CN102323191B - 颗粒物性测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种颗粒物性测量装置，该颗粒物性测量装置的光检测部件尽管具有单一的结构，但可以确保测量精度，而且可以尽可能减少光学元件的数量，从而可以实现抑制成本的增加和减少调整部位。颗粒物性测量装置(1)具有作为照射光学系统机构(2)的入射一侧的偏振镜(24)和入射一侧的1/4波片(25)，并且具有作为受光光学系统机构(3)的能够以试样池(4)为中心转动到多个角度位置的出射一侧的1/4波片(33)和出射一侧的偏振镜(34)，在光路上设置不会使偏振光状态改变的减光部件(23)，控制利用减光部件(23)的减光率，使得在各测量位置的检测光强度在光检测部件(31)的测量范围内。

Description

颗粒物性测量装置

本申请是申请日为2009年9月25日、发明名称为“颗粒物性测量装置”、申请号为“200980137028.7”的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及可以对分散在试样池中的颗粒(或颗粒团)的纵横比和凝聚度等颗粒形状或粒径分布等物性进行测量的颗粒物性测量装置。

此外，本发明还涉及可以根据散射光信息对以粒径为首的纵横比和凝聚度等形状物性值、zeta电位等颗粒物性进行测量的颗粒物性测量装置。

背景技术

近来，产业界对具有多种形状的微小颗粒的需求增加，详细测量微小颗粒的粒径和形状等物性的市场需求日益高涨。

例如在专利文献1中提出了一种通过利用偏振光的散射光测量来对微小颗粒的特定物性进行测量的方案。

该专利文献1所述的装置对分散在试样池中的颗粒照射使激光等偏振后的一次光，通过在受光一侧检测一次光的散射光的偏振光，来测量颗粒的形状。按照该装置，如专利文献的图1所示，在从光源到试样池的光路上按凸透镜13、偏振镜32、1/2波片33、1/4波片34的顺序配置光学元件，并且在受光元件之前按1/2波片35、偏振镜36、凸透镜17的顺序配置光学元件。

特别是在该专利文献1中，受光光学系统机构以试样池为中心可以转动，利用单一的受光元件可以检测角度不同的散射光强度。采用这样的结构有利于减少部件个数，并且具有根本就不会在受光元件产生仪表误差的优点。

可是，在试样池的中央，一次光照射的光束与受光一侧的检测角度的光束交叉的部分被称为散射体积，将具有与该散射体积相当的直径的针孔配置在检测器之前，仅接收散射光，专利文献1这种颗粒物性装置以所述方式进行测量。这是因为能以高的S/N比进行测量。

以所述的专利文献1为例，在受光元件前按照针孔19、1/2波片35、偏振镜36、凸透镜17、针孔31的顺序配置光学元件。

可是，在通常的散射光测量中，为了检测以不同的角度散射的多个散射光的强度，要设置多个受光元件，但是在该专利文献1中，受光光学系统机构能够以试样池为中心转动，可以用单一的受光元件检测角度不同的散射光强度。采用这样的结构有利于减少部件个数，并且具有根本就不会在受光元件产生仪表误差的优点。

此外，要使受光光学系统机构可以转动，实际上需要轨道和转动板等机械式的机构支撑部件，受光光学系统机构本身无论多少必然受到机械误差的影响。

因此，在使受光光学系统机构转动进行测量时，在各测量角度位置，对于针孔的二次光光束的位置分别不同，存在有在各测量角度位置的检测光量波动的问题。

但是，在这种颗粒物性测量装置中，由于因散射光的角度和偏振光方向的不同，会产生从非常强的散射光到非常弱的、散射光的强度范围非常宽的散射光，所以在专利文献1这样的单一的受光元件结构中，存在不能覆盖所述强度范围的情况。此外，专利文献1所述的装置由于大量采用与偏振光等有关的光学元件，成为成本增加的主要原因，并且会出现透射率降低、产生杂散光、或调整部位增加等很多难以预料的不利情况。

此外，在用动态光散射法测量粒径的情况下，合适的散射角度因液体试样的浓度不同而不同，在液体试样的浓度低的情况下优选的是90°，在液体试样的浓度高的情况下优选的是180°，但事先要测量液体试样的浓度，作业变得繁杂，此外在试样为微量的情况下其损失也是问题。

此外，在液体试样的浓度非常高的情况下，即使在180°的散射角度下进行测量，也不能接收到足够光量的散射光，存在难以进行高精度测量的情况。

此外，以往纳米颗粒的物性要分别使用不同的分析装置进行测量，对于纵横比(aspect ratio)和凝聚度等形状物性值利用扫描电子显微镜(SEM)等电子显微镜或光学显微镜的观察来进行测量，对于粒径使用动态光散射法来进行测量，对于分散度利用测量zeta电位来进行测量。

但是，要用不同的分析装置对各个物性值进行测量，需要足够量的液体试样，在液体试样为数μm至数十μm非常微量的情况等下，试样的量不够，有时不能进行必要的分析。

此外，在使用电子显微镜或光学显微镜的情况下，作为图像处理结果要计算形状物性值和粒径，在使用粒径分布测量装置的情况下的测量结果的粒径，作为数值把粒径分布以直方图表示，在使用zeta电位测量装置的情况下，zeta电位以数值或分布表示。所谓zeta电位是溶液中的微小颗粒的表面电荷，即，在溶液中的微小颗粒周围形成的双电层中液体开始流动的“滑动面”的电位。在微小颗粒的情况下，如果zeta电位的绝对值增加，则颗粒之间的排斥力增大，颗粒的稳定性提高。相反如果zeta电位接近零，则颗粒容易凝聚。即，由于因颗粒的带电量(电荷状态)不同而影响到颗粒分散状态的稳定性，所以在对溶液中的微小颗粒的凝聚·分散进行控制以及特性评价时，测量zeta电位的重要性增加。

但是，如果是熟悉装置原理的测量者则可以容易解释所述测量结果，但作为不熟悉测量的人，则往往难以解释得到的数值和分布的含意。

专利文献1：US6,721,051

专利文献2：日本专利公开公报特开2004-317123

专利文献3：日本专利公开公报特开2004-271287

发明内容

所以，本发明的第一发明的目的是提供一种颗粒物性测量装置，该颗粒物性测量装置可以实现尽管受光元件(光检测部件)为单一的结构，但可以确保测量精度，而且可以尽可能地减少光学元件的数量从而可以抑制成本的增加，并可以减少杂散光和调整部位等。

此外，本发明的第二发明的目的是提供一种颗粒物性测量装置，该颗粒物性测量装置可以实现尽管使单一的受光元件(光检测部件)转动来进行测量，但可以抑制在各测量角度位置的光量波动，并可以确保高的S/N比，从而可以确保测量精度。

