JP2002022642A - 動的光散乱式粒径分布測定装置および粒径分布の測定方法 - Google Patents
動的光散乱式粒径分布測定装置および粒径分布の測定方法Info
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- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 工場配管などの流れのあるところで、測定対
象試料のブラウン運動速度を測定して、その粒径分布を
求めることができる動的光散乱式粒径分布測定装置およ
び粒径分布の測定方法を提供する。 【解決手段】 溶媒中に散乱しブラウン運動する粒子Ｃ
を有する測定対象試料Ｓにレーザ光Ｌａを照射して、前
記粒子Ｃによる後方散乱光Ｌｂを光検出器を用いて検出
し、この後方散乱光Ｌｂを用いて粒子径の分布を測定す
る動的光散乱式粒径分布測定装置１において、測定対象
試料Ｓを流す配管２から分岐して測定対象試料Ｓの流れ
が無視できる程度に小さくなる液溜め部３ａを形成する
分岐管３と、この分岐管３の液溜め部３ａを形成した部
分に設けた光透過窓４ａと、この光透過窓４ａの近傍の
分岐管３内から生じる後方散乱光Ｌｂを光検出器に集光
する光学系４ｂとを有する。
象試料のブラウン運動速度を測定して、その粒径分布を
求めることができる動的光散乱式粒径分布測定装置およ
び粒径分布の測定方法を提供する。 【解決手段】 溶媒中に散乱しブラウン運動する粒子Ｃ
を有する測定対象試料Ｓにレーザ光Ｌａを照射して、前
記粒子Ｃによる後方散乱光Ｌｂを光検出器を用いて検出
し、この後方散乱光Ｌｂを用いて粒子径の分布を測定す
る動的光散乱式粒径分布測定装置１において、測定対象
試料Ｓを流す配管２から分岐して測定対象試料Ｓの流れ
が無視できる程度に小さくなる液溜め部３ａを形成する
分岐管３と、この分岐管３の液溜め部３ａを形成した部
分に設けた光透過窓４ａと、この光透過窓４ａの近傍の
分岐管３内から生じる後方散乱光Ｌｂを光検出器に集光
する光学系４ｂとを有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、動的光散乱式粒径
分布測定装置および粒径分布の測定方法に関するもので
あり、より詳細には、工場ラインに組み込んだ形式の動
的光散乱式粒径分布測定装置および工場ラインに組み込
んた状態で行う粒径分布を測定方法に関するものであ
る。
分布測定装置および粒径分布の測定方法に関するもので
あり、より詳細には、工場ラインに組み込んだ形式の動
的光散乱式粒径分布測定装置および工場ラインに組み込
んた状態で行う粒径分布を測定方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来より、工場ラインなどの配管を流れ
る試料の粒径分布を測定することが求められており、流
れのある測定対象試料の粒径分布を測定するときは、一
般的にレーザ回折／散乱式粒径分布測定装置が用いられ
る。すなわち、工場配管の一部にレーザ光の入射窓と出
射窓とを形成し、測定対象試料が有する粒子によって生
じた散乱光を測定することによってその粒径分布を求め
ていた。
る試料の粒径分布を測定することが求められており、流
れのある測定対象試料の粒径分布を測定するときは、一
般的にレーザ回折／散乱式粒径分布測定装置が用いられ
る。すなわち、工場配管の一部にレーザ光の入射窓と出
射窓とを形成し、測定対象試料が有する粒子によって生
じた散乱光を測定することによってその粒径分布を求め
ていた。
【０００３】しかしながら、レーザ回折／散乱式粒径分
布測定装置で精度良く測定できる粒子径の測定範囲は
０．１μｍ〜２ｍｍであり、ナノメートルオーダーの粒
子径を有する微粒子の測定を精度良く行うことが難しか
った。
布測定装置で精度良く測定できる粒子径の測定範囲は
０．１μｍ〜２ｍｍであり、ナノメートルオーダーの粒
子径を有する微粒子の測定を精度良く行うことが難しか
った。
【０００４】一方、静止状態にある分散された微小粒子
の粒径分布を求める方法は従来よりある。すなわち、溶
媒中に散乱しブラウン運動する粒子を有する測定対象試
料にレーザ光を照射して、前記粒子のブラウン運動によ
る散乱光を用いて粒子径の分布を測定する動的光散乱式
粒径分布測定装置であって、粒子のブラウン運動速度に
対応するゆらぎ信号を観測し、ナノメートルオーダーの
超微粒子の粒径分布を算出することができる。
の粒径分布を求める方法は従来よりある。すなわち、溶
媒中に散乱しブラウン運動する粒子を有する測定対象試
料にレーザ光を照射して、前記粒子のブラウン運動によ
る散乱光を用いて粒子径の分布を測定する動的光散乱式
粒径分布測定装置であって、粒子のブラウン運動速度に
対応するゆらぎ信号を観測し、ナノメートルオーダーの
