JP2002090284A - 濁度および微粒子の測定方法と装置 - Google Patents
濁度および微粒子の測定方法と装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】半導体レーザを用いた濁度測定装置では、従来
にない低濁度を安定して測定できるが、光ビーム幅以上
の粒子や脱色微粒子に対して測定値が小さくなること
や、光ビームの強度分布があるため微粒子の光ビーム中
の通過位置により、測定値が異なってカウントされるこ
とがある。本発明はこの課題を解決した濁度および微粒
子の測定方法と装置を提供することにある。 【解決手段】微粒子の粒径により散乱光方式と光遮断方
式を組み合わせること、および、半導体レーザから出力
される光ビームを均一な強度分布に変換する光学素子を
用いること、またこの光学素子に均一な強度分布に光ビ
ームを整形するホログラムをを用いることで解決でき
る。
にない低濁度を安定して測定できるが、光ビーム幅以上
の粒子や脱色微粒子に対して測定値が小さくなること
や、光ビームの強度分布があるため微粒子の光ビーム中
の通過位置により、測定値が異なってカウントされるこ
とがある。本発明はこの課題を解決した濁度および微粒
子の測定方法と装置を提供することにある。 【解決手段】微粒子の粒径により散乱光方式と光遮断方
式を組み合わせること、および、半導体レーザから出力
される光ビームを均一な強度分布に変換する光学素子を
用いること、またこの光学素子に均一な強度分布に光ビ
ームを整形するホログラムをを用いることで解決でき
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は濁度および微粒子の
測定方法とその装置に関する。
測定方法とその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】１９９６年のクリプトスポリジウム流出
事故により、「クリプトスポリジウムによって水道原水
が汚染されるおそれのある浄水場ではろ過池出口の濁度
を０．１度以下に維持すること」という暫定対策指針が
厚生省から発表され、濁度０．１度以下を安定に測定で
きるオンラインの濁度計が必要となった。そして、これ
までに半導体レーザを光源に用い、微粒子が光ビームを
通過する際に生じる回折縞をカウントし、カウント数を
濁度に変換する特開平７−４９３０２号公報に記載のレ
ーザ濁度計や、微粒子が光ビームを通過する際に、粒径
に応じた波高値で観測される散乱光を粒径区分ごとにカ
ウントし、カウントされた一つ一つの信号を微粒子の大
きさに応じた濁度に変換する本発明者らが出願中の特開
平１０−３１１７８４号公報に記載の微粒子カウント式
高感度濁度計などが開発されている。また、前記事故以
降の上水分野では、微粒子監視が普及し始めている。
事故により、「クリプトスポリジウムによって水道原水
が汚染されるおそれのある浄水場ではろ過池出口の濁度
を０．１度以下に維持すること」という暫定対策指針が
厚生省から発表され、濁度０．１度以下を安定に測定で
きるオンラインの濁度計が必要となった。そして、これ
までに半導体レーザを光源に用い、微粒子が光ビームを
通過する際に生じる回折縞をカウントし、カウント数を
濁度に変換する特開平７−４９３０２号公報に記載のレ
ーザ濁度計や、微粒子が光ビームを通過する際に、粒径
に応じた波高値で観測される散乱光を粒径区分ごとにカ
ウントし、カウントされた一つ一つの信号を微粒子の大
きさに応じた濁度に変換する本発明者らが出願中の特開
平１０−３１１７８４号公報に記載の微粒子カウント式
高感度濁度計などが開発されている。また、前記事故以
降の上水分野では、微粒子監視が普及し始めている。
【０００３】微粒子カウンタの測定方式には、光ビーム
を試料水に照射し、光ビームの観測領域を微粒子が通過
したときに生ずる散乱光パルス信号をカウントする散乱
光方式と、光ビームの観測領域を微粒子が通過したとき
に生ずる、透過光量の減光パルス信号をカウントする光
遮断方式とがある。光遮断方式の最小検出粒径は１〜２
μｍであり、この粒径以上が光遮断方式の測定粒径とな
る。散乱光方式の最小検出粒径はパルス信号を検出する
受光光学系の位置によって異なるが、側方散乱光方式で
０．１μｍ以下、前方散乱光方式で０．１〜０．２μｍ
である。側方散乱方式では、前記クリプトスポリジウム
などの生物ように大きさがある程度揃い、屈折率が水に
近い物質に対してほとんど感度を持たない場合があるこ
とが知られている。前方散乱光方式の場合は、前記生物
のように光ビームの波長と比較して同程度以上に大きく
なると、ほとんどが前方に向けて光ビームが散乱される
ようになるので、側方散乱光方式と比較すると屈折率に
対する影響は非常に小さいが、吸収成分を検出していな
い分だけ光遮断方式より粒径に対する感度が小さくな
り、実際の大きさより小さい利粒子としてカウントされ
る場合がある。
を試料水に照射し、光ビームの観測領域を微粒子が通過
したときに生ずる散乱光パルス信号をカウントする散乱
光方式と、光ビームの観測領域を微粒子が通過したとき
に生ずる、透過光量の減光パルス信号をカウントする光
遮断方式とがある。光遮断方式の最小検出粒径は１〜２
μｍであり、この粒径以上が光遮断方式の測定粒径とな
る。散乱光方式の最小検出粒径はパルス信号を検出する
受光光学系の位置によって異なるが、側方散乱光方式で
０．１μｍ以下、前方散乱光方式で０．１〜０．２μｍ
である。側方散乱方式では、前記クリプトスポリジウム
などの生物ように大きさがある程度揃い、屈折率が水に
近い物質に対してほとんど感度を持たない場合があるこ
とが知られている。前方散乱光方式の場合は、前記生物
のように光ビームの波長と比較して同程度以上に大きく
なると、ほとんどが前方に向けて光ビームが散乱される
ようになるので、側方散乱光方式と比較すると屈折率に
対する影響は非常に小さいが、吸収成分を検出していな
い分だけ光遮断方式より粒径に対する感度が小さくな
り、実際の大きさより小さい利粒子としてカウントされ
る場合がある。
【０００４】上水分野では、クリプトスポリジウム相当
径の４〜６μｍの粒子を監視することと、前記クリプト
スポリジウムや浄水中にしばしば含まれる藻類は、校正
に用いる標準粒子より屈折率が水に近いので、散乱光方
