CN116848394A - 动态光散射测定方法及动态光散射测定装置 - Google Patents

动态光散射测定方法及动态光散射测定装置 Download PDF

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CN116848394A CN202280012837.0A CN202280012837A CN116848394A CN 116848394 A CN116848394 A CN 116848394A CN 202280012837 A CN202280012837 A CN 202280012837A CN 116848394 A CN116848394 A CN 116848394A
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中村崇市郎
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Abstract

提供一种在包含粒子的分散液中得到所包含的每一种粒子的粒度分布的动态光散射测定方法及动态光散射测定装置。一种包含多种粒子的分散液的动态光散射测定方法，其具有如下工序：测定工序，一边变更测定参数中的至少散射角度及测定波长中的任一个的值，一边多次测定分散液的散射强度，从而得到多个散射强度数据；计算工序，根据通过测定工序得到的多个散射强度数据来计算出多个散射强度时间变动特性数据和多个散射强度参数依赖数据；以及将通过计算工序得到的多个散射强度时间变动特性数据和多个散射强度参数依赖数据针对规定了粒径与散射强度的关系的理论公式进行拟合而求出多种粒子的每一种粒子的粒度分布的工序。

Description

动态光散射测定方法及动态光散射测定装置
技术领域
本发明涉及一种包含粒子的分散液的动态光散射测定方法及动态光散射测定装置。
背景技术
有一种通过使用时间相关函数或功率谱来检测向胶体溶液或粒子分散液等介质照射光而从介质中的散射体散射的散射光强度的时间变动从而调查散射体的动态特性的动态光散射测定法。动态光散射测定法在粒径测定等各种测定中被广泛使用。
在专利文献1中记载有一种表征样品中的颗粒的方法，包括：利用光束照射样品池中的样品，以便通过光束与样品的相互作用产生散射光；从单一检测器获得散射光的测量的时间序列；从来自单一检测器的测量的时间序列确定哪些测量是在大颗粒对散射光有贡献时所得到的，其中，确定哪些测量是在大颗粒对散射光有贡献时所得到的，包括：将时间序列划分为多个较短的子进程；对各子进程执行相关；然后确定哪些子进程包括来自大颗粒的散射贡献的测量；以及从测量的时间序列确定颗粒尺寸分布，包括校正由大颗粒散射的光，其中，校正由大颗粒散射的光包括：排除或隔离用于单独分析在大颗粒对散射光有贡献时所发生的子进程。在此，子进程是指从多次测量或长时间测量的时间序列数据中提取的一部分执行数据。
以往技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2018-535429号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
在专利文献1中，在确定颗粒尺寸分布时，去除大颗粒的影响来评价小颗粒。然而，在专利文献1中，在包含颗粒的分散液中，无法获得所包含的每种颗粒的颗粒尺寸分布。
本发明的目的在于提供一种在包含粒子的分散液中得到所包含的每一种粒子的粒度分布的动态光散射测定方法及动态光散射测定装置。
用于解决技术课题的手段
为了实现上述的目的，本发明的一方式提供一种动态光散射测定方法，其是包含多种粒子的分散液的动态光散射测定方法，所述动态光散射测定方法具有如下工序：测定工序，一边变更测定参数中的至少散射角度及测定波长中的任一个的值，一边多次测定分散液的散射强度，从而得到多个散射强度数据；计算工序，根据通过测定工序得到的多个散射强度数据来计算出多个散射强度时间变动特性数据和多个散射强度参数依赖数据；以及将通过计算工序得到的多个散射强度时间变动特性数据和多个散射强度参数依赖数据针对规定了粒径与散射强度的关系的理论公式进行拟合而求出多种粒子的每一种粒子的粒度分布的工序。
本发明的一方式提供一种动态光散射测定方法，其是包含粒子的分散液的动态光散射测定方法，该动态光散射测定方法具有如下工序：测定工序，一边变更测定参数中的至少散射角度及测定波长中的任一个的值，一边多次测定分散液的散射强度，从而得到多个散射强度数据；计算工序，根据通过测定工序得到的多个散射强度数据来计算出多个散射强度时间变动特性数据和多个散射强度参数依赖数据；判定工序，将通过计算工序得到的多个散射强度时间变动特性数据和多个散射强度参数依赖数据针对规定了粒径与散射强度的关系的理论公式进行拟合来判定分散液中所包含的粒子的种类；以及对通过判定工序判定出的分散液中的各个种类的粒子求出粒度分布的工序。
优选测定参数为散射角度。
并且，优选测定参数为测定波长。
并且，优选测定参数为散射角度及测定波长。
在测定工序中，优选测定将特定的偏振的入射光照射到分散液而得到的分散液的散射光的偏振成分的光强度作为散射强度。
并且，在测定工序中，优选测定将多个偏振状态的入射光逐次照射到分散液而得到的散射强度参数依赖数据及取出多个从分散液射出的散射光的偏振成分而得到的散射强度参数依赖数据中的至少一方。
优选按多种粒子的每一种粒子变更测定参数的值而得到的散射强度的分布分别不同。
计算出的测定参数的散射强度时间变动特性数据及测定参数的散射强度参数依赖数据优选是根据米氏散射理论公式、离散偶极近似法及斯托克斯-爱因斯坦的理论公式中的至少一个而计算出的。
本发明的一方式提供一种动态光散射测定装置，其是包含多种粒子的分散液的动态光散射测定装置，该动态光散射测定装置具有：参数测定部，其至少变更作为测定参数的散射角度及测定波长中的任一个的值；散射光测定部，其一边通过参数设定部变更测定参数中的至少散射角度及测定波长中的任一个的值，一边多次测定分散液的散射强度，从而得到多个散射强度数据；以及运算部，其根据由散射光测定部得到的多个散射强度数据来计算出多个散射强度时间变动特性数据和多个散射强度参数依赖数据，并将计算出的多个散射强度时间变动特性数据和多个散射强度参数依赖数据针对规定了粒径与散射强度的关系的理论公式进行拟合而求出多种粒子的每一种粒子的粒度分布。
本发明的一方式提供一种动态光散射测定装置，其是包含粒子的分散液的动态光散射测定装置，该动态光散射测定装置具有：参数设定部，其至少变更作为测定参数的散射角度及测定波长中的任一个的值；散射光测定部，其一边通过参数设定部变更测定参数中的至少散射角度及测定波长中的任一个的值，一边多次测定分散液的散射强度，从而得到多个散射强度数据；以及运算部，其根据由散射光测定部得到的多个散射强度数据来计算出多个散射强度时间变动特性数据和多个散射强度参数依赖数据，并将计算出的多个散射强度时间变动特性数据和多个散射强度参数依赖数据针对规定了粒径与散射强度的关系的理论公式进行拟合来判定分散液中的粒子的种类，当判定出分散液中的粒子的种类时，求出分散液中的各种粒子的粒度分布。