此外，本发明的第三发明的目的是提供一种颗粒物性测量装置，该颗粒物性测量装置可以高精度地测量以粒径为首的颗粒的物性值。

此外，本发明的第四发明的目的是提供一种颗粒物性测量装置，该颗粒物性测量装置即使是不熟悉颗粒各种物性测量的人，也可以通过视觉直接且容易地理解测量结果。

即本发明的第一发明的颗粒物性测量装置，其特征在于包括：透明试样池，容纳使微小的颗粒分散在分散介质中构成的试样；照射光学系统机构，具有光源以及在从该光源射出的一次光到达所述试样池的光路上顺序设置的入射一侧的偏振镜和入射一侧的1/4波片；受光光学系统机构，具有检测接收到的光的强度的光检测部件以及在由所述试样池中的所述颗粒散射后的二次光到达所述光检测部件的光路上顺序设置的出射一侧的1/4波片和出射一侧的偏振镜，该受光光学系统机构被支承成能够以所述试样池为中心转动；减光部件，以不改变偏振光的状态且能够使衰减率改变的方式，使所述一次光或所述二次光减弱；角度控制部，将所述受光光学系统机构控制在多个转动角度位置，并且在各个转动角度位置将所述出射一侧的偏振镜的偏振光角度控制在多个角度；减光率控制部，控制所述减光部件的减光率，使得在所述各个转动角度位置的各个偏振光角度的检测光强度在所述光检测部件的测量范围内；以及物性计算部，根据在所述各个转动角度位置的各个偏振光角度的减光率和减光后的检测光强度，计算所述颗粒的物性。

按照所述的装置，由于使用可以检测低的光强度的灵敏度高的光检测部件，以便可以测量低浓度和微小的颗粒，并且对于强光利用减光部件进行适当地减光，以便成为适合所述光检测部件的光强度，所以使用单一的光检测部件可以在很宽的范围内进行高精度的物性测量。此外，控制偏振光的光学元件在入射一侧、出射一侧都仅仅是1/4波片和偏振镜两个，而且为了测量，进行转动的仅仅是出射一侧的偏振镜、入射一侧和出射一侧的1/4波片，所以可以尽可能地减少调整部位，从而可以提高操作性能和测量精度。此外还可以预防透射率降低和产生杂散光。

作为可以测量的具体物性，可以例举颗粒的纵横比和凝聚度等与颗粒形状有关的物性值。

减光部件也可以是无级连续地改变减光率，但实际上只要可以分多段改变减光率即可。为此，优选的是，所述减光部件包括：多个减光镜(ND filter)，各个减光镜的减光率不同；以及减光镜变更机构，选择性地把所述减光镜中的任意一个插入所述一次光或所述二次光的光路上。

作为具体的减光镜变更机构，可以例举：所述减光镜变更机构具备转动支承板，在该转动支承板的周向边缘部排列设置多个所述减光镜，通过使所述转动支承板转动，来使任意一个所述减光镜位于所述一次光或所述二次光的光路上。

优选的是，也可以利用所述受光光学系统机构测量透射光强度，为了实现简化光学系统机构，可以把所述受光光学系统机构配置在透射过试样池的一次光的延长线上，可以用所述光检测部件测量透射过试样池的透射光的强度。

按照本发明，直接使用在颗粒形状测量中使用的照射光学系统机构和受光光学系统机构，可以测量粒径分布。在这种情况下，可以使用静态粒径分布测量方法，通过改变受光光学系统机构的角度位置，测量在多个角度的散射光(二次光)的强度分布，来计算粒径分布，也可以使用动态粒径分布测量方法，根据利用所述光检测部件检测出的光强度的波动，计算粒径分布。如果是动态粒径分布测量方法，则基本上无需改变受光光学系统机构的角度位置，并且如果采用从检测到的二次光的光子数的经时性变化求出自相关的光子相关法来测量粒径分布，则由于也不需要参照光学系统，可以合理地测量粒径分布。

在使用动态粒径分布测量方法的情况下，为了使即使浓度改变也可以确保测量精度，只要根据所述试样中的颗粒浓度改变所述受光光学系统机构的转动角度位置即可。

此外，本发明的第二发明的颗粒物性测量装置，其特征在于包括：透明试样池，容纳使微小的颗粒分散在分散介质中构成的试样；照射光学系统机构，具有光源以及在从该光源射出的一次光到达所述试样池的光路上顺序设置的入射一侧的偏振镜和入射一侧的1/4波片；受光光学系统机构，具有检测接收到的光的强度的光检测部件以及在由所述试样池中的颗粒散射后的二次光到达所述光检测部件的光路上顺序设置的出射一侧的1/4波片和出射一侧的偏振镜，该受光光学系统机构被支承成能够以所述试样池为中心转动；角度控制部，使所述受光光学系统机构以所述试样池为中心转动，以将所述受光光学系统机构控制在多个测量角度位置，并且在各个测量角度位置将所述出射一侧的偏振镜的偏振光角度控制在多个角度；修正参数存储部，分别存储在所述各个测量角度位置的检测光强度的修正参数；以及物性计算部，根据作为在所述各个测量角度位置的各个偏振光角度的检测光强度的试样检测光强度和所述修正参数，计算与所述颗粒的形状有关的物性。

按照所述的装置，由于在各个测量角度位置分别确定修正参数，所以可以使用所述各个修正参数对因各个测量角度位置的机械误差造成的光量波动等分别进行修正，因此可以高精度地测量与颗粒形状有关的物性。此外，特别是不需要复杂的机构，可以用简单的结构实现。

可以使用向无颗粒状态的试样池照射一次光，将在所述各个测量角度位置获得的检测光强度作为修正参数。按照这样的装置，通过在每次测量试样时更新修正参数，可以容易地与经时性变化等对应。

另一方面，为了使二次光的光束位置相对于针孔的位置偏移尽可能小，在一开始就对在各个测量角度位置的检测光量的波动进行抑制，只要在受光光学系统机构中，在光检测部件的前方设置在与受光光学系统机构的转动面垂直的方向上延伸的狭缝即可。这是因为如前所述的在各个测量角度位置产生的实际上的机械的偏移，会在与受光光学系统机构的转动面垂直的方向上显现，所以如果有所述的狭缝，即使存在机械的偏移也可以可靠地使散射光通过。

为了利用单一的光检测部件并且在很宽的范围内可以高精度地测量颗粒的物性，优选的是，所述颗粒物性测量装置还包括：减光部件，以不改变偏振光的状态且能够使光量改变的方式，使所述一次光或所述二次光减弱；以及减光率控制部，控制所述减光部件的减光率，使得在所述各个测量角度位置的各个偏振光角度的检测光强度在所述光检测部件的测量范围内。

为了利用所述受光光学系统机构可以测量透射光强度，并且实现简化光学系统机构，优选的是，可以把所述受光光学系统机构配置在透射过试样池的一次光的延长线上，利用所述光检测部件测量透射过试样池的透射光的强度。