超微粒子の粒径分布を算出することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前記動的光散乱式粒径
分布測定装置は、測定対象試料に流れがある場合には、
その流速を補正するなどの必要があるが、工場ラインな
どでは管内の流速に分布があるから、これを補正するこ
とができなかった。すなわち、工場ラインのような流れ
のある部分においては、動的光散乱式の粒径分布の測定
を行うことができなかった。
分布測定装置は、測定対象試料に流れがある場合には、
その流速を補正するなどの必要があるが、工場ラインな
どでは管内の流速に分布があるから、これを補正するこ
とができなかった。すなわち、工場ラインのような流れ
のある部分においては、動的光散乱式の粒径分布の測定
を行うことができなかった。
【０００６】このため、工場ラインを流れる測定対象試
料のナノメートルオーダーの超微粒子の粒径分布を測定
するためには、作業者がバッチ処理的に工場ラインから
測定対象試料を取り出して、測定対象試料を静止状態に
してから測定するしかできなかった。
料のナノメートルオーダーの超微粒子の粒径分布を測定
するためには、作業者がバッチ処理的に工場ラインから
測定対象試料を取り出して、測定対象試料を静止状態に
してから測定するしかできなかった。
【０００７】そして、上述したバッチ処理的な粒径分布
の測定では、作業者が粒径分布の測定を行うために多く
の時間を要するため、リアルタイム性に欠けるという問
題があった。また、作業者が粒径分布測定装置によって
測定対象試料の異常などを判明した時点では、既にこの
試料を用いた工場の処理が行われていることがあり、多
大の損失を生み出すこともあった。
の測定では、作業者が粒径分布の測定を行うために多く
の時間を要するため、リアルタイム性に欠けるという問
題があった。また、作業者が粒径分布測定装置によって
測定対象試料の異常などを判明した時点では、既にこの
試料を用いた工場の処理が行われていることがあり、多
大の損失を生み出すこともあった。
【０００８】本発明は、上述のような課題を考慮に入れ
てなされたものであって、その目的は工場配管などの流
れのあるところで、測定対象試料のブラウン運動速度を
測定して、その粒径分布を求めることができる動的光散
乱式粒径分布測定装置および粒径分布の測定方法を提供
することである。
てなされたものであって、その目的は工場配管などの流
れのあるところで、測定対象試料のブラウン運動速度を
測定して、その粒径分布を求めることができる動的光散
乱式粒径分布測定装置および粒径分布の測定方法を提供
することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の動的光散乱式粒径分布測定装置は、溶媒中
に散乱しブラウン運動する粒子を有する測定対象試料に
レーザ光を照射して、前記粒子による後方散乱光を光検
出器を用いて検出し、この後方散乱光を用いて粒子径の
分布を測定する動的光散乱式粒径分布測定装置におい
て、測定対象試料を流す配管から分岐して測定対象試料
の流れが無視できる程度に小さくなる液溜め部を形成す
る分岐管と、この分岐管の液溜め部を形成した部分に設
けた光透過窓と、この光透過窓の近傍の分岐管内から生
じる後方散乱光を光検出器に集光する光学系とを有する
ことを特徴としている。
に、本発明の動的光散乱式粒径分布測定装置は、溶媒中
に散乱しブラウン運動する粒子を有する測定対象試料に
レーザ光を照射して、前記粒子による後方散乱光を光検
出器を用いて検出し、この後方散乱光を用いて粒子径の
分布を測定する動的光散乱式粒径分布測定装置におい
て、測定対象試料を流す配管から分岐して測定対象試料
の流れが無視できる程度に小さくなる液溜め部を形成す
る分岐管と、この分岐管の液溜め部を形成した部分に設
けた光透過窓と、この光透過窓の近傍の分岐管内から生
じる後方散乱光を光検出器に集光する光学系とを有する
ことを特徴としている。
【００１０】したがって、前記動的光散乱式粒径分布測
定装置を用いることにより、流れのある配管内を流れる
測定対象試料であっても、簡単に、流れが無視できる程
度に小さくなる（流れの零に近い）液溜め部を作ること
ができ、これによって通常ではライン内で測定できなか
った動的散乱理論を用いた微小粒子の粒径分布測定を行
うことができる。また、分岐管は測定対象試料を流す配
管に連通するものであるから、従来のバッチ処理的な測
定を行うものに比べてリアルタイムに観測することがで
きる。
定装置を用いることにより、流れのある配管内を流れる
測定対象試料であっても、簡単に、流れが無視できる程
度に小さくなる（流れの零に近い）液溜め部を作ること
ができ、これによって通常ではライン内で測定できなか
った動的散乱理論を用いた微小粒子の粒径分布測定を行