优选测定参数为散射角度。
并且，优选测定参数为测定波长。
并且，优选测定参数为散射角度及测定波长。
散射光测定部优选测定将特定的偏振的入射光照射到分散液而得到的分散液的散射光的偏振成分的光强度作为散射强度。
并且，散射光测定部优选测定将多个偏振状态的入射光逐次照射到分散液而得到的散射强度参数依赖数据及取出多个从分散液射出的散射光的偏振成分而得到的散射强度参数依赖数据中的至少一方。
优选按多种粒子的每一种粒子变更测定参数的值而得到的散射强度的分布分别不同。
计算出的测定参数的散射强度时间变动特性数据及测定参数的散射强度参数依赖数据优选是根据米氏散射理论公式、离散偶极近似法及斯托克斯-爱因斯坦的理论公式中的至少一个而计算出的。
发明效果
根据本发明，能够提供一种在包含粒子的分散液中得到所包含的每一种粒子的粒度分布的动态光散射测定方法及动态光散射测定装置。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的动态光散射测定装置的一例的示意图。
图2是表示散射强度与散射角的关系的图表。
图3是表示单一粒子的示意图。
图4是表示粒子桥接凝聚而成的凝聚体的示意图。
图5是表示本发明的实施方式的动态光散射测定方法的流程图。
图6是单一粒子的直方图。
图7是粒子桥接凝聚而成的凝聚体的直方图。
图8是表示散射强度与测定波长的关系的一例的图表。
图9是表示散射强度与测定波长的关系的另一例的图表。
图10是粒子A的直方图。
图11是粒子B的直方图。
图12是表示通过DDA法得到的粒子的每个形状的散射强度与散射角的关系的图表。
图13是表示球状粒子的示意性立体图。
图14是表示圆板状粒子的示意性立体图。
图15是表示散射强度参数依赖数据的一例的图表。
图16是表示散射强度参数依赖数据的另一例的图表。
图17是表示使用了本发明的动态光散射测定方法的样品1的测定结果的图表。
图18是表示使用了本发明的动态光散射测定方法的样品2的测定结果的图表。
图19是表示使用了本发明的动态光散射测定方法的样品3的测定结果的图表。
图20是表示使用了本发明的动态光散射测定方法的样品4的测定结果的图表。
图21是表示使用了以往的动态光散射测定方法的样品1的测定结果的图表。
图22是表示使用了以往的动态光散射测定方法的样品2的测定结果的图表。
图23是表示使用了以往的动态光散射测定方法的样品3的测定结果的图表。
图24是表示使用了以往的动态光散射测定方法的样品4的测定结果的图表。
图25是表示使用了本发明的动态光散射测定方法的样品10的测定结果的图表。
图26是表示使用了本发明的动态光散射测定方法的样品11的测定结果的图表。
图27是表示使用了本发明的动态光散射测定方法的样品12的测定结果的图表。
图28是表示使用了以往的动态光散射测定方法的样品10的测定结果的图表。
图29是表示使用了以往的动态光散射测定方法的样品11的测定结果的图表。
图30是表示使用了以往的动态光散射测定方法的样品12的测定结果的图表。
具体实施方式
以下，根据附图所示的优选实施方式对本发明的动态光散射测定方法及动态光散射测定装置进行详细说明。
另外，以下说明的图为用于说明本发明的例示性的图，本发明并不限定于以下所示的图。
另外，以下表示数值范围的“～”包含记载于两侧的数值。例如，ε为数值α～数值β是指ε的范围是包含数值α和数值β的范围，若以数学记号表示，则为α≤ε≤β。
“用具体数值表示的角度”及“垂直”等角度只要没有特别记载，则包含对应的技术领域中一般允许的误差范围。
(动态光散射测定装置)
图1是表示本发明的实施方式的动态光散射测定装置的一例的示意图。
图1所示的动态光散射测定装置10具有：向容纳包含粒子的分散液Lq的试样池16照射激光束作为测定光的入射设定部12；测定激光束在分散液Lq中散射而产生的散射光的散射强度的散射光测定部14；以及求出分散液中所包含的每一种粒子的粒度分布的运算部18。
入射设定部12具有：射出激光束作为输入到分散液Lq的输入光的第1光源部20、射出激光束作为输入到分散液Lq的输入光的第2光源部22、半反射镜24、将透射或反射半反射镜24的激光束聚集到试样池16中的聚光透镜26及仅使激光束中的一定的偏振成分透射的偏振元件28。
半反射镜24使从第1光源部20射出的激光束透射，并使从第2光源部22射出的激光束沿相对于入射方向例如为90°且与从第1光源部20射出的激光束相同的光路反射。透射了半反射镜24的激光束和由半反射镜24反射的激光束在相同的光轴C1上通过。在光轴C1上配置有聚光透镜26及偏振元件28。在光轴C1上配置有试样池16。
另外，在激光束的光轴C1上可以设置临时截断激光束的光路的快门(未图示)及使激光束衰减的ND(Neutral Density：中性密度)滤光片(未图示)。
ND滤光片用于调整激光束的光量，能够适当利用公知的滤光片。
偏振元件28可以适当使用与圆偏振光、直线偏振光或椭圆偏振光等照射到试样池16的偏振光相对应的偏振元件。另外，当无需对试样池16照射偏振光时，不一定需要偏振元件28。
第1光源部20照射激光束作为输入到分散液Lq的输入光，例如为射出波长488nm的激光束的Ar激光器。激光束的波长并不受特别限定。
第2光源部22照射激光束作为输入到分散液Lq的输入光，例如为射出波长633nm的激光束的He-Ne激光器。激光束的波长并不受特别限定。
第1光源部20和第2光源部22的激光束的波长不同。另外，在动态光散射测定装置10中，合适的波长根据要测定的对象粒子而不同。因此，期望选择使多个粒子的折射率差在波长之间大不相同的波长的组合。
并且，入射设定部12至少变更作为测定参数的散射角度及测定波长中的测定波长的值。通过后述的旋转部36旋转散射光测定部14来变更散射角度。由入射设定部12和后述的旋转部36构成参数设定部13。通过参数设定部13，至少变更作为测定参数的散射角度及测定波长中的任一个的值。
通过切换第1光源部20和第2光源部22来变更测定波长。因此，是具有与测定波长的数量相对应的光源部的结构，并不限定于第1光源部20和第2光源部22。另外，当不变更测定波长时，只要存在第1光源部20及第2光源部22中的一个即可。并且，可以增加光源部来增加测定波长数。
试样池16例如为由光学玻璃或光学塑料构成的直方体或圆柱的容器。在试样池16中容纳作为测定对象的包含粒子的分散液Lq。激光束作为输入到分散液Lq的输入光照射到分散液Lq。
在液浸浴(未图示)的内部可以配置试样池16。液浸浴用于去除折射率差或者使温度均匀化。
如上所述，散射光测定部14测定激光束在分散液Lq中散射而产生的散射光的散射强度。
