京セラSOCは、フローサイトメーターなどの細胞分析装置向けに、熱分離構造を採用した「低CV 3色レーザーエンジン」の開発を進めている。3波長のレーザー光を利用できるほか、光強度を均一化するビーム整形光学系を組み合わせ、蛍光信号のばらつきの低減を図る。現在は試作段階にあり、顧客の用途や要求仕様に応じた製品化を進めている。
同エンジンは、3波長のレーザー光源とコントローラーを内蔵したモジュールに、ビーム整形用の光学ユニットを組み合わせた構成だ。複数波長のレーザー光を1本の光ファイバーにまとめて出力し、先端の光学ユニットで測定に適したビーム形状へと整える。
一般的なレーザービームは、中心部の光強度が高く、周辺に向かって弱くなるガウシアン分布を示す。一方、同エンジンでは光学ユニットでビームを線状に整形し、照射領域内の光強度をほぼ均一にするフラットトップ形状を実現している。
これにより、測定対象がビーム内の異なる位置を通過しても、照射される光の強度差を小さく抑えられる。強度分布に起因する検出信号のばらつきを低減し、測定の再現性向上につなげる狙いだ。製品資料によると、サイドローブは3％未満、ビーム均一性を示す変動係数（CV）は0.03未満としている。
レーザー光源とビーム整形用の光学ユニットを分離した構造も特徴だ。発熱するレーザー光源を測定部から離して配置することで、熱によるビーム位置の変動や測定への影響を抑える。光学ユニット側の発熱が小さいため、フローセル付近の熱対策を簡素化できるという。長期的な安定性に加え、装置への組み込みや交換のしやすさも追求している。
主な用途に想定するのは、ライフサイエンス分野で使用されるフローサイトメーターだ。細い流路を通過する細胞や微粒子にレーザー光を照射し、散乱光や蛍光を検出して粒子の種類や性質などを分析する装置である。
同エンジンは、3波長のレーザー光をそれぞれわずかに異なる位置に照射できる。波長ごとに異なる蛍光特性を利用し、複数の測定対象を識別する分析に対応する。また、使用する波長の組み合わせは固定されておらず、顧客の要求に応じて変更できるという。
京セラSOCは今後、用途や顧客ニーズを踏まえ、製品化に向けた提案を進める。ビーム強度の均一化と熱の影響の低減を図る同エンジンは、臨床検査や血液分析、細胞解析などで、測定の安定性や再現性に寄与する光源として期待される。
