JP2019211455A - 光学測定用セル及びこれを用いた粒子物性測定装置 - Google Patents
光学測定用セル及びこれを用いた粒子物性測定装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2019211455A JP2019211455A JP2018117570A JP2018117570A JP2019211455A JP 2019211455 A JP2019211455 A JP 2019211455A JP 2018117570 A JP2018117570 A JP 2018117570A JP 2018117570 A JP2018117570 A JP 2018117570A JP 2019211455 A JP2019211455 A JP 2019211455A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pair
- optical measurement
- film
- measurement cell
- light
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 114
- 239000002245 particle Substances 0.000 title claims description 43
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 title description 11
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims abstract description 63
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 83
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 8
- 238000007747 plating Methods 0.000 claims description 4
- 238000007689 inspection Methods 0.000 abstract 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 92
- 239000012085 test solution Substances 0.000 description 19
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 18
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 17
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 16
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 8
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009795 derivation Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 2
- 230000005653 Brownian motion process Effects 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004566 IR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 1
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000005537 brownian motion Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000012217 deletion Methods 0.000 description 1
- 230000037430 deletion Effects 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 238000002296 dynamic light scattering Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 239000011550 stock solution Substances 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 230000002463 transducing effect Effects 0.000 description 1
- 230000026683 transduction Effects 0.000 description 1
- 238000010361 transduction Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/01—Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
- G01N21/03—Cuvette constructions
- G01N21/05—Flow-through cuvettes
-
- 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
- G01N15/10—Investigating individual particles
- G01N15/14—Electro-optical investigation, e.g. flow cytometers
- G01N15/1434—Electro-optical investigation, e.g. flow cytometers using an analyser being characterised by its optical arrangement
- G01N15/1436—Electro-optical investigation, e.g. flow cytometers using an analyser being characterised by its optical arrangement the optical arrangement forming an integrated apparatus with the sample container, e.g. a flow cell
