JP2001033376A - 粒子径分布測定装置および粒子径分布測定方法 - Google Patents
粒子径分布測定装置および粒子径分布測定方法Info
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 測定対象試料の色やＭｉｅ散乱によって
特徴付けられる粒子径による散乱光の減少を補って、よ
り高精度の粒子径分布を求めることができる粒子径分布
測定装置および粒子径分布測定方法を提供する。 【解決手段】 測定対象試料２にレーザ光Ｌを照射し
て、生じる散乱光Ｌｓを電気的な検出信号に変換し、こ
の検出信号を逆演算して試料に含まれる粒子２ａの粒子
径分布を算出する粒子径分布測定装置１において、試料
２に応じて照射するレーザ光Ｌの波長を変更可能とする
レーザ発光部３と、測定対象試料２から最も強い散乱光
Ｌｓを測定可能である波長のレーザ光を照射したときの
試料からの散乱光Ｌｓを用いて、試料２に含まれる粒子
２ａの粒子径分布を解析する粒子径分布解析部１ａとを
有する。
特徴付けられる粒子径による散乱光の減少を補って、よ
り高精度の粒子径分布を求めることができる粒子径分布
測定装置および粒子径分布測定方法を提供する。 【解決手段】 測定対象試料２にレーザ光Ｌを照射し
て、生じる散乱光Ｌｓを電気的な検出信号に変換し、こ
の検出信号を逆演算して試料に含まれる粒子２ａの粒子
径分布を算出する粒子径分布測定装置１において、試料
２に応じて照射するレーザ光Ｌの波長を変更可能とする
レーザ発光部３と、測定対象試料２から最も強い散乱光
Ｌｓを測定可能である波長のレーザ光を照射したときの
試料からの散乱光Ｌｓを用いて、試料２に含まれる粒子
２ａの粒子径分布を解析する粒子径分布解析部１ａとを
有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ光による動
的光散乱を利用した粒子径分布測定装置および粒子径分
布測定方法に関するものである。
的光散乱を利用した粒子径分布測定装置および粒子径分
布測定方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、測定対象試料の溶媒中に分散する
粒子の粒子径分布を測定する粒子径分布測定装置が提案
されている。すなわち、この粒子径分布測定装置は、測
定対象試料に対して特定波長のレーザ光を照射し、粒子
に当たって散乱した散乱光を検出器に入射させる。この
とき、ブラウン運動する粒子に照射したレーザ光のドッ
プラーシフトにより生じる散乱光の干渉光を検出して、
この拡散光の検出信号をフーリエ変換して周波数解析す
ることにより、測定した光強度の周波数特性を求めるこ
とができる。ついで、この光強度の周波数特性から粒子
径分布の測定を行うことが提案されている。
粒子の粒子径分布を測定する粒子径分布測定装置が提案
されている。すなわち、この粒子径分布測定装置は、測
定対象試料に対して特定波長のレーザ光を照射し、粒子
に当たって散乱した散乱光を検出器に入射させる。この
とき、ブラウン運動する粒子に照射したレーザ光のドッ
プラーシフトにより生じる散乱光の干渉光を検出して、
この拡散光の検出信号をフーリエ変換して周波数解析す
ることにより、測定した光強度の周波数特性を求めるこ
とができる。ついで、この光強度の周波数特性から粒子
径分布の測定を行うことが提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の粒子
径分布測定装置では、レーザ発光部として例えば波長が
６５０ｎｍのレーザ光を照射するものを使用していた
が、これでは、ある種の測定対象試料には有効であって
も、その他の測定対象試料には散乱強度が弱くなって不
利益となることがあった。すなわち、例えば、測定対象
試料の溶媒に色（波長６５０ｎｍの場合は赤色）が付い
ている場合には、この溶媒によってレーザ光の吸収が生
じるため、十分の強度の拡散光を得ることができなかっ
た。このために、従来の粒子径分布測定装置による測定
精度は測定対象試料の色に依存することが多かった。
径分布測定装置では、レーザ発光部として例えば波長が
６５０ｎｍのレーザ光を照射するものを使用していた
が、これでは、ある種の測定対象試料には有効であって
も、その他の測定対象試料には散乱強度が弱くなって不
利益となることがあった。すなわち、例えば、測定対象
試料の溶媒に色（波長６５０ｎｍの場合は赤色）が付い
ている場合には、この溶媒によってレーザ光の吸収が生
じるため、十分の強度の拡散光を得ることができなかっ
た。このために、従来の粒子径分布測定装置による測定
精度は測定対象試料の色に依存することが多かった。
【０００４】これに加えて、粒子による光の散乱強度は
一様ではなく、光の波長に依存する独特の散乱強度を有
する。図６はＭｉｅ散乱理論によって求められた粒子に
よる光の散乱強度を示す図であり、一例として波長６５
０ｎｍのレーザ光の１８０°の位置における拡散強度を
表わしている。図６に示すように、波長６５０ｎｍのレ
ーザ光を用いた場合、粒子径が約３００ｎｍ，約１１０
０ｎｍの大きさの粒子に対する散乱強度は非常に弱くな
る。このために、弱くなった散乱光を用いて逆演算を行
うときに、精度に限界が生じることは避けられなかっ
た。
一様ではなく、光の波長に依存する独特の散乱強度を有