减光部件也可以无级连续地改变减光率，实际上只要可以分多段地改变减光率即可。为此优选的是，所述减光部件包括：多个减光镜，各个减光镜的减光率不同；以及减光镜变更机构，选择性地将所述减光镜中的任意一个插入所述一次光或所述二次光的光路上。

此外，本发明的第三发明的颗粒物性测量装置，其包括：试样池，容纳分散有颗粒的液体试样；光源，向所述试样池内的颗粒照射光；以及受光部，接收从被照射了所述光的颗粒发出的散射光，所述颗粒物性测量装置根据作为与所述散射光的信息有关的散射光信息，测量所述颗粒的物性，其特征在于，所述颗粒物性测量装置还包括：粒径测量机构，利用动态光散射法测量所述颗粒的粒径；透射光量测量机构，测量从所述光源照射的光中的透射过容纳在所述试样池中的液体试样的透射光量；以及受光位置移动机构，根据所述透射光量移动所述粒径测量机构的散射光的受光位置。

具体地说，在此所述的受光位置移动机构是转动机构和/或滑动机构。

本发明的颗粒物性测量装置利用透射光量测量机构可以测量从光源照射的光中透射过容纳在试样池中的液体试样的透射光量，由于该透射光量是与液体试样的浓度相关的值，所以可以用该透射光量控制粒径测量时的散射光的受光位置。即，在利用动态光散射法测量粒径的情况下，优选的是，在液体试样的浓度低的情况下，接收散射角度为90°附近的散射光，在液体试样的浓度高的情况下，接收散射角度为180°附近的散射光，在本发明中，预先利用透射光量测量机构测量光的透射光量，根据该透射光量可以把握液体试样的浓度，所以在利用动态光散射法测量粒径时，利用该浓度信息，可以按照浓度的高低选择90°附近或180°附近的散射角度。此外，在液体试样的浓度非常高的情况下，难以接收足够光量的散射光，但在本发明中，可以移动散射光的受光距离(受光部的焦点位置)，使得可以接收最合适光量的散射光。

按照所述的装置，不因液体试样浓度的高低，可以总是在最合适的位置接收散射光，所以可以高精度的测量粒径。

本发明的颗粒物性测量装置在还包括形状物性值测量机构，该形状物性值测量机构使用多个偏振镜、1/4波片和1/2波片，把不同偏振光模式的光向所述液体试样照射，根据所述光的透射率和在规定的散射角度的散射光强度比，测量颗粒的形状物性值的情况下，也可以把所述形状物性值测量机构兼做为所述透射光量测量机构使用。所述形状物性值测量机构在测量形状物性值时测量光的透射率，由于该透射率是与透射光量相关的值，所以根据该透射率也可以把握液体试样的浓度，可以控制粒径测量时的散射光的受光位置。

本发明的颗粒物性测量装置除了所述的构成以外，优选的是还包括zeta电位测量机构以及测量控制部，该测量控制部控制所述各测量机构，使得按照形状物性值、粒径以及zeta电位的顺序测量各物性值。

按照所述的装置，由于首先测量形状物性值，所以可以使用此时测量得到的液体试样的光的透射率，控制粒径测量时的散射光的受光位置。此外，由于利用电泳法测量zeta电位，所以需要把电极插入试样池中施加电压，有时因施加电压会改变颗粒的状态，或因插入电极使液体试样从试样池溢出造成损失，但通过最后测量zeta电位，因测量zeta电位造成的颗粒的变化和液体试样的损失等不会影响测量其他物性值，所以用一台装置就可以高精度地测量各物性值，即使是微量的液体试样也可以进行充分的分析。

此外，本发明的第四发明的颗粒物性测量装置，其特征在于，至少包括：形状物性值测量机构，求出分散在液体试样中的颗粒的纵横比及凝聚度等形状物性值；粒径测量机构，测量所述颗粒的粒径；以及zeta电位测量机构，测量所述颗粒的zeta电位，该颗粒物性测量装置还包括图像数据制作部，该图像数据制作部根据所述形状物性值测量机构和所述粒径测量机构的测量结果数据，制作用于将颗粒表面形状和颗粒大小显示为图像的颗粒图像数据，并且该图像数据制作部根据所述zeta电位测量机构的测量结果数据，制作用于将所述颗粒的zeta电位显示为从所述颗粒的颗粒表面起的层的大小和/或从颗粒表面起的层的颜色的zeta电位图像数据。

按照所述的装置，根据作为数值等得到的形状物性值和粒径等的测量结果，制作液体中的颗粒的图像，所以从具体表现出来的测量结果可以立体、直观地把握液体中颗粒的状态，即使对于不熟悉测量的人也可以容易地理解测量结果。此外，把表示所述电场的图像作为层来显示，根据zeta电位的测量结果，将表示电场的层的大小和颜色显示成不同，所以可以容易地一目了然地把握zeta电位的测量结果，从而可以提高理解度。在根据形状物性值和粒径等测量结果得到的颗粒图像数据的颗粒周围(边缘)，显示根据zeta电位的测量结果得到的电场数据(zeta电位图像数据)，所以即使对于不熟悉测量的人也可以容易地理解溶液中的微小颗粒的状态。此外，由于在液体中进行所述各种物性的测量，所以利用SEM等电子显微镜在干燥状态的观察图像搞不清楚的、在液体中的颗粒状态，也可以具体把握。

此外，本发明中所谓颜色的变化，可以仅是色相、明度、彩度中的任一个的属性改变，也可以是所述颜色的三个属性组合变化。

为了根据zeta电位的测量结果改变表示所述电场的层的大小和颜色，优选的是还包括表存储部，存储将所述zeta电位测量机构的测量结果数据与从所述颗粒表面起的层的大小和/或从所述颗粒表面起的层的颜色联系起来的表。

按照所述构成的本发明的第一发明，通过在检测光强度时利用减光部件进行合适的减光，可以用单一的光检测部件并且在很宽的范围内高精度地进行物性测量。此外由于必要的光学元件少，所以可以防止透射率降低和产生杂散光等，并且由于为了测量而驱动转动的光学元件仅是出射一侧的偏振镜即可，所以可以尽可能地减少调整部位，从而可以提高操作性能和测量精度。

此外，按照本发明的第二发明，由于在各个测量角度位置分别确定修正参数，所以可以利用所述各修正参数对因各测量角度位置的机械误差造成的光量波动等分别进行修正，所以可以高精度地测量与颗粒形状有关的物性。此外，特别是不需要复杂的机构，可以实现简化结构。

此外，按照本发明的第三发明，由于根据液体试样的浓度移动粒径测量时的散射光的受光位置，可以总是在最合适的位置接收散射光，所以可以高精度地测量粒径。此外，通过还包括形状物性值测量机构和zeta电位测量机构等，即使是微量的液体试样也可以用一台装置高效地测量各种物性值。