-
- 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
- G01N15/02—Investigating particle size or size distribution
- G01N15/0205—Investigating particle size or size distribution by optical means, e.g. by light scattering, diffraction, holography or imaging
-
- 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
- G01N15/02—Investigating particle size or size distribution
- G01N15/0205—Investigating particle size or size distribution by optical means, e.g. by light scattering, diffraction, holography or imaging
- G01N15/0211—Investigating a scatter or diffraction pattern
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/01—Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
- G01N21/03—Cuvette constructions
- G01N21/09—Cuvette constructions adapted to resist hostile environments or corrosive or abrasive materials
-
- 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
- G01N2015/0042—Investigating dispersion of solids
- G01N2015/0053—Investigating dispersion of solids in liquids, e.g. trouble
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/01—Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
- G01N21/03—Cuvette constructions
- G01N2021/0367—Supports of cells, e.g. pivotable
- G01N2021/0375—Slidable cells
Abstract
【課題】光学測定用セルの組み立てを容易にするとともに、スペーサの取り扱いを気にすることなく光路長を短くできる。【解決手段】互いに対向する対向面２１ａ、２２ａを有する一対の透光板２１、２２を有し、一対の透光板２１、２２における一対の対向面２１ａ、２２ａ間に被検液Ｘが収容される光学測定用セル２であって、一方の対向面２１ａに、他方の対向面２２ａに接触して一対の対向面２１ａ、２２ａ間の距離を規定するスペーサ膜２５が形成されている。【選択図】図３
Description
本発明は、光学測定用セル及びこれを用いた粒子物性測定装置に関するものである。
粒子物性測定装置として被検液に含まれる粒子の粒子径分布を測定する粒子径分布測定装置がある。従来の粒子径分布測定装置では、特許文献１に示すように、例えばインクの原液等の高濃度且つ低粘度の被検液を測定する場合に、一対の透光板の間にスペーサを挟んで構成された光学測定用セルを用いている。なお、スペーサとしては、テフロン製や金属製のものが用いられている。
ここで、高濃度の被検液を希釈することなく測定するためには、光学測定用セルに収容された被検液が所定の透過率となるように光路長の短くする必要がある。そのため、特許文献１に記載の光学測定用セルの構成では、光路長に対応した薄いスペーサを用いなくてはならない。
しかしながら、薄いスペーサを用いて光学測定用セルを組み立てる場合には、一対の透光板の間に当該スペーサを挟み込む際にスペーサが歪む等の変形をしてしまい、その組み立て作業が困難である。また、薄いスペーサはその取り扱いが難しく、一対の透光板に挟む際や光学測定用セルを洗浄する際にスペーサが破損しやすく使い回すことが難しい。これらの問題はスペーサが薄くなればなるほど顕著になってしまう。
そこで本発明は、上述した課題を解決すべくなされたものであり、光学測定用セルの組み立てを容易にするとともに、スペーサの取り扱いを考慮することなく光路長を短くできることをその主たる課題とするものである。
すなわち本発明に係る光学測定用セルは、互いに対向する対向面を有する一対の透光板を有し、当該一対の透光板における一対の対向面間に流体が収容される光学測定用セルであって、前記一対の対向面のうち一方の対向面に、他方の対向面に接触して前記一対の対向面間の距離を規定するスペーサ膜が形成されていることを特徴とする。
このような光学測定用セルであれば、一対の透光板における一方の対向面にスペーサ膜を形成しているので、一対の透光板を重ね合わせるだけで所定の光路長を有する光学測定用セルを構成することができ、光学測定用セルの組み立てを容易にすることができる。また、対向面に一体的に形成されるスペーサ膜の膜厚により光路長を規定することができるので、別体のスペーサを用いた場合に生じるスペーサの変形や破損を考慮する必要がなく、光路長を短くすることができる。さらに、別体のスペーサを用いないので、光学測定用セルの組み立て誤差を低減することができ、その結果、粒子物性測定の前に行う光学測定用セルに対する光軸合わせを容易にすることができる。その他、スペーサ膜が一方の透光板に一体的に形成されているので、光学測定用セルを洗浄する場合にその作業を簡単にすることができる。
スペーサ膜の具体的な実施の態様としては、透光板の対向面に堆積して一体的に形成される膜であり、前記一方の対向面に形成された蒸着膜、めっき膜、スパッタ膜、又は印刷膜であることが考えられる。これらの膜を用いることにより、光路長を例えば１μｍ〜２μｍといった微小なものにすることができる。