する。図６はＭｉｅ散乱理論によって求められた粒子に
よる光の散乱強度を示す図であり、一例として波長６５
０ｎｍのレーザ光の１８０°の位置における拡散強度を
表わしている。図６に示すように、波長６５０ｎｍのレ
ーザ光を用いた場合、粒子径が約３００ｎｍ，約１１０
０ｎｍの大きさの粒子に対する散乱強度は非常に弱くな
る。このために、弱くなった散乱光を用いて逆演算を行
うときに、精度に限界が生じることは避けられなかっ
た。
【０００５】本発明は、上述の事柄を考慮に入れてなさ
れたものであって、その目的とするところは、測定対象
試料の色やＭｉｅ散乱によって特徴付けられる粒子径に
よる散乱光の減少を補って、より高精度の粒子径分布を
求めることができる粒子径分布測定装置および粒子径分
布測定方法を提供することにある。
れたものであって、その目的とするところは、測定対象
試料の色やＭｉｅ散乱によって特徴付けられる粒子径に
よる散乱光の減少を補って、より高精度の粒子径分布を
求めることができる粒子径分布測定装置および粒子径分
布測定方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の粒子径分布測定装置は、測定対象試料にレ
ーザ光を照射して、生じる散乱光を電気的な検出信号に
変換し、この検出信号を逆演算して試料に含まれる粒子
の粒子径分布を算出する粒子径分布測定装置において、
試料に応じて照射するレーザ光の波長を変更可能とする
レーザ発光部と、測定対象試料から最も強い散乱光を測
定可能である波長のレーザ光を照射したときの試料から
の散乱光を用いて、試料に含まれる粒子の粒子径分布を
解析する粒子径分布解析部とを有することを特徴として
いる。なお、ここでいう逆演算とは、周波数特性と応答
関数と粒子径分布の関係式である第１種フレドホルム積
分方程式から粒子径分布を求めることをいうのであっ
て、コンボリューション積分から粒子径分布を求めるデ
コンボリューションとは異なるものである。
に、本発明の粒子径分布測定装置は、測定対象試料にレ
ーザ光を照射して、生じる散乱光を電気的な検出信号に
変換し、この検出信号を逆演算して試料に含まれる粒子
の粒子径分布を算出する粒子径分布測定装置において、
試料に応じて照射するレーザ光の波長を変更可能とする
レーザ発光部と、測定対象試料から最も強い散乱光を測
定可能である波長のレーザ光を照射したときの試料から
の散乱光を用いて、試料に含まれる粒子の粒子径分布を
解析する粒子径分布解析部とを有することを特徴として
いる。なお、ここでいう逆演算とは、周波数特性と応答
関数と粒子径分布の関係式である第１種フレドホルム積
分方程式から粒子径分布を求めることをいうのであっ
て、コンボリューション積分から粒子径分布を求めるデ
コンボリューションとは異なるものである。
【０００７】したがって、測定対象試料の色や測定しよ
うとする粒子径の大きさに応じて照射するレーザ光の波
長を変更することで、測定する散乱光の強度を増すこと
ができ、目的とする粒子径分布の測定をより正確に測定
することができる。前記レーザ光の波長としては、可視
領域の色を持つ測定対象試料に対して、例えば、青色、
緑色、赤色の光を発光するものであってもよい。また、
可視光すべてを吸収する黒色の測定対象試料に対して
は、近赤外光のレーザを発光してもよい。
うとする粒子径の大きさに応じて照射するレーザ光の波
長を変更することで、測定する散乱光の強度を増すこと
ができ、目的とする粒子径分布の測定をより正確に測定
することができる。前記レーザ光の波長としては、可視
領域の色を持つ測定対象試料に対して、例えば、青色、
緑色、赤色の光を発光するものであってもよい。また、
可視光すべてを吸収する黒色の測定対象試料に対して
は、近赤外光のレーザを発光してもよい。
【０００８】なお、本出願人は１９９８年１０月３０日
付けで、「粒度分布解析方法」（特願平１０−３０９９
７８号：以下、先願の発明という）を出願しており、測
定時の諸条件に合わせた理論式を用いて粒子径分布を解
析する新たな解析方法を提案している。そして、本発明
のように照射するレーザ光の波長を変更した場合にも、
前記先願の発明において提案した解析を行うことによ
り、粒子径分布の解析精度を落とすことなく測定可能で
ある。
付けで、「粒度分布解析方法」（特願平１０−３０９９
７８号：以下、先願の発明という）を出願しており、測
定時の諸条件に合わせた理論式を用いて粒子径分布を解
析する新たな解析方法を提案している。そして、本発明
のように照射するレーザ光の波長を変更した場合にも、
前記先願の発明において提案した解析を行うことによ
り、粒子径分布の解析精度を落とすことなく測定可能で
ある。
【０００９】前記レーザ発光部がそれぞれ波長の異なる
レーザ光を出力する複数のレーザ発光部である場合に
は、各レーザ発光部の構成が簡素になるので、製造コス
トを引き下げることができる。また、レーザ光の照射や
散乱光の受光は波長毎に分けて行ってもよく、同時に行
ってもよい。さらに、前記各レーザ発光部からのレーザ
光を試料に対して異なる角度で照射する光学系を設ける
ことにより、複数のレーザ発光部の光をそれぞれの光学
系を用いて、測定対象試料に照射して粒子径分布を測定
することができる。
レーザ光を出力する複数のレーザ発光部である場合に
は、各レーザ発光部の構成が簡素になるので、製造コス