此外，按照本发明的第四发明，通过把各种物性的测量结果的数值和分布一并作为图像来显示，对于初次测量颗粒的各种物性的人和不太有机会进行测量的人，也能够将液体中的颗粒存在状态作为具体表现出来的图像来把握，所以可以提高对各种物性的测量结果的理解度。

附图说明

图1是示意表示本发明的第一发明的一个实施方式的颗粒物性测量装置的概况的总体图。

图2是示意表示与图1所示实施方式相同的实施方式中的减光部件的立体图。

图3是表示与图1所示实施方式相同的实施方式的颗粒物性测量装置的动作的流程图。

图4是示意表示本发明的第二发明一个实施方式的颗粒物性测量装置概况的总体图。

图5是示意表示本发明的第三发明第一实施方式的颗粒物性测量装置概况的总体图。

图6是示意表示与图5所示实施方式相同的实施方式的形状物性值测量机构的结构图。

图7是示意表示与图5所示实施方式相同的实施方式的粒径测量机构的结构图。

图8是表示与图5所示实施方式相同的实施方式的选择散射光的受光位置来测量粒径的步骤的流程图。

图9是示意表示与图5所示实施方式相同的实施方式的zeta电位测量机构的结构图。

图10是示意表示与图5所示实施方式相同的实施方式的分子量测量机构的结构图。

图11是表示与图5所示实施方式相同的实施方式的测量顺序的流程图。

图12是示意表示本发明的第三发明第二实施方式的颗粒物性测量装置概况的总体图。

图13是示意表示与图12所示实施方式相同的实施方式的粒径测量机构的结构图。

图14是示意表示本发明的第四发明一个实施方式的颗粒物性测量装置概况的总体图。

图15是表示与图14所示实施方式相同的实施方式的显示测量结果的图像的原理图。

图16是表示与图14所示实施方式相同的实施方式的显示测量结果的图像的原理图。

图17是表示与图14所示实施方式相同的实施方式的显示测量结果的图像的原理图。

图18是表示与图14所示实施方式相同的实施方式的图像制作方法的流程图。

附图标记说明

1…颗粒物性测量装置

L1…一次光(激光)

L2…散射光(散射光)

2…照射光学系统机构

21…光源(半导体激光器)

23…减光部件

231…减光镜

232…减光镜变更机构

232a…转动支承板

24…入射一侧的偏振镜

25…入射一侧的1/4波片

3…受光光学系统机构

31…光检测部件

33…出射一侧的1/4波片

34…出射一侧的偏振镜

4…试样池

51…角度控制部

52…减光率控制部

53…物性计算部

54…粒径分布计算部

55…修正参数存储部

11…颗粒物性测量装置

12…试样池

13…光源

175…图像数据制作部

S′、B、A…颗粒

E…电场

具体实施方式

<本发明的第一发明>

下面参照附图对本发明的第一发明的一个实施方式进行说明。

本实施方式的颗粒物性测量装置对分散在分散介质中的微小颗粒照射偏振后的光，通过测量散射光的强度的角度分布和偏振光的保存程度，来测量颗粒的纵横比、凝聚度等与形状有关的物性。

图1是表示该颗粒物性测量装置1整体概况的示意图。在此图中，附图标记“2”表示向装有试样的透明试样池4照射作为一次光的激光L1的照射光学系统机构，附图标记“3”表示从微小颗粒S′接收二次光亦即散射光L2的受光光学系统机构。

如图2所示，试样池4在内部可以装入把微小颗粒S′分散在分散介质中构成的试样，例如为中空圆柱体形。此外，在该实施方式中，设置有可以使该试样池4保持一定温度的温度调节机构(图中没有表示)。

照射光学系统机构2包括：作为光源的半导体激光器21；以及多个光学元件，使从该半导体激光器21射出的激光L1通过并导向试样池4。但是，在该实施方式中，作为所述光学元件，从半导体激光器21看按照凸透镜22、减光部件23、偏振镜24(下面也称为入射一侧的偏振镜24)、1/4波片25(下面也称为入射一侧的1/4波片25)、凸透镜26的顺序排列设置各元件。

如图2所示，所述减光部件23包括减光率不同的多个减光镜231和支承该减光镜231的减光镜变更机构232。减光镜231是不改变偏振光状态而使光衰减的板形件。减光镜变更机构232包括：转动支承板232a，把所述多个减光镜231支承在周向边缘部位上；以及图中没有表示的电动机，驱动所述转动支承板232a使其转动。通过使所述转动支承板232a绕其中心转动，可以把任意一个减光镜231设定成位于激光L1的光路上。

此外，在该照射光学系统机构2中，在比偏振镜更靠向半导体激光器21一侧设置有用于使光路弯曲的的多个反射镜27。这是由于反射镜27会使光的偏振光方向改变，在确定了偏振光的方向后，即在从入射一侧的偏振镜24到试样池4的激光L1的光路上，不设置反射镜27等能改变偏振光方向的部件。

另一方面，如图1、图2所示，受光光学系统机构3包括：光检测部件31，检测接收到的光的强度；以及多个光学元件，把作为由微小颗粒S′散射的二次光的散射光L2从试样池4导向所述光检测部件31，在该实施方式中，作为所述光学元件，从试样池4看按照凸透镜32、1/4波片33(下面也称为出射一侧的1/4波片33)、偏振镜34(下面也称为出射一侧的偏振镜34)、凸透镜35的顺序排列设置各光学元件。所述光检测部件31是输出接收到的光的光子数(或与光子数成比例的电压值等与光子数相关联的值)的类型，例如在此使用光电倍增管。所述出射一侧的偏振镜34利用图中没有表示的电动机等能够以光轴为中心转动，可以抽出多个通过1/4波片的散射光L2的不同的偏振光方向的成分。

此外，所述受光光学系统机构3能够以试样池4为中心转动。具体地说，利用基板36把所述光检测部件31和各光学元件支承成一体，利用由图中没有表示的支轴和圆弧形轨道构成的转动支承机构，以能够以试样池4为中心转动的方式支承所述基板36。

图1中的附图标记“5”表示信息处理装置，该信息处理装置5可以控制所述受光光学系统机构3的转动角度位置、出射一侧的偏振镜34绕光轴的转动角度亦即偏振光角度，并且可以根据由光检测部件31得到的检测光强度对形状进行解析等。该信息处理装置5具有CPU、存储器、A/D转换器等，通过按照存储在所述存储器中的程序使CPU和外围设备协调动作，发挥作为后述的角度控制部51、减光率控制部52、物性计算部53及粒径分布计算部54等的功能。

