，能夠通過受光元件174，對應移動的區(qū)域AR的位置，接收拉曼散射光。如圖11所示，控制裝置18C具有主控制部181C、圖像處理部182C及計數部183C，以替代主控制部181A、圖像處理部182A及計數部183A，除此之外，具有與上述控制裝置18A同樣的結構及功能。主控制部181C除具有與主控制部181A同樣的功能之外，還控制移動單元23的動作。如上所述，通過該主控制部181C的控制，在試樣接觸面F2上光入射的區(qū)域AR(圖12)被移動，從而在該試樣接觸面F2中分時地變更光的入射區(qū)域AR的位置。也就是說，主控制部181C及移動單元23相當于本發(fā)明的調整單元，半透半反鏡15相當于本發(fā)明的反射單元。另外，在本實施方式中，通過主控制部181C及移動單元23，調整半透半反鏡15的角度，以使區(qū)域AR位于與上述區(qū)域ARl AR9相同的位置。圖像處理部182C除具有與圖像處理部182A同樣的功能外，在每次調整半透半反鏡15的角度并變更試樣接觸面F2中的區(qū)域AR的位置時，就取得從受光元件174輸入的拍攝圖像(受光結果)，從而處理該拍攝圖像。此外，圖像處理部182C基于接收到的拉曼散射光，鑒別目標物質。計數部183C基于通過圖像處理部182C處理后的拍攝圖像，對接收被增強的拉曼散射光在試樣接觸面F2上的區(qū)域的數量進行計數。這時，計數部183C對在對應每個移動的區(qū)域AR的位置取得的各拍攝圖像中的接收拉曼散射光的拍攝圖像的數量作為在試樣接觸面F2中接收拉曼散射光的區(qū)域的數量進行計數。而且，濃度取得部184A參照存儲部185A，取得與通過計數部183C計數的區(qū)域的數量對應的目標物質的濃度。
另外，雖然在存儲部185A中對應目標物質而存儲上述LUT，但是該LUT不是將在分別照射上述部分光束的多個區(qū)域中的接收目標物質的拉曼散射光的區(qū)域的數量和目標物質的濃度相關聯的LUT。也就是說，本實施方式的存儲部185A所存儲的LUT是如下的LUT 使預先設定了目標物質的濃度的試樣在交換單元31內流通，并通過移動單元23及半透半反鏡15分時地變更在試樣接觸面F2中入射光的區(qū)域的位置，從而將在該各區(qū)域(與上述區(qū)域ARl AR9對應的位置的區(qū)域)中的接收目標物質的拉曼散射光的區(qū)域的數量和該目標物質的濃度相關聯。接著，對基于測定裝置IOC的目標物質的濃度測定處理進行說明。圖13是表示該濃度測定處理的流程圖?？刂蒲b置18C對濃度測定程序進行處理，從而執(zhí)行在交換單元31內流通的試樣所包括的目標物質的濃度測定處理。如圖13所示，在該濃度測定處理中，控制裝置18C執(zhí)行與上述步驟SAl、SA2同樣 的處理。而且，主控制部181C控制移動單元23，調整半透半反鏡15的角度，以調整試樣接觸面F2上的光的入射區(qū)域的位置(步驟SCl)，受光元件174接收從該區(qū)域放射的拉曼散射光(步驟SC2)。然后，圖像處理部182C處理通過受光元件174取得的拍攝圖像，同時通過基于光譜元件173的指紋光譜鑒別進行目標物質的鑒別(步驟SC3)，計數部183C基于已取得的拍攝圖像，將檢測出拉曼散射光的拍攝圖像的數量作為上述區(qū)域的數量進行計數(步驟SC4)。接著，主控制部181C判斷是否向在試樣接觸面F2中預先設定的全部的區(qū)域(與上述區(qū)域ARl AR9對應的位置)，來自光源裝置13的光已入射(步驟SC5)。在這里，當判斷出未入射光的區(qū)域存在時，控制裝置18C將處理返回到步驟SCI。