前記スペーサ膜が形成された透光板に、前記一対の対向面間に前記流体を導入する導入部、及び、前記流体を導出する導出部が設けていることが望ましい。この構成であれば、スペーサ膜の成膜処理工程において、導入部及び導出部の構成を利用して透光板を保持することができる。
前記一対の透光板の少なくとも一方に、発熱部となる導電膜が形成されていることが望ましい。この構成において、導電膜に透明導電膜を用いることにより光が入射又は出射する領域を含めた全体を加熱することができる。
光学測定用セルの具体的な実施の態様としては、前記一対の透光板は板厚が互いに異なる構成であることが考えられる。この構成であれば、板厚の小さい方の透光板は、板厚の大きい方の透光板よりも流体の温度やその変動を反映しやすくなる。そして、板厚の小さい方の透光板の温度を例えば放射温度計により検出することによって、セル内の流体の温度を精度良く測定することができる。また、このとき前記導電膜は、板厚の大きい方の透光板に形成することが望ましい。
また、本発明に係る粒子物性測定装置は、上述した光学測定用セルを具備することを特徴とするものである。
このような粒子物性測定装置であれば、上述した光学測定用セルと同様の作用効果を得ることができる。
このような粒子物性測定装置であれば、上述した光学測定用セルと同様の作用効果を得ることができる。
このように構成した本発明によれば、一対の透光板における一方の対向面にスペーサ膜を形成しているので、光学測定用セルの組み立てを容易にするとともに、スペーサの取り扱いを考慮することなく光路長を短くできる。
以下に本発明に係る光学測定用セルを用いた粒子物性測定装置の一実施形態について図面を参照して説明する。
本実施形態に係る粒子物性測定装置１００は、粒子に光を照射した際に生じる回折／散乱光の拡がり角に応じる光強度分布が、ＭＩＥ散乱理論から粒子径によって定まることを利用し、前記回折／散乱光を検出することによって粒子径分布を測定する粒子径分布測定装置である。
具体的に粒子物性測定装置１００は、図１及び図２に示すように、セルホルダ７にセットされた例えばバッチ式の光学測定用セル２と、光学測定用セル２内の被検液Ｘにレンズ３を介してレーザ光を照射する光源たるレーザ装置４と、レーザ光の照射により生じる回折／散乱光の光強度を拡がり角に応じて検出する複数の光検出器５と、各光検出器５から出力された光強度信号を受信して被検液Ｘに含まれる粒子の粒子径分布を算出する演算装置６とを備えている。
なお、本実施形態の粒子物性測定装置１００では、セルホルダ７がレール８上をスライドするスライド部材９上に設けられており、セルホルダ７にセットされた光学測定用セル２が光路上に位置する光照射位置と、光路上から退避した退避位置との間で移動可能に構成されている。図１において、スライド部材９上には光学測定用セル２がセットされた複数のセルホルダ７が設けられた例を示している。その他、スライド部材９上には、光学測定用セル２とは複数種類の異なる測定セル（乾式セル又は湿式フローセル等）がセットされたセルホルダを設けてもよい。また、セルホルダ７は、レーザ光が光学測定用セル２に垂直に入射しないようにレーザ光に対して光学測定用セル２が傾斜するように保持している。
このスライド部材９を有する構成を生かして以下のようにしてもよい。
例えば、溶媒のみを収容した光学測定用セル２を保持した第１セルホルダ７と、溶媒及び粒子からなる被検液Ｘを収容し、光路長が１μｍに設定された光学測定用セル２を保持した第２セルホルダ７と、溶媒及び粒子からなる被検液Ｘを収容し、光路長が３μｍに設定された光学測定用セル２を保持した第３セルホルダ７を、スライド部材９上にセットする。その他のセルホルダ７を有するものであってもよい。
そして、第１セルホルダ７の光学測定用セル２を光照射位置に移動させてバックグラウンド測定（透過光測定）を行う。その後、第２セルホルダ７の光学測定用セル２及び第３セルホルダ７の光学測定用セル２を順次光照射位置に移動させて光路長を変えて透過光測定を行う。そして、透過率が８５〜９０％となる光路長を有する光学測定用セル２を決定し、当該光学測定用セル２を用いて粒子径分布測定を行う。
例えば、溶媒のみを収容した光学測定用セル２を保持した第１セルホルダ７と、溶媒及び粒子からなる被検液Ｘを収容し、光路長が１μｍに設定された光学測定用セル２を保持した第２セルホルダ７と、溶媒及び粒子からなる被検液Ｘを収容し、光路長が３μｍに設定された光学測定用セル２を保持した第３セルホルダ７を、スライド部材９上にセットする。その他のセルホルダ７を有するものであってもよい。
そして、第１セルホルダ７の光学測定用セル２を光照射位置に移動させてバックグラウンド測定（透過光測定）を行う。その後、第２セルホルダ７の光学測定用セル２及び第３セルホルダ７の光学測定用セル２を順次光照射位置に移動させて光路長を変えて透過光測定を行う。そして、透過率が８５〜９０％となる光路長を有する光学測定用セル２を決定し、当該光学測定用セル２を用いて粒子径分布測定を行う。
以下、光学測定用セル２について図３〜図６を参照しながら説明する。なお、図３〜図６に示す部材のうち、少なくとも膜厚については、説明を明確にするため誇張して示している。
光学測定用セル２は、所定の粘弾性を有する被検液Ｘを収容するバッチ式のものである。本実施形態の光学測定用セル２は、インクなどの高濃度且つ低粘度の試料を収容するものであり、例えば０．１ｃＰ〜１００ｃＰの粘度を有する被検液Ｘを分析するために用いられる。その他、光学測定用セル２は、アルコールや有機溶媒を収容するものであってもよい。
具体的に光学測定用セル２は、図３に示すように、互いに対向する対向面２１ａ、２２ａを有する一対の透光板２１、２２と、当該一対の透光板２１、２２を外側から挟み込んで保持する挟持機構２３とを備えている。
各透光板２１、２２は、光源４から照射されたレーザ光を透過する例えば石英ガラス（ＳｉＯ２）製のものである。各透光板２１、２２の少なくとも対向面２１ａ、２２ａは平面状をなすものであり、本実施形態の各透光板２１、２２は平板である。また、各透光板２１、２２は、平面視において同一形状をなすものであり、本実施形態では平面視において概略円形状をなすものである（図５参照）。なお、各透光板２１、２２の側面に形成された切り欠き部２１ｘ、２２ｘは、後述する挟持機構２３に対する透光板２１、２２の周方向の位置決めを行うためのものである。