下面参照图3的流程图对所述颗粒物性测量装置1的动作进行详细叙述，并且兼对所述信息处理装置5的各部分的动作进行说明。

首先，利用所述信息处理装置5进行暗测量(步骤S1)。所谓暗测量是在无光的状态下利用光检测器获得光强度检测值。在此，通过驱动所述转动支承板232a使没有减光镜231的区域位于激光L1的光路上，使该转动支承板232a作为遮光板起作用。然后在该状态下接收来自光检测部件31的信号，获得无光状态下的光强度检测值。此外，在该实施方式中，通过测量在一定闸门时间内计数的光子数，来检测光强度。

接着，由操作人员确认分散介质装好后(步骤S2)，信息处理装置5进行空白测量(步骤S3～S8)。所谓空白测量是把试样和分散介质相同而不存在颗粒的样品装入试样池4中，在该状态下利用光检测器获得光强度检测值。在此，把受光光学系统机构3设定在多个角度位置(例如从10°至162°每4°的角度位置)，并且在各角度位置分别把出射一侧的偏振镜34设定为多个角度(例如每15°设定的六个角度。此外设预先规定的基准角度为0°。该基准角度与半导体激光器21本来的偏振光角度大体一致。)，在这些角度进行空白测量。即，通过把受光光学系统机构3和出射一侧的偏振镜34分阶段转动，分别测量多个角度的散射光的多个偏振光成分的光强度。此外，如图1所示，使所述受光光学系统机构3可以转动到正对照射光学系统机构2且与激光L1的光轴重合的位置，也就是使受光光学系统机构3可以转动到可以测量透射过试样池4的激光L1的位置(设该角度位置为0°)，在空白测量中通过使受光光学系统机构3的角度位置为0°，也对透射光强度进行测量。此外，如前所述，在这些光强度的测量中，测量在一定闸门时间内计数的光子数(或与光子数成比例的电压值等与光子数相关联的值)，在判断该光子数超过光检测部件31的测量范围达到饱和的情况下，使所述转动支承板232a转动，使减光率更高的减光镜231位于激光L1的光路上，使得光子数在光检测部件31的测量范围内。

接着进行试样的测量。即，如果操作人员等把使颗粒分散得到的试样装入试样池4中，按下开始按钮等(步骤S10)，则信息处理装置5使激光器打开(步骤S11)，并且使所述转动支承板232a转动，使某一个减光镜231位于激光L1的光路上，使得检测光强度在光检测部件31的测量范围内(步骤S12)。然后把偏振镜设定在基准角度，并且把所述受光光学系统机构3设定在0°的角度位置(步骤S13、S14)。然后按照下面的公式计算出此时的透射率(步骤S15)。

透射率＝(1/减光镜231的减光率)×试样的检测光强度/空白的检测光强度

在根据该透射率判断浓度超过了可以测量的浓度的情况(步骤S16)下，输出显示浓度过高的意思，促使操作人员调整浓度。

另一方面，在判断是可以测量的浓度的情况下(步骤S16)，与空白测量相同，通过使受光光学系统机构3和出射一侧的偏振镜34分阶段转动，与空白测量时相同，边以使光强度在光检测部件的测量范围内的方式进行控制调节合适的减光率，边分别测量多个角度的散射光的多个偏振光成分的光强度(作为角度控制部51和减光率控制部52的功能，步骤S17～S21)。

然后使激光器21关闭等使各部分返回到初始状态(步骤S22、S23)，并且根据在受光光学系统机构3的各转动角度位置和出射一侧的偏振镜34的各偏振光角度下分别测量的空白测量时的检测光强度、测量试样时的检测光强度、各个测量的减光率等，计算颗粒的形状、特别是与纵横比(纵横比乃至凝聚度)有关的分布(作为物性计算部53的功能，步骤S24)。

此外，在本实施方式中，可以使用同一个光学系统机构，利用动态光散射法测量粒径分布。粒径分布的计算由所述信息处理装置5进行(作为粒径分布计算部54的功能)。在此，利用光子相关法，即利用从接收的光子数的经时性数据生成自相关数据，根据该自相关数据进行规定的计算处理，从而计算所述颗粒团的粒径分布，但也可以利用DC值测量散射光等其他的方法。

此外，由于测量粒径(粒径分布)时的散射光的合适位置(角度)因试样的浓度不同而变化，信息处理装置5按照测量纵横比和/或凝聚度时计算出的试样的光透射率，控制受光光学系统机构3的角度位置，使得在透射率高(试样的浓度低)时使受光光学系统机构3的角度位置位于与激光L1垂直的光路上，即接收90°的散射光，在透射率低(试样的浓度高)时使受光光学系统机构3的角度位置位于更靠后的位置，即接收超过90°角度的散射光。

于是，按照这样构成的颗粒物性测量装置1，通过简化光学系统从而可以促进降低成本，此外可以抑制透射率的降低和产生杂散光。

此外，由于通过计数光子而提高了测量灵敏度，所以可以提高微量、微小颗粒的测量精度。另一方面，因测量灵敏度提高，对应地常常不能检测高强度的光，测量范围变小，但是利用减光镜，通过减光可以确保宽的测量范围，从这方面看也有助于高精度的测量。

此外，由于可以调节试样池4的温度，所以也可以稳定地测量生物材料和聚合物等因温度不同使大小和形状改变的颗粒。

此外，即使是例如象100nm以下的颗粒那样在散射光的角度分布方面难以测量粒径的颗粒，也可以用动态光散射法测量粒径，而且在其测量中可以使用与所述形状测量共同的光学系统机构。

此外，本发明的第一发明不限于所述实施方式。

例如，减光部件只要在一次光和二次光的光路上，插入到什么部位都可以。

<本发明的第二发明>

下面参照附图对本发明的第二发明的一个实施方式进行说明。此外，在下面的说明中以与本发明的第一发明的所述实施方式的不同点为中心进行叙述。

如图4所示，该实施方式中的所述光学元件是从试样池4看按以下顺序排列设置的凸透镜32、1/4波片33(下面也称为出射一侧的1/4波片33)、偏振镜34(下面也称为出射一侧的偏振镜34)、凸透镜35、狭缝37。

所述狭缝37是与受光光学系统机构3的转动面垂直地延伸的带状狭缝，该狭缝37的宽度设定成尺寸与前述的散射体积相当。此外，狭缝37的长度尺寸比宽度尺寸大，并设定成可以吸收因机械误差等产生的散射光的位置偏移，且散射光大体可以通过狭缝37的最小限度的尺寸。

在本实施方式中，在所述空白测量中的各检测光强度是用于对所述的试样测量中的检测光强度进行修正的修正参数。利用所述空白测量得到的检测光强度被存储在修正参数存储部55中，该修正参数存储部55设在所述信息处理装置的存储器中。

在此，对根据空白测量中的检测光强度来对试样测量时的检测光强度进行修正的计算的一个例子进行叙述。在原本应预计为全部为相同的值的空白测量中的各检测光强度有偏差的情况下，可以认为其主要原因是由于因受光光学系统机构3的转动造成狭缝37与散射光在各个测量角度位置产生偏移引起的。因此，从空白测量中的各检测光强度中抽出最大值，通过将空白测量中的各检测光强度与该最大值的比率乘以测量试样时对应的检测光强度，来进行修正。