通過這樣，主控制部181C再次執(zhí)行上述位置調整，在試樣接觸面F2中變更入射光的區(qū)域的位置。另一方面，當判斷出對全部的區(qū)域入射有光時，濃度取得部184A從存儲部185A取得與計數的區(qū)域的數量對應的目標物質的濃度(步驟SC6)。也就是說，在本實施方式中，步驟SC4、SC6相當于本發(fā)明的定量步驟。通過以上，濃度測定處理結束，試樣所包括的目標物質被定量。根據以上說明的本實施方式所涉及的測定裝置10C，除能夠取得與上述測定裝置IOA同樣的效果外，還有以下的效果。也就是說，通過計數部183C，對在試樣接觸面F2上的來自光源裝置13的光入射的區(qū)域(與上述區(qū)域ARl AR9對應的位置的區(qū)域)中的接收到目標物質的拉曼散射光的區(qū)域的數量進行計數。而且，濃度取得部184A通過參照存儲部185A所存儲的對應的目標物質的LUT，取得與該區(qū)域的數量對應的濃度，從而能夠取得目標物質的濃度。因此，能夠測定試樣所包括的目標物質的濃度。此外，從光源裝置13射出并通過半透半反鏡15入射試樣接觸面F2的光因通過使該半透半反鏡15移動的移動單元23而改變在該試樣接觸面F2中的位置從而分時地入射。據此，由于從該光源裝置13射出的光未被分離為多個光束而入射試樣接觸面F2的各區(qū)域(與上述區(qū)域ARl AR9對應的區(qū)域)，所以除能夠防止入射各個區(qū)域的光的強度的偏差及降低外，還能夠提高增強電場的強度。因此，與已分離的光束入射試樣接觸面F2的情況相t匕，能夠產生高強度的拉曼散射光，并能夠提高基于受光元件174的光接收精度。從光源裝置13射出的光通過被移動單元23調整相對于該光的中心軸的角度的半透半反鏡15而反射，從而入射試樣接觸面F2的各區(qū)域。據此，與使連接引導部312及排出部313的傳感器芯片311移動的情況相比，能夠抑制使測定裝置IOC的結構復雜化。此外，由于移動單元23使分離從光源裝置13射出的光的光程和從試樣接觸面F2放射的光的光程的半透半反鏡15移動，變更向該試樣接觸面F2入射光的區(qū)域，所以為了變更該光入射的位置，無需另外設置反射單元。因此，能夠挪用采用該半透半反鏡15的測定裝置的結構。[第四實施方式]
接著，對本發(fā)明的第四實施方式進行說明。本實施方式所涉及的測定裝置具有與上述測定裝置IOC同樣的結構。在這里，測定裝置IOC與上述測定裝置IOA同樣，構成為取得與在試樣接觸面F2中檢測增強的拉曼散射光的區(qū)域的數量對應的目標物質的濃度。針對于此，本實施方式所涉及的測定裝置與上述測定裝置IOB同樣，取得與從各區(qū)域檢測出的拉曼散射光的總和對應的目標物質的濃度。在這點上，本實施方式所涉及的測定裝置和測定裝置IOC不同。另外，在以下的說明中，對與已說明的部分相同或大致相同的部分標注了相同符號并省略說明。圖14是表示本實施方式所涉及的測定裝置IOD所具有的裝置主體IlD的結構的框圖。如圖14所示，本實施方式所涉及的測定裝置IOD除具有控制裝置18D以替代控制裝置18C之外，還具有與上述測定裝置IOC同樣的結構及功能。該控制裝置18D具有總和計算部186D、濃度取得部184B及存儲部185B以替代計數部183C、濃度取得部184A及存儲部185A，除此之外，還具有與上述控制裝置18C同樣的結構及功能?？偤陀嬎悴?86D雖然具有與總和計算部186同樣的功能，但是在基于每次變更在試樣接觸面F2中光入射的區(qū)域的位置時就由圖像處理部182輸入并處理的各拍攝圖像，計算被增強的拉曼散射光的強度的總和的這點上，與總和計算部186不同。