式のパルス信号が小さくなるという理由から、主に光遮
断方式が採用されている。
径の４〜６μｍの粒子を監視することと、前記クリプト
スポリジウムや浄水中にしばしば含まれる藻類は、校正
に用いる標準粒子より屈折率が水に近いので、散乱光方
式のパルス信号が小さくなるという理由から、主に光遮
断方式が採用されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前記半導体レーザを用
いた濁度計は、従来にない低濁度を安定して測定できる
という利点を持つが、その反面、以下に述べる二つの問
題がある。第一の問題は、濁度の測定値が手分析値（積
分球方式）より小さくなる場合があることである。この
原因は主に二つあり、その一つは前記半導体レーザを用
いた濁度計は光ビームを絞っているため、ビーム幅以上
の粒子が通過した場合、見かけの粒径が小さくカウント
されてしまうことである。例えば、前記微粒子カウント
式の場合、約１０μｍの粒子までは対応するが、それ以
上の大きさの粒子は１０μｍ相当として濁度に変換され
てしまうことがある。ほとんどの飲料水の中には１０μ
ｍ以上の粒子が含まれていないため、通常は問題ないの
であるが、藻類を多く含む原水を取水している浄水場な
どでは、凝集阻害などにより、ろ過水中に１０μｍ以上
の粒子やフロックがしばしば検出され、濁度が手分析値
より小さくなる場合がある。また、二つ目の原因は塩素
と接触した藻類がろ過池から流出した場合、前記藻類は
脱色によって散乱光が小さくなっているため、散乱光量
の他に透過光量（吸収成分）を検出する積分球方式の濁
度計より測定値が小さくなる場合があることである。
いた濁度計は、従来にない低濁度を安定して測定できる
という利点を持つが、その反面、以下に述べる二つの問
題がある。第一の問題は、濁度の測定値が手分析値（積
分球方式）より小さくなる場合があることである。この
原因は主に二つあり、その一つは前記半導体レーザを用
いた濁度計は光ビームを絞っているため、ビーム幅以上
の粒子が通過した場合、見かけの粒径が小さくカウント
されてしまうことである。例えば、前記微粒子カウント
式の場合、約１０μｍの粒子までは対応するが、それ以
上の大きさの粒子は１０μｍ相当として濁度に変換され
てしまうことがある。ほとんどの飲料水の中には１０μ
ｍ以上の粒子が含まれていないため、通常は問題ないの
であるが、藻類を多く含む原水を取水している浄水場な
どでは、凝集阻害などにより、ろ過水中に１０μｍ以上
の粒子やフロックがしばしば検出され、濁度が手分析値
より小さくなる場合がある。また、二つ目の原因は塩素
と接触した藻類がろ過池から流出した場合、前記藻類は
脱色によって散乱光が小さくなっているため、散乱光量
の他に透過光量（吸収成分）を検出する積分球方式の濁
度計より測定値が小さくなる場合があることである。
【０００６】第二の問題は、半導体レーザを用いた濁度
計や微粒子カウンタの光ビームは強度分布を持ってお
り、微粒子の光ビーム中を通る位置によって、散乱光パ
ルス、あるいは光遮断パルスの波高値が異なり、同じ大
きさの微粒子であっても異なる粒径としてカウントされ
ることである。半導体分野に使用する測定器では、光ビ
ームの強度分布が平坦な部分のみを通過するように流路
を絞る工夫がされているが、上水分野に使用する測定器
では、流路が目詰まりを起こす可能性があるので、１ｍ
ｍ角程度までにしか小さくできない。そこで、通常は光
ビーム強度分布をガウシァン分布などに仮定することに
より、カウント値に補正をかけている。この補正は微粒
子数が多いときは有効だが、数が少なくなると精度が悪
くなる。特に上水分野における１０μｍ以上の微粒子数
は非常に少ないので、光ビームの強度分布補正が行なわ
れた微粒子個数はばらつきが大きくなる。
計や微粒子カウンタの光ビームは強度分布を持ってお
り、微粒子の光ビーム中を通る位置によって、散乱光パ
ルス、あるいは光遮断パルスの波高値が異なり、同じ大
きさの微粒子であっても異なる粒径としてカウントされ
ることである。半導体分野に使用する測定器では、光ビ
ームの強度分布が平坦な部分のみを通過するように流路
を絞る工夫がされているが、上水分野に使用する測定器
では、流路が目詰まりを起こす可能性があるので、１ｍ
ｍ角程度までにしか小さくできない。そこで、通常は光
ビーム強度分布をガウシァン分布などに仮定することに
より、カウント値に補正をかけている。この補正は微粒
子数が多いときは有効だが、数が少なくなると精度が悪
くなる。特に上水分野における１０μｍ以上の微粒子数
は非常に少ないので、光ビームの強度分布補正が行なわ
れた微粒子個数はばらつきが大きくなる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の第一の問題を解決
するため、請求項１から４の発明は濁度および微粒子の
測定方法および測定装置（微粒子カウント式高感度濁度
計および微粒子カウンタ）において、散乱光をカウント
する散乱光方式の光学系と、微粒子が通過する際に減少
する透過光量をパルスとしてカウントする光遮断方式を
組み合わせることとする。
するため、請求項１から４の発明は濁度および微粒子の
測定方法および測定装置（微粒子カウント式高感度濁度
計および微粒子カウンタ）において、散乱光をカウント
する散乱光方式の光学系と、微粒子が通過する際に減少
する透過光量をパルスとしてカウントする光遮断方式を
組み合わせることとする。
【０００８】また、上記第二の問題を解決するため、請
求項５から９の発明は半導体レーザから出力される光ビ
ームを均一な強度分布に変換する光学素子を用いること
とする。請求項１０、１１の発明は、請求項５の光学素
子において、均一な強度分布に光ビームを整形するため
の溝を刻んだホログラムを使用することとする。
求項５から９の発明は半導体レーザから出力される光ビ
ームを均一な強度分布に変換する光学素子を用いること
とする。請求項１０、１１の発明は、請求項５の光学素
子において、均一な強度分布に光ビームを整形するため
の溝を刻んだホログラムを使用することとする。
【０００９】請求項１の発明は、集光された光ビームを
試料水に向けて照射し、試料水中の微粒子によって散乱
される光を光電変換素子で電気信号に変換する方法と、
前記の光ビームとは異なる偏平光ビームを試料水に向け