于是，按照这样构成的颗粒物性测量装置1，在各测量角度位置的各个偏振光角度进行用于修正的空白测量，根据测量结果分别对在各测量角度位置因机械误差造成的光量偏差等进行修正，所以即使是单一的光检测部件31也可以对与颗粒形状有关的物性进行高精度的测量。

此外，由于可以用单一的光检测部件31进行测量，所以有助于降低成本，并且具有下述非常显著的效果，即：虽然与所述形状测量共用光学硬件，但却可以利用动态光散射法测量例如象100nm以下的颗粒那样在散射光的角度分布方面难以测量粒径的颗粒的粒径。

此外，本发明的第二发明不限于所述的实施方式。

例如在所述实施方式中，在各测量角度位置的各个偏振光角度进行用于修正的空白测量，但也可以不在每个偏振光角度进行空白测量，仅在各测量角度位置进行空白测量就可以。

此外，不需要每次测量试样都进行空白测量，只要是同种的试样或分散介质，就可以把预先进行了空白测量的数据登记到修正参数存储部中，使用登记在该修正参数存储部中的值，就可以对测量试样时的各检测光强度进行修正。

此外，当然修正计算的方法也可以考虑采用其他方法。

<本发明的第三发明>

(第一实施方式)

下面参照附图对本发明的第三发明的第一实施方式进行说明。

图5是表示本实施方式的颗粒物性测量装置11的构成概况的图。本实施方式的颗粒物性测量装置11装备有纵横比和/或凝聚度等形状物性值测量机构、粒径测量机构、分子量测量机构以及zeta电位测量机构，如图5所示，颗粒物性测量装置11包括：试样池12，由透明的石英玻璃等构成，横断面为圆形，装入使颗粒团分散到水等分散介质中构成的液体试样；激光器13，向所述液体试样照射激光L；受光部141、142，由光电倍增管构成，所述光电倍增管接收从被照射了所述激光L的液体试样中的颗粒团发出的散射光S，输出与光子数对应的脉冲信号或与光强度的波动对应的电信号；参照光学系统15，包括把从激光器13发射的激光L的一部分分路的半透半反镜(half mirror)151、反射镜152、153、以及把来自反射镜153的参照光R和所述散射光S混合的半透半反镜154；位置控制部171，控制粒径测量机构中的散射光S的受光位置；测量控制部172，控制各部分，使得按规定的顺序进行各物性值的测量；测量结果数据制作部173，制作用于将各物性值的测量结果汇总成一个报告显示的数据。

下面对各测量机构的构成进行更详细的说明。

如图6所示，测量纵横比和凝聚度等形状物性值的形状物性值测量机构，包括激光器13、偏振镜111、114、1/4波片112、113以及受光部141。偏振镜111为了使从激光器13射出的激光L成为特定的直线偏振光而被固定，1/4波片112、113和偏振镜114能够以光轴为中心转动，利用1/4波片112把直线偏振光变换成椭圆偏振光，利用1/4波片113将椭圆偏振光变回直线偏振光，利用偏振镜114仅把所希望的偏振光方向的光取出。

为了测量形状物性值，采用美国专利第6721051号所述的方法，首先，对试样池12中的液体试样的激光L的透射率进行测量。然后边使1/4波片112、113和偏振镜114以光轴为中心转动，边发射激光L，在多个方式的偏振光模式中，边改变受光部141的位置(角度)边对在规定的散射角度下的散射光S的强度进行测量。然后通过对在各角度下的散射光强度比进行规定的计算处理，计算纵横比和/或凝聚度。由于在这些使用偏振光的纵横比和凝聚度等形状物性值的测量中，如果透射率不在规定值(70％)以上，则不能得到正确的结果，所以要在测量之前测量试样的透射率。

如图7所示，粒径测量机构包括激光器13、受光部141以及相关器115。为了测量粒径(粒径分布)，使用动态光散射法，把激光L向试样池12中的液体试样上照射，利用受光部141接收从液体试样中的颗粒团发出的散射光S，利用从受光部141接收与光子数对应的脉冲信号的相关器115，从脉冲数的经时性数据生成自相关数据，根据该自相关数据进行规定的计算处理，来计算出所述颗粒团的粒径分布。在该实施方式中对利用与光子数对应的脉冲信号进行计算的方法进行了详细叙述，但也可以利用与光强度的波动对应的电信号进行计算。

在图7所示的实施方式中，受光部141接收与激光L垂直的光路的散射光S，但测量粒径(粒径分布)时的受光部141合适的位置因液体试样的浓度而改变。因此，在受光部141上设置有图中没有表示的受光位置移动机构。具体地说，该受光位置移动机构包括：载物台(相当于转动机构)，用于放置受光部141，能够以试样池12内的规定位置为中心按规定的半径转动；以及轨道构件(相当于滑动机构)，设置在该载物台上，以可以使受光部141前后滑动的方式支承受光部141。利用位置控制部171控制所述载物台和轨道构件的动作。

然后，按照在测量形状物性值时测量的液体试样的激光透射率，位置控制部171使放置受光部141的载物台转动来控制受光部141的受光角度，使得在透射率高(液体试样的浓度低)时，接收与激光L垂直的光路(散射角度90°)的散射光S，在透射率低(液体试样的浓度高)时，接收与激光L大体重合的光路(散射角度180°附近)的散射光S。此外，如上所述，液体试样的浓度高时的散射角度为180°附近，但为了便于设备配置，优选的是170～175°。

此外，在透射率非常低(液体试样的浓度非常高)时，位置控制部171通过轨道构件使受光部141在载物台上滑动来控制受光部141的焦点位置(距试样池12的距离)，以便在散射角度180°附近可以接收足够光量的散射光。

参照图8的流程图，对按照在测量形状物性值时得到的液体试样的激光透射率选择散射光S的受光位置，来测量粒径的步骤进行说明。

首先，把偏振镜114、1/4波片112、113固定，从激光器13向试样池12中的液体试样照射激光L，在特定的偏振光模式下，受光部141接收透射光，测量激光L的透射率(步骤S3-1)。

接着，边使1/4波片112、113和偏振镜114以光轴为中心转动，边从激光器13向试样池12中的液体试样照射激光L，在多种方式的偏振光模式下，边改变受光部141的位置(角度)边对在规定的散射角度下的散射光S的强度进行测量，通过利用在各角度下的散射光强度比进行规定的计算处理，计算纵横比和/或凝聚度(步骤S3-2)。

接着，获得了激光透射率数据的位置控制部171按照得到的激光透射率，控制受光部141的角度，使得在透射率高(液体试样的浓度低)时接收90°附近的散射角度的散射光S，在透射率低(液体试样的浓度高)时接收180°附近的散射角度的散射光S(步骤S3-3)。