也就是說，總和計算部186D分別加上從各拍攝圖像取得的拉曼散射光的強度，計算從試樣接觸面F2中的多個區(qū)域接收的拉曼散射光的強度的總和。而且，濃度取得部184B參照存儲部185B對應的LUT，基于該強度的總和，取得被鑒別的目標物質的濃度。另外，存儲部185B所存儲的LUT是如下的LUT :使預先設定有目標物質的濃度的試樣在交換單元31內流通，并通過移動單元23及半透半反鏡15，分時地變更在試樣接觸面F2中光入射的區(qū)域的位置，從而關聯從該各區(qū)域(與上述區(qū)域ARl AR9對應的位置的區(qū)域)接收的目標物質的拉曼散射光的強度的總和和該目標物質的濃度。接著，對基于測定裝置IOD的目標物質的濃度測定處理進行說明。圖15是表示該濃度測定處理的流程圖。控制裝置18D對濃度測定程序進行處理，從而執(zhí)行在交換單元31內流通的試樣所包括的目標物質的濃度測定處理。如圖15所示，在該濃度測定處理中，控制裝置18D執(zhí)行與上述步驟SA1、SA2及SCl SC3同樣的處理。在該步驟SC3之后，總和計算部186D基于通過圖像處理部182C處理后的拍攝圖像，計算拉曼散射光的強度的總和(步驟SDl)。然后，控制裝置18D執(zhí)行上述步驟SC5，并當在該步驟SC5中判斷出向預先設定的全部的區(qū)域入射光時，濃度取得部184B從存儲部185B取得與計算出的強度的總和對應的目標物質的濃度(步驟SC6)。也就是說，在本實施方式中，步驟SD1、SC6相當于本發(fā)明的
定量步驟。通過以上，濃度測定處理結束，試樣所包括的目標物質被定量。

根據以上說明的本實施方式所涉及的測定裝置10D，能夠取得與上述測定裝置10BU0C同樣的效果。也就是說，總和計算部186D從在試樣接觸面F2中以掃描該試樣接觸面F2的方式移動的光的入射區(qū)域(與區(qū)域ARl AR9對應的位置的區(qū)域AR)，計算通過受光元件174接收到的拉曼散射光的強度的總和。而且，濃度取得部184B通過參照存儲部185B對應的目標物質的LUT，取得與計算出的強度的總和對應的濃度，能夠取得目標物質的濃度。因此，能夠測定試樣所包括的目標物質的濃度。此外，從光源裝置13射出的光因通過移動單元23及半透半反鏡15，改變在該試樣接觸面F2上的位置以便分時地入射。據此，與從該光源裝置13射出的光被分離成多個光束而入射試樣接觸面F2的情況相比，除能夠防止入射該試樣接觸面F2的光的強度的降低夕卜，還能夠提高增強電場的強度。因此，能夠產生高強度的拉曼散射光，并能夠使基于受光元件174的光接收精度提高。由于移動單元23是使半透半反鏡15移動的結構，所以與使傳感器芯片311移動的情況相比，能夠抑制使測定裝置IOD的結構復雜化。此外，作為用于變更向試樣接觸面F2入射的光的入射位置的移動單元23的移動對象，由于采用現有的半透半反鏡15，所以無需另外設置其他的反射單元。因此，能夠挪用采用該半透半反鏡15的測定裝置的結構。[第五實施方式]接著，對本發(fā)明的第五實施方式進行說明。本實施方式所涉及的測定裝置具有與上述測定裝置IOC同樣的結構。在這里，在該測定裝置IOC中，為了變更光相對于試樣接觸面F2的入射位置，移動單元23所移動的移動對象是半透半反鏡15，而在本實施方式所涉及的測定裝置中，該移動對象是傳感器芯片311。在這點上，該測定裝置和測定裝置IOC不同。在本實施方式中，移動單元23具有作為本發(fā)明的光入射體移動單元的功能。