トを引き下げることができる。また、レーザ光の照射や
散乱光の受光は波長毎に分けて行ってもよく、同時に行
ってもよい。さらに、前記各レーザ発光部からのレーザ
光を試料に対して異なる角度で照射する光学系を設ける
ことにより、複数のレーザ発光部の光をそれぞれの光学
系を用いて、測定対象試料に照射して粒子径分布を測定
することができる。
【００１０】前記複数のレーザ発光部からのレーザ光を
測定対象試料に択一的に照射する場合は、前記レーザ発
光部からのレーザ光を選択的に試料に照射する遮蔽板を
設けてもよい。あるいは、前記レーザ発光部からのレー
ザ光を選択的に試料に照射する反射鏡を設けてもよい。
または、前記レーザ発光部を移動してレーザ光を選択的
に試料に照射してもよい。
測定対象試料に択一的に照射する場合は、前記レーザ発
光部からのレーザ光を選択的に試料に照射する遮蔽板を
設けてもよい。あるいは、前記レーザ発光部からのレー
ザ光を選択的に試料に照射する反射鏡を設けてもよい。
または、前記レーザ発光部を移動してレーザ光を選択的
に試料に照射してもよい。
【００１１】本発明の粒子径分布測定方法は、測定対象
試料にレーザ光を照射して、生じる散乱光を電気的な検
出信号に変換し、この検出信号を逆演算して試料に含ま
れる粒子の粒子径分布を算出する測定方法であって、試
料に応じて照射するレーザ光の波長を変更して、測定対
象試料から最も強い散乱光を検出可能である波長のレー
ザ光を照射したときにおける試料からの散乱光を用い
て、試料に含まれる粒子の粒子径分布を解析することを
特徴としている。
試料にレーザ光を照射して、生じる散乱光を電気的な検
出信号に変換し、この検出信号を逆演算して試料に含ま
れる粒子の粒子径分布を算出する測定方法であって、試
料に応じて照射するレーザ光の波長を変更して、測定対
象試料から最も強い散乱光を検出可能である波長のレー
ザ光を照射したときにおける試料からの散乱光を用い
て、試料に含まれる粒子の粒子径分布を解析することを
特徴としている。
【００１２】また、前記レーザ光の波長を異ならせるた
めに、それぞれ異なる波長のレーザ光を照射する複数の
レーザ発光部を用いてもよい。さらに、この場合、前記
各レーザ発光部ごとにそれぞれ設けた光学系によって、
前記各レーザ発光部からのレーザ光を試料に対して異な
る角度で照射してもよい。
めに、それぞれ異なる波長のレーザ光を照射する複数の
レーザ発光部を用いてもよい。さらに、この場合、前記
各レーザ発光部ごとにそれぞれ設けた光学系によって、
前記各レーザ発光部からのレーザ光を試料に対して異な
る角度で照射してもよい。
【００１３】そして、前記レーザ発光部からのレーザ光
を択一的に試料に照射する方法として、前記レーザ発光
部からのレーザ光を遮蔽板によって選択的に試料に照射
してもよい。あるいは、前記レーザ発光部からのレーザ
光を反射鏡によって選択的に試料に照射してもよい。ま
たは、前記レーザ発光部を移動してレーザ光を選択的に
試料に照射してもよい。
を択一的に試料に照射する方法として、前記レーザ発光
部からのレーザ光を遮蔽板によって選択的に試料に照射
してもよい。あるいは、前記レーザ発光部からのレーザ
光を反射鏡によって選択的に試料に照射してもよい。ま
たは、前記レーザ発光部を移動してレーザ光を選択的に
試料に照射してもよい。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１，２は本発明の第１実施例で
ある粒子径分布測定装置１の要部を示す図である。図
１，２において、２は測定対象試料（以下、サンプル）
であり、例えば、測定対象となる粒子２ａと、溶媒２ｂ
と、これら２ａ，２ｂを収容するセル２ｃとからなる。
ある粒子径分布測定装置１の要部を示す図である。図
１，２において、２は測定対象試料（以下、サンプル）
であり、例えば、測定対象となる粒子２ａと、溶媒２ｂ
と、これら２ａ，２ｂを収容するセル２ｃとからなる。
【００１５】３はこのサンプル２に照射するレーザ光Ｌ
の波長を変更可能とするレーザ発光部であり、本例では
それぞれ赤色、緑色、青色、近赤外のレーザ光Ｌを出射
するレーザダイオード３ａ〜３ｄと、これらのレーザダ
イオード３ａ〜３ｄを取り付けた共通の基板２ｅとを有
している。４はこれらのレーザダイオード３ａ〜３ｄか
らのレーザ光Ｌを選択的に透過する遮蔽板（以下、シャ
ッタ）、５は前記レーザ光Ｌを透過する孔５ａを有する
反射鏡、６は前記孔５ａを透過したレーザ光Ｌをサンプ
ル２に照射すると共に、サンプル２によって散乱した散
乱光Ｌｓを平行光にするレンズである。
の波長を変更可能とするレーザ発光部であり、本例では
それぞれ赤色、緑色、青色、近赤外のレーザ光Ｌを出射
するレーザダイオード３ａ〜３ｄと、これらのレーザダ
イオード３ａ〜３ｄを取り付けた共通の基板２ｅとを有
している。４はこれらのレーザダイオード３ａ〜３ｄか
らのレーザ光Ｌを選択的に透過する遮蔽板（以下、シャ
ッタ）、５は前記レーザ光Ｌを透過する孔５ａを有する
反射鏡、６は前記孔５ａを透過したレーザ光Ｌをサンプ
ル２に照射すると共に、サンプル２によって散乱した散
乱光Ｌｓを平行光にするレンズである。
【００１６】また、図２に図示する７は反射鏡５によっ
て反射された散乱光Ｌｓを各レーザダイオード３ａ〜３
ｄに対応する４つの検出器８に集光させるレンズであ
