小指サイズのワンショット赤外フーリエ分光イメージング装置（第1報）－手のひらサイズの小型フローサイトメトリーの実現を目指して

摘要

我々は, 提案する小指サイズのワンショットフーリエ分光法により, フローサイトメトリーの小型化を目指している．近年, 図1中央の蛍光分光特性から多色染色細胞を判別することで, 多成分同時弁別を実現するスペクトラル·アナライザーが注目されている．しかし, 極微弱蛍光を分散して分光するため, 高感度光電子増倍管（PMT: Photo Multiplier Tube）を多数並べて検出しなくてはならない．そのため, 波長分解能に相当する広い受光領域に光束径を広げる必要があり, 光路長を長く確保して光束を広く分散しなくてはならない．プリズムアレイなどで, U字型に折り曲げてコンパクト化する工夫はしているが, 原理的に小型化の隘路となっている．提案するワンショットフーリエ分光法は, 無限焦点系の結像光学系に, 透過型位相シフターを入れるだけのシンプルな構成である．このため, 小指サイズまで小型化が可能, かつ安価に構築できる．また准共通光路型であるため機械振動への高いロバスト性を有する．したがってスマートフォンなどの小型の機器への導入も可能である．また, フローサイトメトリーのような動きを伴う物体の分光計測を行う際には, 高時間分解能かつ高精度の計測が不可欠である．提案手法では1画像で分光断層像計測ができることから, 高時間分解能を有する．本手法はライン状に試料を計測するため, 1次元の分光特性が一度に計測できる．したがってフローサイトメトリーに導入した際に複数の流路に流れる粒子を同時に計測することが可能となる．本報告では相対傾斜位相シフターを用いたワンショットフーリエ分光イメージング及び提案手法を用いたフローサイトメトリーについて述べる．