該移動單元23在具有作為控制單元的功能的主控制部181C的控制下，為了變更向試樣接觸面F2入射的光的入射位置，而使傳感器芯片311向與該光的中心軸正交的方向平行移動。通過這樣，如在圖12中所示，在試樣接觸面F2中光入射的區(qū)域AR的位置被變更。即使根據這樣的結構，也能夠通過執(zhí)行與測定裝置IOC所執(zhí)行的濃度測定處理同樣的處理，從而取得與該測定裝置IOC同樣的效果。也就是說，計數部183C計數接收到目標物質的拉曼散射光的區(qū)域的數量，濃度取得部184A通過參照存儲部185A所存儲的對應的目標物質的LUT，取得與該區(qū)域的數量對應的濃度，從而能夠取得目標物質的濃度。因此，能夠測定試樣所包括的目標物質的濃度。由于移動單元23使傳感器芯片311向與入射試樣接觸面F2的光的中心軸正交的方向平行移動，所以在該光入射的試樣接觸面F2的各區(qū)域，該試樣接觸面F2和入射的光的中心軸總是成為一定的角度(直角)。據此，由于能夠在該各區(qū)域接收拉曼散射光不產生差異，所以能夠提高測定的濃度的可靠性。此外，由于在與試樣接觸面F2的正交方向上，能夠容易沿入射該試樣接觸面F2的光的中心軸，所以能夠使拉曼散射光的接收穩(wěn)定化。另外，本實施方式所涉及的測定裝置具有與測定裝置IOC同樣的結構，并具有控制裝置18C的結構。不過，也可以為具有控制裝置18D以替代控制裝置18C的結構。即使根據這樣的結構，也能夠通過本實施方式所涉及的測定裝置執(zhí)行與測定裝置IOD所執(zhí)行的濃度測定處理同樣的處理，以取得與該測定裝置IOD同樣的效果。也就是說，總和計算部186D計算從來自光源裝置13的光入射的試樣接觸面F2的各區(qū)域接收的拉曼散射光的強度的總和，濃度取得部184B通過從對應的目標物質的LUT取 得與計算出的強度的總和對應的濃度，從而能夠取得目標物質的濃度。因此，能夠測定試樣所包括的目標物質的濃度。[第六實施方式]接著，對本發(fā)明的第六實施方式進行說明。本實施方式所涉及的測定裝置具有與上述測定裝置IOC同樣的結構。在這里，在測定裝置IOC中，如上所述，移動單元23的移動對象是半透半反鏡15，而在本實施方式所涉及的測定裝置中，該移動對象是光源裝置13。在這點上，該測定裝置和測定裝置IOC不同。在本實施方式中，移動單元23具有作為光源移動單元的功能。該移動單元23在具有作為控制單元的功能的主控制部181C的控制下，使光源裝置13向與從該光源裝置13射出的光的中心軸的正交方向平行移動。通過這樣，如在圖12中所示，在試樣接觸面F2中光入射的區(qū)域AR的位置被變更。即使根據這樣的結構，也能夠通過執(zhí)行與測定裝置IOC所執(zhí)行的濃度測定處理同樣的處理，取得與該測定裝置IOC同樣的效果。也就是說，計數部183C計數接收到目標物質的拉曼散射光的區(qū)域的數量，濃度取得部184通過參照對應的目標物質的LUT，取得與該區(qū)域的數量對應的濃度，從而能夠取得目標物質的濃度。因此，能夠測定試樣所包括的目標物質的濃度。由于移動單元23使該光源裝置13向與從光源裝置13射出的光的中心軸的正交方向平行移動，所以在該光入射的試樣接觸面F2中的各區(qū)域，該試樣接觸面F2和入射的光的中心軸總是成為一定的角度(直角)。據此，由于能夠在各區(qū)域接收拉曼散射光不產生差異，所以能夠提高測定的濃度的可靠性。此外，由于在與試樣接觸面F2的正交方向上，能夠容易沿入射該試樣接觸面F2的光的中心軸，所以能夠使拉曼散射光的接收穩(wěn)定化。此外，由于移動單元23使光源裝置13移動，所以不需要使傳感器芯片311移動，從而能夠抑制使測定裝置的結構復雜化。另外，在本實施方式所涉及的測定裝置中，也可以將移動單元23構成為使光源裝置13以沿著與從該光源裝置13射出的光的中心軸正交的方向的轉動軸為中心轉動。即使在該情況下，也能夠變更在試樣接觸面F2中的區(qū)域AR的位置。