る。上述した光学系を有する粒子径分布測定装置１によ
れば、シャッタ４を両矢印Ａに示す方向に摺動すること
により、それぞれ異なる波長を有するレーザ光Ｌをサン
プル２に入射させて、その散乱光Ｌｓの強度を検出器８
によって測定することができる。１ａはこれらの検出器
８からの検出信号を逆演算して粒子径分布を解析する粒
子径分布解析部である。
て反射された散乱光Ｌｓを各レーザダイオード３ａ〜３
ｄに対応する４つの検出器８に集光させるレンズであ
る。上述した光学系を有する粒子径分布測定装置１によ
れば、シャッタ４を両矢印Ａに示す方向に摺動すること
により、それぞれ異なる波長を有するレーザ光Ｌをサン
プル２に入射させて、その散乱光Ｌｓの強度を検出器８
によって測定することができる。１ａはこれらの検出器
８からの検出信号を逆演算して粒子径分布を解析する粒
子径分布解析部である。
【００１７】このとき、サンプル２の溶媒２ｂの色や、
Ｍｉｅ散乱に依存する散乱光Ｌｓの減少などの影響に依
存する散乱光Ｌｓの強度は、照射するレーザ光Ｌの波長
によって異なる。したがって、本例の粒子径分布測定装
置１は前記シャッタ４を順次切り換えることにより、前
記検出器８によって測定する散乱光Ｌｓの強度を順次比
較する。
Ｍｉｅ散乱に依存する散乱光Ｌｓの減少などの影響に依
存する散乱光Ｌｓの強度は、照射するレーザ光Ｌの波長
によって異なる。したがって、本例の粒子径分布測定装
置１は前記シャッタ４を順次切り換えることにより、前
記検出器８によって測定する散乱光Ｌｓの強度を順次比
較する。
【００１８】そして、粒子径分布測定装置１は最も強い
散乱光Ｌｓを得ることができる波長のレーザ光Ｌを照射
するレーザダイオードを選択し、そのレーザダイオード
からのレーザ光Ｌのみを透過するようにシャッタ４を制
御する。また、選択したレーザダイオードが出射するレ
ーザ光Ｌの波長を、粒子径分布の演算に必要なデータと
して、測定時の各種条件と共に、逆演算のための応答関
数を作成するために用いられる。
散乱光Ｌｓを得ることができる波長のレーザ光Ｌを照射
するレーザダイオードを選択し、そのレーザダイオード
からのレーザ光Ｌのみを透過するようにシャッタ４を制
御する。また、選択したレーザダイオードが出射するレ
ーザ光Ｌの波長を、粒子径分布の演算に必要なデータと
して、測定時の各種条件と共に、逆演算のための応答関
数を作成するために用いられる。
【００１９】なお、この逆演算の方法については、本出
願人が先願の発明に開示している方法によって行うこと
ができる。したがって、レーザ光Ｌの波長を変更して
も、これに合わせた逆演算をすることにより、高精度の
演算を行うことができる。
願人が先願の発明に開示している方法によって行うこと
ができる。したがって、レーザ光Ｌの波長を変更して
も、これに合わせた逆演算をすることにより、高精度の
演算を行うことができる。
【００２０】また、本例の粒子径分布測定装置１によれ
ば、最も強い散乱光Ｌｓを測定できる波長を選択してサ
ンプル２に照射するので、サンプル２自体の色に依存す
るレーザ光Ｌの吸収や、Ｍｉｅ散乱理論によって明らか
にされている散乱強度分布の谷間の影響を抑えることが
できる。つまり、可及的に高精度の粒子径分布を測定す
ることができる。
ば、最も強い散乱光Ｌｓを測定できる波長を選択してサ
ンプル２に照射するので、サンプル２自体の色に依存す
るレーザ光Ｌの吸収や、Ｍｉｅ散乱理論によって明らか
にされている散乱強度分布の谷間の影響を抑えることが
できる。つまり、可及的に高精度の粒子径分布を測定す
ることができる。
【００２１】なお、上述の例では、赤色、緑色、青色、
近赤外半導体レーザダイオード３ａ〜３ｄを一列に配列
した基板３ｅによって波長を変更可能とするレーザ発光
部３を構成しているが、本発明は、波長を変更可能とす
るレーザ発光部３の構成を限定するものではない。例え
ば、波長を変更できる範囲を４段階ではなく、５段階以
上に変更可能としてもよい、また、機能的に十分である
場合には、３段階以下に変更可能としてもよい。
近赤外半導体レーザダイオード３ａ〜３ｄを一列に配列
した基板３ｅによって波長を変更可能とするレーザ発光
部３を構成しているが、本発明は、波長を変更可能とす
るレーザ発光部３の構成を限定するものではない。例え
ば、波長を変更できる範囲を４段階ではなく、５段階以
上に変更可能としてもよい、また、機能的に十分である
場合には、３段階以下に変更可能としてもよい。
【００２２】さらには、本例ではレーザダイオード３ａ
〜３ｄを一つの基板３ｅに配列することにより、レーザ
ダイオード３ａ〜３ｄの発光制御回路を共通化し、回路
の簡素化を行っているが、各レーザダイオード３ａ〜３
ｄごとにその制御回路を形成してもよいことは言うまで
もない。加えて、レーザ発光部３にヘリウムネオンレー
ザを含めたり、複数の波長のレーザを発光可能である一
つの色素レーザを用いてもよい。
〜３ｄを一つの基板３ｅに配列することにより、レーザ
ダイオード３ａ〜３ｄの発光制御回路を共通化し、回路
の簡素化を行っているが、各レーザダイオード３ａ〜３
ｄごとにその制御回路を形成してもよいことは言うまで
もない。加えて、レーザ発光部３にヘリウムネオンレー
ザを含めたり、複数の波長のレーザを発光可能である一
つの色素レーザを用いてもよい。
【００２３】また、上述の例では各レーザダイオード３