各透光板２１、２２のレーザ光通過領域には、図３に示すように、反射防止膜２４が形成されている。本実施形態では、レーザ光通過領域を含む中央部に反射防止膜２４が形成されている。この反射防止膜２４は、透光板２１、２２の内向き面（対向面２１ａ、２２ａ）と外向き面の両方に形成されている。本実施形態の反射防止膜２４は、蒸着法によって形成された蒸着膜である。なお、各反射防止膜２４は全体に亘って実質的に同一の膜厚を有するものであり、各対向面２１ａ、２２ａに形成された反射防止膜２４は互いに同一の膜厚である。
然して、図３〜図５に示すように、一方の透光板２１（以下、第１透光板２１ともいう。）の対向面２１ａの外縁部には、全周に亘ってスペーサ膜２５が形成されている。
このスペーサ膜２５は、特に図４に示すように、他方の透光板２２（以下、第２透光板２２ともいう。）の対向面２２ａに接触して、一対の対向面２１ａ、２２ａ間の距離を規定するものであり、全周に亘って実質的に同一の膜厚を有するものである。
スペーサ膜２５は、第１透光板２１の対向面２１ａに直接堆積して一体的に形成されたものである。つまりスペーサ膜２５は、対向面２１ａに成膜されて対向面２１ａに直接接触したものである。このスペーサ膜２５は、蒸着法を用いて形成された蒸着膜、スパッタ法を用いて形成されたスパッタ膜、めっき法を用いて形成されためっき膜、印刷法を用いて形成された印刷膜である。本実施形態のスペーサ膜２５は、透光板と同じ材質の二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）からなる薄膜である。このスペーサ膜２５によって、第１透光板２１の対向面２１ａには、その外縁部に凸条部が一体的に形成されることになる。さらに、スペーサ膜２５は、有機溶媒等の腐食性を有する被検液に対して耐腐食性を有する材料から形成されている。
本実施形態では、一対の対向面２１ａ、２２ａにおいてスペーサ膜２５の内側には、反射防止膜２４が形成されている。そのため、スペーサ膜２５の膜厚は、一対の反射防止膜２４間の距離が所望の光路長（例えば１μｍ）となるように、一対の対向面２１ａ、２２ａが所定距離離間する値とされている。つまり、スペーサ膜２５の膜厚は、前記所望の光路長と対向面２１ａ、２２ａの反射防止膜２４の膜厚とを足し合わせた値に設定されている。具体的にスペーサ膜２５の膜厚は５μｍ以下であり、スペーサ膜２５が蒸着膜の場合には、その最小値は１原子層分である。
なお、対向面２１ａ、２２ａ全体に反射防止膜２４が形成されており、当該反射防止膜２４上にスペーサ膜２５を形成する場合には、スペーサ膜２５の膜厚は反射防止膜２４の膜厚を考慮せずに、所望の光路長と同一の値に設定される。
また、スペーサ膜２５が形成された第１透光板２１には、一対の対向面２１ａ、２２ａ間に被検液Ｘを導入する導入部２６及び被検液Ｘを導出する導出部２７が設けられている。この導入部２６及び導出部２７は、スペーサ膜２５の内側に設けられており、本実施形態では、第１透光板２１を貫通して設けられた貫通孔である。これらの貫通孔２６、２７は、栓２８、２９により封止される。なお、スペーサ膜２５が蒸着膜である場合には、図６に示すように、第１透光板２１の対向面２１ａが下方を向くように、前記貫通孔２６、２７を介して第１透光板２１を支持治具により保持して成膜することができる。
なお、光学測定用セル２を栓２８、２９により封止した状態で、光学測定用セル２は、図２に示す状態でセルホルダ７にセットされる。つまり、測定において栓２８、２９が光源４の光を遮らないようにセットされる。具体的には、粒子物性測定装置が２種類の光源４（例えばレーザ光源及びＬＥＤ）を有する構成において、各光源４の光路から栓２８、２９が退避した位置となるようにセットされる。なお、図２では、ＬＥＤが斜め上方から光を照射する構成を想定しており、栓２８、２９が左右に位置するようにセットされている。また、光学測定用セル２を栓２８、２９で封止することで被検液Ｘの蒸発を防ぐことができる。
さらに、第１透光板２１の板厚は、第２透光板２２の板厚よりも大きい構成としてある。板厚の小さい方の透光板（第２透光板２２）は、板厚の大きい方の透光板（第１透光板２１）よりも被検液Ｘの温度及びその変動を反映しやすくなる。そのため、板厚の小さい方の透光板（第２透光板２２）の温度を例えば粒子物性測定装置に内蔵された放射温度計（不図示）により検出することによって、光学測定用セル２内の被検液Ｘの温度を精度良く測定することができる。
挟持機構２３は、一対の透光板２１、２２を外側から挟んで一対の対向面２１ａ、２２ａ間に被検液収容空間Ｓを形成するものである。この被検液収容空間Ｓは、スペーサ膜２５の内側に形成される空間である。
本実施形態の挟持機構２３は、図３に示すように、一対の透光板２１、２２を収容する収容部２３１ａを有する第１挟持要素２３１と、当該第１挟持要素２３１との間で一対の透光板２１、２２を挟み込む第２挟持要素２３２とを備えている。そして、第１挟持要素２３１に対して第２挟持要素２３２を螺合させることによって、一対の透光板２１、２２が挟持されるように構成されている。このように各挟持要素２３１、２３２を螺合して挟持することによって、一対の透光板２１、２２に周方向全体に亘って均一に押圧力が加わり、スペーサ膜２５を第２透光板の対向面２２ａに周方向全体に亘って均一に押し付けることができる。これにより、光路長を精度良く定めることができる。
ここで、第１挟持要素２３１の収容部２３１ａには、一対の透光板２１、２２の側面に形成された切り欠き部２１ｘ、２２ｘに当接して位置決めするための位置決め部（不図示）が設けられている。また、第１挟持要素２３１及び第２挟持要素２３２には、一対の透光板２１、２２にレーザ光が通過するように開口部２３１Ｈ、２３２Ｈが形成されている。その他、少なくとも第２挟持要素２３２の外側周面には、螺合する際の滑り止めとなるローレット加工等の滑り止め加工が施されている。
一対の透光板２１、２２を重ね合わせて、挟持機構２３によりそれらを挟持することによって光学測定用セル２が構成される。このように構成された光学測定用セル２は、セルホルダ７にセットされる。この状態で、導入部２６から被検液Ｘを導入して被検液収容空間Ｓを被検液Ｘで満たす。この状態で光源４からレーザ光を照射して被検液Ｘに含まれる粒子の粒子径分布を算出する。