此外，本實施方式所涉及的測定裝置具有與測定裝置IOC同樣的結構，并構成為具有控制裝置18C。不過，也可以是具有控制裝置18D以替代控制裝置18C的結構。即使根據這樣的結構，也能夠通過本實施方式所涉及的測定裝置執(zhí)行與測定裝置IOD所執(zhí)行的濃度測定處理同樣的處理，以取得與該測定裝置IOD同樣的效果。也就是說，總和計算部186D計算從來自光源裝置13的光入射的試樣接觸面F2的各區(qū)域接收的拉曼散射光的強度的總和，濃度取得部184通過從對應的目標物質的LUT取得與計算出的強度的總和對應的濃度，從而能夠取得目標物質的濃度。因此，能夠測定試樣所包括的目標物質的濃度。[實施方式的變形]
本發(fā)明并不限定于上述實施方式，在能夠達到本發(fā)明的目的的范圍內的變形、改進等均包括在本發(fā)明的保護范圍內。在上述各實施方式中，雖然將形成在試樣接觸面F2上的各突出部F21的間距、金屬微粒M間的間隔、入射該試樣接觸面F2的光的直徑等設定為在上述第一實施方式中已示出的數值，但是本發(fā)明并不僅限于此。也就是說，只要可確切地接收及檢測從目標物質放射的拉曼散射光，則可適當設定這些數值。在上述各實施方式中，雖然將試樣接觸面F2劃分成九個區(qū)域ARl AR9，并為了向該各區(qū)域ARl AR9入射來自光源裝置13的光，使將該光分離而成的部分光束入射，或分時地使光入射各區(qū)域ARl AR9，但是本發(fā)明并不僅限于此。也就是說，在試樣接觸面F2中光入射的區(qū)域的數量只要為大于等于二，則適宜設定即可。在上述各實施方式中，雖然傳感器芯片311在形成在裝置主體IlA IlD側、即光入射側的基板3112的內表面上的試樣接觸面F2中，形成了被金屬微粒M覆蓋的多個突出部F21，但是本發(fā)明并不僅限于此。也就是說，該多個突出部也可以形成在基板3111的內表面上形成的試樣接觸面Fl中。在上述各實施方式中，雖然在傳感器芯片311的試樣接觸面F2中，格子狀地突出設置被金屬微粒M覆蓋的圓筒狀的突出部F21，但是本發(fā)明并不僅限于此。也就是說，只要可形成能通過表面增強拉曼散射增強從目標物質放射的拉曼散射光的增強電場，則該突出部的形狀及配置等可適當設定。符號說明IOA IOD測定裝置13光源裝置(光源)311傳感器芯片(光入射體) 14光束分離裝置(照射單元)15半透半反鏡(反射單元)18A 18D控制裝置(定量單元)23移動單元(調整單元、光入射體移動單元、光源移動單元)174受光元件(受光單元)181C主控制部(調整單元、控制單元)183A、183C計數部184A、184B濃度取得部186、186D總和計算部185A、185B存儲部EF增強電場F2試樣接觸面N目標物質
權利要求
1.ー種測定裝置，用于測定試樣所包括的目標物質的濃度，所述測定裝置的特征在干，具有: 光源； 光入射體，具有通過金屬粒子形成增強電場的試樣接觸面，所述光入射體使通過從所述光源射出的光而從所述目標物質放射的拉曼散射光在所述增強電場中增強； 照射単元，使從所述光源射出的光入射所述光入射體中的多個區(qū)域； 受光單元，接收從所述多個區(qū)域分別放射的所述拉曼散射光；以及定量単元，基于所述區(qū)域的總數和從各個所述區(qū)域接收到的所述拉曼散射光的強度，對所述目標物質的濃度進行定量。