ａ〜３ｄから生じたレーザ光Ｌを別々の検出器８によっ
て測定しているので、前記シャッタ４を取り除いて、同
時に各波長のレーザ光Ｌによる散乱光Ｌｓを測定するよ
うにしてもよい。この場合、粒子径分布の測定に必要な
時間を短くしたり、各波長のレーザ光Ｌによる散乱光Ｌ
ｓを総合的に判断した粒子径分布の解析を行うことも可
能となる。
ａ〜３ｄから生じたレーザ光Ｌを別々の検出器８によっ
て測定しているので、前記シャッタ４を取り除いて、同
時に各波長のレーザ光Ｌによる散乱光Ｌｓを測定するよ
うにしてもよい。この場合、粒子径分布の測定に必要な
時間を短くしたり、各波長のレーザ光Ｌによる散乱光Ｌ
ｓを総合的に判断した粒子径分布の解析を行うことも可
能となる。
【００２４】なお、本発明はシャッタ４，反射鏡５，レ
ンズ６，７および検出器などの光学系の構成も上述した
ものに限定するものではない。
ンズ６，７および検出器などの光学系の構成も上述した
ものに限定するものではない。
【００２５】すなわち、図３に示すように、シャッタ４
が孔４ａ，４ｂを有しており、モータ４ｃによって回動
されることにより透過するレーザ光Ｌを選択可能とする
ものとしてもよい。また、反射鏡５が各レーザダイオー
ド３ａ〜３ｄに合わせて形成されたスリット５ｂを有す
るように構成されたものであってもよい。さらに、各レ
ーザダイオード３ａ〜３ｄからのレーザ光Ｌをサンプル
２に照射するレンズ６’は大口径レンズを用いることに
より、レンズ６’を一つにすることができる。
が孔４ａ，４ｂを有しており、モータ４ｃによって回動
されることにより透過するレーザ光Ｌを選択可能とする
ものとしてもよい。また、反射鏡５が各レーザダイオー
ド３ａ〜３ｄに合わせて形成されたスリット５ｂを有す
るように構成されたものであってもよい。さらに、各レ
ーザダイオード３ａ〜３ｄからのレーザ光Ｌをサンプル
２に照射するレンズ６’は大口径レンズを用いることに
より、レンズ６’を一つにすることができる。
【００２６】また、図２に示しているように、散乱光Ｌ
ｓを受けるレンズ７’も大口径レンズにすることによ
り、レンズ７’および検出器８’を一つにすることが可
能である。すなわち、粒子径分布測定装置１の構成を簡
素にすることができる。
ｓを受けるレンズ７’も大口径レンズにすることによ
り、レンズ７’および検出器８’を一つにすることが可
能である。すなわち、粒子径分布測定装置１の構成を簡
素にすることができる。
【００２７】図４は、照射するレーザ光Ｌの波長を変更
可能とするレーザ発光部３’の部分の別の例を示す図で
ある。図４において、９ａ，９ｂは反射鏡であり、レー
ザダイオード３ａ〜３ｄからのレーザ光Ｌをサンプル２
に選択的に照射させるものである。すなわち、例えば反
射鏡９ａを固定し、反射鏡９ｂを両矢印Ｂに示すように
摺動することにより、レーザダイオード３ａ〜３ｄのう
ち一つを選択してサンプル２に照射することができる。
可能とするレーザ発光部３’の部分の別の例を示す図で
ある。図４において、９ａ，９ｂは反射鏡であり、レー
ザダイオード３ａ〜３ｄからのレーザ光Ｌをサンプル２
に選択的に照射させるものである。すなわち、例えば反
射鏡９ａを固定し、反射鏡９ｂを両矢印Ｂに示すように
摺動することにより、レーザダイオード３ａ〜３ｄのう
ち一つを選択してサンプル２に照射することができる。
【００２８】また、前記反射鏡９ｂを固定して、両矢印
Ｃに示すように、レーザダイオード３ａ〜３ｄを基板３
ｅごと摺動することにより、いずれか一つのレーザダイ
オードからのレーザ光Ｌをサンプル２に照射することが
できる。なお、このレーザダイオード３ａ〜３ｄを移動
させる方法は摺動に限られるものではなく、矢印Ｄに示
すように回動してもよいことは言うまでもない。
Ｃに示すように、レーザダイオード３ａ〜３ｄを基板３
ｅごと摺動することにより、いずれか一つのレーザダイ
オードからのレーザ光Ｌをサンプル２に照射することが
できる。なお、このレーザダイオード３ａ〜３ｄを移動
させる方法は摺動に限られるものではなく、矢印Ｄに示
すように回動してもよいことは言うまでもない。
【００２９】図５は光学系１０の別の例を示している。
本例では、各レーザ発光部３ａ〜３ａからのレーザ光Ｌ
をサンプル２に対して異なる角度で照射する光学系１０
を有している。すなわち、各レーザ発光部３ａ〜３ｄに
対応する複数のシャッタ１１ａ〜１１ｄ、反射鏡１２ａ
〜１２ｄ、反射鏡１３ａ〜１３ｂ、レンズ１４ａ〜１４
ｄ，１５ａ〜１５ｄおよび検出器１６ａ〜１６ｄを有し
ている。
本例では、各レーザ発光部３ａ〜３ａからのレーザ光Ｌ
をサンプル２に対して異なる角度で照射する光学系１０
を有している。すなわち、各レーザ発光部３ａ〜３ｄに
対応する複数のシャッタ１１ａ〜１１ｄ、反射鏡１２ａ
〜１２ｄ、反射鏡１３ａ〜１３ｂ、レンズ１４ａ〜１４
ｄ，１５ａ〜１５ｄおよび検出器１６ａ〜１６ｄを有し
ている。
【００３０】なお、本例の場合、サンプル２に対して照
射されるレーザ光Ｌの照射位置を変えることにより、シ
ャッタ１４ａ〜１４ｄを取り除いて、波長の異なるレー
ザ光Ｌを複数同時に照射することが可能となる。
射されるレーザ光Ｌの照射位置を変えることにより、シ
ャッタ１４ａ〜１４ｄを取り除いて、波長の異なるレー
ザ光Ｌを複数同時に照射することが可能となる。
【００３１】また、上述した図１〜５に示した、レーザ
発光部３，３’、シャッタ４，１１ａ〜１１ｄ，反射鏡
５，１３ａ〜１３ｄ，レンズ６，６’，７，７’，１４
ａ〜１４ｄ，１５ａ〜１５ｄ、および、反射鏡９ａ，９
ｂ，１２ａ〜１２ｄの構成は、レーザ光Ｌを用いる動的
光散乱を用いた粒子径分布測定装置１において、波長の
異なる数種類のレーザ発光部３ａ〜３ｅを組み込み、着
色サンプル２に吸収されることのない波長のレーザ光Ｌ
を入射し、精度のよい解析を可能とする強度の拡散光Ｌ
ｓを検出するための具体的な構成を例示しているに過ぎ
ない。したがって、上述した説明の組み合わせに限られ
るものではなく、任意に組み合わせて、同様の効果が得
られることは言うまでもない。
発光部３，３’、シャッタ４，１１ａ〜１１ｄ，反射鏡
５，１３ａ〜１３ｄ，レンズ６，６’，７，７’，１４
ａ〜１４ｄ，１５ａ〜１５ｄ、および、反射鏡９ａ，９
ｂ，１２ａ〜１２ｄの構成は、レーザ光Ｌを用いる動的
光散乱を用いた粒子径分布測定装置１において、波長の
異なる数種類のレーザ発光部３ａ〜３ｅを組み込み、着
色サンプル２に吸収されることのない波長のレーザ光Ｌ
を入射し、精度のよい解析を可能とする強度の拡散光Ｌ
ｓを検出するための具体的な構成を例示しているに過ぎ
ない。したがって、上述した説明の組み合わせに限られ
るものではなく、任意に組み合わせて、同様の効果が得
られることは言うまでもない。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
測定対象試料の色や測定しようとする粒子径の大きさに
応じて照射するレーザ光の波長を変更することにより、
測定対象試料が特定波長のレーザ光を吸収するものであ
ったとしても、測定する散乱光の強度を増すことができ
る。つまり、粒子径分布測定装置の測定精度を向上する
ことができる。
測定対象試料の色や測定しようとする粒子径の大きさに
応じて照射するレーザ光の波長を変更することにより、
測定対象試料が特定波長のレーザ光を吸収するものであ
ったとしても、測定する散乱光の強度を増すことができ
る。つまり、粒子径分布測定装置の測定精度を向上する
ことができる。
【００３３】前記レーザ発光部がそれぞれ波長の異なる
レーザ光を出力する複数のレーザ発光部である場合に
は、各レーザ発光部の構成が簡素になるので、製造コス
トを引き下げることができる。
レーザ光を出力する複数のレーザ発光部である場合に
は、各レーザ発光部の構成が簡素になるので、製造コス
トを引き下げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である粒子径分布測定装置の
測定装置を示す図である。
測定装置を示す図である。
【図２】前記粒子径分布測定装置を別の角度から見た図
である。
である。
【図３】前記粒子径分布測定装置の変形例を示す図であ
る。
る。
【図４】前記粒子径分布測定装置のレーザ発光部の変形
例を示す図である。
例を示す図である。
【図５】粒子径分布測定装置の光学系の変形例を示す図
である。
である。
【図６】Ｍｉｅ拡散理論による散乱光強度の分布を示す
図である。
図である。
１…粒子径分布測定装置、１ａ…粒子径分布解析部、２
…測定対象試料、２ａ…粒子、３，３ａ〜３ｄ…レーザ
発光部、４…遮蔽板、５…反射鏡、８，８’…検出器、
１０…光学系、Ｌ…レーザ光、Ｌｓ…散乱光。
…測定対象試料、２ａ…粒子、３，３ａ〜３ｄ…レーザ
発光部、４…遮蔽板、５…反射鏡、８，８’…検出器、
１０…光学系、Ｌ…レーザ光、Ｌｓ…散乱光。
Claims (12)
- 【請求項１】 測定対象試料にレーザ光を照射して、生
じる散乱光を電気的な検出信号に変換し、この検出信号
を逆演算して試料に含まれる粒子の粒子径分布を算出す
る粒子径分布測定装置において、試料に応じて照射する
レーザ光の波長を変更可能とするレーザ発光部と、測定
対象試料から最も強い散乱光を測定可能である波長のレ
ーザ光を照射したときの試料からの散乱光を用いて、試
料に含まれる粒子の粒子径分布を解析する粒子径分布解
析部とを有することを特徴とする粒子径分布測定装置。 - 【請求項２】 前記レーザ発光部がそれぞれ波長の異な
るレーザ光を出力する複数のレーザ発光部である請求項
１に記載の粒子径分布測定装置。 - 【請求項３】 前記各レーザ発光部からのレーザ光を試
料に対して異なる角度で照射する光学系を有する請求項
２に記載の粒子径分布測定装置。 - 【請求項４】 前記レーザ発光部からのレーザ光を選択
的に試料に照射する遮蔽板を有する請求項２または３に
記載の粒子径分布測定装置。 - 【請求項５】 前記レーザ発光部からのレーザ光を選択
的に試料に照射する反射鏡を有する請求項２または３に
記載の粒子径分布測定装置。 - 【請求項６】 前記レーザ発光部が移動してレーザ光を
選択的に試料に照射するように構成した請求項２または
３に記載の粒子径分布測定装置。 - 【請求項７】 測定対象試料にレーザ光を照射して、生
じる散乱光を電気的な検出信号に変換し、この検出信号
を逆演算して試料に含まれる粒子の粒子径分布を算出す
る測定方法であって、試料に応じて照射するレーザ光の
波長を変更して、測定対象試料から最も強い散乱光を検
出可能である波長のレーザ光を照射したときにおける試
料からの散乱光を用いて、試料に含まれる粒子の粒子径
分布を解析することを特徴とする粒子径分布測定方法。 - 【請求項８】 前記レーザ光の波長を異ならせるため
に、それぞれ異なる波長のレーザ光を照射する複数のレ
ーザ発光部を用いる請求項７に記載の粒子径分布測定方
法。 - 【請求項９】 前記各レーザ発光部ごとにそれぞれ設け
た光学系によって、前記各レーザ発光部からのレーザ光
を試料に対して異なる角度で照射する請求項８に記載の
粒子径分布測定方法。 - 【請求項１０】 前記レーザ発光部からのレーザ光を遮
蔽板によって選択的に試料に照射する請求項７または８
に記載の粒子径分布測定方法。 - 【請求項１１】 前記レーザ発光部からのレーザ光を反
射鏡によって選択的に試料に照射する請求項７または８
に記載の粒子径分布測定方法。 - 【請求項１２】 前記レーザ発光部を移動してレーザ光
を選択的に試料に照射する請求項７または８に記載の粒
子径分布測定方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26618299A JP3689278B2 (ja) | 1999-05-19 | 1999-09-20 | 粒子径分布測定装置および粒子径分布測定方法 |
| US09/568,907 US7087885B1 (en) | 1999-05-19 | 2000-05-11 | Particle size distribution measuring apparatus and method |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13803599 | 1999-05-19 | ||
| JP11-138035 | 1999-05-19 | ||
| JP26618299A JP3689278B2 (ja) | 1999-05-19 | 1999-09-20 | 粒子径分布測定装置および粒子径分布測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001033376A true JP2001033376A (ja) | 2001-02-09 |
| JP3689278B2 JP3689278B2 (ja) | 2005-08-31 |
Family
ID=26471179
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26618299A Expired - Lifetime JP3689278B2 (ja) | 1999-05-19 | 1999-09-20 | 粒子径分布測定装置および粒子径分布測定方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7087885B1 (ja) |
| JP (1) | JP3689278B2 (ja) |
Cited By (7)
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|---|---|---|---|---|
| JP2002243623A (ja) * | 2001-02-19 | 2002-08-28 | Horiba Ltd | 粒径分布測定装置 |
| JP2007024783A (ja) * | 2005-07-20 | 2007-02-01 | Shimadzu Corp | 粒度分布測定装置 |
| US7248363B2 (en) | 2003-10-15 | 2007-07-24 | Shimadzu Corporation | Particle size analyzer |
| EP1972925A1 (en) * | 2005-12-28 | 2008-09-24 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust gas analyzing device and exhaust gas analyzing method |
| WO2008142762A1 (ja) * | 2007-05-18 | 2008-11-27 | Shimadzu Corporation | 光学的測定方法および装置 |
| JPWO2012137686A1 (ja) * | 2011-04-01 | 2014-07-28 | 関西ペイント株式会社 | 粒子径の評価方法および評価装置 |
| JPWO2013031917A1 (ja) * | 2011-08-30 | 2015-03-23 | 関西ペイント株式会社 | 顔料分散体の評価方法および評価装置 |
Families Citing this family (9)
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|---|---|---|---|---|
| US20140226158A1 (en) * | 2004-03-06 | 2014-08-14 | Michael Trainer | Methods and apparatus for determining particle characteristics |
| WO2008037674A1 (de) * | 2006-09-25 | 2008-04-03 | Basf Se | Verfahren zur kontinuierlichen herstellung wasserabsorbierender polymerpartikel |
| EP2365313B1 (en) * | 2010-03-12 | 2015-08-26 | LS Instruments AG | Cross-correlation dynamic light scattering (DLS) method and system |
| CN104089929B (zh) * | 2014-07-11 | 2016-06-29 | 长沙理工大学 | 基于Mie散射理论的汽轮机蒸汽湿度测量方法 |
| EP3436798B1 (en) * | 2016-03-30 | 2021-10-13 | Sintrol Oy | Method for measuring the properties of particles in a medium and a device for measuring the properties of particles in a flue gas |
| CN107314958B (zh) * | 2017-06-02 | 2023-10-03 | 宁波爱立德汽车部件有限公司 | 一种带自定标装置的激光粉尘浓度测量装置及方法 |
| JP6961406B2 (ja) | 2017-07-05 | 2021-11-05 | 大塚電子株式会社 | 光学測定装置および光学測定方法 |
| CN110530783B (zh) * | 2018-05-24 | 2023-12-15 | 深圳市帝迈生物技术有限公司 | 用于流式细胞仪的侧向光束收集方法、装置及流式细胞仪 |
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| JP2722362B2 (ja) * | 1992-03-27 | 1998-03-04 | 三井金属鉱業株式会社 | 粒子または欠陥の大きさ情報の測定方法および装置 |
| US5416580A (en) * | 1993-07-07 | 1995-05-16 | General Signal Corporation | Methods and apparatus for determining small particle size distribution utilizing multiple light beams |
| US5576827A (en) * | 1994-04-15 | 1996-11-19 | Micromeritics Instrument Corporation | Apparatus and method for determining the size distribution of particles by light scattering |
| JP2956653B2 (ja) * | 1996-12-16 | 1999-10-04 | 日本電気株式会社 | パーティクルモニター装置 |
| DE69938992D1 (de) * | 1998-09-29 | 2008-08-14 | Horiba Ltd | Vorrichtung und Verfahren zur Messung der Teilchengrössenverteilung |
-
1999
- 1999-09-20 JP JP26618299A patent/JP3689278B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
2000
- 2000-05-11 US US09/568,907 patent/US7087885B1/en not_active Expired - Lifetime
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| US6970243B2 (en) | 2001-02-19 | 2005-11-29 | Horiba, Ltd. | Particle size distribution measuring apparatus |
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| EP1972925A4 (en) * | 2005-12-28 | 2013-01-23 | Toyota Motor Co Ltd | EXHAUST GAS ANALYSIS DEVICE AND EXHAUST GAS ANALYSIS PROCEDURE |
| WO2008142762A1 (ja) * | 2007-05-18 | 2008-11-27 | Shimadzu Corporation | 光学的測定方法および装置 |
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| JP6100161B2 (ja) * | 2011-04-01 | 2017-03-22 | 関西ペイント株式会社 | 粒子径の評価方法および評価装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| US7087885B1 (en) | 2006-08-08 |
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