通过入射设定部12，至少变更作为测定参数的散射角度及测定波长中的测定波长的值，散射光测定部14多次测定分散液Lq的散射强度。
散射光测定部14具有仅使来自试样池16的散射光的一定的偏振成分透射的偏振元件30、使散射光在光检测部34上成像的聚光透镜32及检测散射光的光检测部34。
并且，为了适当设定试样的散射体积，可以设置第1针孔(未图示)及第2针孔(未图示)。
偏振元件30可以适当使用与圆偏振光、直线偏振光或椭圆偏振光等要检测的偏振光相对应的偏振元件。并且，关于偏振元件30，可以并排设置检测圆偏振光的偏振元件和检测直线偏振光的偏振元件，根据要检测的偏振光进行切换而由光检测部34检测散射光的每个偏振成分的光强度。
另外，当无需测定散射光的偏振成分的光强度时，不一定需要偏振元件30。
光检测部34只要能够检测散射光的强度，则不受特别限定，例如可以使用光电倍增管、光电二极管、雪崩光电二极管及时间相关仪等。
并且，具有旋转散射光测定部14来改变散射光的角度的旋转部36。通过旋转部36，能够改变散射角θ的角度。散射角θ的角度为散射角度。另外，在图1中，散射角的角度为90°。即，散射角度为90°。当不变更散射角θ时，不一定需要旋转部36。旋转部36中例如可以使用测角仪。例如，将散射光测定部14载置于作为旋转部36的测角仪上并由测角仪调整散射角θ。
如上所述，动态光散射测定装置10具有射出不同的激光束的第1光源部20和第2光源部22，由此能够在不同的波长下实施动态光散射测定。并且，如上所述，动态光散射测定装置10具有旋转散射光测定部14的旋转部36，由此能够变更散射角θ的角度即散射角度来测定动态光散射测定。
运算部18根据由光检测部34检测出的散射光的强度在包含多种粒子的分散液Lq中求出多种粒子的每一种粒子的粒度分布。
运算部18根据由散射光测定部14得到的多个散射强度数计算出测定参数的多个散射强度时间变动特性数据和测定参数的多个散射强度参数依赖数据，并将计算出的测定参数的多个散射强度时间变动特性数据及测定参数的多个散射强度参数依赖数据针对规定了粒径与散射强度的关系的理论公式进行拟合，由此求出多种粒子的每一种粒子的粒度分布。
除了规定了粒径与散射强度的关系的理论公式以外，还可以使用通过模拟计算出的测定参数的散射强度时间变动特性数据及计算出的测定参数的散射强度参数依赖数据。
并且，运算部18计算出由散射光测定部14得到的测定参数的多个散射强度时间变动特性数据和测定参数的多个散射强度的测定参数依赖数据，并将计算出的测定参数的多个散射强度时间变动特性数据及测定参数的多个散射强度参数依赖数据针对规定了粒径与散射强度的关系的理论公式进行拟合来判定分散液中的粒子的种类，当判定出分散液中的粒子的种类时，求出分散液中的各种粒子的粒度分布。关于分散液中的粒子的种类的判定，在后面进行叙述。关于拟合，在后面进行叙述。
另外，在运算部18中，根据米氏(Mie)散射理论公式、离散偶极近似法(DDA法)及斯托克斯-爱因斯坦的理论公式中的至少一个来计算出上述的散射强度参数依赖数据。
运算部18通过在运算部18执行存储于ROM(Read Only Memory：只读存储器)等中的程序(计算机软件)来如上述那样求出粒子的粒度分布。运算部18可以由通过如上述那样执行程序而各部位发挥作用的计算机构成，也可以为各部位由专用电路构成的专用装置，也可以由服务器构成以便在云上执行。
在测定分散液的散射强度时，作为测定参数，有散射角度及测定波长。当测定参数为散射角度时，变更散射角度而测定分散液的散射强度。
当测定参数为测定波长时，变更测定波长而测定分散液的散射强度。
另外，如上所述，散射强度也能够由动态光散射测定法测定或与装置结合而由一个测定装置测定，但也可以使用动态光散射装置、光散射测角光度计及两个不同装置的测定数据并将其组合使用。在测定波长的情况下，也可以为分光器。如上所述，作为装置形态，例如并不限定于使用如图1所示的动态光散射测定装置10。
图2是表示散射强度与散射角的关系的图表，图3是表示单一粒子的示意图，图4是表示粒子桥接凝聚而成的凝聚体的示意图。
在单一粒子和粒子桥接凝聚而成的凝聚体中，如图2所示，基于散射角的散射强度不同。图2示出散射强度相对于散射角度的时间平均值。
在图2所示的表示单一粒子的散射强度的分布50中，散射强度根据散射角而变动。在表示粒子桥接凝聚而成的凝聚体的散射强度的分布52中，散射角度不因散射角而变动，而示出恒定的值。
另外，如图3所示，单一粒子51由一个粒子构成，例如直径为1000nm。如图4所示，粒子桥接凝聚而成的凝聚体53由多个粒子54构成。构成凝聚体53的粒子54的直径例如为50nm，但凝聚体53整体的直径例如为1000nm。将图4所示的凝聚体53也称为桥接凝聚体。另外，凝聚体53例如由预定大小的粒子54和存在于粒子彼此之间的溶剂化的高分子构成。作为高分子，为具有使粒子54彼此凝聚的官能团(例如，极性基团)的高分子的情况居多。
当单一粒子和凝聚体的大小为相同的程度时，1000nm的单一粒子的前向散射强且进行各向异性散射，而来自1000nm的桥接凝聚体(构成桥接凝聚体的粒子的直径为50nm)的散射波成为来自构成桥接凝聚体的粒子的各向同性散射波的叠加，其结果，成为各向同性。由此，即使在动态光散射中得到的流体力学直径为相同的1000nm，也会产生散射强度的由散射角引起的差异。
即使包含多种粒子，利用如图2所示的单一粒子与凝聚体的散射强度的由散射角引起的差异，也能够对包含粒子的分散液求出多种粒子的每一种粒子的粒度分布。并且，利用如图2所示的散射强度相对于散射角的差异，还能够判定分散液中的粒子的种类。还能够求出所判定出的粒子的粒度分布。因此，分散液中的粒子的种类可以已知，也可以未知。
另外，上述的基于散射强度相对于散射角的差异的分散液中的粒子的种类的判定由运算部18实施。在运算部18中，例如检测与假定了一种粒子时的散射强度的理论公式的差异，当存在差异时，判定为分散液中的粒子有多种。
假定为分散液中的粒子有多种而设定规定了粒径与散射强度的关系的理论公式，并求出多种粒子的每一种粒子的粒度分布。以该方式，求出分散液中所包含的每一种粒子的粒度分布。
另外，在运算部18中，也可以假定为分散液中的粒子有多种而设定理论公式。在该情况下，即使分散液中的粒子不是多种而是一种，也能够求出粒子的粒度分布。
在此，图5是表示本发明的实施方式的动态光散射测定方法的流程图。
如图5所示，动态光散射测定方法例如具有测定工序(步骤S10)、得到实验数据的工序(步骤S12)、得到预先计算值的工序(步骤S14)及最优化的工序(步骤S16)。通过最优化的工序(步骤S16)，得到分析结果即多种粒子的每一种粒子的粒度分布(步骤S18)。
测定工序(步骤S10)例如测定散射强度的时间波动及散射强度的时间平均值的散射角度依赖或波长依赖。
得到实验数据的工序(步骤S12)根据测定工序(步骤S10)的测定值例如得到散射强度相对于时间波动的时间相关性。并且，得到散射强度的时间平均值的散射角度依赖或波长依赖的散射强度的时间平均值。由此，例如得到图2所示的每个散射角度的散射强度。
得到预先计算值的工序(步骤S14)例如使用规定了粒径与散射强度的关系的理论公式或模拟来得到散射强度的计算值。此外，得到利用规定了粒径与散射强度的关系的理论公式计算出的测定参数的散射强度时间变动特性数据及计算出的测定参数的散射强度参数依赖数据。或者，得到通过模拟计算出的测定参数的散射强度时间变动特性数据及计算出的测定参数的散射强度参数依赖数据。
在步骤S14中，例如根据米氏散射理论公式、离散偶极近似法(DDA法)及斯托克斯-爱因斯坦的理论公式中的至少一个来计算出散射强度参数依赖数据。并且，除此以外，还可以使用作为公知的数值计算方法的FDTD(Finite-difference time-domain：时域有限差分)法得到散射强度及散射强度参数依赖数据的数值计算值。在步骤S14中，也可以得到使用了标准粒子等已知的粒子的散射强度的实测值。另外，步骤S14中所得到的预先计算值用于粒子或粒子种类的确定。并且，例如通过比较步骤S10中所得到的测定值和步骤S14的粒子的散射特性，还能够判定粒子的凝聚状态或粒子种类。
在最优化的工序(步骤S16)中，例如将自相关函数及散射强度的理论公式与步骤S12中所得到的散射强度的时间波动的时间相关性及散射强度的时间平均值进行拟合。在步骤S16中，对针对所有粒径的粒子数设定初始值之后，以使评价值最小的方式进行更新而得到最终的粒子数。
以下，包括拟合在内，更具体地对动态光散射测定方法进行详细说明。
(动态光散射测定方法的第1例)
在动态光散射测定方法中，在测定分散液的散射强度时，作为测定参数，有散射角度及测定波长。在动态光散射测定方法的第1例中，测定参数为散射角度，变更散射角度而测定分散液的散射强度。
首先，例如将波长633nm的激光束从图1所示的第2光源部22照射到分散液Lq。将进行照射而散射的散射光由光检测部34以预先规定的散射角度检测预先规定的时间。由此，能够得到散射角度下的分散液Lq的散射强度。
接着，通过旋转部36旋转散射光测定部14而变更散射角θ，从而得到分散液Lq的散射强度。重复实施散射角度的变更和分散液Lq的散射强度的测定来多次测定分散液Lq的散射强度。散射角度例如每10°进行变更而测定散射强度。以上的工序为测定工序，相当于上述的步骤S10。
接着，在运算部18中，根据通过测定工序得到的分散液Lq的散射强度的时间依赖计算出散射强度时间变动特性数据。散射强度时间变动特性数据为自相关函数或功率谱。
使用公知的方法，根据分散液的散射强度计算出自相关函数。并且，对于功率谱，也使用公知的方法根据分散液的散射强度计算出。
以该方式，按每个散射角度得到散射强度时间变动特性数据。即，有多个时间变动数据。
接着，在运算部18中，根据通过测定工序得到的分散液的散射强度计算出散射强度参数依赖数据。
分散液的散射强度参数依赖数据例如通过按每个散射角度计算出分散液的散射强度的时间平均值来得到。由此，如图2所示，得到每个散射角度的散射强度的数据。
以上的计算出分散液的散射强度时间变动特性数据和分散液的散射强度参数依赖数据的工序为计算工序，相当于上述的步骤S12。
接着，在运算部18中，将多个散射角度的散射强度时间变动特性数据和多个散射角度的散射强度参数依赖数据针对规定了粒径与散射强度的关系的理论公式进行拟合。通过上述的拟合，求出多种粒子的每一种粒子的粒度分布。这相当于上述的步骤S16及S18。
具体而言，例如以在分散液中有两种粒子的情况为例子进行说明。
一阶自相关函数由g(1)(τ)＝exp(-Dq2τ)表示。另外，由自相关函数得到的扩散系数与粒子尺寸的关系适用用于通常的动态光散射法的斯托克斯-爱因斯坦的公式。
当在分散液中有两种粒子时，一阶自相关函数由下述式(1)表示。并且，散射强度由下述式(2)表示。下述式(1)、(2)为理论公式，式(1)及(2)的Itotal均为计算值。并且，Id single及Id floc为理论值，能够使用上述的步骤S14中所得到的预先计算值。
另外，在下述式(1)、(2)中，g(1)表示一阶自相关函数。Itotal表示总散射强度。d表示粒径。d的下标0～M表示图6、图7所示的直方图的区段的序数。N表示粒子数。N的下标d表示依赖于粒径d。另外，直方图的区段是指直方图的数据区间，在直方图中用条表示。
粒子数N的上标single表示图3的单一粒子的粒子数，上标floc表示图4的凝聚体的粒子数。
并且，D表示扩散系数。扩散系数D的下标d表示依赖于粒径d。q表示散射矢量。τ表示一阶自相关函数的时滞。θ表示散射角。I表示散射强度。散射强度I的下标d表示依赖于粒径d。散射强度I的上标single表示基于图3的单一粒子的模型的散射强度，上标floc表示基于图4的凝聚体的模型的散射强度。
[数式1]
在上述的式(1)中，下述项与单一粒子对应，且与图6所示的单一粒子的直方图对应。在下述项中，exp(-Dq2τ)为与粒径d对应的一阶自相关函数，除此以外的Nd singleId single/Itotal部分表示由属于粒径d的区段的所有单一粒子引起的散射强度相对于总散射强度的比例。即为单一粒子的权重。另外，式(1)的Itotal为根据粒径决定的理论值。
[数式2]
在上述的式(1)中，下述项与粒子桥接凝聚而成的凝聚体对应，且与图7所示的凝聚体的直方图对应。在下述项中，exp(-Dq2τ)为一阶自相关函数，除此以外的Nd flocId floc/Itotal部分表示由属于粒径d的区段的所有凝聚体引起的散射强度相对于总散射强度的比例。即为凝聚体的权重。
[数式3]
[数式4]
在上述的式(2)中，Nd singleId single与属于粒径d的区段的所有单一粒子的散射强度对应，Nd flocId floc与属于粒径d的区段的粒子桥接凝聚而成的所有凝聚体的散射强度对应。
＜拟合的第1例＞
以下，对求出多种粒子的每一种粒子的粒度分布的拟合进行说明。在拟合中，将每个粒径的粒子数作为变量而最终求出每个粒径的粒子数。
按每个散射角度实测了二阶自相关函数g(2)(τ)，有多个二阶自相关函数g(2)(τ)。
在拟合中，对于每个散射角度的一阶自相关函数，分别在式(1)中将粒子数作为变量而设定初始粒子数。求出基于所设定的初始粒子数的式(1)的一阶自相关函数的计算值。根据一阶自相关函数的计算值求出二阶自相关函数g(2)(τ)＝1+β·|g(1)(τ)|2的计算值。另外，β为装置常数。
按每个散射角度分别求出实测的二阶自相关函数的值与二阶自相关函数的计算值之差。另外，将该实测的二阶自相关函数的值与二阶自相关函数的计算值之差称为二阶自相关函数之差。按每个散射角度得到二阶自相关函数之差。每个散射角度的二阶自相关函数的计算值相当于利用理论公式计算出的测定参数的散射强度时间变动特性数据。
按每个散射角度实测总散射强度Itotal。在式(2)中，求出基于所设定的初始粒子数的式(2)的总散射强度Itotal的值。
按每个散射角度求出如图2所示的实测的总散射强度Itotal的值与式(2)的总散射强度Itotal的计算值之差。另外，将任意的散射角度下的实测的总散射强度Itotal的值与式(2)的总散射强度Itotal的计算值之差称为散射角度下的总散射强度Itotal之差。对于总散射强度Itotal，得到散射角度下的总散射强度Itotal之差。式(2)的总散射强度Itotal的计算值相当于利用理论公式计算出的测定参数的散射强度参数依赖数据。
在拟合中，为了求出最终的粒子数，使用上述的按每个散射角度得到的二阶自相关函数之差和散射角度下的总散射强度之差。例如，使用对于所有的散射角度将按每个散射角度得到的二阶自相关函数之差的平方的值和散射角度下的总散射强度之差的平方的值相加而得到的评价值。将评价值变得最小的粒子数作为最终的粒子数。
因此，在拟合中，以评价值变得最小的方式在式(1)、(2)中重复更新粒子数而得到最终的粒子数。这相当于上述的步骤S16。
对针对所有粒径的粒子数设定初始值之后，以使评价值变得最小的方式进行更新。例如，能够得到图6所示的单一粒子的直方图和图7所示的粒子桥接凝聚而成的凝聚体的直方图。即，通过对所有的d＝d0～dM求出Nd single、Nd floc，能够得到粒径分布。这相当于上述的步骤S18。粒径分布是指粒子个数相对于粒径的分布，例如单位以％表示。
以上的工序为求出多种粒子的每一种粒子的粒度分布的工序。另外，用于拟合的评价值并不限定于上述。
如上所述，将两个理论公式即式(1)、(2)与实测的二阶自相关函数及实测的总散射强度Itotal进行拟合而求出最终的粒子数。然而，拟合的最优化方法并不限定于上述，例如拟合中能够使用贝叶斯最优化。
另外，如上述那样求出粒子数时，使用了二阶自相关函数，但并不限定于此，也能够使用功率谱来代替二阶自相关函数。并且，当通过外差检测来实测一阶自相关函数时，也可以使用一阶自相关函数。
如上所述，通过将散射强度的自相关函数或功率谱和每个散射角度的散射强度针对理论公式进行拟合，能够得到单一粒子和凝聚体各自的粒子数和粒径分布。并且，当在分散液中包含杂质成分时，能够得到杂质成分和每一种粒子的粒径分布，因此能够分离杂质成分的影响。另外，在拟合中，除了理论公式以外，还能够使用通过模拟计算出的测定参数的散射强度时间变动特性数据及计算出的测定参数的散射强度参数依赖数据。
(动态光散射测定方法的第2例)
在动态光散射测定方法中，当测定参数为测定波长时，变更测定波长而测定分散液的散射强度。
动态光散射测定方法的第2例与上述的动态光散射测定方法的第1例的不同点在于，测定参数为测定波长，散射角θ(参考图1)固定且为一个散射角度。
在此，在图8和图9中示出散射强度与测定波长的关系。图8示出对两种粒子在波长488nm的测定波长下计算出的散射强度。如图8所示，粒子A的散射强度的分布56和粒子B的散射强度的分布57不同。
图9示出对两种粒子在波长632.8nm的测定波长下计算出的散射强度。如图9所示，粒子A的散射强度的分布58和粒子B的散射强度的分布59不同。如图8及图9所示，根据粒子种类的差异，相对于测定波长的散射强度不同。利用这一点，求出粒子数。
另外，粒子A为PY74(C.I.颜料黄74)粒子，粒子B为聚苯乙烯粒子。
在动态光散射测定方法的第2例中，测定参数为测定波长，变更测定波长而测定分散液的散射强度。
首先，例如将波长488nm的激光束从图1所示的第1光源部20照射到分散液Lq。将进行照射而散射的散射光由光检测部34例如以90°的散射角度检测预先规定的时间。由此，能够得到基于第1光源部20的激光束的分散液Lq的散射强度。
接着，例如将波长633nm的激光束从第2光源部22照射到分散液Lq。将进行照射而散射的散射光由光检测部34例如以90°的散射角度检测预先规定的时间。由此，能够得到基于第2光源部22的激光束的分散液的散射强度。以上的工序为测定工序。例如，来自第1光源部20的激光束的波长为488nm，来自第2光源部22的激光束的波长为633nm，测定波长不同。
接着，根据通过测定工序得到的分散液的散射强度的时间依赖计算出散射强度时间变动特性数据。散射强度时间变动特性数据为自相关函数或功率谱。以该方式，得到每个波长的散射强度时间变动特性数据。
接着，根据通过测定工序得到的分散液的散射强度计算出散射强度参数依赖数据。
分散液的散射强度参数依赖数据例如通过按每个激光束波长计算出分散液的散射强度的时间平均值来得到。由此，得到每个测定波长的散射强度的数据。
以上的计算出分散液的散射强度时间变动特性数据和分散液的散射强度参数依赖数据的工序为计算工序，相当于上述的步骤S12。
接着，使用理论公式对多个散射角度的散射强度时间变动特性数据和多个散射角度的散射强度参数依赖数据进行拟合。通过上述的拟合，求出多种粒子的每一种粒子的粒度分布。这相当于上述的步骤S16及S18。
当在分散液中有粒子A和粒子B这两种粒子时，一阶自相关函数由下述式(3)表示。并且，散射强度由下述式(4)表示。下述式(3)、(4)为理论公式，式(3)及(4)的Itotal均为计算值。并且，Id A及Id B为理论值，能够使用上述的步骤S14中所得到的预先计算值。
下述式(3)与动态光散射测定方法的第1例的式(1)基本相同，下述式(4)与动态光散射测定方法的第1例的式(2)基本相同。在下述式(3)及(4)中，上标A和B表示散射强度波长依赖性与粒子A、粒子B对应。
[数式5]
在上述的式(3)中，下述项与粒子A对应，且与图10所示的粒子A的直方图对应。在下述项中，exp(-Dq2τ)为一阶自相关函数，除此以外的Nd AId A/Itotal部分表示由属于粒径d的区段的所有粒子A引起的散射强度相对于总散射强度的比例。即为粒子A的权重。另外，式(3)的Itotal为根据粒径决定的理论值。作为理论值，能够使用米氏散射理论公式。
[数式6]
在上述的式(3)中，下述项与粒子B对应，且与图11所示的粒子B的直方图对应。在下述项中，exp(-Dq2τ)为一阶自相关函数，除此以外的Nd BId B/Itotal部分表示由属于粒径d的区段的所有粒子B引起的散射强度相对于总散射强度的比例。即为粒子B的权重。
[数式7]
[数式8]
在上述的式(4)中，Nd AId A与属于粒径d的区段的所有粒子A的散射强度对应，Nd BId B与属于粒径d的区段的所有粒子B的散射强度对应。
＜拟合的第2例＞
以下，对求出多种粒子的每一种粒子的粒度分布的拟合进行说明。在拟合中，将粒子数作为变量而最终求出每个粒径的粒子数。
按每个测定波长实测了二阶自相关函数g(2)(τ)，有多个二阶自相关函数g(2)(τ)。
在拟合中，对于每个测定波长的一阶自相关函数，分别在式(3)中将粒子数作为变量而设定初始粒子数。求出基于所设定的初始粒子数的式(3)的一阶自相关函数的计算值。根据一阶自相关函数的计算值求出二阶自相关函数g(2)(τ)＝1+β·|g(1)(τ)|2的计算值。另外，β为装置常数。
按每个测定波长分别求出实测的二阶自相关函数的值与二阶自相关函数的计算值之差。另外，将该实测的二阶自相关函数的值与二阶自相关函数的计算值之差称为二阶自相关函数之差。按每个测定波长得到二阶自相关函数之差。每个测定波长的二阶自相关函数的计算值相当于利用理论公式计算出的测定参数的散射强度时间变动特性数据。
按每个测定波长实测总散射强度Itotal。在式(4)中，求出基于所设定的初始粒子数的式(4)的总散射强度Itotal的值。
按每个测定波长求出实测的总散射强度Itotal的值与式(4)的总散射强度Itotal的计算值之差。另外，将任意测定波长下的实测的总散射强度Itotal的值与式(4)的总散射强度Itotal的计算值之差称为测定波长下的总散射强度Itotal之差。对于总散射强度Itotal，得到测定波长下的总散射强度Itotal之差。式(4)的总散射强度Itotal的计算值相当于利用理论公式计算出的测定参数的散射强度参数依赖数据。
与动态光散射测定方法的第1例同样地，在拟合中，为了求出最终的粒子数，使用上述的按每个测定波长得到的二阶自相关函数之差和测定波长下的总散射强度之差。例如，使用对所有的测定波长将按每个测定波长得到的二阶自相关函数之差的平方的值和测定波长下的总散射强度之差的平方的值相加而得到的评价值。将评价值变得最小的粒子数作为最终的粒子数。
因此，在拟合中，以评价值变得最小的方式在式(3)、(4)中重复更新粒子数而得到最终的粒子数。这相当于上述的步骤S16。
对针对所有粒径的粒子数设定初始值之后，以使评价值变得最小的方式进行更新。例如，能够得到图10所示的粒子A的直方图和图11所示的粒子B的直方图。即，通过对所有的d＝d0～dM求出Nd A、Nd B，能够得到粒径分布。这相当于上述的步骤S18。
以上的工序为求出多种粒子的每一种粒子的粒度分布的工序。另外，用于拟合的评价值并不限定于上述。
另外，利用如图8或图9所示的散射强度相对于测定波长的差异，还能够由运算部18判定分散液中的粒子的种类。还能够求出所判定出的粒子的粒度分布。因此，分散液中的粒子的种类可以已知，也可以未知。
与动态光散射测定方法的第1例同样地，如上述那样将两个理论公式即式(3)、(4)与实测的二阶自相关函数及实测的总散射强度Itotal进行拟合而求出最终的粒子数。然而，拟合的最优化方法并不限定于上述，例如拟合中能够使用贝叶斯最优化。
另外，如上述那样求出粒子数时，使用了二阶自相关函数，但并不限定于此，也能够使用功率谱来代替一阶自相关函数。并且，当通过外差检测来实测一阶自相关函数时，也可以使用一阶自相关函数。
并且，如上所述，通过将散射强度的自相关函数或功率谱和每个测定波长的散射强度针对理论公式进行拟合，如粒子A和粒子B那样能够按每一种粒子得到各自的粒子数和粒径分布。并且，当在分散液中包含杂质成分时，能够得到杂质成分和每一种粒子的粒径分布，因此能够分离杂质成分的影响。另外，在拟合中，除了理论公式以外，还能够使用通过模拟计算出的测定参数的散射强度时间变动特性数据及计算出的测定参数的散射强度参数依赖数据。
另外，关于测定波长，对两个例子进行了说明，但测定波长并不限定于两个，只要为多个，则测定波长可以为3个，也可以为4个。
(动态光散射测定方法的第3例)
在测定工序中，也可以测定将特定的偏振的入射光照射到分散液而得到的分散液的散射光的偏振成分的光强度作为散射强度。该测定工序由散射光测定部14实施。
例如，向试样池16的分散液Lq照射圆偏振光的激光束作为入射光并测定分散液Lq的散射光的偏振成分。对于散射光的偏振成分的光强度，例如测定垂直直线偏振光的光强度与水平直线偏振光的光强度之差作为散射强度。在该情况下，若如上述的动态光散射测定方法的第1例那样变更散射角度而进行测定，则能够得到图12所示的表示散射强度与散射角的关系的图表。
另外，垂直直线偏振光是指使散射面呈水平时的直线偏振光的方向为垂直。水平直线偏振光是指使散射面呈水平时的直线偏振光的方向为水平。
图12是表示通过DDA法得到的粒子的每个形状的散射强度与散射角的关系的图表。图12示出图13所示的球状粒子和图14所示的圆板状粒子中的散射强度与散射角的关系。如图12所示，球状粒子的散射强度的分布60与圆板状粒子的散射强度的分布61不同。
如此，根据粒子的形状，散射强度相对于散射角度的变化不同。即，按多种粒子的每一种粒子例如变更作为测定参数的值的散射角度而得到的散射强度的分布分别不同。根据散射强度的分布的差异，入射光使用发生了偏振的激光束来测定散射光的偏振成分，由此能够判定粒子的形状的差异。
另外，在动态光散射测定方法的第3例中，入射光使用发生了偏振的激光束来测定散射光的偏振成分，能够与上述的动态光散射测定方法的第1例同样地在包含多种粒子的分散液中求出多种粒子的每一种粒子的粒度分布。
并且，当判定出分散液中的粒子的种类时，能够求出分散液中的各种粒子的粒度分布。
并且，如上所述，使偏振光作为入射光入射到分散液中，检测出散射光的偏振成分的光强度作为散射强度，且将其与上述的散射角度及测定波长中的至少一个组合，由此对形状不同的粒子也能够求出多种粒子的每一种粒子的粒度分布。并且，当在分散液中包含杂质成分时，能够分离杂质成分的影响并求出多种粒子的每一种粒子的粒度分布。在拟合中，除了理论公式以外，还能够使用通过模拟计算出的测定参数的散射强度时间变动特性数据及计算出的测定参数的散射强度参数依赖数据。
另外，使用偏振光并利用如图12所示的散射强度相对于散射角度的差异，还能够由运算部18判定分散液中的粒子的种类例如形状。还能够求出所判定出的粒子的粒度分布。因此，分散液中的粒子的形状可以已知，也可以未知。
在如上述那样使用了偏振光的情况下，例如使用散射角度作为测定参数时，能够使用上述的式(1)、(2)。
并且，在如上述那样使用了偏振光的情况下，例如使用测定波长作为测定参数时，能够使用上述的式(3)、(4)。
另外，也可以组合上述的动态光散射测定方法的第1例与动态光散射测定方法的第2例。即，也能够使用上述的散射角度和测定波长作为测定参数来求出多种粒子的每一种粒子的粒度分布。在该情况下，当在分散液中包含杂质成分时，也能够得到杂质成分和每一种粒子的粒径分布，因此能够分离杂质成分的影响。
并且，在测定工序中，可以测定将多个偏振状态的入射光逐次照射到分散液而得到的散射强度参数依赖数据及取出多个从分散液射出的散射光的偏振成分而得到的散射强度的测定参数依赖数据中的至少一方。该测定工序由散射光测定部14及偏振元件28实施。
将多个偏振状态的入射光逐次照射到分散液而得到的散射强度参数依赖数据使得入射光成为偏振状态。并且，取出多个从分散液射出的散射光的偏振成分而得到的散射强度参数依赖数据为不使入射光成为偏振状态并检测出散射光的偏振成分的数据。使入射光成为偏振状态并检测出散射光的偏振成分的数据也包含于上述的散射强度参数依赖数据中。
例如，将测定参数设为散射角，将入射光的偏振状态设为圆偏振光，并将散射光的偏振成分设为垂直偏振强度与水平偏振强度之差时，得到图15所示的散射强度参数依赖数据。图15所示的分布62表示图13的球状粒子，分布63表示图14的圆板状粒子。
并且，例如将测定参数设为散射角，将入射光的偏振状态设为45°直线偏振光，并将散射光的偏振成分设为垂直偏振强度与水平偏振强度之和时，得到图16所示的散射强度参数依赖数据。图16所示的分布64表示图13的球状粒子，分布65表示图14的圆板状粒子。
可以将图15所示的散射强度参数依赖数据用于上述的拟合。并且，也可以将图16所示的散射强度参数依赖数据用于上述的拟合。此外，也可以将图15所示的散射强度参数依赖数据和图16所示的散射强度参数依赖数据这两个用于上述的拟合。如此，可以将多个入射的偏振状态、多个出射的偏振状态下的散射强度一同进行拟合。
另外，如图15及图16所示，根据偏振状态而得到的散射强度参数依赖数据显示出不同的倾向。通过利用由偏振状态引起的散射强度参数依赖数据的差异进行拟合，还能够以更高的精度判定分散液中的粒子的种类例如形状，还能够求出判定出的粒子的粒度分布。
另外，在上述的图15及图16所示的散射强度参数依赖数据中，均将测定参数设为散射角，但测定参数并不限定于散射角，也可以为测定波长。
在上述的动态光散射测定方法的第1例、动态光散射测定方法的第2例及动态光散射测定方法的第3例中，均无法得知在包含粒子的分散液中包含多种粒子时，因此可以具有判定分散液中的粒子的种类的判定工序。通过判定工序判定出分散液中的粒子的种类时，可以实施求出分散液中的各种粒子的粒度分布的工序。另外，判定工序由运算部18实施。
在判定工序中，在使用上述的理论公式进行拟合时，当测定参数为散射角度时，例如检测与假定一种粒子时的散射强度的理论公式的差异，当存在差异时，判定为在分散液中有多种粒子。
关于粒子种类的判定，例如在运算部18(参考图1)的库(未图示)中事先存储粒子A、粒子B及粒子C等的散射强度的理论公式。在运算部18中进行粒子种类的判定时，调用上述的散射强度的理论公式试行拟合，通过最优化计算出评价值的最小值。判定为评价值的最小值最小的粒子种类为实际的准确的粒子种类。
并且，判定工序还能够如下进行：当测定参数为测定波长时，检测散射强度的由测定波长引起的差异，当存在差异时，判定为在分散液中有多种粒子。
并且，判定工序还能够如下进行：使用偏振光来检测散射强度的由散射角度引起的差异，当存在差异时，判定为在分散液中有多种形状不同的粒子。
另外，在多种粒子中，多种是指凝聚结构、粒子的材质及粒子的形状等。多种粒子是指上述的单一粒子、粒子桥接凝聚而成的凝聚体、聚苯乙烯粒子、球状粒子、圆板状粒子等。
本发明基本上如以上那样构成。以上，对本发明的动态光散射测定方法及动态光散射测定装置进行了详细说明，但本发明并不限定于上述的实施方式，在不脱离本发明的宗旨的范围内当然可以进行各种改良或变更。
[实施例1]
以下，举出实施例对本发明的特征进行进一步具体的说明。以下的实施例所示的材料、试剂、物质量及其比例以及操作等，只要不脱离本发明的宗旨，则能够适当进行变更。因此，本发明的范围并不限定于以下的实施例。
在第1实施例中，测定参数使用散射角度来实施了包含粒子的分散液的动态光散射测定。将其作为实施例1。另外，分散液使用了下述样品1～4。
样品1为溶剂使用纯水且粒子使用了二氧化硅的分散液。
样品2为溶剂使用纯水、粒子使用二氧化硅并且添加了0.3mg/ml的PVP(聚乙烯吡咯烷酮，分子量Mw＝1300000)的分散液。
样品3为溶剂使用纯水、粒子使用二氧化硅并且添加了1mg/ml的PVP的分散液。
样品4为溶剂使用纯水、粒子使用二氧化硅并且添加了10mg/ml的PVP的分散液。
另外，样品1～4的粒子的浓度均为1.3体积％。
通过添加PVP，二氧化硅粒子发生凝聚，若添加量变多，则二氧化硅粒子的凝聚程度变大。样品2～4添加了PVP，因此二氧化硅粒子发生了凝聚。
在实施例1中，将样品1的结果示于图17中，将样品2的结果示于图18中，将样品3的结果示于图19中，将样品4的结果示于图20中。另外，在图17～图20中，□表示二氧化硅的单一粒子，◆表示桥接凝聚体。
作为比较例1，实施了以往的动态光散射测定。在以往的动态光散射测定中，将散射角度设为50°、90°及150°。在50°、90°及150°的散射角度下分别测定散射光强度而求出自相关函数，并将理论公式与自相关函数进行拟合而求出了粒子数。
在比较例1中，将样品1的结果示于图21中，将样品2的结果示于图22中，将样品3的结果示于图23中，将样品4的结果示于图24中。
另外，图21～图24所示的粒子数为具有仅根据动态光散射求出的流体力学直径的粒子数。
在样品1中，二氧化硅粒子未发生凝聚。在实施例1中，如图17所示，得到了样品1为单一粒子的结果。另一方面，在比较例1中，如图21所示，原本就无法判别是单一粒子及桥接凝聚体中的哪一种，因此仅标记了流体力学直径。
在样品2～4中，二氧化硅粒子发生了凝聚。在实施例1中，如图18～图20所示，存在直径不同的两个分布，一个与二氧化硅的单一粒子对应。其余与桥接凝聚体对应。另一方面，在比较例1中，如图22～图24所示，分布为一个，虽然捕捉到了大径粒子的产生，但原本就无法判别是单一粒子及桥接凝聚体中的哪一个，因此仅标记了流体力学直径。
[实施例2]
在第2实施例中，作为实施例10，测定参数使用测定波长实施了包含粒子的分散液的动态光散射测定。将测定波长设为488nm及632.8nm。分散液使用了下述样品10～12。
样品10为溶剂使用纯水且粒子使用了PY74(C.I.颜料黄74)的分散液。粒子为一种。样品10的粒子的浓度为0.00272质量％。
样品11为溶剂使用纯水且粒子使用了PS(聚苯乙烯)的分散液。粒子为一种。样品11的粒子的浓度为0.0013质量％。
样品12为溶剂使用纯水且粒子使用了PY74和PS的分散液。粒子为两种。关于样品12的粒子的浓度，PY74为0.000068质量％，PS为0.0013质量％。
在实施例10中，将样品10的结果示于图25中，将样品11的结果示于图26中，将样品12的结果示于图27中。
作为比较例10，实施了以往的动态光散射测定。在以往的动态光散射测定中，将测定波长设为488nm及632.8nm。在各个测定波长下测定散射光强度而求出自相关函数，并将理论公式与自相关函数进行拟合而求出了粒子数。分散液使用了样品10～12。
在比较例10中，将样品10的结果示于图28中，将样品11的结果示于图29中，将样品12的结果示于图30中。另外，图28～图30所示的粒子数为具有仅根据动态光散射求出的流体力学直径的粒子数。
另外，在图25～图30中，□表示PY74粒子，◆表示PS粒子。
在实施例10中，如图25及图26所示，将粒子为一种的样品10、11作为粒子为一种而得到了粒径分布。并且，如图27所示，将粒子为两种的样品12作为粒子为两种而得到了粒径分布。
另一方面，在比较例10中，如图28及图29所示，原本就无法判别粒子种类，因此仅标记了流体力学直径。并且，如图30所示，原本就无法判别粒子种类，因此仅标记了流体力学直径。
符号说明
10-动态光散射测定装置，12-入射设定部，13-参数设定部，14-散射光测定部，16-试样池，18-运算部，20-第1光源部，22-第2光源部，24-半反射镜，26、32-聚光透镜，28、30-偏振元件，34-光检测部，36-旋转部，50、52、56、57、58、59、60、61-分布，51-单一粒子，53-凝聚体54-粒子，C1-光轴，θ-散射角。

Claims (18)

1.一种动态光散射测定方法，其是包含多种粒子的分散液的动态光散射测定方法，所述动态光散射测定方法具有如下工序：
测定工序，一边变更测定参数中的至少散射角度及测定波长中的任一个的值，一边多次测定所述分散液的散射强度，从而得到多个散射强度数据；
计算工序，根据通过所述测定工序得到的所述多个散射强度数据来计算出多个散射强度时间变动特性数据和多个散射强度参数依赖数据；以及
将通过所述计算工序得到的所述多个散射强度时间变动特性数据和多个散射强度参数依赖数据针对规定了粒径与散射强度的关系的理论公式进行拟合而求出所述多种粒子的每一种粒子的粒度分布的工序。
2.一种动态光散射测定方法，其是包含粒子的分散液的动态光散射测定方法，所述动态光散射测定方法具有如下工序：
测定工序，一边变更测定参数中的至少散射角度及测定波长中的任一个的值，一边多次测定所述分散液的散射强度，从而得到多个散射强度数据；
计算工序，根据通过所述测定工序得到的所述多个散射强度数据来计算出多个散射强度时间变动特性数据和多个散射强度参数依赖数据；
判定工序，将通过所述计算工序得到的所述多个散射强度时间变动特性数据和多个散射强度参数依赖数据针对规定了粒径与散射强度的关系的理论公式进行拟合来判定所述分散液中所包含的粒子的种类；以及
对通过所述判定工序判定出的所述分散液中的各个种类的粒子求出粒度分布的工序。
3.根据权利要求1或2所述的动态光散射测定方法，其中，
所述测定参数为所述散射角度。
4.根据权利要求1或2所述的动态光散射测定方法，其中，
所述测定参数为所述测定波长。
5.根据权利要求1或2所述的动态光散射测定方法，其中，
所述测定参数为所述散射角度及所述测定波长。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的动态光散射测定方法，其中，
在所述测定工序中，测定将特定的偏振的入射光照射到所述分散液而得到的所述分散液的散射光的偏振成分的光强度作为所述散射强度。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的动态光散射测定方法，其中，
在所述测定工序中，测定将多个偏振状态的入射光逐次照射到所述分散液而得到的散射强度参数依赖数据及取出多个从所述分散液射出的散射光的偏振成分而得到的散射强度参数依赖数据中的至少一方。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的动态光散射测定方法，其中，
按多种粒子的每一种粒子变更所述测定参数的值而得到的散射强度的分布分别不同。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的动态光散射测定方法，其中，
计算出的所述测定参数的散射强度时间变动特性数据及所述测定参数的散射强度参数依赖数据是根据米氏散射理论公式、离散偶极近似法及斯托克斯-爱因斯坦的理论公式中的至少一个而计算出的。
10.一种动态光散射测定装置，其是包含多种粒子的分散液的动态光散射测定装置，所述动态光散射测定装置具有：
参数设定部，其至少变更作为测定参数的散射角度及测定波长中的任一个的值；
散射光测定部，其一边通过所述参数设定部变更所述测定参数中的至少散射角度及测定波长中的任一个的值，一边多次测定所述分散液的散射强度，从而得到多个散射强度数据；以及
运算部，其根据由所述散射光测定部得到的所述多个散射强度数据来计算出多个散射强度时间变动特性数据和多个散射强度参数依赖数据，并将所述计算出的所述多个散射强度时间变动特性数据和多个散射强度参数依赖数据针对规定了粒径与散射强度的关系的理论公式进行拟合而求出所述多种粒子的每一种粒子的粒度分布。
11.一种动态光散射测定装置，其是包含粒子的分散液的动态光散射测定装置，所述动态光散射测定装置具有：
参数设定部，其至少变更作为测定参数的散射角度及测定波长中的任一个的值；
散射光测定部，其一边通过所述参数设定部变更所述测定参数中的至少散射角度及测定波长中的任一个的值，一边多次测定所述分散液的散射强度，从而得到多个散射强度数据；以及
运算部，其根据由所述散射光测定部得到的所述多个散射强度数据来计算出多个散射强度时间变动特性数据和多个散射强度参数依赖数据，并将所述计算出的所述多个散射强度时间变动特性数据和多个散射强度参数依赖数据针对规定了粒径与散射强度的关系的理论公式进行拟合来判定所述分散液中的粒子的种类，当判定出所述分散液中的粒子的种类时，求出所述分散液中的各种粒子的粒度分布。
12.根据权利要求10或11所述的动态光散射测定装置，其中，
所述测定参数为所述散射角度。
13.根据权利要求10或11所述的动态光散射测定装置，其中，
所述测定参数为所述测定波长。
14.根据权利要求10或11所述的动态光散射测定装置，其中，
所述测定参数为所述散射角度及所述测定波长。
15.根据权利要求10至14中任一项所述的动态光散射测定装置，其中，
所述散射光测定部测定将特定的偏振的入射光照射到所述分散液而得到的所述分散液的散射光的偏振成分的光强度作为所述散射强度。
16.根据权利要求10至14中任一项所述的动态光散射测定装置，其中，
所述散射光测定部测定将多个偏振状态的入射光逐次照射到所述分散液而得到的散射强度参数依赖数据及取出多个从所述分散液射出的散射光的偏振成分而得到的散射强度参数依赖数据中的至少一方。
17.根据权利要求10至16中任一项所述的动态光散射测定装置，其中，
按多种粒子的每一种粒子变更所述测定参数的值而得到的散射强度的分布分别不同。
18.根据权利要求10至17中任一项所述的动态光散射测定装置，其中，
所述计算出的所述测定参数的散射强度时间变动特性数据及所述测定参数的散射强度参数依赖数据是根据米氏散射理论公式、离散偶极近似法及斯托克斯-爱因斯坦的理论公式中的至少一个而计算出的。
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