て照射し、試料水を透過する光を光電変換素子で電気信
号に変換する方法とにより、予め定められた所定の粒径
より小さい微粒子については、微粒子が前記集光された
光ビームを通過する度に発生する散乱光パルス信号に基
づいて粒径区分ごとに試料水中の微粒子の個数濃度を求
め、また、前記所定の粒径より大きい微粒子について
は、微粒子が前記偏平光ビームを通過する度に発生する
光遮断パルス信号に基づいて、粒径区分ごとに試料水中
の微粒子の個数濃度を求め、さらに、前記微粒子の個数
濃度に対して粒径区分ごとに個別の係数を乗じて試料水
の濁度を求める濁度および微粒子の測定方法であること
を特徴とする。
試料水に向けて照射し、試料水中の微粒子によって散乱
される光を光電変換素子で電気信号に変換する方法と、
前記の光ビームとは異なる偏平光ビームを試料水に向け
て照射し、試料水を透過する光を光電変換素子で電気信
号に変換する方法とにより、予め定められた所定の粒径
より小さい微粒子については、微粒子が前記集光された
光ビームを通過する度に発生する散乱光パルス信号に基
づいて粒径区分ごとに試料水中の微粒子の個数濃度を求
め、また、前記所定の粒径より大きい微粒子について
は、微粒子が前記偏平光ビームを通過する度に発生する
光遮断パルス信号に基づいて、粒径区分ごとに試料水中
の微粒子の個数濃度を求め、さらに、前記微粒子の個数
濃度に対して粒径区分ごとに個別の係数を乗じて試料水
の濁度を求める濁度および微粒子の測定方法であること
を特徴とする。
【００１０】請求項２の発明は、集光された光ビームを
試料水に向けて照射する光源と、前記集光された光ビー
ムにより試料水中の微粒子によって散乱される光を光電
変換素子で電気信号に変換する光電変換手段と、前記の
光ビームとは異なる偏平光ビームを試料水に向けて照射
する光源と、前記偏平光ビームにより試料水を透過する
光を光電変換素子で電気信号に変換する光電変換手段と
を有し、所定の粒径より小さい微粒子については、微粒
子が前記集光された光ビームを通過する度に発生する散
乱光パルス信号に基づいて、粒径区分ごとに試料水中の
微粒子の個数濃度を求める計数手段と、また、前記所定
の粒径より大きい微粒子については、微粒子が前記偏平
光ビームを通過する度に発生する光遮断パルス信号に基
づいて、粒径区分ごとに試料水中の微粒子の個数濃度を
求める微粒子の計数手段と、さらに、前記微粒子の個数
濃度に対して粒径区分ごとに個別の係数を乗じて試料水
の濁度を求める手段とを備えた濁度および微粒子の測定
装置であることを特徴とする。
試料水に向けて照射する光源と、前記集光された光ビー
ムにより試料水中の微粒子によって散乱される光を光電
変換素子で電気信号に変換する光電変換手段と、前記の
光ビームとは異なる偏平光ビームを試料水に向けて照射
する光源と、前記偏平光ビームにより試料水を透過する
光を光電変換素子で電気信号に変換する光電変換手段と
を有し、所定の粒径より小さい微粒子については、微粒
子が前記集光された光ビームを通過する度に発生する散
乱光パルス信号に基づいて、粒径区分ごとに試料水中の
微粒子の個数濃度を求める計数手段と、また、前記所定
の粒径より大きい微粒子については、微粒子が前記偏平
光ビームを通過する度に発生する光遮断パルス信号に基
づいて、粒径区分ごとに試料水中の微粒子の個数濃度を
求める微粒子の計数手段と、さらに、前記微粒子の個数
濃度に対して粒径区分ごとに個別の係数を乗じて試料水
の濁度を求める手段とを備えた濁度および微粒子の測定
装置であることを特徴とする。
【００１１】請求項３の発明は、請求項２記載の濁度お
よび微粒子の測定装置において、試料水が流れるフロー
セルに対して光源から光ビームを照射し、前記フローセ
ルを介して、光源と対峙する位置で、かつ光ビームの光
軸上に設置したビームストップにより光源からの直接の
光ビームを遮断し、微粒子からの前方散乱光を検出する
光学系と、光源から試料水が流れるフローセルに対して
照射された偏平光の光量を検出する光学系を有すること
を特徴とする。
よび微粒子の測定装置において、試料水が流れるフロー
セルに対して光源から光ビームを照射し、前記フローセ
ルを介して、光源と対峙する位置で、かつ光ビームの光
軸上に設置したビームストップにより光源からの直接の
光ビームを遮断し、微粒子からの前方散乱光を検出する
光学系と、光源から試料水が流れるフローセルに対して
照射された偏平光の光量を検出する光学系を有すること
を特徴とする。
【００１２】請求項４の発明は、請求項２記載の濁度お
よび微粒子の測定装置において、試料水が流れるフロー
セルに対して光源から光ビームを照射し、試料水が流れ
る方向に垂直で、かつ前記光ビームの光軸に一定の角度
の方向で、微粒子からの側方散乱光を検出する光学系
と、試料水が流れるフローセルに対して光源から照射さ
れた偏平光の光量を検出する光遮断方式の光学系を有す
ることを特徴とする。
よび微粒子の測定装置において、試料水が流れるフロー
セルに対して光源から光ビームを照射し、試料水が流れ
る方向に垂直で、かつ前記光ビームの光軸に一定の角度
の方向で、微粒子からの側方散乱光を検出する光学系
と、試料水が流れるフローセルに対して光源から照射さ
れた偏平光の光量を検出する光遮断方式の光学系を有す
ることを特徴とする。
【００１３】また、請求項５の発明は、光源に半導体レ
ーザを用いて光ビームを試料水に向けて照射し、試料水
中の微粒子による散乱光または光遮断を光電変換素子で
電気信号に変換し、微粒子の散乱光パルス信号または光
遮断パルス信号に基づいて、粒径区分ごとに試料水中の
微粒子の個数濃度を求め、さらに、前記微粒子の個数濃
度に対して粒径区分ごとに個別の係数を乗じて試料水の
濁度を求める濁度および微粒子の測定方法において、強
度分布が均一でない半導体レーザからの光ビームを、均
一な強度分布に変換する光学素子によって半導体レーザ
からの照射された光ビームの強度分布を均一にする濁度
および微粒子の測定方法であることを特徴とする。
ーザを用いて光ビームを試料水に向けて照射し、試料水
中の微粒子による散乱光または光遮断を光電変換素子で
電気信号に変換し、微粒子の散乱光パルス信号または光
遮断パルス信号に基づいて、粒径区分ごとに試料水中の
微粒子の個数濃度を求め、さらに、前記微粒子の個数濃
度に対して粒径区分ごとに個別の係数を乗じて試料水の