ここで、光学測定用セル２のセル長（光路長）は、スペーサ膜２５の膜厚で決まっているので、粒子径分布において光路長よりも大きい粒子径は測定誤差により生じたものであることがわかる。そのため、演算装置６において光路長以上の粒子径の算出結果は削除又は無視する等のデータ処理を行うことができる。このとき、光路長以上の粒子径の算出結果を削除又は無視したことに伴って、その光路長以上の粒子径分を用いて、その光路長未満の粒子径分布を補正することが考えられる。
＜本実施形態の効果＞
このように構成した本実施形態の粒子物性測定装置１００によれば、一対の透光板２１、２２における一方の対向面２１ａにスペーサ膜２５を形成しているので、一対の透光板２１、２２を重ね合わせるだけで所定の光路長を有する光学測定用セル２を構成することができ、光学測定用セル２の組み立てを容易にすることができる。また、対向面２１ａに一体的に形成されるスペーサ膜２５の膜厚により光路長を規定することができるので、別体のスペーサを用いた場合に生じるスペーサの変形や破損を考慮する必要がなく、光路長を短くすることができる。さらに、別体のスペーサを用いないので、光学測定用セル２の組み立て誤差を低減することができ、その結果、粒子径分布測定の前に行う光学測定用セル２に対する光軸合わせを容易にすることができる。その他、スペーサ膜２５が第１透光板２１に一体的に形成されているので、光学測定用セル２を洗浄する場合にその作業を簡単にすることができる。
このように構成した本実施形態の粒子物性測定装置１００によれば、一対の透光板２１、２２における一方の対向面２１ａにスペーサ膜２５を形成しているので、一対の透光板２１、２２を重ね合わせるだけで所定の光路長を有する光学測定用セル２を構成することができ、光学測定用セル２の組み立てを容易にすることができる。また、対向面２１ａに一体的に形成されるスペーサ膜２５の膜厚により光路長を規定することができるので、別体のスペーサを用いた場合に生じるスペーサの変形や破損を考慮する必要がなく、光路長を短くすることができる。さらに、別体のスペーサを用いないので、光学測定用セル２の組み立て誤差を低減することができ、その結果、粒子径分布測定の前に行う光学測定用セル２に対する光軸合わせを容易にすることができる。その他、スペーサ膜２５が第１透光板２１に一体的に形成されているので、光学測定用セル２を洗浄する場合にその作業を簡単にすることができる。
＜その他の変形実施形態＞
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。
例えば、前記実施形態では、第１透光板２１に導入部２６及び導出部２７を形成した構成であったが、第１透光板２１に導入部２６又は導出部２７の一方を形成し、第２透光板２２に導入部２６又は導出部２７の他方を形成する構成であっても良い。この構成であれば、第１透光板２１及び第２透光板２２の構成を共通化することができ、部品点数を削減することができる。
また、第１透光板２１又は第２透光板２２の少なくとも一方の外向き面に、発熱部となる導電膜を形成しても良い。この構成において、導電膜に透明導電膜を用いることにより光が入射又は出射する領域を含めた全体を加熱することができる。この導電膜を用いて被検液Ｘの温度を例えば８０℃に温調することができる。このとき、板厚の小さいほうの透光板（第２透光板２２）が放射温度計等によって温度検出される場合には、導電膜は、板厚の大きい方の透光板（第１透光板２１）に形成する。透明導電膜でない場合には、透光板のレーザ光通過領域を避けて導電膜を形成することが考えられる。
前記導電膜は透光板の内向き面（対向面）に形成してもよい。この場合、導電膜とスペーサ膜とを兼用してもよい。つまり、スペーサ膜を導電膜から構成してもよい。透光板の構成を簡単にすることができるとともに、その製造コストを安価にすることができる。
さらに、前記実施形態ではスペーサ膜２５が第１透光板２１の外縁部の全周に亘って設けられていたが、外縁部に間欠的に設けられたものであっても良い。この場合、互いに隣り合うスペーサ膜２５の間から被検液Ｘが外部に出るので、一対の透光板２１、２２の外部から漏れ出ないように挟持機構等にシール構造を設けることが考えられる。
前記実施形態では、一対の透光板２１、２２の側面に切り欠き部２１ｘ、２２ｘが形成されたものであったが、これらの切り欠き部を形成しない構成であっても良い。この場合、スペーサ膜２５が形成されない第２透光板２２を裏表関係なく使用することもできる。
前記実施形態では、透光板が平面視において概略円形状をなすものであったが、例えば平面視において矩形状をなすもの等、その他の形状であってもよい。
前記実施形態では導入部２６から光学測定用セル２内に被検液Ｘを導入するものであったが、導入部２６を介さずに光学測定用セル２内に被検液Ｘを収容するものであってもよい。例えば、光学測定用セル２を組み立てる前に、被検液Ｘを第１透光板のスペーサ膜２５の内側に例えばスポイト等を使って垂らして留めておき、この状態に第１透光板２１と第２透光板２２とを重ね合わせて光学測定用セル２を組み合わせてもよい。
前記実施形態では光学測定用セル２は一対の透光板２１、２２を挟持機構２３により挟持するものであったが、一対の透光板２１、２２及び挟持機構２３において被検液収容空間Ｓと外部との間をシールするシール部材を設けてシール性を向上させたものであってもよい。このような光学測定用セル２であれば、被検液ＸがＨ２ＯやＯ２を嫌うものの場合に好適に用いることができる。また、この光学測定用セル２に被検液を収容する場合には、グローブボックス内等の不活性ガス雰囲気下で行う。なお、導入部２６及び導出部２７に設けられる栓２８、２９においてもシール部材を設けてシール性を向上させる。
光学測定用セル２は導入部及び導出部となる２つの貫通孔を有する構成の他、１つの貫通孔を有する構成であってもよい。
光学測定用セル２は、被検液等の液体を収容するものの他、試料ガスを収容するものであってもよい。
前記実施形態の光学測定用セル２はバッチ式のものであったが、被検液Ｘが光学測定用セル２に入れ替わるフロー式のものであってもよい。この場合、導入部２６から被検液Ｘを連続的に導入することによってフロー式にすることができる。例えば、導入部２６から被検液Ｘを導入すると、光路長が小さいことから、表面張力によって毛細管現象が生じて被検液Ｘが一対の透光板２１、２２の間を流れることになる。
