JP2020510838A5 - - Google Patents

Description

試料セル１１０は、試料（水又は空気などの希釈媒体中に懸濁された粒子を含み得る）を収容するためのものである。光源３０２は、レーザ源に光学的に結合される光ファイバを備えていてもよい。照射結合レンズ（図７に示される）が、光源３０２から（例えば、ファイバから）の光を、照射光路１０６上の点Ｂに集束するために設けられてもよい。検出器３０６は、検出素子に結合される光ファイバを備えていてもよい。検出結合レンズ（図７に示される）が、検出光路１０８上の焦点Ａから（例えば、検出ファイバに結合する）検出器３０６上に光を集光するために設けられてもよい。

検出光路１０８及び照射光路１０６は、共に、焦点可変レンズ１２５の光軸に対して角度をなして焦点可変レンズ１２５に入射する。検出及び照射光路１０８，１０６のそれぞれは、光軸に対して同一の角度αをなしていてもよい。いくつかの実施形態において、焦点可変レンズ１２５の光軸、検出光路１０８、及び、照射光路１０６は、全て同一平面上にあってもよいが、このことは（好都合ではあるかもしれないが）必須ではない。該平面は、垂直又は水平であってもよい。検出光路１０８及び照射光路１０６は、それぞれ焦点可変レンズの後側焦点距離（ｆ_{１−ｃｅｎｔｒｅ}）にて焦点可変レンズ１２５の光軸と交差してもよい。

照射及び検出光路の両方が、検出光路に関して説明されるものと同一の素子を有する、図１４に類似する構成が、妨げられた拡散を調査するために用いられてもよい。
図１５は、対称的な検出及び照射光路１０８，１０６を備える後方散乱検出構成を示す。図示される検出構成は、光源３０２、検出器３０６、焦点可変レンズ１２５、集束レンズ１３０、集束反射器／ミラー１３３、及び、試料セル１１０を備える。検出及び照射光路１０８，１０６のそれぞれは、焦点可変レンズ１２５への入射時に焦点可変レンズ１２５の軸に対して同一の角度αをなす。好適には、検出及び照射光路は、同一平面（例えば、水平又は垂直面）上にあってもよい。本実施形態において、集束レンズ１３０は、照射集束レンズ１３０ａ及び検出集束レンズ１３０ｂを備える。集束レンズ１３０は、照射及び検出光路１０６，１０８を、（湾曲した）集束ミラー１３３に向け、集束ミラー１３３は、照射及び検出光路１０６，１０８を試料セル１１０内の検出領域に（例えば、コリメートビーム又は集束ビームで）向かうように方向転換する。本実施形態においては、焦点可変レンズ１２５の焦点距離が変化しても、検出領域の位置は変化しない。代わりに、試料内の照射光路１０６と検出光路１０８との間の角度が変化する。焦点可変レンズ１２５の焦点距離が増加すると、試料セル１１０内の照射光路１０６と検出光路１０８との間の角度が増加する（そして、逆もまた成り立つ）。

Claims (18)

1. 光ビームで試料を照射するための光源と、
   前記光ビームと前記試料との相互作用により生じる散乱光を検出するように構成される検出器と、
   前記散乱光を前記検出器に到達させるための検出光路と、
   前記光ビームを前記光源から前記試料に到達させるための照射光路と、
   前記散乱光を散乱体積から前記検出器へ集光するように、かつ／あるいは、前記光ビームを前記試料に向けるように構成される焦点可変レンズと、
   を備える粒子特性評価装置であって、前記焦点可変レンズの焦点距離の調整が、前記照射及び検出光路の間の角度を変更することなく前記散乱体積の位置の変更をもたらすように構成される、粒子特性評価装置。
2. 前記照射及び／又は検出光路に沿って、集束レンズが前記焦点可変レンズと前記試料との間に設けられる、請求項１に記載の装置。
3. 前記集束レンズが前記焦点可変レンズの主面上に焦点を有する、請求項２に記載の装置。
4. 前記集束レンズが試料内に焦点を有する、請求項２又は３に記載の装置。
5. 前記焦点可変レンズが、前記集束レンズに入射する光ビーム幅を変化させるように構成される、請求項２〜４のいずれか一項に記載の装置。
6. 前記検出光路及び前記照射光路のうちの少なくとも１つは前記焦点可変レンズを通過する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の装置。
7. 前記焦点可変レンズが光軸を有し、前記検出光路は、前記光軸に対して非ゼロの第１角度をなし、前記照射光路は、前記光軸に対して非ゼロの第２角度をなす、請求項１〜６のいずれか一項に記載の装置。
8. 前記検出光路及び前記照射光路は、前記焦点可変レンズから離れた第１位置にて交差する、請求項６又は７に記載の装置。
9. 前記焦点可変レンズは、前記焦点可変レンズの焦点を前記第１位置と同一位置に配置する焦点距離を有するように動作可能である、請求項８に記載の装置。
10. 前記焦点可変レンズの焦点距離を変更することにより、前記試料内の前記散乱体積の位置を前記光源に接近させることで、前記散乱体積の減少をもたらすように構成される、請求項１〜９のいずれか一項に記載の装置。
11. 前記検出光路からの散乱光と重ね合わせるために、前記照射光ビームの一部を前記検出器に向けるように構成されるビームスプリッタをさらに備える、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の装置。
12. 前記照射及び／又は検出光路の空間光変調による変調光ヘテロダイン検出を容易にするために、前記照射光路及び／又は前記検出光路において少なくとも１つの光学素子を移動／振動させるためのアクチュエータをさらに備える、請求項１１に記載の装置。
13. 前記焦点可変レンズは、変形可能レンズ、及び／又は、刺激を与えることにより屈折率が変化し得る材料を含む、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の装置。
14. 動的又は静的光散乱測定を実行する方法であって、
    試料を光ビームで照射光路に沿って照射するステップであって、それにより、前記光ビームと前記試料との相互作用による散乱光を発生させる、照射するステップと、
    前記試料内の検出領域において前記光ビームと交差する検出光路に沿って、前記散乱光を検出するステップであって、それによりデータを取得する、検出するステップと、
    前記検出領域の位置、前記検出領域の体積、又は、前記検出領域における前記照射及び検出光路の間の角度のうちの少なくとも１つを、前記照射及び検出光路のうちの少なくとも１つにある焦点可変レンズの焦点距離を変更することにより調整するステップと、
    前記焦点可変レンズの焦点距離を変更することにより対応する調整するステップを少なくとも１回実行した後に、前記散乱光を検出するステップを少なくとも１回繰り返すステップと、
    前記焦点可変レンズの少なくとも１つの焦点距離から取得したデータを用いて、静的又は動的光散乱測定を実行するステップと、
    を含む、方法。
15. 各調整するステップが少なくとも前記検出領域の位置を変更し、各調整するステップが、先行する調整するステップに対応する測定データに応答する、動的光散乱測定を実行するステップ、をさらに含む、請求項１４に記載の方法。
16. 動的光散乱測定に関する最適な測定位置を判定するステップを含む、請求項１５に記載の方法。
17. 前記焦点可変レンズの焦点距離を調整することで複数の散乱角から測定データを取得することにより、動的又は静的光散乱測定を実行するステップを含む、請求項１４〜１６のいずれか一項に記載の方法。
18. 請求項１〜１３のいずれか一項に記載の装置を用いることを含む、請求項１４〜１７のいずれか一項に記載の方法。