濁度を求める濁度および微粒子の測定方法において、強
度分布が均一でない半導体レーザからの光ビームを、均
一な強度分布に変換する光学素子によって半導体レーザ
からの照射された光ビームの強度分布を均一にする濁度
および微粒子の測定方法であることを特徴とする。
【００１４】請求項６の発明は、光ビームを試料水に向
けて照射する半導体レーザを用いた光源と、前記の光ビ
ームにより試料水中の微粒子によって散乱光または光遮
断を光電変換素子で電気信号に変換する光電変換手段
と、微粒子の散乱光パルス信号または光遮断パルス信号
に基づいて、粒径区分ごとに試料水中の微粒子の個数濃
度を求める微粒子の計数手段と、さらに、前記微粒子の
個数濃度に対して粒径区分ごとに個別の係数を乗じて試
料水の濁度を求める手段とを備えた濁度および微粒子の
測定装置において、強度分布が均一でない半導体レーザ
からの光ビームを、均一な強度分布に変換する光学素子
によって半導体レーザの照射された光ビームの強度分布
を均一にする手段を備えた濁度および微粒子の測定装置
であることを特徴とする。
けて照射する半導体レーザを用いた光源と、前記の光ビ
ームにより試料水中の微粒子によって散乱光または光遮
断を光電変換素子で電気信号に変換する光電変換手段
と、微粒子の散乱光パルス信号または光遮断パルス信号
に基づいて、粒径区分ごとに試料水中の微粒子の個数濃
度を求める微粒子の計数手段と、さらに、前記微粒子の
個数濃度に対して粒径区分ごとに個別の係数を乗じて試
料水の濁度を求める手段とを備えた濁度および微粒子の
測定装置において、強度分布が均一でない半導体レーザ
からの光ビームを、均一な強度分布に変換する光学素子
によって半導体レーザの照射された光ビームの強度分布
を均一にする手段を備えた濁度および微粒子の測定装置
であることを特徴とする。
【００１５】請求項７の発明は、請求項６記載の濁度お
よび微粒子の測定装置において、前記光学素子は、光強
度分布がガウシァン型である平行光を均一な強度分布を
有する平行光に変換する光学素子を用い、半導体レーザ
から照射された発散光を、コリメートレンズで平行光と
した後、前記光学素子によって均一強度分布の光ビーム
に変換することを特徴とする。
よび微粒子の測定装置において、前記光学素子は、光強
度分布がガウシァン型である平行光を均一な強度分布を
有する平行光に変換する光学素子を用い、半導体レーザ
から照射された発散光を、コリメートレンズで平行光と
した後、前記光学素子によって均一強度分布の光ビーム
に変換することを特徴とする。
【００１６】請求項８の発明は、請求項６記載の濁度お
よび微粒子の測定装置において、前記光学素子は、光強
度分布がガウシァン型である発散光を均一な強度分布を
有する平行光に変換する光学素子を用い、半導体レーザ
から照射された発散光を前記光学素子により、均一強度
分布を有する平行光に変換することを特徴とする。請求
項９の発明は、請求項７、または８記載の濁度および微
粒子の測定装置において、前記均一強度分布を有する平
行光をシリンドリカルレンズによって、フロ─セル内の
所定の位置における光軸に垂直な断面形状が長方形、あ
るいは楕円形状となるように集光し、前記集光された光
ビームの長辺あるいは長軸の方向が、流路に垂直となる
ようにシリンドリカルレンズを設置することを特徴とす
る。
よび微粒子の測定装置において、前記光学素子は、光強
度分布がガウシァン型である発散光を均一な強度分布を
有する平行光に変換する光学素子を用い、半導体レーザ
から照射された発散光を前記光学素子により、均一強度
分布を有する平行光に変換することを特徴とする。請求
項９の発明は、請求項７、または８記載の濁度および微
粒子の測定装置において、前記均一強度分布を有する平
行光をシリンドリカルレンズによって、フロ─セル内の
所定の位置における光軸に垂直な断面形状が長方形、あ
るいは楕円形状となるように集光し、前記集光された光
ビームの長辺あるいは長軸の方向が、流路に垂直となる
ようにシリンドリカルレンズを設置することを特徴とす
る。
【００１７】さらに、請求項１０の発明は、請求項６記
載の濁度および微粒子の測定装置において、前記光学素
子は、光強度分布がガウシァン型である平行光を、光軸
に垂直な面の断面形状が所定の位置において長方形、あ
るいは楕円形状となるように整形し、少なくとも光軸を
中心として長い辺の方向、あるいは長軸方向の強度分布
が均一である偏平光とするホログラムを用い、半導体レ
ーザから照射された発散光を、コリメートレンズで平行
光とした後、前記ホログラムによって均一強度分布の偏
平光ビームに変換することを特徴とする。
載の濁度および微粒子の測定装置において、前記光学素
子は、光強度分布がガウシァン型である平行光を、光軸
に垂直な面の断面形状が所定の位置において長方形、あ
るいは楕円形状となるように整形し、少なくとも光軸を
中心として長い辺の方向、あるいは長軸方向の強度分布
が均一である偏平光とするホログラムを用い、半導体レ
ーザから照射された発散光を、コリメートレンズで平行
光とした後、前記ホログラムによって均一強度分布の偏
平光ビームに変換することを特徴とする。
【００１８】請求項１１の発明は、請求項６記載の濁度
および微粒子の測定装置において、前記光学素子は、光
強度分布がガウシァン型である発散光を、光軸に垂直な
面の断面形状が所定の位置において長方形、あるいは楕
円形状となるように整形し、少なくとも光軸を中心とし
て長い辺の方向、あるいは長軸方向の強度分布が均一で
ある偏平光とするホログラムを用い、半導体レーザから
照射された発散光を前記ホログラムによって均一強度分
布の偏平光ビームに変換することを特徴とする。
および微粒子の測定装置において、前記光学素子は、光
強度分布がガウシァン型である発散光を、光軸に垂直な
面の断面形状が所定の位置において長方形、あるいは楕
円形状となるように整形し、少なくとも光軸を中心とし
て長い辺の方向、あるいは長軸方向の強度分布が均一で
ある偏平光とするホログラムを用い、半導体レーザから
照射された発散光を前記ホログラムによって均一強度分
布の偏平光ビームに変換することを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施形態について
詳細に説明する。 〔実施例１〕本発明の請求項１〜３に関する実施例とし