前記実施形態では透光板の反射防止膜を形成していたが、図７に示すように反射防止膜を形成しないものであってもよい。反射防止膜を形成しない場合には、セルホルダの傾きを調整して反射光が光検出器に入らないようにその傾き角度を調整する必要があるが、透光板の洗浄時に反射防止膜を傷つける心配もなくなり、また、透光板の製造コストも安価にすることができる。また、反射防止膜を形成しない場合において、反射光が光検出器に入る場合には、その光検出器の光強度信号を粒子径分布の算出に用いないようにすることも可能である。
加えて、前記実施形態の粒子径分布測定装置は、いわゆる回折／散乱式のものであったが、光学測定用セル内の被検液にレーザ光を照射して、その際にサンプル中の粒子のブラウン運動に起因して発生する散乱光の揺らぎを解析することにより粒子径分布を測定するように構成された、いわゆる動的光散乱式のものであっても構わない。
さらに、本発明に係る光学測定用セルは、粒子径分布測定装置のほか、例えば赤外分光法などを利用した光学分析装置に用いても良い。
その他、本発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。
１００・・・粒子物性測定装置
２・・・光学測定用セル
２１、２２・・・透光板
２１ａ・・・一方の対向面
２２ａ・・・他方の対向面
２４・・・反射防止膜
２５・・・スペーサ膜
２６・・・導入部
２７・・・導出部
２・・・光学測定用セル
２１、２２・・・透光板
２１ａ・・・一方の対向面
２２ａ・・・他方の対向面
２４・・・反射防止膜
２５・・・スペーサ膜
２６・・・導入部
２７・・・導出部
Claims (6)
- 互いに対向する対向面を有する一対の透光板を有し、当該一対の透光板における一対の対向面間に流体が収容される光学測定用セルであって、
前記一対の対向面のうち一方の対向面に、他方の対向面に接触して前記一対の対向面間の距離を規定するスペーサ膜が形成されている、光学測定用セル。 - 前記スペーサ膜は、前記一方の対向面に形成された蒸着膜、めっき膜、スパッタ膜又は印刷膜である、請求項１記載の光学測定用セル。
- 前記スペーサ膜が形成された透光板に、前記一対の対向面間に前記流体を導入する導入部、及び、前記流体を導出する導出部が設けている、請求項１記載の光学測定用セル。
- 前記一対の透光板の少なくとも一方に、発熱部となる導電膜が形成されている、請求項１記載の光学測定用セル。
- 前記一対の透光板は板厚が互いに異なる、請求項１記載の光学測定用セル。
- 請求項１記載の光学測定用セルを用いた粒子物性測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2022130922A JP2022172175A (ja) | 2017-06-22 | 2022-08-19 | 光学測定用セル及びこれを用いた粒子径分布測定装置 |
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017122551 | 2017-06-22 | ||
| JP2017122551 | 2017-06-22 | ||
| JP2018106008 | 2018-06-01 | ||
| JP2018106008 | 2018-06-01 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2022130922A Division JP2022172175A (ja) | 2017-06-22 | 2022-08-19 | 光学測定用セル及びこれを用いた粒子径分布測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2019211455A true JP2019211455A (ja) | 2019-12-12 |
| JP7308594B2 JP7308594B2 (ja) | 2023-07-14 |
Family
ID=63042510
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2018117570A Active JP7308594B2 (ja) | 2017-06-22 | 2018-06-21 | 光学測定用セル及びこれを用いた粒子物性測定装置 |
| JP2022130922A Pending JP2022172175A (ja) | 2017-06-22 | 2022-08-19 | 光学測定用セル及びこれを用いた粒子径分布測定装置 |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2022130922A Pending JP2022172175A (ja) | 2017-06-22 | 2022-08-19 | 光学測定用セル及びこれを用いた粒子径分布測定装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10782225B2 (ja) |
| JP (2) | JP7308594B2 (ja) |
| GB (1) | GB2565888B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024062833A1 (ja) * | 2022-09-22 | 2024-03-28 | 株式会社堀場製作所 | 蛍光分析用セル、蛍光分析装置、蛍光分析方法、及び、分析対象セルの製造方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2606074B (en) * | 2019-11-19 | 2023-11-08 | Horiba Ltd | Particle size distribution measuring apparatus and particle size distribution measuring method |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2261285A (en) * | 1991-11-11 | 1993-05-12 | Fraunhofer Ges Forschung | Cuvette for ir spectroscopy |
| JP2005121385A (ja) * | 2003-10-14 | 2005-05-12 | Jasco Corp | 試料セル |
| JP2006503276A (ja) * | 2002-10-09 | 2006-01-26 | ミクロ‐ビオリティクス、ゲゼルシャフト、ミット、ベシュレンクテル、ハフツング | 薄層セル |
