CN1668910A - 流槽和使用流槽的颗粒测量设备 - Google Patents

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Abstract

按照本发明，提供了一种流槽，该流槽可以通过充分利用聚光透镜的会聚角而更有效地检测散射光。在通过用激光La照射在流槽内形成颗粒监测区M的流槽中，由包含在流经颗粒监测区M的试样液中的颗粒产生的散射光Ls通过聚光透镜L而会聚，以便获得包含颗粒直径的信息，内壁如此提供使得散射光Ls在充分利用聚光透镜L的会聚角θ的状态中会聚。

Description

流槽和使用流槽的颗粒测量设备
技术领域
本发明涉及一种供流动试样液流经其中的流槽(flow cell)，以便通过在照射光时检测由包含在试样液中的颗粒散射的光，从而获得例如颗粒直径的信息，并且本发明还涉及使用流槽的颗粒测量设备。
背景技术
如图6(a)所示用于常规颗粒检测设备的流槽100由透明的部件组成，并具备具有设定长度、横界面为矩形的直通道100a。而且，流槽整体上的形状为L形管。通过聚光透镜系统101(参见日本专利申请公开号11-211650)，直通道100a的中心轴线与接受散射光Ls的轴线基本上相对应。顺便提及，参考标号102指的是激光源，而且参考标号103指的是光电转换器元件。
在用于常规颗粒检测设备的流槽100中，内壁b、c、d和e由流经颗粒监测区M的颗粒而不利地限制了散射光Ls的路径，并且聚光透镜系统101的会聚角不能充分地利用。
为提高检测散射光Ls的水平以改善检测颗粒的准确度，充分利用聚光透镜系统101的会聚角是必要的。
本发明用于解决上述问题，而且本发明的目的在于提供能够通过充分利用聚光装置的会聚角而更加有效地检测散射光的流槽，并且提供使用流槽的颗粒检测设备。
发明内容
为解决上述缺陷，按照本发明的一个方面，提供一种流槽，其中通过用光照射在流槽内形成颗粒监测区，并且由包含在流经颗粒监测区的试样液中的颗粒散射的光通过聚光装置会聚以获得包括颗粒直径的信息，其中内壁如此提供从而使得由颗粒散射的光在充分利用聚光装置的会聚角的状态中会聚。
按照本发明的另一个方面，提供一种颗粒测量设备，该设备包括上述流槽，用于照射流经流槽的试样液以形成颗粒监测区的光源，以及用于检测和处理由颗粒监测区中的颗粒散射或折射的光的光学检测和处理装置。
附图说明
图1是按照本发明的流槽的第一实施例的透视图；
图2(a)是从图1中A方向观测的截面图，并且图2(b)是从图1中B方向观测的截面图；
图3是按照本发明的流槽的第二实施例的透视图；
图4(a)是从图3的C方向观测的截面图，并且图4(b)是从图3的D方向观测的截面图；
图5是按照本发明的颗粒测量设备的示意性结构；并且
图6(a)表示的是常规的颗粒测量设备的示意性结构，图6(b)是常规流槽的纵向截面图，并且图6(c)是常规流槽的横截面图。
具体实施方式
现在参照附图来说明本发明的优选实施例。
图1是按照本发明的流槽的第一实施例的透视图；图2(a)是从图1中A方向观测的截面图，并且图2(b)是从图1中B方向观测的截面图；图3是按照本发明的流槽的第二实施例的透视图；图4(a)是从图3的C方向观测的截面图，并且图4(b)是从图3的D方向观测的截面图；图5是按照本发明的颗粒测量设备的示意性结构。
如图1和2所示，第一实施例的流槽1由透明部件组成，并具备用于使试样液沿着箭头方向流过其中以便形成相对于激光La的颗粒监测区的通道2，和另一个两端均有出口的通道3，该通道3垂直于通道2并且位于通道2和聚光透镜L之间。
通道2由四个内壁2a、2b、2c和2d组成，并且横截面为矩形。通道3也由四个内壁3a、3b、3c和3d组成，并且横截面为矩形。
颗粒监测区M在一位置处形成，此处通道2的四个内壁2a、2b、2c和2d不阻挡散射光Ls进入用来会聚散射光Ls的聚光透镜L的最外围部分，从而充分利用聚光透镜L的会聚角。
如图2(a)所示，通道3的两端都是开启的，并且因此去除了图6(b)中所示的限制散射光Ls路径的直线通道100a中的内壁c的一部分。因此，没有阻挡散射光Ls进入聚光透镜L的最外围部分。