うことができる。また、分岐管は測定対象試料を流す配
管に連通するものであるから、従来のバッチ処理的な測
定を行うものに比べてリアルタイムに観測することがで
きる。
【００１１】前記流れの零に近い液溜め部とは、後方散
乱光の揺らぎが数十Ｈｚ以内に納まる程度の流速部分を
意味している。この液溜め部の位置は分岐管の形状によ
って異なっており、分岐管が配管に対して１箇所だけ連
通連結されるものである場合には、分岐管の終端部分に
液溜め部が形成され、光透過窓は分岐管の終端を形成す
るものとすることが望ましい。
乱光の揺らぎが数十Ｈｚ以内に納まる程度の流速部分を
意味している。この液溜め部の位置は分岐管の形状によ
って異なっており、分岐管が配管に対して１箇所だけ連
通連結されるものである場合には、分岐管の終端部分に
液溜め部が形成され、光透過窓は分岐管の終端を形成す
るものとすることが望ましい。
【００１２】また、前記分岐管を配管に取付ける角度は
流れ方向に対してより鈍角に取付けると分岐管内の測定
対象試料の置換を速くすることができ、より鋭角に取り
付けると液溜め部における流速を遅くすることができ
る。同様に、分岐部における分岐管の径を太くすると置
換を速くすることができ、細くすると液溜め部における
流速を遅くすることができる。さらに、分岐管の長さを
短くすると置換を速くすることができ、長くすると液溜
め部における流速を遅くすることができる。
流れ方向に対してより鈍角に取付けると分岐管内の測定
対象試料の置換を速くすることができ、より鋭角に取り
付けると液溜め部における流速を遅くすることができ
る。同様に、分岐部における分岐管の径を太くすると置
換を速くすることができ、細くすると液溜め部における
流速を遅くすることができる。さらに、分岐管の長さを
短くすると置換を速くすることができ、長くすると液溜
め部における流速を遅くすることができる。
【００１３】したがって、前記分岐管は適宜に継ぎ足し
可能な幾つかの調節管を有して、その長さや径を調節可
能とすることが望ましい。そして、この調節管には分岐
管の径を徐々に変えることにより液溜め部における流速
を遅くするものがあってもよい。
可能な幾つかの調節管を有して、その長さや径を調節可
能とすることが望ましい。そして、この調節管には分岐
管の径を徐々に変えることにより液溜め部における流速
を遅くするものがあってもよい。
【００１４】前記分岐管が上流側と下流側の２箇所にお
いて配管に接続されるものである場合には、光透過窓は
分岐管の適所の側面を形成するように設けることができ
る。この場合、分岐管の適所に配管から分岐管への測定
対象試料の流入を阻止する流量調節弁を形成することが
望ましい。すなわち、この流量調節弁を制御することに
より、動的光散乱式の粒径分布測定を行なうときには分
岐管内の測定対象試料の流れを止めてより正確な測定を
行うことができ、分岐管内の測定対象試料の流れを速く
することにより分岐管内の測定試料の置換を速く行うこ
とが可能となる。
いて配管に接続されるものである場合には、光透過窓は
分岐管の適所の側面を形成するように設けることができ
る。この場合、分岐管の適所に配管から分岐管への測定
対象試料の流入を阻止する流量調節弁を形成することが
望ましい。すなわち、この流量調節弁を制御することに
より、動的光散乱式の粒径分布測定を行なうときには分
岐管内の測定対象試料の流れを止めてより正確な測定を
行うことができ、分岐管内の測定対象試料の流れを速く
することにより分岐管内の測定試料の置換を速く行うこ
とが可能となる。
【００１５】また、前記流量制御弁は分岐管が配管に対
して１箇所だけ連通連結されるものである場合にも用い
ることができる。
して１箇所だけ連通連結されるものである場合にも用い
ることができる。
【００１６】さらに、分岐管が上流側と下流側の２箇所
において配管に接続されるものである場合には、光透過
窓を形成した液溜め部における分岐管の径を大きくする
ことにより、液溜め部における流速を部分的に遅くする
ことも可能である。
において配管に接続されるものである場合には、光透過
窓を形成した液溜め部における分岐管の径を大きくする
ことにより、液溜め部における流速を部分的に遅くする
ことも可能である。
【００１７】加えて、分岐管が上流側と下流側の２箇所
において配管に接続されるものである場合においても、
分岐管と配管との接続部における角度、分岐管の径が測
定対象試料の置換の速さや液溜め部における流速に大き
な影響を及ぼしており、分岐管の長さも幾らか関係して
いるので、分岐管の形状を配管内の測定対象試料の流速
や粘度などから適切に設定する。
において配管に接続されるものである場合においても、
分岐管と配管との接続部における角度、分岐管の径が測
定対象試料の置換の速さや液溜め部における流速に大き
な影響を及ぼしており、分岐管の長さも幾らか関係して
いるので、分岐管の形状を配管内の測定対象試料の流速
や粘度などから適切に設定する。
【００１８】本発明の粒径分布の測定方法は、溶媒中に
散乱しブラウン運動する粒子を有する測定対象試料にレ
ーザ光を照射して、前記粒子による後方散乱光を光検出
器を用いて検出し、この後方散乱光を用いて粒子径の分
布を測定する動的光散乱式粒径分布測定装置を用いた粒
径分布の測定方法であって、測定対象試料を流す配管か
ら分岐管を用いて測定対象試料の流れを分岐し、この流
れが無視できる程度に小さくなる液溜め部を形成する一
方、この液溜め部に面する位置に光透過窓を形成し、か
つ、この光透過窓の近傍の分岐管内から生じる後方散乱
光を用いて粒子径の分布を測定することを特徴としてい
る。
散乱しブラウン運動する粒子を有する測定対象試料にレ
ーザ光を照射して、前記粒子による後方散乱光を光検出
器を用いて検出し、この後方散乱光を用いて粒子径の分
布を測定する動的光散乱式粒径分布測定装置を用いた粒
径分布の測定方法であって、測定対象試料を流す配管か
ら分岐管を用いて測定対象試料の流れを分岐し、この流
れが無視できる程度に小さくなる液溜め部を形成する一
方、この液溜め部に面する位置に光透過窓を形成し、か
つ、この光透過窓の近傍の分岐管内から生じる後方散乱
光を用いて粒子径の分布を測定することを特徴としてい
る。
【００１９】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の動的光散乱式粒
径分布測定装置１の一実施例を示す図であり、２は例え
ば工場ラインの配管である。本例の配管２は半導体ウエ
ハの研磨に用いる研磨材Ｃ（粒子）を溶媒中に分散させ
てなる液体を流通させるものであり、前記動的光散乱式
粒径分布測定装置１は測定対象試料Ｓとして研磨材Ｃの
粒径分布を測定する。
径分布測定装置１の一実施例を示す図であり、２は例え
ば工場ラインの配管である。本例の配管２は半導体ウエ
ハの研磨に用いる研磨材Ｃ（粒子）を溶媒中に分散させ
てなる液体を流通させるものであり、前記動的光散乱式
粒径分布測定装置１は測定対象試料Ｓとして研磨材Ｃの
粒径分布を測定する。
【００２０】３は前記配管２から分岐する分岐管、４は
この分岐管３の終端部に固定配置された測定部、５はこ
の測定部４と接続された演算部である。すなわち、本例
の動的光散乱式粒径分布測定装置１は分岐管３と、測定
部４と、演算部５とを有している。
この分岐管３の終端部に固定配置された測定部、５はこ
の測定部４と接続された演算部である。すなわち、本例
の動的光散乱式粒径分布測定装置１は分岐管３と、測定
部４と、演算部５とを有している。
【００２１】前記分岐管３は配管２に対して角度θを有
して連通連結するように設置されるものであり、その長
さＬや径φは測定対象試料Ｓの流速Ｖや粘度などから適
宜定められて、分岐管３の終端部分に測定対象試料Ｓの
流れが無視できる程度に小さくなる液溜め部３ａを形成
するように構成している。
して連通連結するように設置されるものであり、その長
さＬや径φは測定対象試料Ｓの流速Ｖや粘度などから適
宜定められて、分岐管３の終端部分に測定対象試料Ｓの
流れが無視できる程度に小さくなる液溜め部３ａを形成
するように構成している。
【００２２】通常、動的光散乱式粒径分布測定装置１で
は散乱光に生じる揺らぎが数十Ｈｚ以下に納まる程度の
測定対象試料Ｓの流動が測定値に悪影響を及ぼすことは
ない。したがって、前記分岐管３の角度θ，径φ，長さ
Ｌは液溜め部３ａにおける測定対象試料Ｓの流速が、測
定値に数十Ｈｚの揺らぎを生じさせない程度の流速にな
るように経験的に求めることができる。
は散乱光に生じる揺らぎが数十Ｈｚ以下に納まる程度の
測定対象試料Ｓの流動が測定値に悪影響を及ぼすことは
ない。したがって、前記分岐管３の角度θ，径φ，長さ
Ｌは液溜め部３ａにおける測定対象試料Ｓの流速が、測
定値に数十Ｈｚの揺らぎを生じさせない程度の流速にな
るように経験的に求めることができる。
【００２３】前記測定部４は分岐管３に面する位置に光
透過窓４ａを形成すると共に、この光透過窓４ａのすぐ
内側にレンズ４ｂを配置しており、図外のレーザ光源か
らのレーザ光Ｌａがレンズ４ｂおよび光透過窓４ａを介
して測定対象試料Ｓに照射されるようにしている。ま
た、測定対象試料Ｓのブラウン運動する粒子（研磨材
Ｃ）によって生じる後方散乱光Ｌｂがレンズ４ｂによっ
て図外の光検出器に集光するようにしている。
透過窓４ａを形成すると共に、この光透過窓４ａのすぐ
内側にレンズ４ｂを配置しており、図外のレーザ光源か
らのレーザ光Ｌａがレンズ４ｂおよび光透過窓４ａを介
して測定対象試料Ｓに照射されるようにしている。ま
た、測定対象試料Ｓのブラウン運動する粒子（研磨材
Ｃ）によって生じる後方散乱光Ｌｂがレンズ４ｂによっ
て図外の光検出器に集光するようにしている。
【００２４】すなわち、前記測定部４は光透過窓４ａを
介して分岐管３内にレーザ光Ｌａを照射し、分岐管３内
の液溜め部３ａの測定対象試料Ｓから生じる後方散乱光
Ｌｂを図外の光検出器によって検出して粒径分布を測定
する光学系としてのレンズ４ｂを有している。つまり、
前記レンズ４ｂ（光学系Ｌの一部）の焦点位置を測定部
４から見て光透過窓４ａの外面部に合わせることによ
り、測定対象試料Ｓの濃度が濃い場合であっても、その
粒径分布を測定することができる。
介して分岐管３内にレーザ光Ｌａを照射し、分岐管３内
の液溜め部３ａの測定対象試料Ｓから生じる後方散乱光
Ｌｂを図外の光検出器によって検出して粒径分布を測定
する光学系としてのレンズ４ｂを有している。つまり、
前記レンズ４ｂ（光学系Ｌの一部）の焦点位置を測定部
４から見て光透過窓４ａの外面部に合わせることによ
り、測定対象試料Ｓの濃度が濃い場合であっても、その
粒径分布を測定することができる。
【００２５】演算部５は前記測定部４に対して通信線５
ａによって接続されるものであり、測定部４によって測
定された後方散乱光Ｌｂを用いた演算によって前記研磨
材Ｃの粒径分布を求めることができる。なお、本例では
演算部５は汎用コンピュータであり、測定部４と別体に
構成することにより、画面５ｄに測定結果を分かりやす
く表示したり、測定値の管理や集計を容易に行えるよう
にしているが、本発明の動的光散乱式粒径分布測定装置
１は測定部４と演算部５を別体にすることを限定するも
のではない。
ａによって接続されるものであり、測定部４によって測
定された後方散乱光Ｌｂを用いた演算によって前記研磨
材Ｃの粒径分布を求めることができる。なお、本例では
演算部５は汎用コンピュータであり、測定部４と別体に
構成することにより、画面５ｄに測定結果を分かりやす
く表示したり、測定値の管理や集計を容易に行えるよう
にしているが、本発明の動的光散乱式粒径分布測定装置
１は測定部４と演算部５を別体にすることを限定するも
のではない。
【００２６】図２は本発明の動的光散乱式粒径分布測定
装置の別の例を示す図である。図２において、図１と同
じ符号を付した部材は同一または同等の部材であるか
ら、その詳細な説明を省略する。
装置の別の例を示す図である。図２において、図１と同
じ符号を付した部材は同一または同等の部材であるか
ら、その詳細な説明を省略する。
【００２７】図２において、６，７は前記分岐管３に連
通連結される調節管であって、それぞれ長さＬ1 ，Ｌ2
を有している。そして、分岐管３の端部に形成されたフ
ランジ３ｂと調節管６の一端側に形成されたフランジ６
ａ、および調節管６の他端側に形成されたフランジ６ｂ
と調節管７の一端側に形成されたフランジ７ａが重なり
あった状態で取り付けられることにより、長さＬ’を有
する分岐管３’を形成する。そして、調節管７の他端側
に形成されたフランジ７ｂが測定部４に取り付けられ
る。
通連結される調節管であって、それぞれ長さＬ1 ，Ｌ2
を有している。そして、分岐管３の端部に形成されたフ
ランジ３ｂと調節管６の一端側に形成されたフランジ６
ａ、および調節管６の他端側に形成されたフランジ６ｂ
と調節管７の一端側に形成されたフランジ７ａが重なり
あった状態で取り付けられることにより、長さＬ’を有
する分岐管３’を形成する。そして、調節管７の他端側
に形成されたフランジ７ｂが測定部４に取り付けられ
る。
【００２８】すなわち、調節管６，７によって分岐管
３’の長さを調節することができる。また、本例の調節
管６，７はその径を徐々に絞るようにその内周面をテー
パ面としており、調節管７の他端側の内径φ’を絞るこ
とにより、液溜め部３ａにおける測定対象試料Ｓの流速
を遅くするようにしている。しかしながら、本発明は分
岐管３’の端部における内径φ’を絞ることに限定する
ものではなく、調節管６，７を分岐管３と同径にしても
よい。また、調節管６，７はその内周面がテーパ状にな
っていることを限定するものではなく、段階的に径を絞
るようにしてもよい。
３’の長さを調節することができる。また、本例の調節
管６，７はその径を徐々に絞るようにその内周面をテー
パ面としており、調節管７の他端側の内径φ’を絞るこ
とにより、液溜め部３ａにおける測定対象試料Ｓの流速
を遅くするようにしている。しかしながら、本発明は分
岐管３’の端部における内径φ’を絞ることに限定する
ものではなく、調節管６，７を分岐管３と同径にしても
よい。また、調節管６，７はその内周面がテーパ状にな
っていることを限定するものではなく、段階的に径を絞
るようにしてもよい。
【００２９】図３は本発明の動的光散乱式粒径分布測定
装置１の別の変形例を示す図である。図３において図
１，２と同じ符号を付した部材は同一または同等の部材
であるから、詳細な説明を省略する。
装置１の別の変形例を示す図である。図３において図
１，２と同じ符号を付した部材は同一または同等の部材
であるから、詳細な説明を省略する。
【００３０】図３において、８は配管２の上流側の分岐
点から下流側の合流点までを連通連結する分岐管、９は
この分岐管８の側面に形成された光透過窓、１０は分岐
管８の上流側に設けられた電磁弁（流量調節弁）であ
る。
点から下流側の合流点までを連通連結する分岐管、９は
この分岐管８の側面に形成された光透過窓、１０は分岐
管８の上流側に設けられた電磁弁（流量調節弁）であ
る。
【００３１】前記分岐管８は分岐点において角度θ1 を
有して配管２から分岐する内径φ1の管であり、合流点
において角度θ2 を有して配管２に合流する。また、分
岐管８の中間部分には分岐点における内径φ1 よりも大
きな内径φ2 の径拡大部を有しており、この部分に液溜
め部８ａを形成している。
有して配管２から分岐する内径φ1の管であり、合流点
において角度θ2 を有して配管２に合流する。また、分
岐管８の中間部分には分岐点における内径φ1 よりも大
きな内径φ2 の径拡大部を有しており、この部分に液溜
め部８ａを形成している。
【００３２】すなわち、分岐点における分岐管８内の流
速をＶ1 とすると、液溜め部８ａにおける流速Ｖ2 は
（φ1 ／φ2 ）2 倍のＶ1 となり、内径φ2 の径を拡大
すれば液溜め部８ａにおける流速Ｖ2 を遅くすることが
できる。また、前記分岐管８の内径はテーパ面によって
徐々に変化させているので、分岐管８の内径の変化によ
って測定対象試料Ｓに溜まりが生じることはない。しか
しながら、本発明は分岐管８の内径を変化させることに
限定するものではない。
速をＶ1 とすると、液溜め部８ａにおける流速Ｖ2 は
（φ1 ／φ2 ）2 倍のＶ1 となり、内径φ2 の径を拡大
すれば液溜め部８ａにおける流速Ｖ2 を遅くすることが
できる。また、前記分岐管８の内径はテーパ面によって
徐々に変化させているので、分岐管８の内径の変化によ
って測定対象試料Ｓに溜まりが生じることはない。しか
しながら、本発明は分岐管８の内径を変化させることに
限定するものではない。
【００３３】前記電磁弁１０は演算部５からの指令によ
って開閉するものであり、例えば、動的光散乱式の粒径
分布の測定を行なう間は電磁弁１０を閉じることによ
り、液溜め部８ａにおける測定対象試料Ｓの流れを完全
に止めることができる。また、電磁弁１０を開くことに
より、分岐管８内の測定対象試料Ｓを置換することがで
きる。
って開閉するものであり、例えば、動的光散乱式の粒径
分布の測定を行なう間は電磁弁１０を閉じることによ
り、液溜め部８ａにおける測定対象試料Ｓの流れを完全
に止めることができる。また、電磁弁１０を開くことに
より、分岐管８内の測定対象試料Ｓを置換することがで
きる。
【００３４】本例のように分岐管８内に電磁弁１０を設
けることにより、分岐管８内を流れる測定対象試料Ｓの
流れを制御することができ、粒径分布の測定時には電磁
弁１０を閉じることで測定対象試料Ｓの流れを止めて、
より正確な分析を可能としている。一方、その他のとき
には電磁弁１０を開くことで分岐管８内の測定対象試料
Ｓの置換を速くすることができ、それだけ、リアルタイ
ム性を向上することができる。
けることにより、分岐管８内を流れる測定対象試料Ｓの
流れを制御することができ、粒径分布の測定時には電磁
弁１０を閉じることで測定対象試料Ｓの流れを止めて、
より正確な分析を可能としている。一方、その他のとき
には電磁弁１０を開くことで分岐管８内の測定対象試料
Ｓの置換を速くすることができ、それだけ、リアルタイ
ム性を向上することができる。
【００３５】なお、本発明は電磁弁１０を開閉するタイ
ミングを限定するものではなく、粒径分布の測定時には
電磁弁１０を閉じていれば、常時電磁弁１０を開いてい
るものであっても、粒径分布の測定前に所定時間だけ電
磁弁１０を開くものであってもよい。
ミングを限定するものではなく、粒径分布の測定時には
電磁弁１０を閉じていれば、常時電磁弁１０を開いてい
るものであっても、粒径分布の測定前に所定時間だけ電
磁弁１０を開くものであってもよい。
【００３６】前記配管２に対する分岐管８の取付け角度
θ1 ，θ2 は分岐管８に対する測定対象試料Ｓの流量を
調節するものであり、角度θ1 ，θ2 が測定対象試料Ｓ
の流れの方向を鈍角に変えるように取り付ければ、分岐
管８を通る測定対象試料Ｓの流量を増やして、その置換
を速くすることができ、測定対象試料Ｓの流れの方向を
鋭角に変えるように取り付ければ、液溜め部８ａにおけ
る測定対象試料Ｓの流れを遅くすることができる。同様
に、分岐管８の内径φ1 を太くすれば分岐管８を通る測