て、微粒子による散乱光を検出する光学系に前方散乱光
方式を採用した装置の光学系を図１に示す。図１の前方
散乱光方式の光学系において、光源１から照射された光
ビーム１Ａは、フローセル２の光ビーム照射領域を通過
する試料水中の微粒子によって散乱される。試料水を通
過する光源１からの直接光は、光源１から見てフローセ
ル２の後ろ側に設置されたビームストップ３によって遮
断され、ビームストップ３の外側を通過した前記微粒子
による散乱光の一部は光ビームの光軸１Ｂと同一軸上に
設置された集光レンズ系４によって集められ、迷光を遮
るために設けたピンホール５を通過した後、前記光ビー
ムの光軸１Ｂと同一軸上に設置された光電変換素子６に
よって電気信号に変換される。前記電気信号は図２のよ
うに光ビーム照射領域を微粒子が通過するたびに、微粒
子の大きさに応じた波高値を持つ散乱光パルスとして検
出される。
詳細に説明する。 〔実施例１〕本発明の請求項１〜３に関する実施例とし
て、微粒子による散乱光を検出する光学系に前方散乱光
方式を採用した装置の光学系を図１に示す。図１の前方
散乱光方式の光学系において、光源１から照射された光
ビーム１Ａは、フローセル２の光ビーム照射領域を通過
する試料水中の微粒子によって散乱される。試料水を通
過する光源１からの直接光は、光源１から見てフローセ
ル２の後ろ側に設置されたビームストップ３によって遮
断され、ビームストップ３の外側を通過した前記微粒子
による散乱光の一部は光ビームの光軸１Ｂと同一軸上に
設置された集光レンズ系４によって集められ、迷光を遮
るために設けたピンホール５を通過した後、前記光ビー
ムの光軸１Ｂと同一軸上に設置された光電変換素子６に
よって電気信号に変換される。前記電気信号は図２のよ
うに光ビーム照射領域を微粒子が通過するたびに、微粒
子の大きさに応じた波高値を持つ散乱光パルスとして検
出される。
【００２０】一方、図１のコネクタ１０によって、前方
散乱光方式の光学系と接続された光遮断方式の光学系に
おいて、光源７から偏平に集光された光ビーム７Ａは、
フローセル８の光ビーム照射領域を通過する試料水中の
微粒子によって一部が遮蔽される。前記光ビームはその
光軸７Ｂと同一軸上に設置された光電変換素子９によっ
て電気信号に変換され、図３のように光ビーム照射領域
を微粒子が通過するたびに、透過光が微粒子により減光
した変化分としての微粒子の大きさに応じた波高値を持
つ光遮断パルスとして検出される。
散乱光方式の光学系と接続された光遮断方式の光学系に
おいて、光源７から偏平に集光された光ビーム７Ａは、
フローセル８の光ビーム照射領域を通過する試料水中の
微粒子によって一部が遮蔽される。前記光ビームはその
光軸７Ｂと同一軸上に設置された光電変換素子９によっ
て電気信号に変換され、図３のように光ビーム照射領域
を微粒子が通過するたびに、透過光が微粒子により減光
した変化分としての微粒子の大きさに応じた波高値を持
つ光遮断パルスとして検出される。
【００２１】前記散乱光パルス信号と光遮断パルス信号
は電子回路にて各々独立に増幅され、粒径に応じたしき
い値とパルスの波高値を比較し、規定時間内に発生した
パルスのカウント数が試料水中に含まれる微粒子個数濃
度として出力される。ここで、例えば２μｍ未満の微粒
子は前記散乱光パルス信号を基にカウントし、２μｍ以
上の微粒子は光遮断パルス信号を基にカウントするよう
にしておけば、１μｍ以下の極微粒子から１００μｍ程
度の微粒子までの幅広い粒径範囲で微粒子個数濃度を測
定することが可能となる。また、特に塩素によって脱色
された数μｍオーダーの藻類に対して、散乱光方式の微
粒子カウンタより粒径感度の高い、光遮断方式によるパ
ルスカウントが可能となる。
は電子回路にて各々独立に増幅され、粒径に応じたしき
い値とパルスの波高値を比較し、規定時間内に発生した
パルスのカウント数が試料水中に含まれる微粒子個数濃
度として出力される。ここで、例えば２μｍ未満の微粒
子は前記散乱光パルス信号を基にカウントし、２μｍ以
上の微粒子は光遮断パルス信号を基にカウントするよう
にしておけば、１μｍ以下の極微粒子から１００μｍ程
度の微粒子までの幅広い粒径範囲で微粒子個数濃度を測
定することが可能となる。また、特に塩素によって脱色
された数μｍオーダーの藻類に対して、散乱光方式の微
粒子カウンタより粒径感度の高い、光遮断方式によるパ
ルスカウントが可能となる。
【００２２】尚、本実施例では前方散乱光方式と光遮断
方式の組合せを示したが、請求項４に関する側方散乱光
方式と光遮断方式の組合せでも同じ効果が得られる。 〔実施例２〕本発明の請求項５〜７、９に関する実施例
として、光遮断方式の光学系を図５に示す。図４は従来
の光遮断方式の光学系であり、これら図４、５はフロー
セル８の流路に対して垂直で光軸を含む断面を記載して
ある。以下に詳細な内容を記述する。
方式の組合せを示したが、請求項４に関する側方散乱光
方式と光遮断方式の組合せでも同じ効果が得られる。 〔実施例２〕本発明の請求項５〜７、９に関する実施例
として、光遮断方式の光学系を図５に示す。図４は従来
の光遮断方式の光学系であり、これら図４、５はフロー
セル８の流路に対して垂直で光軸を含む断面を記載して
ある。以下に詳細な内容を記述する。
【００２３】従来の光遮断方式の光学系では、図４
（ａ）の半導体レーザー１１から照射された発散光１１
Ａはコリメートレンズ１２によって平行光とされ、シリ
ンドリカルレンズ１３によって流路方向に集光される。
光ビームの光軸１１Ｂに垂直でかつ、フローセル８の流
路中央を含む直線８Ａの上における光ビームの強度分布
は図４（ｂ）のようにガウシァン分布となり、同じ粒径
の微粒子であっても、光ビームを通過する位置によっ
て、光遮断パルスの波高値が異なってしまうという問題
が生じる。通常は光ビームの強度分布がガウシァン分布
であることを仮定して粒径区分ごとのカウント値を補正
するが、微粒子個数濃度が少ない場合には、必ずしも正
確な補正を行うことは出来ない。
（ａ）の半導体レーザー１１から照射された発散光１１
Ａはコリメートレンズ１２によって平行光とされ、シリ
ンドリカルレンズ１３によって流路方向に集光される。
光ビームの光軸１１Ｂに垂直でかつ、フローセル８の流
路中央を含む直線８Ａの上における光ビームの強度分布