2.根據權利要求I所述的測定裝置，其特征在干， 所述測定裝置具備存儲部，將所述多個區(qū)域中的接收到所述目標物質的拉曼散射光的區(qū)域的數量、和根據所述區(qū)域的數量預先測定的所述目標物質的濃度相關聯地進行存儲， 所述定量單元具有 計數部，對所述多個區(qū)域中的被所述受光単元接收到所述目標物質的拉曼散射光的區(qū)域的數量進行計數；以及 濃度取得部，從所述存儲部取得與通過所述計數部計數的所述區(qū)域的數量對應的所述目標物質的濃度。
3.根據權利要求I所述的測定裝置，其特征在干， 所述測定裝置具備存儲部，將從所述多個區(qū)域接收的所述目標物質的拉曼散射光的強度的總和、和與所述強度的總和對應的所述目標物質的濃度相關聯地進行存儲， 所述定量單元具有 總和計算部，計算通過所述受光單元從所述多個區(qū)域接收到的所述目標物質的拉曼散射光的強度的總和；以及 濃度取得部，從所述存儲部取得與計算出的所述強度的總和對應的所述目標物質的濃度。
4.根據權利要求I至3中的任一項所述的測定裝置，其特征在干， 所述照射單元將從所述光源射出的光分離為多個光束，并使各個所述光束入射各個所述區(qū)域。
5.根據權利要求I至3中的任一項所述的測定裝置，其特征在干， 所述照射単元使從所述光源射出的光分時地入射各個所述區(qū)域。
6.根據權利要求5所述的測定裝置，其特征在干， 所述照射単元具有 反射単元，反射從所述光源射出的光；以及 調整單元，調整所述反射単元相對于從所述光源射出的光的中心軸的角度，以使通過所述反射単元反射的光入射各個所述區(qū)域。
7.根據權利要求5所述的測定裝置，其特征在干， 所述照射單元具有 光入射體移動單元，使所述光入射體向與入射所述光入射體的光的中心軸交叉的方向移動；以及 控制單元，控制所述光入射體移動單元，以使所述光入射各個所述區(qū)域。
8.根據權利要求5所述的測定裝置，其特征在干， 所述照射単元具有 光源移動單元，使所述光源移動；以及 控制單元，控制所述光源移動單元，以使從通過所述光源移動單元移動的所述光源射出的光入射各個所述區(qū)域。
9.一種測定方法，用于測定試樣所包括的目標物質的濃度，所述測定方法的特征在干，包括 散射光増強步驟，使光入射在通過金屬粒子形成增強電場的試樣接觸面上預先設定了總數的多個區(qū)域，從而使通過所述光而從所述目標物質放射的拉曼散射光在所述增強電場中增強； 受光步驟，接收從所述多個區(qū)域放射的所述拉曼散射光；以及定量步驟，基于所述區(qū)域的總數、和從各個所述區(qū)域接收到的所述拉曼散射光的強度，對所述目標物質的濃度進行定量。
全文摘要
本發(fā)明提供了測定裝置及測定方法，該測定裝置用于測定試樣所包括的目標物質的濃度，其具有光源(光源裝置)；光入射體(傳感器芯片)，具有通過金屬粒子形成有增強電場的試樣接觸面，光入射體通過從光源射出的光使從目標物質放射的拉曼散射光在增強電場中增強；照射單元，使從光源射出的光入射光入射體中的多個區(qū)域；受光單元(受光元件)，接收從多個區(qū)域分別放射的拉曼散射光；以及定量單元(控制裝置)，基于區(qū)域的總數和從各個區(qū)域接收到的拉曼散射光的強度，定量目標物質的濃度。
文檔編號G01N21/65GK102680450SQ201210034259
公開日2012年9月19日 申請日期2012年2月15日 優(yōu)先權日2011年3月18日
發(fā)明者橋元伸晃 申請人:精工愛普生株式會社