定対象試料Ｓの置換を速くすることができ、内径φ1 を
細くすれば液溜め部８ａにおける測定対象試料Ｓの流れ
を遅くすることができる。
θ1 ，θ2 は分岐管８に対する測定対象試料Ｓの流量を
調節するものであり、角度θ1 ，θ2 が測定対象試料Ｓ
の流れの方向を鈍角に変えるように取り付ければ、分岐
管８を通る測定対象試料Ｓの流量を増やして、その置換
を速くすることができ、測定対象試料Ｓの流れの方向を
鋭角に変えるように取り付ければ、液溜め部８ａにおけ
る測定対象試料Ｓの流れを遅くすることができる。同様
に、分岐管８の内径φ1 を太くすれば分岐管８を通る測
定対象試料Ｓの置換を速くすることができ、内径φ1 を
細くすれば液溜め部８ａにおける測定対象試料Ｓの流れ
を遅くすることができる。
【００３７】
【発明の効果】上述したように、本発明の動的光散乱式
粒径分布測定装置および粒径分布の測定方法を用いるこ
とにより、流れのある配管内を流れる測定対象試料であ
っても、分岐管によって簡単に、流れが無視できる程度
に小さくなる液溜め部を作ることができ、これによって
通常ではライン内でリアルタイムに測定できなかった動
的散乱理論を用いた微小粒子の粒径分布測定をリアルタ
イムに行うことができる。
粒径分布測定装置および粒径分布の測定方法を用いるこ
とにより、流れのある配管内を流れる測定対象試料であ
っても、分岐管によって簡単に、流れが無視できる程度
に小さくなる液溜め部を作ることができ、これによって
通常ではライン内でリアルタイムに測定できなかった動
的散乱理論を用いた微小粒子の粒径分布測定をリアルタ
イムに行うことができる。
【図１】本発明の動的光散乱式粒径分布測定装置の一例
を示す図である。
を示す図である。
【図２】前記動的光散乱式粒径分布測定装置の変形例を
示す図である。
示す図である。
【図３】前記動的光散乱式粒径分布測定装置の別の変形
例を示す図である。
例を示す図である。
１…動的光散乱式粒径分布測定装置、２…配管、３，
３’，８…分岐管、３ａ，８ａ…液溜め部、４ａ，９…
光透過窓、４ｂ…光学系、Ｌａ…レーザ光、Ｌｂ…後方
散乱光、Ｃ…粒子、Ｓ…測定対象試料。
３’，８…分岐管、３ａ，８ａ…液溜め部、４ａ，９…
光透過窓、４ｂ…光学系、Ｌａ…レーザ光、Ｌｂ…後方
散乱光、Ｃ…粒子、Ｓ…測定対象試料。
Claims (2)
- 【請求項１】 溶媒中に散乱しブラウン運動する粒子を
有する測定対象試料にレーザ光を照射して、前記粒子に
よる後方散乱光を光検出器を用いて検出し、この後方散
乱光を用いて粒子径の分布を測定する動的光散乱式粒径
分布測定装置において、測定対象試料を流す配管から分
岐して測定対象試料の流れが無視できる程度に小さくな
る液溜め部を形成する分岐管と、この分岐管の液溜め部
を形成した部分に設けた光透過窓と、この光透過窓の近
傍の分岐管内から生じる後方散乱光を光検出器に集光す
る光学系とを有することを特徴とする動的光散乱式粒径
分布測定装置。 - 【請求項２】 溶媒中に散乱しブラウン運動する粒子を
有する測定対象試料にレーザ光を照射して、前記粒子に
よる後方散乱光を光検出器を用いて検出し、この後方散
乱光を用いて粒子径の分布を測定する動的光散乱式粒径
分布測定装置を用いた粒径分布の測定方法であって、測
定対象試料を流す配管から分岐管を用いて測定対象試料
の流れを分岐し、この流れが無視できる程度に小さくな
る液溜め部を形成する一方、この液溜め部に面する位置
に光透過窓を形成し、かつ、この光透過窓の近傍の分岐
管内から生じる後方散乱光を用いて粒子径の分布を測定
することを特徴とする粒径分布の測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000207355A JP2002022642A (ja) | 2000-07-07 | 2000-07-07 | 動的光散乱式粒径分布測定装置および粒径分布の測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000207355A JP2002022642A (ja) | 2000-07-07 | 2000-07-07 | 動的光散乱式粒径分布測定装置および粒径分布の測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002022642A true JP2002022642A (ja) | 2002-01-23 |
Family
ID=18704124