は図４（ｂ）のようにガウシァン分布となり、同じ粒径
の微粒子であっても、光ビームを通過する位置によっ
て、光遮断パルスの波高値が異なってしまうという問題
が生じる。通常は光ビームの強度分布がガウシァン分布
であることを仮定して粒径区分ごとのカウント値を補正
するが、微粒子個数濃度が少ない場合には、必ずしも正
確な補正を行うことは出来ない。
【００２４】そこで、同じ粒径の微粒子であれば、光遮
断パルスの波高値が同じ値になるようにすることを目的
として、光強度分布がガウシァン型である平行光を均一
な強度分布の平行光に変換する光学素子を用いた例が図
５（ａ）である。半導体レーザ１１から照射された発散
光１１Ａはコリメートレンズ１２によって平行光とさ
れ、さらに光学素子１４によって均一な強度分布に変換
された後、シリンドリカルレンズ１３によって流路方向
に集光される。ここで、前記直線８Ａの上における光ビ
ームの強度分布は図５（ｂ）のように均一な強度分布と
なり、同じ粒径の微粒子であれば、光ビームを通過する
位置が異なっても、光遮断パルスの波高値は同じ値とな
る。前記光学素子１４としては、例えば特開平１１−２
５８５４４記載の光ビームのスポット径を小さくするこ
とを主な目的として提案された光学素子が適用可能であ
る。
断パルスの波高値が同じ値になるようにすることを目的
として、光強度分布がガウシァン型である平行光を均一
な強度分布の平行光に変換する光学素子を用いた例が図
５（ａ）である。半導体レーザ１１から照射された発散
光１１Ａはコリメートレンズ１２によって平行光とさ
れ、さらに光学素子１４によって均一な強度分布に変換
された後、シリンドリカルレンズ１３によって流路方向
に集光される。ここで、前記直線８Ａの上における光ビ
ームの強度分布は図５（ｂ）のように均一な強度分布と
なり、同じ粒径の微粒子であれば、光ビームを通過する
位置が異なっても、光遮断パルスの波高値は同じ値とな
る。前記光学素子１４としては、例えば特開平１１−２
５８５４４記載の光ビームのスポット径を小さくするこ
とを主な目的として提案された光学素子が適用可能であ
る。
【００２５】尚、本実施例では光遮断方式の光学系に、
光強度分布がガウシァン型である平行光を均一な強度分
布の平行光に変換する光学素子を適用したが、前方散乱
光方式や側方散乱光方式の光学系に対しても適用可能で
ある。 〔実施例３〕本発明の請求項５、６、８、９に関する実
施例として、光強度分布がガウシァン型である発散光を
均一な強度分布の平行光に変換する光学素子を用いた例
を図６に示す。
光強度分布がガウシァン型である平行光を均一な強度分
布の平行光に変換する光学素子を適用したが、前方散乱
光方式や側方散乱光方式の光学系に対しても適用可能で
ある。 〔実施例３〕本発明の請求項５、６、８、９に関する実
施例として、光強度分布がガウシァン型である発散光を
均一な強度分布の平行光に変換する光学素子を用いた例
を図６に示す。
【００２６】半導体レーザ１１から照射された発散光１
１Ａは、光学素子１５によって均一な強度分布に変換さ
れ、シリンドリカルレンズ１３によって流路方向に集光
される。ここで、前記直線８Ａの上における光ビームの
強度分布は図５（ｂ）と同じく、均一な強度分布とな
る。本実施例の光学素子によれば、前記実施例２の光学
素子と比較して、コリメートレンズが不要であり、部品
点数が減るという有利な点がある。前記光学素子１５と
しては、例えば特開２０００−８９１６１号公報に記載
の光ビームのスポット径を小さくすることを主な目的と
して提案された光学素子が適用可能である。
１Ａは、光学素子１５によって均一な強度分布に変換さ
れ、シリンドリカルレンズ１３によって流路方向に集光
される。ここで、前記直線８Ａの上における光ビームの
強度分布は図５（ｂ）と同じく、均一な強度分布とな
る。本実施例の光学素子によれば、前記実施例２の光学
素子と比較して、コリメートレンズが不要であり、部品
点数が減るという有利な点がある。前記光学素子１５と
しては、例えば特開２０００−８９１６１号公報に記載
の光ビームのスポット径を小さくすることを主な目的と
して提案された光学素子が適用可能である。
【００２７】尚、本実施例では光遮断方式の光学系に、
光強度分布がガウシァン型である発散光を均一な強度分
布の平行光に変換する光学素子を適用したが、前方散乱
光方式や側方散乱光方式の光学系に対しても適用可能で
ある。 〔実施例４〕本発明の請求項５、６、１０に関する実施
例として、光強度分布がガウシァン型である平行光を、
光軸に垂直な面の断面形状が所定の位置において長方
形、あるいは楕円形状となるように整形し、少なくとも
光軸を中心として長辺の方向、あるいは長軸の方向の強
度分布が均一である偏平光とするホログラムを用いた例
を図７に示す。
光強度分布がガウシァン型である発散光を均一な強度分
布の平行光に変換する光学素子を適用したが、前方散乱
光方式や側方散乱光方式の光学系に対しても適用可能で
ある。 〔実施例４〕本発明の請求項５、６、１０に関する実施
例として、光強度分布がガウシァン型である平行光を、
光軸に垂直な面の断面形状が所定の位置において長方
形、あるいは楕円形状となるように整形し、少なくとも
光軸を中心として長辺の方向、あるいは長軸の方向の強
度分布が均一である偏平光とするホログラムを用いた例
を図７に示す。
【００２８】半導体レーザ１１から照射された発散光１
１Ａはコリメートレンズ１２によって平行光とされ、さ
らにホログラム１６によってビームを整形し、前記直線
８Ａの上における光ビームの強度分布を図５（ｂ）のよ
うに均一な強度分布とする。尚、本実施例では光遮断方
式の光学系に、光強度分布がガウシァン型である平行光
を均一な強度分布の平行光に変換する光学素子を適用し
たが、前方散乱光方式や側方散乱光方式の光学系に対し
ても適用可能である。 〔実施例５〕本発明の請求項５、６、１１に関する実施
例として、光強度分布がガウシァン型である発散光を、
光軸に垂直な面の断面形状が所定の位置において長方
形、あるいは楕円形状となるように整形し、少なくとも
光軸を中心として長い辺の方向、あるいは長軸方向の強
度分布が均一である偏平光とするホログラムを用いた例
を図８に示す。
１Ａはコリメートレンズ１２によって平行光とされ、さ
らにホログラム１６によってビームを整形し、前記直線
８Ａの上における光ビームの強度分布を図５（ｂ）のよ
うに均一な強度分布とする。尚、本実施例では光遮断方
式の光学系に、光強度分布がガウシァン型である平行光
を均一な強度分布の平行光に変換する光学素子を適用し
たが、前方散乱光方式や側方散乱光方式の光学系に対し
ても適用可能である。 〔実施例５〕本発明の請求項５、６、１１に関する実施
例として、光強度分布がガウシァン型である発散光を、
光軸に垂直な面の断面形状が所定の位置において長方
形、あるいは楕円形状となるように整形し、少なくとも
光軸を中心として長い辺の方向、あるいは長軸方向の強
度分布が均一である偏平光とするホログラムを用いた例
を図８に示す。
【００２９】半導体レーザ１１から照射された発散光１
１Ａは、ホログラム１７によってビームを整形し、直線
８Ａ方向の光ビームの強度分布を図５ｂのように均一な
強度分布とする。尚、本実施例では光遮断方式の光学系
に、光強度分布がガウシァン型である平行光を均一な強
度分布の平行光に変換する光学素子を適用したが、前方
散乱光方式や側方散乱光方式の光学系に対しても適用可
能である。
１Ａは、ホログラム１７によってビームを整形し、直線
８Ａ方向の光ビームの強度分布を図５ｂのように均一な
強度分布とする。尚、本実施例では光遮断方式の光学系
に、光強度分布がガウシァン型である平行光を均一な強
度分布の平行光に変換する光学素子を適用したが、前方
散乱光方式や側方散乱光方式の光学系に対しても適用可
能である。
【００３０】
【発明の効果】本発明は微粒子および濁度の測定方法
と、その装置にかかり、請求項１〜４の発明により一つ
の計測器で、サブミクロンから数百μｍの幅広い粒径レ
ンジで微粒子の検出を可能とし、藻類や塩素により脱色
された藻類、フロックに対する検出粒径の精度を向上さ
せ、さらに微粒子カウント式濁度計に適用した場合は、
積分球と同等の濁度測定値を得ることを可能とする。請
求項５〜１１の発明により、光源からの光ビームの強度
分布を均一にすることで、流路を必要以上に狭めること
なく、微粒子の検出粒径の精度を向上させることを可能
とする。
と、その装置にかかり、請求項１〜４の発明により一つ
の計測器で、サブミクロンから数百μｍの幅広い粒径レ
ンジで微粒子の検出を可能とし、藻類や塩素により脱色
された藻類、フロックに対する検出粒径の精度を向上さ
せ、さらに微粒子カウント式濁度計に適用した場合は、
積分球と同等の濁度測定値を得ることを可能とする。請
求項５〜１１の発明により、光源からの光ビームの強度
分布を均一にすることで、流路を必要以上に狭めること
なく、微粒子の検出粒径の精度を向上させることを可能
とする。
【図１】実施例１の装置で、微粒子による散乱光を検出
する光学系として前方散乱光方式と光遮断方式とを組み
合わせた光学系の構成と配置を示す図
する光学系として前方散乱光方式と光遮断方式とを組み
合わせた光学系の構成と配置を示す図
【図２】実施例１の装置における散乱光パルスの検出例
を示す図
を示す図
【図３】実施例１の装置における光遮断パルスの検出例
を示す図
を示す図
【図４】従来の光遮断方式光学系の一例を示す図で、
（ａ）は光遮断方式光学系の構成と配置を示す図、
（ｂ）は光遮断方式光学系で流路に対して垂直で光ビー
ムの光軸を含む断面での光ビームの強度分布例を示す図
（ａ）は光遮断方式光学系の構成と配置を示す図、
（ｂ）は光遮断方式光学系で流路に対して垂直で光ビー
ムの光軸を含む断面での光ビームの強度分布例を示す図
【図５】実施例２の装置の光学系を示す図で、（ａ）は
強度分布がガウシァン型である平行光を均一な強度分布
に変換する光学素子を用いた光遮断方式光学系の構成と
配置を示す図、（ｂ）は流路に対して垂直で光ビームの
光軸を含む断面での光ビームの強度分布例を示す図
強度分布がガウシァン型である平行光を均一な強度分布
に変換する光学素子を用いた光遮断方式光学系の構成と
配置を示す図、（ｂ）は流路に対して垂直で光ビームの
光軸を含む断面での光ビームの強度分布例を示す図
【図６】実施例３の装置の光学系で、強度分布がガウシ
ァン型である発散光を均一な強度分布に変換する光学素
子を用いた光遮断方式光学系の構成と配置を示す図
ァン型である発散光を均一な強度分布に変換する光学素
子を用いた光遮断方式光学系の構成と配置を示す図
【図７】実施例４の装置の光学系で、強度分布がガウシ
ァン型である平行光を偏平光に変換するホログラムを用
いた光遮断方式光学系の構成と配置を示す図
ァン型である平行光を偏平光に変換するホログラムを用
いた光遮断方式光学系の構成と配置を示す図
【図８】実施例５の装置の光学系で、強度分布がガウシ
ァン型である発散光を偏平光に変換するホログラムを用
いた光遮断方式光学系の構成と配置を示す図
ァン型である発散光を偏平光に変換するホログラムを用
いた光遮断方式光学系の構成と配置を示す図
１、７： 光源 １Ａ、７Ａ： 光ビーム ２、８： フローセル ３： ビームストップ ４： 集光レンズ系 ４Ａ、７Ｂ、１１Ｂ： 光ビームの光軸 ５： ピンホール ６、９： 光電変換素子 ８Ａ： 直線 １０： コネクタ １１： 半導体レーザー １１Ａ： 発散光 １２： コリメートレンズ １３： シリンドリカルレンズ １４、１５： 光学素子 １６、１７： ホログラム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 赤松 和彦 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 (72)発明者 原田 健治 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 Ｆターム(参考） 2G059 AA01 BB04 CC19 CC20 EE01 EE02 GG01 GG03 GG08 JJ11 JJ24 JJ30 KK03 KK04 MM06
Claims (11)
- 【請求項１】集光された光ビームを試料水に向けて照射
し、試料水中の微粒子によって散乱される光を光電変換
素子で電気信号に変換する方法と、前記の光ビームとは
異なる偏平光ビームを試料水に向けて照射し、試料水を
透過する光を光電変換素子で電気信号に変換する方法と
により、予め定められた所定の粒径より小さい微粒子に
ついては、微粒子が前記集光された光ビームを通過する
度に発生する散乱光パルス信号に基づいて粒径区分ごと
に試料水中の微粒子の個数濃度を求め、また、前記所定
の粒径より大きい微粒子については、微粒子が前記偏平
光ビームを通過する度に発生する光遮断パルス信号に基
づいて、粒径区分ごとに試料水中の微粒子の個数濃度を
求め、さらに、前記微粒子の個数濃度に対して粒径区分
ごとに個別の係数を乗じて試料水の濁度を求めることを
特徴とする濁度および微粒子の測定方法。 - 【請求項２】集光された光ビームを試料水に向けて照射
する光源と、前記集光された光ビームにより試料水中の
微粒子によって散乱される光を光電変換素子で電気信号
に変換する光電変換手段と、前記の光ビームとは異なる
偏平光ビームを試料水に向けて照射する光源と、前記偏
平光ビームにより試料水を透過する光を光電変換素子で
電気信号に変換する光電変換手段とを有し、所定の粒径
より小さい微粒子については、微粒子が前記集光された
光ビームを通過する度に発生する散乱光パルス信号に基
づいて、粒径区分ごとに試料水中の微粒子の個数濃度を
求める計数手段と、また、前記所定の粒径より大きい微
粒子については、微粒子が前記偏平光ビームを通過する
度に発生する光遮断パルス信号に基づいて、粒径区分ご
とに試料水中の微粒子の個数濃度を求める微粒子の計数
手段と、さらに、前記微粒子の個数濃度に対して粒径区
分ごとに個別の係数を乗じて試料水の濁度を求める手段
とを備えたことを特徴とする濁度および微粒子の測定装
置。 - 【請求項３】請求項２記載の濁度および微粒子の測定装
置において、試料水が流れるフローセルに対して光源か
ら光ビームを照射し、前記フローセルを介して、光源と
対峙する位置で、かつ光ビームの光軸上に設置したビー
ムストップにより光源からの直接の光ビームを遮断し、
微粒子からの前方散乱光を検出する光学系と、光源から
試料水が流れるフローセルに対して照射された偏平光の
光量を検出する光学系を有することを特徴とする濁度お
よび微粒子の測定装置。 - 【請求項４】請求項２記載の濁度および微粒子の測定装
置において、試料水が流れるフローセルに対して光源か
ら光ビームを照射し、試料水が流れる方向に垂直で、か
つ前記光ビームの光軸に一定の角度の方向で、微粒子か
らの側方散乱光を検出する光学系と、試料水が流れるフ
ローセルに対して光源から照射された偏平光の光量を検
出する光遮断方式の光学系を有することを特徴とする濁
度および微粒子の測定装置。 - 【請求項５】光源に半導体レーザを用いて光ビームを試
料水に向けて照射し、試料水中の微粒子による散乱光ま
たは光遮断を光電変換素子で電気信号に変換し、微粒子
の散乱光パルス信号または光遮断パルス信号に基づい
て、粒径区分ごとに試料水中の微粒子の個数濃度を求
め、さらに、前記微粒子の個数濃度に対して粒径区分ご
とに個別の係数を乗じて試料水の濁度を求める濁度およ
び微粒子の測定方法において、強度分布が均一でない半
導体レーザからの光ビームを、均一な強度分布に変換す
る光学素子によって半導体レーザからの照射された光ビ
ームの強度分布を均一にすることを特徴とする濁度およ
び微粒子の測定方法。 - 【請求項６】光ビームを試料水に向けて照射する半導体
レーザを用いた光源と、前記の光ビームにより試料水中
の微粒子によって散乱光または光遮断を光電変換素子で
電気信号に変換する光電変換手段と、微粒子の散乱光パ
ルス信号または光遮断パルス信号に基づいて、粒径区分
ごとに試料水中の微粒子の個数濃度を求める微粒子の計
数手段と、さらに、前記微粒子の個数濃度に対して粒径
区分ごとに個別の係数を乗じて試料水の濁度を求める手
段とを備えた濁度および微粒子の測定装置において、強
度分布が均一でない半導体レーザからの光ビームを、均
一な強度分布に変換する光学素子によって半導体レーザ
の照射された光ビームの強度分布を均一にする手段を備
えたことを特徴とする濁度および微粒子の測定装置。 - 【請求項７】請求項６記載の濁度および微粒子の測定装
置において、前記光学素子は、光強度分布がガウシァン
型である平行光を均一な強度分布を有する平行光に変換
する光学素子を用い、半導体レーザから照射された発散
光を、コリメートレンズで平行光とした後、前記光学素
子によって均一強度分布の光ビームに変換することを特
徴とする濁度および微粒子の測定装置。 - 【請求項８】請求項６記載の濁度および微粒子の測定装
置において、前記光学素子は、光強度分布がガウシァン
型である発散光を均一な強度分布を有する平行光に変換
する光学素子を用い、半導体レーザから照射された発散
光を前記光学素子により、均一強度分布を有する平行光
に変換することを特徴とする濁度および微粒子の測定装
置。 - 【請求項９】請求項７、または８記載の濁度および微粒
子の測定装置において、前記均一強度分布を有する平行
光をシリンドリカルレンズによって、フロ─セル内の所
定の位置における光軸に垂直な断面形状が長方形、ある
いは楕円形状となるように集光し、前記集光された光ビ
ームの長辺あるいは長軸の方向が、流路に垂直となるよ
うにシリンドリカルレンズを設置することを特徴とする
濁度および微粒子の測定装置。 - 【請求項１０】請求項６記載の濁度および微粒子の測定
装置において、前記光学素子は、光強度分布がガウシァ
ン型である平行光を、光軸に垂直な面の断面形状が所定
の位置において長方形、あるいは楕円形状となるように
整形し、少なくとも光軸を中心として長い辺の方向、あ
るいは長軸方向の強度分布が均一である偏平光とするホ
ログラムを用い、半導体レーザから照射された発散光
を、コリメートレンズで平行光とした後、前記ホログラ
ムによって均一強度分布の偏平光ビームに変換すること
を特徴とする濁度および微粒子の測定装置。 - 【請求項１１】請求項６記載の濁度および微粒子の測定
装置において、前記光学素子は、光強度分布がガウシァ
ン型である発散光を、光軸に垂直な面の断面形状が所定
の位置において長方形、あるいは楕円形状となるように
整形し、少なくとも光軸を中心として長い辺の方向、あ
るいは長軸方向の強度分布が均一である偏平光とするホ
ログラムを用い、半導体レーザから照射された発散光を
前記ホログラムによって均一強度分布の偏平光ビームに
変換することを特徴とする濁度および微粒子の測定装
置。
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