此外，如图2(b)所示，内壁3c和内壁3d之间的距离被安排得大于内壁2c和内壁2d之间的距离，从而使得不被内壁3c和3d阻挡散射光Ls进入聚光透镜L的最外围部分。
在上面提到的第一个实施例的流槽1中，由包含在流经颗粒监测区M的试样液中的颗粒产生的散射光Ls在充分利用聚光透镜L的会聚角θ的状态中会聚。
顺便提及，在第一实施例中，通道3的两端都开启以形成出口。但是，也可以只开启通道3的一端而封闭另一端。这种情况下，封闭另一端的内壁必须设置得使得不阻挡散射光Ls进入聚光透镜L的最外围部分。
接下来，如图3和4所示，第二实施例中的流槽10由透明部件组成，并具备横截面为矩形的通道11、棱锥形通道12、横截面为矩形的通道13、棱锥形通道14、横截面为矩形的通道15。通过用激光La照射沿箭头方向流动通过通道13的试样液而在通道13中形成颗粒监测区M。
通道13设置得具有横截面和长度以便可以形成具有期望大小的颗粒监测区M。通道11和15以及通道12和14被定位以使得分别相对于通道13的中心对称。
此外，如图4所示，通道14的四个内壁14a、14b、14c和14d如此形成以使得不阻挡散射光Ls进入聚光透镜L的最外围部分。由此，用于会聚散射光Ls的聚光透镜L的会聚角θ可以得到充分利用。
在上述第二实施例中的流槽10中，由包含在流经颗粒监测区M的试样液中的颗粒产生的散射光Ls在充分利用聚光透镜L的会聚角θ的状态中会聚。
顺便提及，在第二实施例中，通道12和14呈棱锥形。但是，圆锥形也是可能的。并且，另一个聚光透镜可以提供在相对于流槽10的相对位置中以使会聚角θ加倍。
流槽1和10的所有部分不必都是由透明材料构成的。可以用非透明材料来形成光不通过的部分。此外，流槽1和10不必由单一部件组成。同样的功能可通过组合多个部件而实现。
接下来，如图5所示，按照本发明的颗粒测量设备包括流槽1、激光源20、含有聚光透镜L的聚光透镜系统21、以及光电转换器元件22。图3所示的流槽10可以用来代替流槽1。
通过用来自激光源20的激光La照射流槽1的通道2的预定区来形成颗粒监测区M。在通道2中，激光La的光轴与通道2的中心轴线基本上垂直。
聚光透镜系统21具聚与通道2的中心轴线相对应的光轴，并且会聚在颗粒监测区M中用激光La照射的颗粒所产生的散射光Ls。顺便提及，聚光透镜系统21不必总是位于通道2的中心轴线上。
光电转换器元件22提供在聚光透镜系统21的光轴上，并且接收被聚光透镜系统21会聚的散射光Ls，以便将散射光Ls转换成依赖于强度的电压。聚光透镜系统21和随后的元件被称为是光学检测和处理装置。
操作中，用从激光源20发出的激光La照射通道2的预定区域，从而形成颗粒监测区M。当包含在试样液中的颗粒流经颗粒监测区M时，用激光La照射颗粒并产生散射光Ls。
在由于通道2和3的形状而可以充分利用聚光透镜系统21的会聚角的状态下，散射光Ls被聚光透镜系统21会聚到光电转换器元件22。接下来，已经被会聚到光电转换器元件22的散射光Ls被转换成取决于散射光Ls的强度的电压。
由于通道2和3的形状如此设置，从而使得聚光透镜系统21在充分利用会聚角θ的状态下将散射光Ls会聚到光电转换器元件22，所以检测水平可得到改善。
工业实用性
如上所述，按照本发明的一个方面，由包含在流经颗粒监测区的试样液中的颗粒产生的散射光可以在充分利用聚光装置的会聚角的状态下会聚。
按照本发明的另一个方面，由于流槽的通道的形状如此设置，从而使得光学检测和处理装置可以在充分利用会聚角的状态下会聚散射光，所以检测水平可以得到改善。

Claims (2)

1、一种流槽，其中通过用光照射在该流槽内形成颗粒监测区，并且由包含在流经颗粒监测区的试样液中的颗粒散射的光通过聚光装置而会聚，以便获得包含颗粒直径的信息，其中内壁如此提供，使得由颗粒散射的光在充分利用聚光装置的会聚角的状态中会聚。
2、一种颗粒测量设备，包括：
如权利要求1所述的流槽；
光源，用于照射流经流槽的试样液以便形成颗粒监测区；以及
光学检测和处理装置，用于检测和处理由颗粒监测区中的颗粒散射或折射的光。
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