此外，在得到的激光透射率非常低(液体试样的浓度非常高)时，控制受光部141的位置(距试样池12的距离)，使得在180°附近的散射角度下可以接收足够光量的散射光S(步骤S3-4)。

接着，使用动态光散射法，将激光L向试样池12中的液体试样上照射，利用受光部141接收从液体试样中的颗粒团发出的散射光S，利用从受光部141接收与光子数对应的脉冲信号的相关器115，根据该脉冲数的经时性数据生成自相关数据，根据该自相关数据进行规定的计算处理，来计算液体试样中的颗粒团的粒径分布(步骤S3-5)。

如图9所示，zeta电位测量机构包括激光器13、由白金等构成的一对电极116、参照光学系统15以及受光部142。为了测量zeta电位采用电泳法，在插入试样池12中的电极116上施加直流或交流的电压，边在液体试样中的颗粒上作用电场，边照射激光L，接收以规定角度散射的散射光S，通过测量散射光S和参照光R的振动数的差(干涉现象)，来计算液体试样中的颗粒的移动速度。此外，通过对得到的移动速度进行规定的计算处理来计算zeta电位。

如图10所示，分子量测量机构包括激光器13和受光部141。为了测量分子量采用静态光散射法，使用改变浓度的多种液体试样，边改变受光部141的位置(角度)边对试样池12中的液体试样照射激光L，测量从该液体试样中的颗粒团发出的散射光S的光子数的角度分布。然后根据因液体试样的浓度和散射角度的变化造成的散射光量的变化，绘制Zimm图，计算颗粒的分子量。

在本实施方式中，所述各物性值的测量顺序由测量控制部172进行控制，如图11所示，按照形状物性值、粒径、zeta电位、分子量的顺序连续进行测量。

通过所述的测量顺序得到的各物性值的测量结果被发送到测量结果数据制作部173，被编辑成用于汇总成一个报告显示的数据。

此外，位置控制部171、测量控制部172和测量结果数据制作部173的各功能由计算机等信息处理装置17承担，通过按照存储在存储器的规定区域中的规定程序，CPU和外围设备协调动作，该信息处理装置17起到位置控制部171、测量控制部172和测量结果数据制作部173等的功能。

由测量结果数据制作部173制作的测量结果数据被发送到具有显示器等的显示部18，在此汇总在一个报告中显示。显示部18可以装在颗粒物性测量装置11内，也可以是连接外部显示器的方式。

按照所述构成的颗粒物性测量装置11，由于利用装在一个试样池12内的液体试样可以进行纵横比和凝聚度等形状物性值、粒径、zeta电位及分子量全部的测量，所以即使是微量的液体试样也可以进行充分的分析。

此外，在本实施方式中，由于首先测量纵横比和凝聚度等形状物性值，所以利用此时测量的光的透射率求出液体试样的浓度，根据该浓度可以控制测量粒径时的散射光的受光角度，使得在液体试样浓度低的情况下，接收散射角度为90°附近的散射光，在液体试样浓度高的情况下，接收散射角度为180°附近的散射光。

此外，在液体试样浓度非常高的情况下，可以控制测量粒径时的散射光的受光距离，使得在180°附近的散射角度下可以接收足够光量的散射光。

此外，为了测量zeta电位，如果在试样池12的电极116上施加电压，则有时因施加电压造成颗粒状态发生变化，或因插入电极116造成液体试样从试样池12溢出而造成损失，但在本实施方式中，由于在测量形状物性值、测量粒径后测量zeta电位，所以因测量zeta电位造成颗粒变化和液体试样的损失不会影响到其他物性值的测量。

(第二实施方式)

下面参照附图对本发明的第三发明的第二实施方式进行说明，以与第一实施方式的不同点为中心进行说明。

图12是表示本实施方式的颗粒物性测量装置11的构成概况的图。本实施方式的颗粒物性测量装置11具备粒径测量机构、分子量测量机构和zeta电位测量机构，如图12所示，试样池12的横断面为正方形，颗粒物性测量装置11包括：受光部141，被设置成接收90°附近的散射角度的散射光S；受光部141′，被设置成接收180°附近的散射角度的散射光S；以及透射光量测量机构，由透射光量传感器构成。具体地说，为了便于配置设备，优选的是受光部141′被设置成接收170°～175°的散射角度的散射光S，更具体地说，优选的是设置成接收173°左右的散射角度的散射光S。

如图13所示，粒径测量机构包括激光器13、受光部141、141′、相关器115以及透射光量传感器16构成。在受光部141′中设置有图中没有表示的受光位置移动机构。具体地说，该受光位置移动机构具有轨道构件，该轨道构件以使受光部141′可以前后滑动的方式支承受光部141′，利用位置控制部171控制该轨道构件的动作。

然后根据利用透射光量传感器16测量的液体试样的激光透射光量，在透射光量多(液体试样的浓度低)时，受光部141接收与激光L垂直的光路(散射角度90°)的散射光S，在透射光量少(液体试样的浓度高)时，受光部141′接收与激光L大体重合的光路(散射角度180°附近，优选的是170～175°)的散射光S。

此外，在透射率非常低(液体试样的浓度非常高)时，位置控制部171通过轨道构件使受光部141′滑动从而控制受光部141′的位置(距试样池12的距离)，使得在散射角度180°附近可以接收足够光量的散射光。

按照所述构成的颗粒物性测量装置11，粒径测量机构具备两个受光部141、141′，由于不需要受光部141的转动机构，可以使颗粒物性测量装置11变得紧凑。在180°的角度检测的情况下，由于试样池12的横断面为正方形，所以可以抑制在散射光S中混入噪声。

此外，本发明的第三发明不限于所述的实施方式。

例如，本发明的颗粒物性测量装置只要至少具有粒径测量机构就可以，可以根据需要适当设置测量其他各种物性的机构。

此外，也可以设置能前后滑动的轨道构件来支承试样池12。

<本发明的第四发明>

下面参照附图对本发明的第四发明的一个实施方式进行说明。此外在下面的说明中，以与本发明的第三发明的所述实施方式的不同点为中心进行叙述。

如图14所示，信息处理装置17通过按照存储在存储器中的规定的程序，使CPU和外围设备协调动作，还可以发挥计算处理部174、图像数据制作部175、表存储部176及图像显示部177等的功能。

计算处理部174在各测量机构中直接或通过相关器115接收从受光部141、142发出的脉冲信号或光强度信号，进行规定的计算处理，来计算测量结果。

图像数据制作部175从计算处理部174获得各测量机构的测量结果数据，根据各种物性的测量结果制作将所述颗粒和在所述颗粒周围形成的电场显示为图像的图像数据。其中，根据zeta电位的测量结果改变表示所述电场的层的大小或颜色。