| US20100139420A1 (en) * | 2006-09-27 | 2010-06-10 | Gabriel John Simon Ohlsson | Cell for confinement of very small volumes of soft matter and fluids |
| JP2011257146A (ja) * | 2010-06-04 | 2011-12-22 | Horiba Ltd | 光学測定用セル |
| JP2012220263A (ja) * | 2011-04-05 | 2012-11-12 | Shimadzu Corp | 粒子径測定装置 |
| JP2016142590A (ja) * | 2015-01-30 | 2016-08-08 | 株式会社堀場製作所 | 光学分析用セル及びこれを用いた粒子径分布測定装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0249141A (ja) * | 1988-05-09 | 1990-02-19 | Cosmo Oil Co Ltd | スラッジ濃度迅速定量方法および装置 |
| JP2910596B2 (ja) | 1994-12-27 | 1999-06-23 | 株式会社島津製作所 | 粒度分布測定装置 |
| US20180318839A1 (en) * | 2017-05-03 | 2018-11-08 | Lifeos Genomics Corporation | Incubation Device Having Rotary Mechanism |
-
2018
- 2018-06-20 US US16/013,431 patent/US10782225B2/en active Active
- 2018-06-20 GB GB1810140.2A patent/GB2565888B/en active Active
- 2018-06-21 JP JP2018117570A patent/JP7308594B2/ja active Active
-
2022
- 2022-08-19 JP JP2022130922A patent/JP2022172175A/ja active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2261285A (en) * | 1991-11-11 | 1993-05-12 | Fraunhofer Ges Forschung | Cuvette for ir spectroscopy |
| JP2006503276A (ja) * | 2002-10-09 | 2006-01-26 | ミクロ‐ビオリティクス、ゲゼルシャフト、ミット、ベシュレンクテル、ハフツング | 薄層セル |
| JP2005121385A (ja) * | 2003-10-14 | 2005-05-12 | Jasco Corp | 試料セル |
| US20100139420A1 (en) * | 2006-09-27 | 2010-06-10 | Gabriel John Simon Ohlsson | Cell for confinement of very small volumes of soft matter and fluids |
| JP2011257146A (ja) * | 2010-06-04 | 2011-12-22 | Horiba Ltd | 光学測定用セル |
| JP2012220263A (ja) * | 2011-04-05 | 2012-11-12 | Shimadzu Corp | 粒子径測定装置 |
| JP2016142590A (ja) * | 2015-01-30 | 2016-08-08 | 株式会社堀場製作所 | 光学分析用セル及びこれを用いた粒子径分布測定装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024062833A1 (ja) * | 2022-09-22 | 2024-03-28 | 株式会社堀場製作所 | 蛍光分析用セル、蛍光分析装置、蛍光分析方法、及び、分析対象セルの製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2022172175A (ja) | 2022-11-15 |
| US20180372614A1 (en) | 2018-12-27 |
| GB201810140D0 (en) | 2018-08-08 |
| GB2565888B (en) | 2021-05-19 |
| GB2565888A (en) | 2019-02-27 |
| US10782225B2 (en) | 2020-09-22 |
| JP7308594B2 (ja) | 2023-07-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2022172175A (ja) | 光学測定用セル及びこれを用いた粒子径分布測定装置 | |
| US7894055B2 (en) | Flow-through, inlet-gas-temperature-controlled, solvent-resistant, thermal-expansion compensated cell for light spectroscopy | |
| US7355697B2 (en) | Flow-through, thermal-expansion-compensated cell for light spectroscopy | |
| US20170254751A1 (en) | High-sensitivity metamaterial nano-sensing system with ultra-narrow line width spectral response | |
| KR100284184B1 (ko) | 광학적 농도측정장치 | |
| KR100865755B1 (ko) | 표면 플라즈몬 공명을 이용한 다채널 바이오 센서 | |
| JP6100803B2 (ja) | 改良された表面プラズモン共鳴方法 | |
| JP6567281B2 (ja) | 光学分析用セル及びこれを用いた粒子径分布測定装置 | |