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000207355A Pending JP2002022642A (ja) | 2000-07-07 | 2000-07-07 | 動的光散乱式粒径分布測定装置および粒径分布の測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002022642A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100964798B1 (ko) | 2010-04-08 | 2010-06-21 | (주)플록마스터 | 플록 센서 조립체 |
| CN102213669A (zh) * | 2011-03-17 | 2011-10-12 | 上海理工大学 | 一种图像动态光散射纳米颗粒粒度测量装置及方法 |
| JP2013542441A (ja) * | 2010-11-01 | 2013-11-21 | エンパイア テクノロジー ディベロップメント エルエルシー | ナノ粒子検出器 |
| CN108680477A (zh) * | 2018-01-12 | 2018-10-19 | 浙江大学 | 基于激光测试技术和透明土可视化的管涌试验装置及方法 |
| JPWO2018105605A1 (ja) * | 2016-12-06 | 2019-10-24 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 流速分布計測方法及び粒径計測方法 |
| JP2020109419A (ja) * | 2015-03-30 | 2020-07-16 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 粒子径計測方法及びその装置 |
| KR102263744B1 (ko) * | 2021-03-04 | 2021-06-10 | (주)싸이젠텍 | 레이저 회절방식을 이용한 입자분석기 |
| CN113906166A (zh) * | 2019-12-27 | 2022-01-07 | 昭和电工株式会社 | 氟气制造装置及光散射检测器 |
-
2000
- 2000-07-07 JP JP2000207355A patent/JP2002022642A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100964798B1 (ko) | 2010-04-08 | 2010-06-21 | (주)플록마스터 | 플록 센서 조립체 |
| JP2013542441A (ja) * | 2010-11-01 | 2013-11-21 | エンパイア テクノロジー ディベロップメント エルエルシー | ナノ粒子検出器 |
| CN102213669A (zh) * | 2011-03-17 | 2011-10-12 | 上海理工大学 | 一种图像动态光散射纳米颗粒粒度测量装置及方法 |
| JP2020109419A (ja) * | 2015-03-30 | 2020-07-16 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 粒子径計測方法及びその装置 |
| JPWO2018105605A1 (ja) * | 2016-12-06 | 2019-10-24 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 流速分布計測方法及び粒径計測方法 |
| US11280652B2 (en) | 2016-12-06 | 2022-03-22 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | Flow velocity distribution measuring method and particle size measuring method |
| CN108680477A (zh) * | 2018-01-12 | 2018-10-19 | 浙江大学 | 基于激光测试技术和透明土可视化的管涌试验装置及方法 |
| CN108680477B (zh) * | 2018-01-12 | 2024-04-12 | 浙江大学 | 基于激光测试技术和透明土可视化的管涌试验装置及方法 |
| CN113906166A (zh) * | 2019-12-27 | 2022-01-07 | 昭和电工株式会社 | 氟气制造装置及光散射检测器 |
| CN113906166B (zh) * | 2019-12-27 | 2024-02-09 | 株式会社力森诺科 | 氟气制造装置及光散射检测器 |
| KR102263744B1 (ko) * | 2021-03-04 | 2021-06-10 | (주)싸이젠텍 | 레이저 회절방식을 이용한 입자분석기 |
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