如图15中表示的一个例子所示，由图像数据制作部175制作的图像，在具有由所述粒径测量机构测量的一次颗粒的平均粒径的球体S″周围(边缘)，根据由所述zeta电位测量机构得到的zeta电位的测量结果求出一次颗粒的平均带电量，并根据该带电量改变颜色等，把电场E作为层来显示。与该图像同时一并显示与zeta电位的测量结果对应的颜色样本M。此外，如图16所示，在一次颗粒和该一次颗粒凝聚成的二次颗粒为棒状的情况下，使从形状物性值的测量结果得到的平均短径和平均长径与按照该形状物性值制作的椭圆体和圆柱等棒状体B一起显示。此外，如图17所示，在一次颗粒凝聚形成二次颗粒A的情况下，以三维方式显示已经判明粒径的一次颗粒是几个凝聚形成二次颗粒A、以及凝聚成什么样的分形形状等凝聚状态。在这样的情况下，在成棒状的一次颗粒B及作为凝聚结果成为棒状的二次颗粒A的周围，根据所述zeta电位的测量结果求出平均带电量，并根据该带电量改变颜色等，将电场E作为层来显示。即，根据颗粒图像数据的颗粒表面形状、颗粒大小的数据以及基于zeta电位的测量结果的zeta电位图像数据，可以在颗粒表面将电场作为层来显示。

表存储部176存储有将zeta电位的测量结果与表示所述电场的层的大小或颜色联系起来的表。

图像显示部177获得由图像数据制作部175制作的图像数据，将各种物性的测量结果具体表现出来作为图像来显示。

下面，参照图18的流程图对把用各测量机构测量的结果作为图像显示的步骤进行说明。

首先，计算处理部174直接或通过相关器115等接收从受光部141、142发出的信号，然后进行规定的计算处理，计算各种物性的测量结果(步骤S4-1)。

接着，图像数据制作部175从计算处理部174获得各种物性的测量结果数据(步骤S4-2)。

接着，图像数据制作部175从表存储部176获得zeta电位的测量结果与表示在所述颗粒周围形成的电场的图像大小或颜色成对的表，选择出与zeta电位的测量结果对应的图像大小和颜色(步骤S4-3)。

然后，图像数据制作部175根据测量到的物性制作把所述颗粒和在所述颗粒周围形成的电场显示为图像的图像数据(步骤S4-4)。其中，表示所述电场的层的大小或颜色根据zeta电位的测量结果而改变。

图像显示部177获得由图像数据制作部175制作的图像数据，把利用各测量机构测量的结果作为图像输出(步骤S4-5)。

按照所述构成的本实施方式的颗粒物性测量装置11，由于根据作为数值等得到的形状物性值和粒径等测量结果，制作溶液中的颗粒的图像，所以从具体表现出来的测量结果可以立体地、直观地把握溶液中颗粒的状态，即使对于不熟悉测量的人也可以容易地理解测量结果。此外，由于表示所述电场的层根据zeta电位的测量结果显示成大小和颜色不同，所以可以容易地一目了然地把握zeta电位的测量结果，可以提高理解度。由于在根据纵横比和凝聚度等形状物性值和粒径等测量结果得到的颗粒图像数据的颗粒周围(边缘)，显示根据zeta电位测量结果得到的电场数据(zeta电位图像数据)，所以即使对于不熟悉测量的人也可以容易地理解在溶液中的微小颗粒的状态。此外，由于所述各种物性的测量在液体中进行，所以可以具体地把握利用SEM等电子显微镜在干燥状态的观察图像搞不清楚的液体中的颗粒状态。

此外，本发明的第四发明不限于所述的实施方式。

例如，在图15～图17中，使表示所述电场的层根据zeta电位的测量结果改变颜色，但也可以根据zeta电位的测量结果改变表示所述电场的层的大小，即，可以在颗粒S′、A、B或B的边缘作为层显示，也可以选择大小和颜色中的任一方或双方。

本发明的第四发明的颗粒物性测量装置除了形状物性值测量机构和粒径测量机构以外，还可以根据分子量测量机构的测量结果数据，制作将颗粒表面形状和颗粒大小作为图像显示的数据。另一方面，在所述实施方式的颗粒物性测量装置11中也可以不具备全部的测量机构，例如可以不具备分子量测量机构。

除此以外，在不脱离本发明主旨的范围内，本发明可以进行各种变形。

工业实用性

按照所述构成的本发明的第一发明，在检测光强度时通过利用减光部件进行合适的减光，尽管利用单一的光检测部件也可以在很宽的范围内进行高精度的物性测量。此外，由于必须的光学元件少，所以可以防止透射率降低和产生杂散光，并且由于用于测量的被驱动转动的光学元件也仅仅是出射一侧的偏振镜即可，所以可以尽可能地减少调整部位，从而可以提高操作性和测量精度。

此外，按照本发明的第二发明，由于在各个测量角度位置分别确定修正参数，所以可以用所述各个修正参数对因各测量角度位置的机械误差产生的光量波动等分别进行修正，因此可以高精度地测量与颗粒形状有关的物性。此外，特别是无需复杂的机构，可以用简单的结构实现。

此外，按照本发明的第三发明，由于根据液体试样的浓度移动测量粒径时的散射光的受光位置，可以总是在最合适的位置接收散射光，所以可以对粒径进行高精度的测量。此外，通过也装备形状物性值测量机构和zeta电位测量机构等，即使是微量的液体试样也可以用一台装置高效地测量各种物性值。

此外，按照本发明的第四发明，通过把各种物性的测量结果的数值和分布一并作为图像来显示，即使对于初次测量颗粒的各种物性的人和不太有机会测量的人，也能够以具体的图像来把握液体中的颗粒存在状态，所以可以提高对各种物性的测量结果的理解度。

Claims (2)

1.一种颗粒物性测量装置，其特征在于，至少包括：形状物性值测量机构，求出分散在液体试样中的颗粒的形状物性值；粒径测量机构，测量所述颗粒的粒径；以及zeta电位测量机构，测量所述颗粒的zeta电位，

该颗粒物性测量装置还包括图像数据制作部，

该图像数据制作部根据所述形状物性值测量机构和所述粒径测量机构的测量结果数据，制作用于将颗粒表面形状和颗粒大小显示为图像的颗粒图像数据，并且

该图像数据制作部根据所述zeta电位测量机构的测量结果数据，制作用于将所述颗粒的zeta电位显示为从所述颗粒的颗粒表面起的层的大小和/或从颗粒表面起的层的颜色的zeta电位图像数据。

2.根据权利要求1所述的颗粒物性测量装置，其特征在于还包括表存储部，该表存储部存储将所述zeta电位测量机构的测量结果数据与从所述颗粒的表面起的层的大小和/或从所述颗粒的表面起的层的颜色联系起来的表。

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