| CN108088815A (zh) | 基于石墨烯表面波的高灵敏多光束折射率探测装置和方法 | |
| US7508519B2 (en) | Apparatus for sensing plural gases | |
| CN115452890A (zh) | 光吸收玻璃内部缺陷检测方法及检测系统 | |
| JP4572244B2 (ja) | 表面プラズモンセンサー | |
| JP2011196766A (ja) | 光透過性を有する被測定物の形状測定方法 | |
| JP5938708B2 (ja) | 蛍光ｘ線分析用の較正試料ならびにそれを備える蛍光ｘ線分析装置およびそれを用いる蛍光ｘ線分析方法 | |
| He et al. | Determining the refractive index, absolute thickness and local slope of a thin transparent film using multi-wavelength and multi-incident-angle interference | |
| JP2006029781A (ja) | 拡散計測装置 | |
| Chen et al. | Development of a" turn-key" system for weak absorption measurement and analysis | |
| JP2019060714A (ja) | 液体試料測定用アタッチメント、屈折率測定装置及び屈折率測定方法 | |
| JP2009115623A (ja) | 表面プラズモンセンサー | |
| CN116106247B (zh) | 一种紫外可见分光光度计的校准方法 | |
| JP7097175B2 (ja) | 粒子物性測定用セル及びこれを用いた粒子物性測定装置 | |
| JP6645347B2 (ja) | フローセル | |
| Soni et al. | The use of defocussed position of a Ronchi grating for evaluating the refractive index of lens | |
| Boudebs et al. | Thermal lens Z-scan measurements for the determination of fluorescence quantum yields: theoretical and experimental uncertainties for low and high quantum yields | |
| JP2020139908A (ja) | 測定セル、濃度測定装置、及び、測定セルの製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20201215 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20211221 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220111 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220228 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20220607 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220819 |
|
| C60 | Trial request (containing other claim documents, opposition documents) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C60 Effective date: 20220819 |
|
| A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20220906 |
|
| C21 | Notice of transfer of a case for reconsideration by examiners before appeal proceedings |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C21 Effective date: 20220908 |
|
| A912 | Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20221007 |
|
| C211 | Notice of termination of reconsideration by examiners before appeal proceedings |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C211 Effective date: 20221013 |
|
| C22 | Notice of designation (change) of administrative judge |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C22 Effective date: 20230202 |
|
| C302 | Record of communication |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C302 Effective date: 20230315 |
|
| C13 | Notice of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C13 Effective date: 20230323 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230516 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230704 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7308594 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |