JP2813358B2 - 動的光散乱装置 - Google Patents
動的光散乱装置Info
- Publication number
- JP2813358B2 JP2813358B2 JP63501846A JP50184688A JP2813358B2 JP 2813358 B2 JP2813358 B2 JP 2813358B2 JP 63501846 A JP63501846 A JP 63501846A JP 50184688 A JP50184688 A JP 50184688A JP 2813358 B2 JP2813358 B2 JP 2813358B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- lens
- fiber
- scattering
- laser
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000002296 dynamic light scattering Methods 0.000 title claims description 20
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 119
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 52
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 29
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims description 24
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 10
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 8
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims description 6
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 5
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 5
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 5
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 5
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 15
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 15
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 12
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 12
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 8
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 8
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 8
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 8
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 7
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 6
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 5
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 5
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 5
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 4
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 238000003491 array Methods 0.000 description 3
- 238000005311 autocorrelation function Methods 0.000 description 3
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 3
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 3
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 2
- 238000005314 correlation function Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 2
- 230000005653 Brownian motion process Effects 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 208000004350 Strabismus Diseases 0.000 description 1
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N argon Substances [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010009 beating Methods 0.000 description 1
- 230000031018 biological processes and functions Effects 0.000 description 1
- 238000005537 brownian motion Methods 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 description 1
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000007799 cork Substances 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000006735 deficit Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 1
- 229920006332 epoxy adhesive Polymers 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 238000013213 extrapolation Methods 0.000 description 1
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 1
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000005338 frosted glass Substances 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 239000004579 marble Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000000569 multi-angle light scattering Methods 0.000 description 1
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 1
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
- 238000009877 rendering Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000005549 size reduction Methods 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 210000002700 urine Anatomy 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/02—Details
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/02—Details
- G01J3/0205—Optical elements not provided otherwise, e.g. optical manifolds, diffusers, windows
- G01J3/0208—Optical elements not provided otherwise, e.g. optical manifolds, diffusers, windows using focussing or collimating elements, e.g. lenses or mirrors; performing aberration correction
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/02—Details
- G01J3/0205—Optical elements not provided otherwise, e.g. optical manifolds, diffusers, windows
- G01J3/0218—Optical elements not provided otherwise, e.g. optical manifolds, diffusers, windows using optical fibers
- G01J3/0221—Optical elements not provided otherwise, e.g. optical manifolds, diffusers, windows using optical fibers the fibers defining an entry slit
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/28—Investigating the spectrum
- G01J3/44—Raman spectrometry; Scattering spectrometry ; Fluorescence spectrometry
- G01J3/4412—Scattering spectrometry
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P5/00—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft
- G01P5/26—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft by measuring the direct influence of the streaming fluid on the properties of a detecting optical wave
-
- 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
- G01N2015/0216—Investigating a scatter or diffraction pattern from fluctuations of diffraction pattern
-
- 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
- G01N2015/0222—Investigating a scatter or diffraction pattern from dynamic light scattering, e.g. photon correlation spectroscopy
-
- 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
- G01N2015/1447—Spatial selection
- G01N2015/145—Spatial selection by pattern of light, e.g. fringe 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
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/47—Scattering, i.e. diffuse reflection
- G01N21/4738—Diffuse reflection, e.g. also for testing fluids, fibrous materials
- G01N21/474—Details of optical heads therefor, e.g. using optical fibres
- G01N2021/4742—Details of optical heads therefor, e.g. using optical fibres comprising optical fibres
-
- 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
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/47—Scattering, i.e. diffuse reflection
- G01N21/4788—Diffraction
- G01N2021/479—Speckle
-
- 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
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/47—Scattering, i.e. diffuse reflection
- G01N21/49—Scattering, i.e. diffuse reflection within a body or fluid
-
- 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
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/47—Scattering, i.e. diffuse reflection
- G01N21/49—Scattering, i.e. diffuse reflection within a body or fluid
- G01N21/53—Scattering, i.e. diffuse reflection within a body or fluid within a flowing fluid, e.g. smoke
Description
【発明の詳細な説明】 本発明は動的光散乱装置に係わる。
動的光散乱測定は流体及び流体中に浮遊する粒子の流
体力学的特性を調べるための公知の技術である。それは
液体及びコロイド内の巨大分子、並びに気体中に浮遊す
る微粒子物質の分散を調べるために使用される。レーザ
ビームのような光は粒子懸濁に入射してその粒子からレ
イリー又はミー散乱を受ける。その粒子はブラウン運動
を示し、その散乱された光の強度は粒子運動の特徴を表
す仕方で時間と共に変動する。公知の自己相関（autoco
rrelation）技術によるこの強度変動の測定は、粒子の
拡散係数及び流体力学的半径を関連情報と共に測定する
ことを可能とする。自己相関は英国特許第1,290,336号
において説明されている。
体力学的特性を調べるための公知の技術である。それは
液体及びコロイド内の巨大分子、並びに気体中に浮遊す
る微粒子物質の分散を調べるために使用される。レーザ
ビームのような光は粒子懸濁に入射してその粒子からレ
イリー又はミー散乱を受ける。その粒子はブラウン運動
を示し、その散乱された光の強度は粒子運動の特徴を表
す仕方で時間と共に変動する。公知の自己相関（autoco
rrelation）技術によるこの強度変動の測定は、粒子の
拡散係数及び流体力学的半径を関連情報と共に測定する
ことを可能とする。自己相関は英国特許第1,290,336号
において説明されている。
動的光散乱測定はレーザドップラー速度測定方（LD
V）及び測風法（LDA）、擬弾性光散乱（QELS）、強度変
動分光法（IFS）並びに光子相関分光法（PCS）を含む。
それは近年において重要な科学研究の主題となってきて
おり、初期の論文の１つは、“Dielectric and Related
Molecular Processes",Vol.2,Ed Mansel Davies,Speci
alist Periodical Report（London:The Chemical Socie
ty）pages 48〜105,1975,PN Pusey and J M Vaughanに
掲載された。
V）及び測風法（LDA）、擬弾性光散乱（QELS）、強度変
動分光法（IFS）並びに光子相関分光法（PCS）を含む。
それは近年において重要な科学研究の主題となってきて
おり、初期の論文の１つは、“Dielectric and Related
Molecular Processes",Vol.2,Ed Mansel Davies,Speci
alist Periodical Report（London:The Chemical Socie
ty）pages 48〜105,1975,PN Pusey and J M Vaughanに
掲載された。
動的光散乱を観察するための典型的な市販の装置は、
英国企業Malvern Instruments Ltdによって製造されるN
o.PCS 100タイプである。それはレーザと及びレーザビ
ームを胴部又は最小直径に周束させるレンズとから成
る。その胴部は対象の粒子懸濁を内に含むサンプルセル
内に位置するよう配置される。その懸濁を介して選択さ
れた角度で散乱された光はレンズによって光学スリット
上へ結像される。レーザビームの上へのスリット映像を
重ね合わせが、散乱光がそれから受け取られる体積の境
界を定め限定する。光はスリットからスペックル干渉パ
ターンが観察される（レンズに関して）遠い範囲領域に
広がる。小さな開口がこの領域に配置され、散乱光は光
電子倍増管による検出のためにその開口を通過する。ア
ルゴンイオンレーザ光（〜0.5μｍ波長）用には、スリ
ットの幅及び開口の直径は各々100μｍ及び200μｍの水
準にあるだろう。レーザビーム胴部とレンズとの間の距
離及びレンズとスリットとの間の距離は10cmの水準にあ
る。開口はスリットから約2cmである。
英国企業Malvern Instruments Ltdによって製造されるN
o.PCS 100タイプである。それはレーザと及びレーザビ
ームを胴部又は最小直径に周束させるレンズとから成
る。その胴部は対象の粒子懸濁を内に含むサンプルセル
内に位置するよう配置される。その懸濁を介して選択さ
れた角度で散乱された光はレンズによって光学スリット
上へ結像される。レーザビームの上へのスリット映像を
重ね合わせが、散乱光がそれから受け取られる体積の境
界を定め限定する。光はスリットからスペックル干渉パ
ターンが観察される（レンズに関して）遠い範囲領域に
広がる。小さな開口がこの領域に配置され、散乱光は光
電子倍増管による検出のためにその開口を通過する。ア
ルゴンイオンレーザ光（〜0.5μｍ波長）用には、スリ
ットの幅及び開口の直径は各々100μｍ及び200μｍの水
準にあるだろう。レーザビーム胴部とレンズとの間の距
離及びレンズとスリットとの間の距離は10cmの水準にあ
る。開口はスリットから約2cmである。
その開口の大きさは「コヒーレンスエリア（coherenc
e area）」と呼ばれるものの境界を限定するが故に、ど
んな光散乱測定においても重要である。Pusey他は前記
論文P.68で上記のコヒーレンスエリア概念に言及した。
それは次の分析から生じる。限定された散乱体積から特
定の角度で散乱される光はその体積全体に分布した個々
の粒子によって散乱される個別の振幅のスペクトル和の
合力である。個別の散乱振幅の各々はそれぞれの位相を
有し、ベクトル和は干渉プロセスの一因となる。開口が
有限の大きさを有するが故に、その直径に沿った個々別
々の箇所で受け取られる光は様々な散乱角に対応するだ
ろう。従って、合成的な振幅合計はこの直径に沿った個
々の箇所で異なる。もしその直径が十分に大きければ、
開口によって受け取られる角度の範囲は不相関な合力が
検出されることを可能とする。Pusey他によって提示さ
れた必要条件はその開口によって受け取られる合力の位
相は多くとも２πまでしか相違しないということであ
る。更に、開口は相関した光の寄与又は合力に対応する
単一のコヒーレンスエリアを伝送すると言われている。
e area）」と呼ばれるものの境界を限定するが故に、ど
んな光散乱測定においても重要である。Pusey他は前記
論文P.68で上記のコヒーレンスエリア概念に言及した。
それは次の分析から生じる。限定された散乱体積から特
定の角度で散乱される光はその体積全体に分布した個々
の粒子によって散乱される個別の振幅のスペクトル和の
合力である。個別の散乱振幅の各々はそれぞれの位相を
有し、ベクトル和は干渉プロセスの一因となる。開口が
有限の大きさを有するが故に、その直径に沿った個々別
々の箇所で受け取られる光は様々な散乱角に対応するだ
ろう。従って、合成的な振幅合計はこの直径に沿った個
々の箇所で異なる。もしその直径が十分に大きければ、
開口によって受け取られる角度の範囲は不相関な合力が
検出されることを可能とする。Pusey他によって提示さ
れた必要条件はその開口によって受け取られる合力の位
相は多くとも２πまでしか相違しないということであ
る。更に、開口は相関した光の寄与又は合力に対応する
単一のコヒーレンスエリアを伝送すると言われている。
その開口によって伝送される光は光電子倍増管によっ
て検出され、その出力は自己相関装置に送り込まれる。
この装置は、τが時間遅延である場合に、規準化された
強度自己相関関数g(2)（τ）を生じさせるために、光電
子倍増管信号をその信号自体の時間遅延化変形と互いに
関係づける。この関数は、散乱懸濁によって引き起こさ
れた出力スペクトルラム又は周波数成分強度のフーリエ
変換である。散乱光子の各々はその問題とされる散乱粒
子の速度に従ってレーザの出力スペクトルから周波数内
でドップラー偏移される。
て検出され、その出力は自己相関装置に送り込まれる。
この装置は、τが時間遅延である場合に、規準化された
強度自己相関関数g(2)（τ）を生じさせるために、光電
子倍増管信号をその信号自体の時間遅延化変形と互いに
関係づける。この関数は、散乱懸濁によって引き起こさ
れた出力スペクトルラム又は周波数成分強度のフーリエ
変換である。散乱光子の各々はその問題とされる散乱粒
子の速度に従ってレーザの出力スペクトルから周波数内
でドップラー偏移される。
測定された基準化された強度自己相関関数g
(2)（τ）、基準化された電界又は振幅自己相関関数g
(1)（τ）及び散乱光の振幅スペクトラムｎ（ω）の間
の関係は、英国特許1,290,336号で次のように与えられ
ている。
(2)（τ）、基準化された電界又は振幅自己相関関数g
(1)（τ）及び散乱光の振幅スペクトラムｎ（ω）の間
の関係は、英国特許1,290,336号で次のように与えられ
ている。
g(1)（τ）＝∫ｎ（ω）ｅ×ｐ（−j2πωτ）ｄω
（１） g(2)（τ）＝１＋|g(1)（τ）|2 （２） この式でωは放射角周波数である。
（１） g(2)（τ）＝１＋|g(1)（τ）|2 （２） この式でωは放射角周波数である。
自己相関技術はτの範囲数値の各々に対するg
(2)（τ）の測定を含む。更に懸濁粒子の拡散係数を得
るために、その結果が公知の計算手続きによって解析さ
れ、この拡散係数から懸濁粒子の流体力学半径が推論さ
れることが可能である。
(2)（τ）の測定を含む。更に懸濁粒子の拡散係数を得
るために、その結果が公知の計算手続きによって解析さ
れ、この拡散係数から懸濁粒子の流体力学半径が推論さ
れることが可能である。
τ＝０、即ちゼロ遅延における［g(2)（τ）−１］の
値は、光散乱測定装置の光学的品質の表示である。等式
（２）から、それは|g(1)（０）|2に等しく、そして基
準化の帰結として数字的には１に等しくなければならな
い。大ざっぱに言えばそれはメリット又は信号対ノイズ
非の数値に一致し、またg(2)（τ）対τの実験的グラフ
の外挿によって得られると言ってよい。実際には、市販
の装置における［g(2)（０）−１］の典型的な値は0.3
〜0.5の範囲内にある。もし細心の配慮がなされれば、
0.7という値に近付けられるかもしれないが、これは単
一のコヒーレンスエリアを検出するために用意される種
類の従来の装置に関しては理論的な限界である（例え
ば、J.Phys.A,Vol.3,L45,1970,Jakeman他，を参照）。B
iopolymers,Vol.15,pages61〜95（1976）では、Jolly及
びEisenbergは装置の性能を極大化するために採られる
事前対応答策に言及している。この若者たちは、一定の
範囲の散乱角を全体にわたって測定することを可能とす
るため、散乱光集光光学用の測角計架台を使用した。レ
ーザ及び測角計はゴム被覆コンクリート柱の上に置かれ
た隣接の大理石スラブの上に据えけられた。それらの柱
は研究室の下の砂質の土壌上に支持された別々のコンク
リート基部にコルクの中間層を伴って配置された。これ
らの配置は非常に高度な機械的絶縁を与えた。また彼ら
は、動的光散乱測定に従来の光学的構成部分を使用する
ことに関連する困難さをも説明している。光学システム
は精密に一直線上に合わせられねばならない。更に、検
出器に偽りの強度変動が発生しないように、それは確実
に振動から実質的に無関係な状態に保たれなければなら
ない。更にその上、その光学的構成部品の表面は細心の
注意を払って清掃に保たれねばならず、その光学的経路
は塵埃粒子が無い状態でなければならない。光経路内の
塵埃粒子はどんなものであっても測定結果に大きく影響
する偽りの光散乱を生じさせる。典型的に体積が立方メ
ートル水準にある装置では、こうした清浄性及び機械的
絶縁基準を満たすことは非常に困難である。
値は、光散乱測定装置の光学的品質の表示である。等式
（２）から、それは|g(1)（０）|2に等しく、そして基
準化の帰結として数字的には１に等しくなければならな
い。大ざっぱに言えばそれはメリット又は信号対ノイズ
非の数値に一致し、またg(2)（τ）対τの実験的グラフ
の外挿によって得られると言ってよい。実際には、市販
の装置における［g(2)（０）−１］の典型的な値は0.3
〜0.5の範囲内にある。もし細心の配慮がなされれば、
0.7という値に近付けられるかもしれないが、これは単
一のコヒーレンスエリアを検出するために用意される種
類の従来の装置に関しては理論的な限界である（例え
ば、J.Phys.A,Vol.3,L45,1970,Jakeman他，を参照）。B
iopolymers,Vol.15,pages61〜95（1976）では、Jolly及
びEisenbergは装置の性能を極大化するために採られる
事前対応答策に言及している。この若者たちは、一定の
範囲の散乱角を全体にわたって測定することを可能とす
るため、散乱光集光光学用の測角計架台を使用した。レ
ーザ及び測角計はゴム被覆コンクリート柱の上に置かれ
た隣接の大理石スラブの上に据えけられた。それらの柱
は研究室の下の砂質の土壌上に支持された別々のコンク
リート基部にコルクの中間層を伴って配置された。これ
らの配置は非常に高度な機械的絶縁を与えた。また彼ら
は、動的光散乱測定に従来の光学的構成部分を使用する
ことに関連する困難さをも説明している。光学システム
は精密に一直線上に合わせられねばならない。更に、検
出器に偽りの強度変動が発生しないように、それは確実
に振動から実質的に無関係な状態に保たれなければなら
ない。更にその上、その光学的構成部品の表面は細心の
注意を払って清掃に保たれねばならず、その光学的経路
は塵埃粒子が無い状態でなければならない。光経路内の
塵埃粒子はどんなものであっても測定結果に大きく影響
する偽りの光散乱を生じさせる。典型的に体積が立方メ
ートル水準にある装置では、こうした清浄性及び機械的
絶縁基準を満たすことは非常に困難である。
従来の光学システムの不利な点を克服する努力とし
て、光ファイバに基づく動的光散乱装置の様々な形態が
開発されてきた。Rev.Sci.Instrum 54（８）,August 19
83において、Haller他は散乱角の関数として強度変動を
測定するための光散乱測光器を説明している。従来の光
学的構成部品はレーザビームを散乱セルの中央に中継す
るために使用される。レンズ、スリット及び光ファイバ
の角度的に配分された配列は、光を検出器に中継するた
めにそのセルを取り囲むように配置される。レンズ各々
が個々のスリット上にセル中央又は散乱体積を結像し、
そして各々のスリットを通過する光が各々のマルチモー
ド光ファイバによって集められ、検出器に中継される。
この配置は、散乱光がひとたびファイバ内にあれば大気
中の塵が散乱光に影響することができないという利点を
有する。加えて、ファイバ配列は同等の従来的な光学シ
ステムのいずれよりも著しくコンパクトである。しかし
Haller他は、散乱セルにレーザ光を中継し及びファイバ
に入れるために散乱光を集光する従来的な光学的構成部
品をなお必要とする。
て、光ファイバに基づく動的光散乱装置の様々な形態が
開発されてきた。Rev.Sci.Instrum 54（８）,August 19
83において、Haller他は散乱角の関数として強度変動を
測定するための光散乱測光器を説明している。従来の光
学的構成部品はレーザビームを散乱セルの中央に中継す
るために使用される。レンズ、スリット及び光ファイバ
の角度的に配分された配列は、光を検出器に中継するた
めにそのセルを取り囲むように配置される。レンズ各々
が個々のスリット上にセル中央又は散乱体積を結像し、
そして各々のスリットを通過する光が各々のマルチモー
ド光ファイバによって集められ、検出器に中継される。
この配置は、散乱光がひとたびファイバ内にあれば大気
中の塵が散乱光に影響することができないという利点を
有する。加えて、ファイバ配列は同等の従来的な光学シ
ステムのいずれよりも著しくコンパクトである。しかし
Haller他は、散乱セルにレーザ光を中継し及びファイバ
に入れるために散乱光を集光する従来的な光学的構成部
品をなお必要とする。
従来の光学への依存が更に少ない光ファイバ光散乱装
置がAuweter及びHornによってJournal of Colloid and
Interface Science,Vol.105,No.2,June 1985,pages 399
〜409において説明されている。レーザからの光はＹ型
光カプラの第１の分岐に接続されたマルチモード光ファ
イバの一端にレンズによって集中させられる。光はその
カプラを通って、散乱懸濁内に浸された一端を有する第
２のマルチモード光ファイバに流れる。後方散乱光は第
２のファイバに沿ってカプラに戻り、そこでカプラ分岐
の間に分割される。第２のカプラ分岐に連結された光は
第３のマルチモードファイバに沿って流れ、レンズに出
力される。そのレンズは直径50μｍのピンホール上に光
を結像させる。そのピンホールを通った光は検出器に入
射する。そのピンホールは検出器に到達するコヒーレン
スエリアの数Ncohを制限する「コヒーレンス開口」とし
て働く。Auweter及びHornは、光うなり（ビート）実験
における信号対ノイズ比がNcohに依存し、そしてそれが
１より小さくなければならないということを観察してい
る。このことは、２π以下までしか位相を相違させない
合力だけを開口が受け入れなければならないという前述
の基準に相当する。Auweter及びHornは水中に浸された
第２の光ファイバ端部に対し0.07というNcohを使用す
る。これはコヒーレンスエリアの最大の大きさの1/14だ
けに等しいコヒーレンス開口に一致する。この値が非常
に小さいが故に、良好な信号対ノイズ比が結果として得
られると彼らは期待した。彼らはピンホール又はコヒー
レンス開口が無いモノモードファイバを使用する別の可
能性を言及しているが、これはＮが典型的には0.68であ
るNcohに帰着するだろうと指摘している。マルチモード
光ファイバ及びコヒーレンス開口の組み合わせは単一モ
ード又はモノモード同等物よりも著しく良好な要素であ
ると彼らは結論している。
置がAuweter及びHornによってJournal of Colloid and
Interface Science,Vol.105,No.2,June 1985,pages 399
〜409において説明されている。レーザからの光はＹ型
光カプラの第１の分岐に接続されたマルチモード光ファ
イバの一端にレンズによって集中させられる。光はその
カプラを通って、散乱懸濁内に浸された一端を有する第
２のマルチモード光ファイバに流れる。後方散乱光は第
２のファイバに沿ってカプラに戻り、そこでカプラ分岐
の間に分割される。第２のカプラ分岐に連結された光は
第３のマルチモードファイバに沿って流れ、レンズに出
力される。そのレンズは直径50μｍのピンホール上に光
を結像させる。そのピンホールを通った光は検出器に入
射する。そのピンホールは検出器に到達するコヒーレン
スエリアの数Ncohを制限する「コヒーレンス開口」とし
て働く。Auweter及びHornは、光うなり（ビート）実験
における信号対ノイズ比がNcohに依存し、そしてそれが
１より小さくなければならないということを観察してい
る。このことは、２π以下までしか位相を相違させない
合力だけを開口が受け入れなければならないという前述
の基準に相当する。Auweter及びHornは水中に浸された
第２の光ファイバ端部に対し0.07というNcohを使用す
る。これはコヒーレンスエリアの最大の大きさの1/14だ
けに等しいコヒーレンス開口に一致する。この値が非常
に小さいが故に、良好な信号対ノイズ比が結果として得
られると彼らは期待した。彼らはピンホール又はコヒー
レンス開口が無いモノモードファイバを使用する別の可
能性を言及しているが、これはＮが典型的には0.68であ
るNcohに帰着するだろうと指摘している。マルチモード
光ファイバ及びコヒーレンス開口の組み合わせは単一モ
ード又はモノモード同等物よりも著しく良好な要素であ
ると彼らは結論している。
また、Auweter及びHornはヘテロダイン（厳密にはホ
モダイン）の検出の使用について説明している。検出器
に到達する散乱光は局部振動子として働く原形の又は非
散乱のレーザ光との混合を受ける。従ってうなり信号が
生じさせられる。原形のレーザ光はファイバ端部での反
射及び光ファイバの不完全性から発生する。ヘテロダイ
ン又はホモダイン検出は、これがそのシステムの統計学
的特性の改善に帰着し、また液体中の気泡からの偽りの
散乱に対する感度を低減させたということが明らかにさ
れ得るが故に、光散乱測定では有利である。しかし、従
来の（非ファイバ）光学システムを使用してこの種の測
定を行うことは非常に困難である。即ち、必要とれさる
光学システムは取り扱い不可能な大きさに近づき、整列
を実現し維持するのが極度に困難となる。
モダイン）の検出の使用について説明している。検出器
に到達する散乱光は局部振動子として働く原形の又は非
散乱のレーザ光との混合を受ける。従ってうなり信号が
生じさせられる。原形のレーザ光はファイバ端部での反
射及び光ファイバの不完全性から発生する。ヘテロダイ
ン又はホモダイン検出は、これがそのシステムの統計学
的特性の改善に帰着し、また液体中の気泡からの偽りの
散乱に対する感度を低減させたということが明らかにさ
れ得るが故に、光散乱測定では有利である。しかし、従
来の（非ファイバ）光学システムを使用してこの種の測
定を行うことは非常に困難である。即ち、必要とれさる
光学システムは取り扱い不可能な大きさに近づき、整列
を実現し維持するのが極度に困難となる。
Auweter及びHorn光散乱装置は従来の光学的な同等の
装置よりも著しく改善されたものである。それは著しく
減少された装置の大きさとコストをもたらす。しかし
［g(2)（０）−１］の値に関しては、それは従来のシス
テムの限界を被ったままであり、0.7という理論的最大
値を免れることができない。
装置よりも著しく改善されたものである。それは著しく
減少された装置の大きさとコストをもたらす。しかし
［g(2)（０）−１］の値に関しては、それは従来のシス
テムの限界を被ったままであり、0.7という理論的最大
値を免れることができない。
高い値の［g(2)（０）−１］を与えることが可能で、
且つファイバー光学系と共に使用するのに適した改良さ
れた光散乱装置を提供することが本発明の目的である。
且つファイバー光学系と共に使用するのに適した改良さ
れた光散乱装置を提供することが本発明の目的である。
流体散乱体積内にレーザビームを発生させるために配
置されたレーザ及び散乱容積から散乱される光を集めて
検出するための手段から成る動的光散乱装置であって、
その装置が散乱容積から散乱される光を空間的にフーリ
エ変換するための手段及び検出のためにその単一空間モ
ードを単離するための手段をも含むことを特徴とする装
置を、本発明は提供する。
置されたレーザ及び散乱容積から散乱される光を集めて
検出するための手段から成る動的光散乱装置であって、
その装置が散乱容積から散乱される光を空間的にフーリ
エ変換するための手段及び検出のためにその単一空間モ
ードを単離するための手段をも含むことを特徴とする装
置を、本発明は提供する。
より詳しく後述されるように、本発明の装置は1.0と
いう［g(2)（０）−１］の理論的最大値を示す。更に、
実験上の注意をあまり多く払わなくとも、本発明の実施
例は0.97又はそれ以上の数値を常に達成してきた。そう
した数値は典型的な従来の光学システムに関する0.4と
いう同じ値の２倍以上であり、それらの論理的最大値よ
り40％近く良好な値である。この理由は次の通りであ
る。従来のシステムは、コヒーレンスエリアより小さい
か又はそれに等しい領域に光が集まるのを制限するが故
に、測定される信号に寄与し得る散乱体の最大数をも制
限するからである。
いう［g(2)（０）−１］の理論的最大値を示す。更に、
実験上の注意をあまり多く払わなくとも、本発明の実施
例は0.97又はそれ以上の数値を常に達成してきた。そう
した数値は典型的な従来の光学システムに関する0.4と
いう同じ値の２倍以上であり、それらの論理的最大値よ
り40％近く良好な値である。この理由は次の通りであ
る。従来のシステムは、コヒーレンスエリアより小さい
か又はそれに等しい領域に光が集まるのを制限するが故
に、測定される信号に寄与し得る散乱体の最大数をも制
限するからである。
本発明は散乱光にフーリエ変換を行い、その単一空間
モードを単離する。このモードはその体積内の全ての散
乱体が十分に長い時間に渡って寄与する散乱容積からの
単一平面波に一致する。本発明のフーリエ変換法の統計
学的特性は従来技術の実像／コヒーレンスエリア配置よ
りも根本的に優れており、そしてこれは［g(2)（０）−
１］における理論的及び実際的改善として現れる。
モードを単離する。このモードはその体積内の全ての散
乱体が十分に長い時間に渡って寄与する散乱容積からの
単一平面波に一致する。本発明のフーリエ変換法の統計
学的特性は従来技術の実像／コヒーレンスエリア配置よ
りも根本的に優れており、そしてこれは［g(2)（０）−
１］における理論的及び実際的改善として現れる。
散乱光は、レンズのエアリーディスク（以下、Airyデ
ィスクと記載する。）に釣り合った大きさのフーリエ平
面内に開口を有するレンズのような集束手段によってフ
ーリエ変換されてもよい。その開口はモノモード光ファ
イバの端部面であってもよく、そのファイバは不要な空
間モードを減衰させるよう配置される。レーザビーム中
の空間モード夾雑を及びレンズのフーリエ平面と開口と
の間の不整合をも補償する低域空間フィルタとしてファ
イバが働くという点で、本発明のこの実施例は特に有利
である。ファイバは、散乱と非散乱レーザ光との間の光
うなりを発生させるために配置されたモノモードファイ
バ光学連結手段に連結されてもよい。Auweter及びHorn
の従来技術がモノモードファイバの使用を不利なものと
見なしているにもかかわらず、そうしたファイバは光う
なり実験に理想的に適していることが見出されている。
これはモノモードファイバがそのファイバ軸に垂直であ
り且つその軸に沿って伝わる平面波として光を伝送する
ためである。従ってモノモードファイバ光連結手段は、
光ビームのヘテロダイン又はホモダイン混合に必要な理
想的状態を作り出し、そしてこれは２つの波の互いの上
への正確な重ね合わせである。これと対比的に、Auwete
r及びHornはマルチモード混合に頼っており、それは正
確な重ね合わせを生じさせることが不可能であり、モー
ド混合変化のために不正確となる傾向がある。
ィスクと記載する。）に釣り合った大きさのフーリエ平
面内に開口を有するレンズのような集束手段によってフ
ーリエ変換されてもよい。その開口はモノモード光ファ
イバの端部面であってもよく、そのファイバは不要な空
間モードを減衰させるよう配置される。レーザビーム中
の空間モード夾雑を及びレンズのフーリエ平面と開口と
の間の不整合をも補償する低域空間フィルタとしてファ
イバが働くという点で、本発明のこの実施例は特に有利
である。ファイバは、散乱と非散乱レーザ光との間の光
うなりを発生させるために配置されたモノモードファイ
バ光学連結手段に連結されてもよい。Auweter及びHorn
の従来技術がモノモードファイバの使用を不利なものと
見なしているにもかかわらず、そうしたファイバは光う
なり実験に理想的に適していることが見出されている。
これはモノモードファイバがそのファイバ軸に垂直であ
り且つその軸に沿って伝わる平面波として光を伝送する
ためである。従ってモノモードファイバ光連結手段は、
光ビームのヘテロダイン又はホモダイン混合に必要な理
想的状態を作り出し、そしてこれは２つの波の互いの上
への正確な重ね合わせである。これと対比的に、Auwete
r及びHornはマルチモード混合に頼っており、それは正
確な重ね合わせを生じさせることが不可能であり、モー
ド混合変化のために不正確となる傾向がある。
別の実施例では、本発明はレーザ並びにフーリエ変換
及び単離手段が単一の支持体上に集積化技術によって作
り出される光散乱装置を促供する。その支持体は単離手
段と協働する検出手段をも保持してよい。この実施例は
支持体上に配置され且つレンズをその上に載せた層構造
のレーザから成ることができる。フーリエ変換及び単離
手段は、単一空間モードを単離するためのそのフーリエ
平面内の開口のような手段を有する第２のレンズであっ
てもよい。
及び単離手段が単一の支持体上に集積化技術によって作
り出される光散乱装置を促供する。その支持体は単離手
段と協働する検出手段をも保持してよい。この実施例は
支持体上に配置され且つレンズをその上に載せた層構造
のレーザから成ることができる。フーリエ変換及び単離
手段は、単一空間モードを単離するためのそのフーリエ
平面内の開口のような手段を有する第２のレンズであっ
てもよい。
本発明が更に十分に理解され得るように、以下ではそ
の実施例が次の添付の図面に関して説明される。
の実施例が次の添付の図面に関して説明される。
第１図は本発明の動的光散乱装置の図式的図面であ
り、 第２図は散乱体積への光の入力及び出力を更に詳細に
図説するために示された第１図の装置の部分断面図であ
り、 第３図は部分的に取り外した第１図及び第２図のレン
ズホルダの断面側面図であり、 第４図は第３図のレンズホルダの図式的な端部図であ
り、 第５図はレンズによる個々の空間モードへの平面波の
フーリエ変換を図解し、 第６図は第５図のレンズによって作り出される個々の
Airyディスクを図解し、 第７図は第５図のレンズ上の平面波として入射する散
乱光における位相変化を図解し、 第８図は、本発明の装置及び従来技術の装置に関す
る、相関時間遅延τに対する［g(2)（τ）−１］のプロ
ットを提供し、 第９、10及び11図は本発明の単一角度、二角度及び多
角度の光散乱配列の各々を図式的に表し、 第12、13及び14図は本発明のホモダイン光うなり配列
を図式的に表し、各々が単一角度、二角度及び２サンプ
ル測定に係わり、 第15図は空間モード単離のためのピンホール開口と一
体化された本発明の実施例を図式的に図解し、 第16図は集積技術による製造に適した本発明の実施例
を図式的に示し、また 第17図はレーザドップラ差速度測定法のために配置さ
れた本発明の実施例を図式的に表す。
り、 第２図は散乱体積への光の入力及び出力を更に詳細に
図説するために示された第１図の装置の部分断面図であ
り、 第３図は部分的に取り外した第１図及び第２図のレン
ズホルダの断面側面図であり、 第４図は第３図のレンズホルダの図式的な端部図であ
り、 第５図はレンズによる個々の空間モードへの平面波の
フーリエ変換を図解し、 第６図は第５図のレンズによって作り出される個々の
Airyディスクを図解し、 第７図は第５図のレンズ上の平面波として入射する散
乱光における位相変化を図解し、 第８図は、本発明の装置及び従来技術の装置に関す
る、相関時間遅延τに対する［g(2)（τ）−１］のプロ
ットを提供し、 第９、10及び11図は本発明の単一角度、二角度及び多
角度の光散乱配列の各々を図式的に表し、 第12、13及び14図は本発明のホモダイン光うなり配列
を図式的に表し、各々が単一角度、二角度及び２サンプ
ル測定に係わり、 第15図は空間モード単離のためのピンホール開口と一
体化された本発明の実施例を図式的に図解し、 第16図は集積技術による製造に適した本発明の実施例
を図式的に示し、また 第17図はレーザドップラ差速度測定法のために配置さ
れた本発明の実施例を図式的に表す。
第１図については、この図は一定の比率で縮小されて
いるものではないが、本発明の動的光散乱装置10の図式
的な図面が示されている。装置10は、顕微鏡対物レンズ
16を介してモノモード光ファイバ18の中に送り込まれる
光ビーム14を発するレーザ12を含む。ファイバ18はレン
ズホールダ20内に終端をなし、レンズホールダ20は光散
乱液体26内にレーザビーム胴部24を作り出すレンズ22を
保持する。非偏向レーザビームに対し90゜散乱された光
が開口28を経由してレンズホールダ32内に据え付けられ
た第２のレンズ30に進む。第２のモノモード光ファイバ
34は第２のレンズ30の後方焦点面（図示されていない）
内に終端をなす。更に詳しく後述されるように、第２の
ファイバ34はレンズ30のフーリエ平面内の開口の境界を
限定し、その開口の大きさはそのレンズのAiryディスク
の直径に整合する。従って、ファイバ34にはレンズ30上
に入射する単一の平面波に一致する単一空間モードの散
乱光を伝送する。ファイバ34によって伝送される光は光
検出器36に進む。ファイバ34の末端（図示されていな
い）は光検出器36に接触するか又は非常に近接する形で
配置され、開口が介在する必要はない。光検出器36から
の信号は光子相関器（photon correlator）及びコンピ
ュータシステム38に進む。
いるものではないが、本発明の動的光散乱装置10の図式
的な図面が示されている。装置10は、顕微鏡対物レンズ
16を介してモノモード光ファイバ18の中に送り込まれる
光ビーム14を発するレーザ12を含む。ファイバ18はレン
ズホールダ20内に終端をなし、レンズホールダ20は光散
乱液体26内にレーザビーム胴部24を作り出すレンズ22を
保持する。非偏向レーザビームに対し90゜散乱された光
が開口28を経由してレンズホールダ32内に据え付けられ
た第２のレンズ30に進む。第２のモノモード光ファイバ
34は第２のレンズ30の後方焦点面（図示されていない）
内に終端をなす。更に詳しく後述されるように、第２の
ファイバ34はレンズ30のフーリエ平面内の開口の境界を
限定し、その開口の大きさはそのレンズのAiryディスク
の直径に整合する。従って、ファイバ34にはレンズ30上
に入射する単一の平面波に一致する単一空間モードの散
乱光を伝送する。ファイバ34によって伝送される光は光
検出器36に進む。ファイバ34の末端（図示されていな
い）は光検出器36に接触するか又は非常に近接する形で
配置され、開口が介在する必要はない。光検出器36から
の信号は光子相関器（photon correlator）及びコンピ
ュータシステム38に進む。
次に、装置10の操作が簡単に概説される。より詳しい
分析は後述されることになる。第２のファイバ34がレン
ズ30のフーリエ平面からの光を集光するが故に、それは
レンズ30の視野内の全ての散乱体によって散乱される光
の割合を受け取る。もしファイバ34がレンズ30の光軸上
に正確に配置されるならば、これはそうであれば都合が
よいがだからと言って不可欠であるというわけではない
けれども、ファイバはレンズの光軸に垂直な平面波とし
てレンズ30に入射する光のみを受け取ることになろう。
これと対比的に、従来の技術は散乱体積の実像からの光
を検出するよう配置された光学システムを使用する。更
に従来の技術は、コヒーレンスエリアに対する検出を限
定することによってその散乱体積の大きさを制限し、従
ってまた散乱体の数を限定する。この結果として、従来
の技術は統計学的に見て劣ることとなり、τ＝０におけ
る［g(2)（τ）−１］の最大値は0.7となり、より典型
的には0.4となる。本発明の装置は、典型的な従来技術
の数値の２倍以上の大きさで、且つ従来技術の論理的限
界よりも明らかに大きい、0.95を超超したこのパラメタ
値を示すことが判明している。
分析は後述されることになる。第２のファイバ34がレン
ズ30のフーリエ平面からの光を集光するが故に、それは
レンズ30の視野内の全ての散乱体によって散乱される光
の割合を受け取る。もしファイバ34がレンズ30の光軸上
に正確に配置されるならば、これはそうであれば都合が
よいがだからと言って不可欠であるというわけではない
けれども、ファイバはレンズの光軸に垂直な平面波とし
てレンズ30に入射する光のみを受け取ることになろう。
これと対比的に、従来の技術は散乱体積の実像からの光
を検出するよう配置された光学システムを使用する。更
に従来の技術は、コヒーレンスエリアに対する検出を限
定することによってその散乱体積の大きさを制限し、従
ってまた散乱体の数を限定する。この結果として、従来
の技術は統計学的に見て劣ることとなり、τ＝０におけ
る［g(2)（τ）−１］の最大値は0.7となり、より典型
的には0.4となる。本発明の装置は、典型的な従来技術
の数値の２倍以上の大きさで、且つ従来技術の論理的限
界よりも明らかに大きい、0.95を超超したこのパラメタ
値を示すことが判明している。
次に、第２図に関しては、既に説明された部分は同様
であるが、第１図のレンズホールダ20及び32並びに散乱
液体26のより詳細な断面図が示されている。液体26は正
方形断面セル50内に保持される。レンズホールダ20及び
32は共に同等の装置であり、製造上の公差以外の両者の
相違は、相応するレンズ22又は30からの各々の光ファイ
バ18又は34の距離にすぎない。次にレンズホールダ32が
説明される。それはレンズ30を収容する凹部52を有する
黄銅板の形態のレンズ台50から成る。凹部52は光ファイ
バ34が挿入される中心穴54を有し、そのファイバはその
レンズからその焦点距離に等しい距離に終端をなす。フ
ァイバ34は前述のようにモノモードファイバであり、高
複屈折性（偏光保持）の別種のものでもよい。それはガ
ラスクラッド及び周囲のポリマージャケットを伴った中
心ガラスコアから成り、ここでは説明されない公知の特
徴をこれらは有している。ポリマージャケットはレンズ
ホールダ32付近及びその内部のファイバ領域では取り除
かれる。
であるが、第１図のレンズホールダ20及び32並びに散乱
液体26のより詳細な断面図が示されている。液体26は正
方形断面セル50内に保持される。レンズホールダ20及び
32は共に同等の装置であり、製造上の公差以外の両者の
相違は、相応するレンズ22又は30からの各々の光ファイ
バ18又は34の距離にすぎない。次にレンズホールダ32が
説明される。それはレンズ30を収容する凹部52を有する
黄銅板の形態のレンズ台50から成る。凹部52は光ファイ
バ34が挿入される中心穴54を有し、そのファイバはその
レンズからその焦点距離に等しい距離に終端をなす。フ
ァイバ34は前述のようにモノモードファイバであり、高
複屈折性（偏光保持）の別種のものでもよい。それはガ
ラスクラッド及び周囲のポリマージャケットを伴った中
心ガラスコアから成り、ここでは説明されない公知の特
徴をこれらは有している。ポリマージャケットはレンズ
ホールダ32付近及びその内部のファイバ領域では取り除
かれる。
ファイバ34は、黄銅ブロック58内の穴の中にそれ自体
スライド可能な微細口径をもつ毛細管56の内部に配置さ
れる。ファイバ34はレンズ30に隣接した毛細管孔末端か
ら約1mm現れる。レンズ−ファイバ分離はブロック58内
で管56をスライドさせることによって調整可能である。
ファイバ34はファイバの長さに沿って短い距離だけ延び
る透明な接着剤60によって管56に固定される。接着剤60
はファイバが管56内に入る場所でファイバ34の機械的ス
トレスを減少させる。これに加えてその接着剤は、ファ
イバ光学技術で公知のいわゆるクラッドモードである、
ファイバクラッドに結合される光を抽出する。
スライド可能な微細口径をもつ毛細管56の内部に配置さ
れる。ファイバ34はレンズ30に隣接した毛細管孔末端か
ら約1mm現れる。レンズ−ファイバ分離はブロック58内
で管56をスライドさせることによって調整可能である。
ファイバ34はファイバの長さに沿って短い距離だけ延び
る透明な接着剤60によって管56に固定される。接着剤60
はファイバが管56内に入る場所でファイバ34の機械的ス
トレスを減少させる。これに加えてその接着剤は、ファ
イバ光学技術で公知のいわゆるクラッドモードである、
ファイバクラッドに結合される光を抽出する。
ひとたびファイバ−レンズ分離が正確に調整されてし
まえば、後述されるように、毛細管56はブロック58にエ
ポキシ樹脂接着剤62で結合される。
まえば、後述されるように、毛細管56はブロック58にエ
ポキシ樹脂接着剤62で結合される。
前述のようにレンズホールダ20はセル50と共にビーム
胴部24を作り出すが、一方、レンズホールダ32はレーザ
光が入力されると、点線64で示されるように更に遠隔の
ビーム胴部を作り出すことになる。
胴部24を作り出すが、一方、レンズホールダ32はレーザ
光が入力されると、点線64で示されるように更に遠隔の
ビーム胴部を作り出すことになる。
次に、第３図及び第４図に関しては、既述の部分につ
いては同様であるが、レンズホールダ32の断面側面図及
び概略図式的な末端図がそれぞれ示されている。第３図
では、レンズ台50は組立て前の、ブロック58から引き出
した形で示されている。台50及びブロック58はねじ68に
よって共に固定される。第３図及び第４図の部品の寸法
は一定の比率で縮小されているのではないが、ミリメー
トル単位で表されている。更にブロック58と同一平面の
表面を有する毛細管56が示されている。後述される最終
的な調整の後では、これがそうした状態である必要はな
い。
いては同様であるが、レンズホールダ32の断面側面図及
び概略図式的な末端図がそれぞれ示されている。第３図
では、レンズ台50は組立て前の、ブロック58から引き出
した形で示されている。台50及びブロック58はねじ68に
よって共に固定される。第３図及び第４図の部品の寸法
は一定の比率で縮小されているのではないが、ミリメー
トル単位で表されている。更にブロック58と同一平面の
表面を有する毛細管56が示されている。後述される最終
的な調整の後では、これがそうした状態である必要はな
い。
第５図及び第６図は図式的にレンズ70のフーリエ変換
特性を図示する。ここでは、散乱液体26からのファイバ
34内の散乱光を受け取るために第１図及び第２図で使用
されたレンズ−ファイバ光連結を明らかにする目的で、
これらの図面が説明される。第５図では、レンズ70はそ
のレンズの光軸74上に配置された対象72からの光を受け
取る。その光は光軸74に対して様々な角度で傾斜され又
は伝播する76及び78のような平面波に分解されて示され
ている。光軸74に対して過大な角度で傾けられた点線80
で表示されているような平面波はレンズ70に突き当たら
ない。これは低域空間フィルタとしてのレンズの働きを
説明する。レンズ光軸に対して十分に低い傾きの、低い
空間周波数を対応して有する波だけをレンズが通すので
ある。
特性を図示する。ここでは、散乱液体26からのファイバ
34内の散乱光を受け取るために第１図及び第２図で使用
されたレンズ−ファイバ光連結を明らかにする目的で、
これらの図面が説明される。第５図では、レンズ70はそ
のレンズの光軸74上に配置された対象72からの光を受け
取る。その光は光軸74に対して様々な角度で傾斜され又
は伝播する76及び78のような平面波に分解されて示され
ている。光軸74に対して過大な角度で傾けられた点線80
で表示されているような平面波はレンズ70に突き当たら
ない。これは低域空間フィルタとしてのレンズの働きを
説明する。レンズ光軸に対して十分に低い傾きの、低い
空間周波数を対応して有する波だけをレンズが通すので
ある。
レンズ70は各々の入射平面波を、そのフーリエ平面84
内の、各々の点がAiry回析ディスクである点82のような
小さな点に変換する。フーリエ平面パターンは第６図に
示されている。それは各々がリングシステムにより囲ま
れた90のようなAiry回折ディスクの配列から成り、その
４つの最初の順位のリングが92として示されている。各
々のディスクの大きさ及びディスクの間隔はそのレンズ
直径Ｄ（回折開口の大きさ）、焦点距離Ｆ及びその光の
波長λによって決定される。その間隔はλF/Dである。
本発明によって、受取り光又は第２の光ファイバ34はフ
ーリエ平面84内に終端をなし、単一のAiryディスクから
の光を受け取る。好適には、レンズ70上に入射し且つ光
軸74に対して平行に伝播する光に一致する軸上のAiryデ
ィスクをファイバが受け取る。
内の、各々の点がAiry回析ディスクである点82のような
小さな点に変換する。フーリエ平面パターンは第６図に
示されている。それは各々がリングシステムにより囲ま
れた90のようなAiry回折ディスクの配列から成り、その
４つの最初の順位のリングが92として示されている。各
々のディスクの大きさ及びディスクの間隔はそのレンズ
直径Ｄ（回折開口の大きさ）、焦点距離Ｆ及びその光の
波長λによって決定される。その間隔はλF/Dである。
本発明によって、受取り光又は第２の光ファイバ34はフ
ーリエ平面84内に終端をなし、単一のAiryディスクから
の光を受け取る。好適には、レンズ70上に入射し且つ光
軸74に対して平行に伝播する光に一致する軸上のAiryデ
ィスクをファイバが受け取る。
驚くべきことに、ファイバ34を単一のAiryディスクに
連結する正確性は特に重大ではないということが見出さ
れた。これによって後述される光学的調整が特に容易と
なる。モノモード光ファイバが単一空間モードの光だけ
を伝送し、そしてこれは光軸に沿って伝播する平面波の
形態としてHE11モードであるが故に、それが起こるので
ある。ファイバ末端に入射する他のモードは伝送される
につれて減衰される。他のモードが、第２図及び第３図
の接着剤60のような公知の手段によって容易に取り除か
れ得るファイバクラッドに移されるようになる。従っ
て、受光レンズのフーリエ平面内に終端をなすモノモー
ド光ファイバは、もともと特定の角度でレンズ上に入射
する光以外の光を拒否する空間フィルタとして働く。ま
たそれは、空間的に不純なレーザビームを「浄化する」
上で非常に有益でもある。TEM01及びTEM00混成光のよう
なレーザビームにおける空間コヒーレンス欠陥は、動的
光散乱測定を劣化させることがよく知られている。モノ
モードファイバはその望ましくないより高い水準のモー
ドを減衰させ及び過するが、一方、従来技術のコヒー
レンスエリア方法ではこうした高水準のモードが望まし
くないものでありながら保持されるのである。
連結する正確性は特に重大ではないということが見出さ
れた。これによって後述される光学的調整が特に容易と
なる。モノモード光ファイバが単一空間モードの光だけ
を伝送し、そしてこれは光軸に沿って伝播する平面波の
形態としてHE11モードであるが故に、それが起こるので
ある。ファイバ末端に入射する他のモードは伝送される
につれて減衰される。他のモードが、第２図及び第３図
の接着剤60のような公知の手段によって容易に取り除か
れ得るファイバクラッドに移されるようになる。従っ
て、受光レンズのフーリエ平面内に終端をなすモノモー
ド光ファイバは、もともと特定の角度でレンズ上に入射
する光以外の光を拒否する空間フィルタとして働く。ま
たそれは、空間的に不純なレーザビームを「浄化する」
上で非常に有益でもある。TEM01及びTEM00混成光のよう
なレーザビームにおける空間コヒーレンス欠陥は、動的
光散乱測定を劣化させることがよく知られている。モノ
モードファイバはその望ましくないより高い水準のモー
ドを減衰させ及び過するが、一方、従来技術のコヒー
レンスエリア方法ではこうした高水準のモードが望まし
くないものでありながら保持されるのである。
次に第７図に関しても、既に説明された部分について
は同様であるが、レンズ70の光軸74に沿って伝播する平
面波102を発生させる散乱液体体積100が示されている。
これはフーリエ平面84内にAiryディスク104を生成す
る。光軸74に平行な及びレンズ70に入射する光を散乱さ
せる106のような散乱体は、全て平面波102及びAiryディ
スク104に寄与する。その寄与は平均位相の実線110に隣
接した108のような点線によって示されるように、位相
に関し一様ではない。しかしこの位相変化は、レンズ光
軸74に沿った光路長差異からのみ生じる。従ってこれら
の寄与の混合及びその結果として生じるAiryディスク10
4での干渉は、体積100内の散乱体の縦のコヒーレンスに
よって測定される時間尺度を有する強度変動を生じさせ
る。このコヒーレンスこそ測定されるのが必要なもので
あり、それは縦のコヒーレンスが定義上では時間的なコ
ヒーレンス又は相関関数であるからである。その結果と
して、散乱光のゼロ空間周波数（軸平面波）成分のAiry
ディスク内の強度変動の観察は、まさに動的光散乱測定
のために必要とされるような散乱体の時間的相関関数を
与える。更に散乱体積内の全ての散乱体は軸平面液に寄
与し、それ故に非常に多数の散乱体がサンプリングされ
得る。あるいは比較的僅かな散乱体しか含まない大きな
体積がモニタできる。
は同様であるが、レンズ70の光軸74に沿って伝播する平
面波102を発生させる散乱液体体積100が示されている。
これはフーリエ平面84内にAiryディスク104を生成す
る。光軸74に平行な及びレンズ70に入射する光を散乱さ
せる106のような散乱体は、全て平面波102及びAiryディ
スク104に寄与する。その寄与は平均位相の実線110に隣
接した108のような点線によって示されるように、位相
に関し一様ではない。しかしこの位相変化は、レンズ光
軸74に沿った光路長差異からのみ生じる。従ってこれら
の寄与の混合及びその結果として生じるAiryディスク10
4での干渉は、体積100内の散乱体の縦のコヒーレンスに
よって測定される時間尺度を有する強度変動を生じさせ
る。このコヒーレンスこそ測定されるのが必要なもので
あり、それは縦のコヒーレンスが定義上では時間的なコ
ヒーレンス又は相関関数であるからである。その結果と
して、散乱光のゼロ空間周波数（軸平面波）成分のAiry
ディスク内の強度変動の観察は、まさに動的光散乱測定
のために必要とされるような散乱体の時間的相関関数を
与える。更に散乱体積内の全ての散乱体は軸平面液に寄
与し、それ故に非常に多数の散乱体がサンプリングされ
得る。あるいは比較的僅かな散乱体しか含まない大きな
体積がモニタできる。
散乱光のゼロ空間周波数成分を検出することが便宜的
であり且つ光学的に最も効率的であるが、それは不可欠
なものではない。もし別のAiryディスクが光ファイバに
連結されるならば、これは単にレンズの異なった「注視
方向」又は「斜視」と同じであり、同じ所見で当てはま
る。もちろん異なった散乱ベクトルの観察が含まれる。
であり且つ光学的に最も効率的であるが、それは不可欠
なものではない。もし別のAiryディスクが光ファイバに
連結されるならば、これは単にレンズの異なった「注視
方向」又は「斜視」と同じであり、同じ所見で当てはま
る。もちろん異なった散乱ベクトルの観察が含まれる。
単一Airyディスクの時間空間的特性から最大の利益を
得るためには、それから可能な限り正確に光を受光ファ
イバの中へ放つことが望ましい。これを達成するために
は、Airyディスクの直径はそのファイバコア直径の1.85
倍に等しいものでなければならない（Optica Acta,Vol.
26,p.91,1979,Barrell and Pask参照）。Airyディスク
直径は、λが光波長であり並びにＦ及びＤがレンズ焦点
距離及び直径であるときに、2.44λF/Dである。この基
準はファイバコア直径の1.1倍に等しい最大強度のe-2倍
の点の間で測定されるAiryディスク直径に相当する（Op
tical Fibre Telecommunications,Academic Press 1979
参照）。この基準を満たすことは整合されているファイ
バ及びレンズの開口数に帰着する。しかし僅かに不正確
な整合は、重大な問題ではないということが本発明のこ
の実施例の利点である。もしファイバ開口数がAiryディ
スクより小さければ、その結果として出力損失が生じる
が、しかし測定は依然として行われることが可能であ
る。またそれとは逆の場合でも、ファイバは１つ以上の
Airyディスクを受け取ることが可能である。しかしファ
イバが１つだけの空間モードを伝送するが故に、１つだ
けのAiryディスクが伝送される傾向があり、他はすべて
減衰されるということが見出されている。従ってモノモ
ードファイバは１つ以上の空間モードの受け取りを補償
する。
得るためには、それから可能な限り正確に光を受光ファ
イバの中へ放つことが望ましい。これを達成するために
は、Airyディスクの直径はそのファイバコア直径の1.85
倍に等しいものでなければならない（Optica Acta,Vol.
26,p.91,1979,Barrell and Pask参照）。Airyディスク
直径は、λが光波長であり並びにＦ及びＤがレンズ焦点
距離及び直径であるときに、2.44λF/Dである。この基
準はファイバコア直径の1.1倍に等しい最大強度のe-2倍
の点の間で測定されるAiryディスク直径に相当する（Op
tical Fibre Telecommunications,Academic Press 1979
参照）。この基準を満たすことは整合されているファイ
バ及びレンズの開口数に帰着する。しかし僅かに不正確
な整合は、重大な問題ではないということが本発明のこ
の実施例の利点である。もしファイバ開口数がAiryディ
スクより小さければ、その結果として出力損失が生じる
が、しかし測定は依然として行われることが可能であ
る。またそれとは逆の場合でも、ファイバは１つ以上の
Airyディスクを受け取ることが可能である。しかしファ
イバが１つだけの空間モードを伝送するが故に、１つだ
けのAiryディスクが伝送される傾向があり、他はすべて
減衰されるということが見出されている。従ってモノモ
ードファイバは１つ以上の空間モードの受け取りを補償
する。
再び第５図に関して、比較のために典型的な従来技術
の光学的構成部品の配置が説明される。Airyディスク選
択の代わりに、典型的な従来技術のシステムは画像面光
学スリット86及びそのスリット86を越えた所にあるピン
ホール又は光学コヒーレンス開口88を使用する。レンズ
70は散乱体積の実像をスリット86で作り出し、スリット
は従って光がそれから受け取られる散乱体積を制限す
る。コヒーレンス開口88は光がそれから受け取られる散
乱体の数を大きく制限する。このことは散乱光の統計学
的特性を劣化させる。
の光学的構成部品の配置が説明される。Airyディスク選
択の代わりに、典型的な従来技術のシステムは画像面光
学スリット86及びそのスリット86を越えた所にあるピン
ホール又は光学コヒーレンス開口88を使用する。レンズ
70は散乱体積の実像をスリット86で作り出し、スリット
は従って光がそれから受け取られる散乱体積を制限す
る。コヒーレンス開口88は光がそれから受け取られる散
乱体の数を大きく制限する。このことは散乱光の統計学
的特性を劣化させる。
次に、第８図においては、［g(2)（τ）−１］対チャ
ンネル数（遅延時間τに相当）の２つのプロット120及
び122が示されている。上部プロット120は第１図〜第３
図に関して説明されたような本発明の装置を使用して得
られたものである。下部プロット122は従来の装置を多
大な注意を払いながら使用することによって得られたも
のである。この両方の実験は水中に懸濁されたポリスチ
レン球（直径0.269μｍ）という同一のサンプルを使用
した。更に、同一のレーザ装置、検出器及び検出器出力
処理が使用された。従来の装置はτ＝０又はチャンネル
数ゼロにおいて、［g(2)（τ）−１］切片値0.64を与え
た。本発明の装置用の機器は0.97であり、50％以上の改
善であった。更に平均的な水準の配慮を払った場合の典
型的な従来技術の値0.4に比較すると、その改善は140％
以上良好であった。
ンネル数（遅延時間τに相当）の２つのプロット120及
び122が示されている。上部プロット120は第１図〜第３
図に関して説明されたような本発明の装置を使用して得
られたものである。下部プロット122は従来の装置を多
大な注意を払いながら使用することによって得られたも
のである。この両方の実験は水中に懸濁されたポリスチ
レン球（直径0.269μｍ）という同一のサンプルを使用
した。更に、同一のレーザ装置、検出器及び検出器出力
処理が使用された。従来の装置はτ＝０又はチャンネル
数ゼロにおいて、［g(2)（τ）−１］切片値0.64を与え
た。本発明の装置用の機器は0.97であり、50％以上の改
善であった。更に平均的な水準の配慮を払った場合の典
型的な従来技術の値0.4に比較すると、その改善は140％
以上良好であった。
再び第２図及び第３図に関して、レンズホールダ32組
立ての詳細な構造及び手順は次の通りである。本発明の
実施例では、毛細管56は、0.15mmの内径を有した。ファ
イバ34はポリマージャケットを取り除いた後では0.12mm
の外径又はクラッド直径を有した。レンズ30は、3.0±
0.2mmの直径及び1.6mmの焦点距離を有した。毛細管56は
ブロック58内の穴の直径よりも小さい0.1mmという直径
を有し、それらの間に0.05mmの平均半径方向間隔を与え
た。その結果として、最悪の場合にはファイバ34はレン
ズ光軸直線から0.265mmまで外れた末端又は端部面を有
してもよい。これは受け入れ難いほど大きな9.4゜とい
う光軸からの角偏差に一致する。レンズ台50をブロック
に関しレンズ光軸の横断方向に移動することによって、
その偏差は許容限界に低減される。
立ての詳細な構造及び手順は次の通りである。本発明の
実施例では、毛細管56は、0.15mmの内径を有した。ファ
イバ34はポリマージャケットを取り除いた後では0.12mm
の外径又はクラッド直径を有した。レンズ30は、3.0±
0.2mmの直径及び1.6mmの焦点距離を有した。毛細管56は
ブロック58内の穴の直径よりも小さい0.1mmという直径
を有し、それらの間に0.05mmの平均半径方向間隔を与え
た。その結果として、最悪の場合にはファイバ34はレン
ズ光軸直線から0.265mmまで外れた末端又は端部面を有
してもよい。これは受け入れ難いほど大きな9.4゜とい
う光軸からの角偏差に一致する。レンズ台50をブロック
に関しレンズ光軸の横断方向に移動することによって、
その偏差は許容限界に低減される。
レンズホールダ32及びその関連構成部品を組み立てる
ためには、最初にモノモード光ファイバ34が硫酸に浸さ
れ、一方の自由端に隣接した約60mmの長さを覆うポリマ
ージャケットが取り除かれる。その後、露出されたファ
イバクラッドが水で洗浄され、手で加えられた軸方向張
力によって保持されながら、その自由端付近で静かに引
っ掻き傷をつけられる。通常この手続きは正方形切断面
の、きれいな端部面を作り出す。ファイバはダイヤモン
ドチップ付きのハンドスクライバ又はガラスカッタを使
用して引っ掻き傷をつけられるか又はけがきがなされて
よい。
ためには、最初にモノモード光ファイバ34が硫酸に浸さ
れ、一方の自由端に隣接した約60mmの長さを覆うポリマ
ージャケットが取り除かれる。その後、露出されたファ
イバクラッドが水で洗浄され、手で加えられた軸方向張
力によって保持されながら、その自由端付近で静かに引
っ掻き傷をつけられる。通常この手続きは正方形切断面
の、きれいな端部面を作り出す。ファイバはダイヤモン
ドチップ付きのハンドスクライバ又はガラスカッタを使
用して引っ掻き傷をつけられるか又はけがきがなされて
よい。
更にファイバ34は毛細管56の遠い方の一端から1mm現
れるように毛細管の中に通される。ジャケットを取り除
いた約25mmのファイバは、ポリマージャケットが始まる
前に毛細管の他方の端部から延びたままである。このジ
ャケットを取り除いたファイバ領域は前述のような機械
的保持、ストレス軽減及び光学的クラッドモード除去の
ために柔軟性接着剤60で被覆される。更にファイバを入
れた毛細管56が黄銅ブロック58の中に挿入され、マイク
ロメータ駆動テーブル（図示されていない）に締結さ
れ、ブロック58はマイクロメータ調整によって毛細管が
ブロックを通って移動するように独立して支持される。
れるように毛細管の中に通される。ジャケットを取り除
いた約25mmのファイバは、ポリマージャケットが始まる
前に毛細管の他方の端部から延びたままである。このジ
ャケットを取り除いたファイバ領域は前述のような機械
的保持、ストレス軽減及び光学的クラッドモード除去の
ために柔軟性接着剤60で被覆される。更にファイバを入
れた毛細管56が黄銅ブロック58の中に挿入され、マイク
ロメータ駆動テーブル（図示されていない）に締結さ
れ、ブロック58はマイクロメータ調整によって毛細管が
ブロックを通って移動するように独立して支持される。
その後レンズ30は慎重に汚れを落とされ、レンズ台50
に結合されるが、接着剤がそのレンズ表面の中央領域を
汚すことを避けるよう配慮される。台50は更にねじ68に
よってブロック58と組み合わされ、ねじ68はブロック上
を台50がスライドするのを可能とする手で力一杯に締め
付けられた状態に調整される。
に結合されるが、接着剤がそのレンズ表面の中央領域を
汚すことを避けるよう配慮される。台50は更にねじ68に
よってブロック58と組み合わされ、ねじ68はブロック上
を台50がスライドするのを可能とする手で力一杯に締め
付けられた状態に調整される。
レンズ30及びファイバ34の軸整列を調整するために、
レーザ光がファイバの遠い方の端部の中へ発射され、そ
してその出力光ビームの方向が観察される。更に、出力
レーザビームがレンズ30の光軸と共軸となるまでブロッ
ク58上をスライド移動することによってレンズ台50が調
整される。その後に、ねじ68が締め付けられる。
レーザ光がファイバの遠い方の端部の中へ発射され、そ
してその出力光ビームの方向が観察される。更に、出力
レーザビームがレンズ30の光軸と共軸となるまでブロッ
ク58上をスライド移動することによってレンズ台50が調
整される。その後に、ねじ68が締め付けられる。
更にレンズからのファイバの分離がマイクロメータの
動きによって調整される。前述において提示された手順
は便宜上レンズホールダ32に関するものであったが、全
く同一の説明がレンズホールダ20にも当てはまる。しか
しこの２つの場合にはレンズ−ファイバ分離には重要な
相違がある。レンズホールダ20は光放出装置であり、レ
ンズ−ファイバ分離の基準は単にレーザビーム胴部がレ
ンズ22から適切な距離、例えば5cmに形成されるという
ことにすぎない。実際の距離は使用される散乱体積の幾
何的寸法によって決まる。事実、レーザをビーム胴部に
集束させることは不可欠ではないのであり、しかし大抵
の目的のためには、レーザビーム方向を正確に限定し従
って光散乱ベクトルをも限定するためにそうすることが
望ましい。
動きによって調整される。前述において提示された手順
は便宜上レンズホールダ32に関するものであったが、全
く同一の説明がレンズホールダ20にも当てはまる。しか
しこの２つの場合にはレンズ−ファイバ分離には重要な
相違がある。レンズホールダ20は光放出装置であり、レ
ンズ−ファイバ分離の基準は単にレーザビーム胴部がレ
ンズ22から適切な距離、例えば5cmに形成されるという
ことにすぎない。実際の距離は使用される散乱体積の幾
何的寸法によって決まる。事実、レーザをビーム胴部に
集束させることは不可欠ではないのであり、しかし大抵
の目的のためには、レーザビーム方向を正確に限定し従
って光散乱ベクトルをも限定するためにそうすることが
望ましい。
ビーム胴部位置は、望ましいビーム胴部位置に配置さ
れた磨りガラスクリーンの上にレーザビームを向けるこ
とによって調整される。その後、レーザスペックルパタ
ーンが当業の表現で所謂「沸騰」するように見えるま
で、レンズ22に関して毛細管及びファイバを動かすよう
マイクロメータが調整される。レーザ胴部がそのスクリ
ーンにない時には、スペックルパターンはそのスクリー
ンの動きと共に横へ平行移動する。スペックル「沸騰」
（boiling）状態が観察される時は、ビーム胴部は正し
い位置にあり、そしてエポキシ樹脂接着剤62が毛細管−
ブロックアセンブリを固定する。こうしてファイバ端部
面はビーム胴部位置に関してレンズ22の画像面にあり、
レンズ−ファイバ分離はレンズ焦点距離よりも大きい。
れた磨りガラスクリーンの上にレーザビームを向けるこ
とによって調整される。その後、レーザスペックルパタ
ーンが当業の表現で所謂「沸騰」するように見えるま
で、レンズ22に関して毛細管及びファイバを動かすよう
マイクロメータが調整される。レーザ胴部がそのスクリ
ーンにない時には、スペックルパターンはそのスクリー
ンの動きと共に横へ平行移動する。スペックル「沸騰」
（boiling）状態が観察される時は、ビーム胴部は正し
い位置にあり、そしてエポキシ樹脂接着剤62が毛細管−
ブロックアセンブリを固定する。こうしてファイバ端部
面はビーム胴部位置に関してレンズ22の画像面にあり、
レンズ−ファイバ分離はレンズ焦点距離よりも大きい。
第２レンズホルダー32は前述のレンズホルダーと非常
に良く似た形で構成され組み立てられる。唯一の相違は
第２のファイバ34の裂かれた端部面がレンズ30のフーリ
エ平面内又は付近にあることが必要とされる、即ち、レ
ンズ−ファイバ分離がレンズの焦点距離に実質的に等し
いことが必要とされるということである。レンズ30のフ
ーリエ平面が第１のレンズ22によって作り出されるレー
ザビーム胴部に関してその両像面から十分に分離されて
いるのならば、第２のファイバの端部面の位置を決める
上での正確度はあまり重要ではない。必要条件は、前述
のように第２のファイバが１つのAiryディスク又は空間
モードから光を集めるが、しかしそのファイバは他のモ
ードを減衰させるということである。第５図から、これ
はフーリエ平面位置のどちらの側にも一定量の位置決め
許容範囲を与えるということが理解できる。位置決めは
この必要条件に合致するためフーリエ平面に十分に近い
ものでなければならない。
に良く似た形で構成され組み立てられる。唯一の相違は
第２のファイバ34の裂かれた端部面がレンズ30のフーリ
エ平面内又は付近にあることが必要とされる、即ち、レ
ンズ−ファイバ分離がレンズの焦点距離に実質的に等し
いことが必要とされるということである。レンズ30のフ
ーリエ平面が第１のレンズ22によって作り出されるレー
ザビーム胴部に関してその両像面から十分に分離されて
いるのならば、第２のファイバの端部面の位置を決める
上での正確度はあまり重要ではない。必要条件は、前述
のように第２のファイバが１つのAiryディスク又は空間
モードから光を集めるが、しかしそのファイバは他のモ
ードを減衰させるということである。第５図から、これ
はフーリエ平面位置のどちらの側にも一定量の位置決め
許容範囲を与えるということが理解できる。位置決めは
この必要条件に合致するためフーリエ平面に十分に近い
ものでなければならない。
実際には、レーザビーム胴部が第１のレンズ22に関す
る場合の距離に比べてレンズ30からなり離れた距離に観
察されるようにファイバ34がレンズ30に関して調整され
るということを除いて、受光ファイバ調整は前述の説明
のように進行する。厳密に言えばビーム胴部は無限遠で
なければならないが、これは決定的に重大なことではな
い。その後で、調整用に使用されたレーザが取り除か
れ、第２の又は受光レンズホールダ32が散乱体積内のビ
ーム胴部から第１のレンズホールダ20と同一の距離に据
え付けられる準備が整う。
る場合の距離に比べてレンズ30からなり離れた距離に観
察されるようにファイバ34がレンズ30に関して調整され
るということを除いて、受光ファイバ調整は前述の説明
のように進行する。厳密に言えばビーム胴部は無限遠で
なければならないが、これは決定的に重大なことではな
い。その後で、調整用に使用されたレーザが取り除か
れ、第２の又は受光レンズホールダ32が散乱体積内のビ
ーム胴部から第１のレンズホールダ20と同一の距離に据
え付けられる準備が整う。
レンズの表面及び光ファイバ端部面上の塵埃粒子を避
けることが重要である。レンズホールダ内の端部面及び
レンズ表面に関しては、クリーンルーム組立て技術を使
用することによってこれが達成できる。これは別とし
て、その組立て手順は精密電子ケーブル端末を組み立て
るのに必要とされるものより僅かしか複雑ではなく、大
量生産に十分適している。レンズホールダがいったん組
み立てられると、内部の光学的表面は大気に露出される
ことはなく、塵埃によって汚染されない。光学では公知
のように、塵埃汚れは特に動的光散乱において不正確な
又は誤った測定を生じさせる偽りの回折パターンを発生
させる。
けることが重要である。レンズホールダ内の端部面及び
レンズ表面に関しては、クリーンルーム組立て技術を使
用することによってこれが達成できる。これは別とし
て、その組立て手順は精密電子ケーブル端末を組み立て
るのに必要とされるものより僅かしか複雑ではなく、大
量生産に十分適している。レンズホールダがいったん組
み立てられると、内部の光学的表面は大気に露出される
ことはなく、塵埃によって汚染されない。光学では公知
のように、塵埃汚れは特に動的光散乱において不正確な
又は誤った測定を生じさせる偽りの回折パターンを発生
させる。
モノモーンド光ファイバ18及び34は偏光させても又は
偏光を維持してもどちらでもよい。これらは各々に１つ
及び２つの直交偏光状態を伝送する。受光ファイバ34に
おいて最大光強度を達成するためには、両方のファイバ
用の毛細管支持ブロックに偏光方向を付けることが都合
よい。更にレンズホールダの調整では、毛細管が回転さ
れ、一方で、出力レーザビームは偏光子を通して観察さ
れる。その後に毛細管は問題の印に平行にビーム偏光を
据える位置に保持される。
偏光を維持してもどちらでもよい。これらは各々に１つ
及び２つの直交偏光状態を伝送する。受光ファイバ34に
おいて最大光強度を達成するためには、両方のファイバ
用の毛細管支持ブロックに偏光方向を付けることが都合
よい。更にレンズホールダの調整では、毛細管が回転さ
れ、一方で、出力レーザビームは偏光子を通して観察さ
れる。その後に毛細管は問題の印に平行にビーム偏光を
据える位置に保持される。
次に第９図、第10図及び第11図に関しては、レンズの
フーリエ平面を経由してレーザビーム胴部に連結される
１つ以上の受光ファイバの図式的図面が示されている。
これらの図面は本発明の装置の使用の適応性を説明す
る。第９図（完全性及び比較のために含まれる）はレー
ザビーム胴部144からレンズ142を経由して光を受け取る
単一受光ファイバ140の基本的配置を示す。第10図で
は、各々のレンズ150及び152を伴う２つの受光ファイバ
146及び148は、ビーム胴部154を監視する。第11図で
は、156及び158のような受光ファイバ及びレンズの配列
が、様々なビーム胴部160から散乱された光を様々な散
乱角で監視する。第３図からレンズホールダの全長は接
着剤の「尾」60を含めて53mmであり、尾が無ければ28mm
であることが理解できる。更にブロック／台組み合わせ
は15mm×7mmの高さ及び幅寸法を有する。第11図のよう
な配置では、それらの高さ寸法は比較的には第２図と等
しいことになろう。従って、散乱体積の数センチメート
ル以内に角度的に間隔を置いた多数のレンズホールダを
収容することが非常に簡単である。これは本発明によっ
てもたらされる大きさ上の著しい縮小又は小型化を説明
する。第11図に相当する従来技術のシステムの大きさは
１立方メートルに近いが、本発明のための同等物は20cm
3の水準であり、二水準以上の大きさの改善である。
フーリエ平面を経由してレーザビーム胴部に連結される
１つ以上の受光ファイバの図式的図面が示されている。
これらの図面は本発明の装置の使用の適応性を説明す
る。第９図（完全性及び比較のために含まれる）はレー
ザビーム胴部144からレンズ142を経由して光を受け取る
単一受光ファイバ140の基本的配置を示す。第10図で
は、各々のレンズ150及び152を伴う２つの受光ファイバ
146及び148は、ビーム胴部154を監視する。第11図で
は、156及び158のような受光ファイバ及びレンズの配列
が、様々なビーム胴部160から散乱された光を様々な散
乱角で監視する。第３図からレンズホールダの全長は接
着剤の「尾」60を含めて53mmであり、尾が無ければ28mm
であることが理解できる。更にブロック／台組み合わせ
は15mm×7mmの高さ及び幅寸法を有する。第11図のよう
な配置では、それらの高さ寸法は比較的には第２図と等
しいことになろう。従って、散乱体積の数センチメート
ル以内に角度的に間隔を置いた多数のレンズホールダを
収容することが非常に簡単である。これは本発明によっ
てもたらされる大きさ上の著しい縮小又は小型化を説明
する。第11図に相当する従来技術のシステムの大きさは
１立方メートルに近いが、本発明のための同等物は20cm
3の水準であり、二水準以上の大きさの改善である。
次に、第12図、第13図及び第14図に関しては、ホモダ
イン又は光うなり測定のための本発明の使用を説明する
図式的図面が示されている。これらの図面の場合、20及
び32に相当するレンズホールダは説明を単純化するため
に図示されていない。第12図では、レーザ170からの光
は発射レンズ172を経由してモノモードファイバ174に進
み、更にモノモードファイバ光カプラ176に進む。ここ
で光は出力ファイバ178に部分的に連結され、ビーム胴
部180に進む。その光はまた局部発振器として第３のフ
ァイバ182にも部分的に連結され、更に散乱光を監視す
る受光ファイバ186からの光と混合するために第２のカ
プラ184に進む。検出器188が第２のカプラ184からの混
合光出力を監視する。
イン又は光うなり測定のための本発明の使用を説明する
図式的図面が示されている。これらの図面の場合、20及
び32に相当するレンズホールダは説明を単純化するため
に図示されていない。第12図では、レーザ170からの光
は発射レンズ172を経由してモノモードファイバ174に進
み、更にモノモードファイバ光カプラ176に進む。ここ
で光は出力ファイバ178に部分的に連結され、ビーム胴
部180に進む。その光はまた局部発振器として第３のフ
ァイバ182にも部分的に連結され、更に散乱光を監視す
る受光ファイバ186からの光と混合するために第２のカ
プラ184に進む。検出器188が第２のカプラ184からの混
合光出力を監視する。
第13図は受光ファイバ190及び192各々を使用して単一
のサンプルに対する２つの散乱角に第12図の配置を延長
する図を示している。追加の受光ファイバは別にして、
必要な追加装置は追加の２つのモノモードカプラ194及
び196から成り、追加した一方のカプラ194は局部発振器
ビームを分割することを要求され、もう一方のカプラ19
6は第２の受光ファイバ信号を混合することを要求され
る。追加される検出器198はカプラ196の出力を監視す
る。
のサンプルに対する２つの散乱角に第12図の配置を延長
する図を示している。追加の受光ファイバは別にして、
必要な追加装置は追加の２つのモノモードカプラ194及
び196から成り、追加した一方のカプラ194は局部発振器
ビームを分割することを要求され、もう一方のカプラ19
6は第２の受光ファイバ信号を混合することを要求され
る。追加される検出器198はカプラ196の出力を監視す
る。
第14図は異なった２つの散乱体積に関連する本発明の
使用を説明する。直接光に対する追加分のモノモードカ
プラ200を一方のサンプル内の第２のビーム胴部202に一
体化させるという点、及び受光ファイバ204及び206が個
々の胴部から光を集めるという点で、それは第13図と異
なっている。
使用を説明する。直接光に対する追加分のモノモードカ
プラ200を一方のサンプル内の第２のビーム胴部202に一
体化させるという点、及び受光ファイバ204及び206が個
々の胴部から光を集めるという点で、それは第13図と異
なっている。
第13図及び第14図の配置は当然のことながら多数の散
乱角及びサンプルに拡張される。ホモダイン又はヘテロ
ダイン測定のためのモノモード光ファイバの使用は、前
述のAuweter及びHornのマルチモードファイバ装置を越
える明確な且つ非常に重要な利点を有する。ファイバ軸
に対して垂直な波面を有するTEM00平面として、光はマ
ルチモードファイバのコアに沿い伝播する。モノモード
カプラにおける混合は、光うなり測定に要求される理想
的状態を作り出し、これは同一の空間モード又は周波数
を有する２つの波の同一平面における重ね合わせであ
る。これとは対比的にマルチモードファイバは、ファイ
バ軸に対し複数の角度で波を伝播する。そうした２つの
ビームの混合は、不完全に重ね合わされる異なったモー
ドの間に干渉を作り出す。更にそして非常に重要なこと
であるが、光うなり装置内のマルチモードファイバの機
械的振動がインターモード混合を変化させる。言い換え
ると、モードＢと共にうなりを生じるモードＡが異なっ
た振幅のモードＣでのうなりへと変化する。もちろんよ
り複雑な変化が生じ得る。その結果、マルチモードファ
イバの機械的障害がうなり信号の振幅に不連続的な変化
を容易に発生させ、測定を無価値なものとする。従って
本発明による光うなり測定のためのモノモードファイバ
の使用は、従来技術のマルチモード使用の場合よりも根
本的に機械的障害の影響を受けにくい。
乱角及びサンプルに拡張される。ホモダイン又はヘテロ
ダイン測定のためのモノモード光ファイバの使用は、前
述のAuweter及びHornのマルチモードファイバ装置を越
える明確な且つ非常に重要な利点を有する。ファイバ軸
に対して垂直な波面を有するTEM00平面として、光はマ
ルチモードファイバのコアに沿い伝播する。モノモード
カプラにおける混合は、光うなり測定に要求される理想
的状態を作り出し、これは同一の空間モード又は周波数
を有する２つの波の同一平面における重ね合わせであ
る。これとは対比的にマルチモードファイバは、ファイ
バ軸に対し複数の角度で波を伝播する。そうした２つの
ビームの混合は、不完全に重ね合わされる異なったモー
ドの間に干渉を作り出す。更にそして非常に重要なこと
であるが、光うなり装置内のマルチモードファイバの機
械的振動がインターモード混合を変化させる。言い換え
ると、モードＢと共にうなりを生じるモードＡが異なっ
た振幅のモードＣでのうなりへと変化する。もちろんよ
り複雑な変化が生じ得る。その結果、マルチモードファ
イバの機械的障害がうなり信号の振幅に不連続的な変化
を容易に発生させ、測定を無価値なものとする。従って
本発明による光うなり測定のためのモノモードファイバ
の使用は、従来技術のマルチモード使用の場合よりも根
本的に機械的障害の影響を受けにくい。
第14図で説明されるような多重サンプル測定は、尿の
ような生物学的標本に関する測定のために医学において
重要であり、そして醗酵過程及びそれに類するものの監
視のために生物工学においても重要である。従来の装置
はこの種の測定には全く非実際的である。
ような生物学的標本に関する測定のために医学において
重要であり、そして醗酵過程及びそれに類するものの監
視のために生物工学においても重要である。従来の装置
はこの種の測定には全く非実際的である。
次に第15図に関しては、本発明の単純化された実施例
が示されている。レーザ光は散乱体積210から干渉フィ
ルタ211、開口212及びレンズ213を経てそのレンズのAir
yディスクに整合されたフーリエ平面開口214に散乱され
る。光検出器216は開口214からの光を受け取るように配
置される。従って開口214が単一のAiryディスクのみか
らの光を伝送するならば、その光検出器216は散乱体積2
10からの単一空間モード光を検出する。従って開口214
の大きさ及び位置は、モノモードファイバの空間フィル
タ特性が使用されないが故に、モノモードファイバが光
の中継に使用される場合よりも決定的に重要である。検
出器216及び開口214は共面でなければならず、従って開
口216からの角回析スペクトラムは、それを越えた発散
によって展開することは不可能である。
が示されている。レーザ光は散乱体積210から干渉フィ
ルタ211、開口212及びレンズ213を経てそのレンズのAir
yディスクに整合されたフーリエ平面開口214に散乱され
る。光検出器216は開口214からの光を受け取るように配
置される。従って開口214が単一のAiryディスクのみか
らの光を伝送するならば、その光検出器216は散乱体積2
10からの単一空間モード光を検出する。従って開口214
の大きさ及び位置は、モノモードファイバの空間フィル
タ特性が使用されないが故に、モノモードファイバが光
の中継に使用される場合よりも決定的に重要である。検
出器216及び開口214は共面でなければならず、従って開
口216からの角回析スペクトラムは、それを越えた発散
によって展開することは不可能である。
しかし集積光電子工学という新たに出現した分野で
は、これは必ずしも重大な制限ではない。従来のガスレ
ーザ及び光倍増管検出器は、現在では著しく小型の半導
体レーザ及び電子なだれ光ダイオード検出器によって置
き換えられている。更にこれらは、構成部品の小型化及
びコストの減少のための機会をもたらす。
は、これは必ずしも重大な制限ではない。従来のガスレ
ーザ及び光倍増管検出器は、現在では著しく小型の半導
体レーザ及び電子なだれ光ダイオード検出器によって置
き換えられている。更にこれらは、構成部品の小型化及
びコストの減少のための機会をもたらす。
次に第16図に関しては、集積技術による生産に適した
本発明の実施例220が図式的に示されている。基体222
は、レンズ225がその上に重ねられた半導体レーザ224及
び電子なだれ光ダイオード226を支持する。光ダイオー
ド226は開口228をその上に載せている。レーザ224から
の発光を透過させる層230が開口228の上に載り且つレン
ズ232を支持する。開口228はレンズ232のフーリエ平面
内に正確に置かれている。装置220はプリズム236として
形成された１つの壁を有するサンプルセル234と組み合
わせて使用される。これは経路240に沿ってレーザ光238
を反射し、光は方向242に90゜散乱される。装置220はセ
ル234と共に結合されてもカプセルに入れられてもよ
い。
本発明の実施例220が図式的に示されている。基体222
は、レンズ225がその上に重ねられた半導体レーザ224及
び電子なだれ光ダイオード226を支持する。光ダイオー
ド226は開口228をその上に載せている。レーザ224から
の発光を透過させる層230が開口228の上に載り且つレン
ズ232を支持する。開口228はレンズ232のフーリエ平面
内に正確に置かれている。装置220はプリズム236として
形成された１つの壁を有するサンプルセル234と組み合
わせて使用される。これは経路240に沿ってレーザ光238
を反射し、光は方向242に90゜散乱される。装置220はセ
ル234と共に結合されてもカプセルに入れられてもよ
い。
もし光ダイオード226がAiryディスクに等しいか又は
それよりも小さい感光性表面領域を有するならば、開口
228は不必要である。更に180゜付近（後方散乱）の光測
定のためには、プリズム236無しで済ましてよい。
それよりも小さい感光性表面領域を有するならば、開口
228は不必要である。更に180゜付近（後方散乱）の光測
定のためには、プリズム236無しで済ましてよい。
装置220は公知の平版技術で組立てできる。レーザ／
光ダイオードの対は一般的に異なった半導体材料から成
るが故に、異なった表面領域上に異なった材料が成長す
るのを可能とすべく基体220が付加的な層を必要として
もよい。しかしこれは公知の技術であって、ここでは説
明されないだろう。レンズ225及び232は、例えば英国特
許申請第8511064号で説明されているように、十分に広
いバンドキャップの半導体材料を選択的にエッチングす
ることによって作り出されてもよい。
光ダイオードの対は一般的に異なった半導体材料から成
るが故に、異なった表面領域上に異なった材料が成長す
るのを可能とすべく基体220が付加的な層を必要として
もよい。しかしこれは公知の技術であって、ここでは説
明されないだろう。レンズ225及び232は、例えば英国特
許申請第8511064号で説明されているように、十分に広
いバンドキャップの半導体材料を選択的にエッチングす
ることによって作り出されてもよい。
電流をレーザ224に供給し並びに光ダイオード226にバ
イアス電圧を与え及びそれから光子検出パルスを出力さ
せるためには、装置220には電気的接続部（図示されて
いない）だけが必要である。幾つかの（しかし全てでは
ない）従来の電子なだれ光ダイオードは200Vを越えるバ
イアス電圧を必要とし、この電圧は集積回路設計の目的
には不都合なほど大きいであろう。検出用件が高電圧光
ダイオードの使用を是認するならば、集積光ダイオード
226はモノモード光ファイバに連結された集積光導波管
に置き換えられてもよい。そのファイバは、離れた従来
の光ダイオードに前述のように光を伝送するだろう。
イアス電圧を与え及びそれから光子検出パルスを出力さ
せるためには、装置220には電気的接続部（図示されて
いない）だけが必要である。幾つかの（しかし全てでは
ない）従来の電子なだれ光ダイオードは200Vを越えるバ
イアス電圧を必要とし、この電圧は集積回路設計の目的
には不都合なほど大きいであろう。検出用件が高電圧光
ダイオードの使用を是認するならば、集積光ダイオード
226はモノモード光ファイバに連結された集積光導波管
に置き換えられてもよい。そのファイバは、離れた従来
の光ダイオードに前述のように光を伝送するだろう。
装置220は集積回路生産技術の製造の範囲内にあると
いう利点を有する。この技術は必要な光学整列の正確性
を容易に実現することが可能であり、潜在的に安価な生
産方法を提供する。更に装置220は液体内に浸すのに適
した形に組み立て得る。このためには、セル234の内部
に通じることを可能にした散乱液体と共にカプセル化さ
れた形にその装置を組み立てるだけでよい。そうしたセ
ルは散乱体積の境界を限定するにすぎないが故に、そう
したセルの使用は容易なことである。本発明の応用例の
幾つかでは互いに傾斜した２つの壁を有する１つの光学
ヘッドを使用してもよく、光は一方の壁から出て他方の
壁に向かって散乱され、その２つの壁によって部分的に
境を接された領域はそれ以外には壁に囲まれていない。
更に後方散乱測定では、単一の壁のみが必要とされるに
すぎない。
いう利点を有する。この技術は必要な光学整列の正確性
を容易に実現することが可能であり、潜在的に安価な生
産方法を提供する。更に装置220は液体内に浸すのに適
した形に組み立て得る。このためには、セル234の内部
に通じることを可能にした散乱液体と共にカプセル化さ
れた形にその装置を組み立てるだけでよい。そうしたセ
ルは散乱体積の境界を限定するにすぎないが故に、そう
したセルの使用は容易なことである。本発明の応用例の
幾つかでは互いに傾斜した２つの壁を有する１つの光学
ヘッドを使用してもよく、光は一方の壁から出て他方の
壁に向かって散乱され、その２つの壁によって部分的に
境を接された領域はそれ以外には壁に囲まれていない。
更に後方散乱測定では、単一の壁のみが必要とされるに
すぎない。
装置220のカプセル化及びその上述の変形は、測定を
不正確又は無価値に対する塵埃粒子に対する高度の抵抗
性を提供する。クリーンルームを条件下で組み立てられ
たカプセル化された装置は、セル234の壁表面上の塵埃
汚れ、又は完全に壁で囲まれたセルを使用しない装置の
場合と同等な塵埃汚れを被るだけで済む。従来の光学シ
ステムは、慎重にすべてが清浄に保たれなければならな
い多数の表面を有する。
不正確又は無価値に対する塵埃粒子に対する高度の抵抗
性を提供する。クリーンルームを条件下で組み立てられ
たカプセル化された装置は、セル234の壁表面上の塵埃
汚れ、又は完全に壁で囲まれたセルを使用しない装置の
場合と同等な塵埃汚れを被るだけで済む。従来の光学シ
ステムは、慎重にすべてが清浄に保たれなければならな
い多数の表面を有する。
次に第17図に関しては、250によって一般的に表示さ
れ且つドップラー差速度測定に適した本発明の実施例が
図式的に示されている。速度計250は、ビームスプリッ
タ260によって２つのビーム256及び258に分解される出
力254を供給するレーザ252を含む。ビーム256及び258は
位相変調装置262を通る。２つの鏡264は、そのビームが
顕微鏡対物レンズ270及び272によって別々のファイバ26
6及び268の中へ発射されることを可能とするのに十分な
相対的ビーム変位を与える。ファイバ266及び268は、第
２図及び第３図に関して説明されたようにレンズホール
ダ274及び276内に終端をなす。そのレンズホールダは矢
印280によって表示される気体の流れの中に、重ねられ
たビーム胴部を作り出し、更に矢印282及び284はビーム
方向を表示する。受光レンズホールダ286は、290,292及
び294の各々において続いて行なわれる光検出、相関及
びコンピュータ数値解析のために、散乱体積278から散
乱された光287を集める。
れ且つドップラー差速度測定に適した本発明の実施例が
図式的に示されている。速度計250は、ビームスプリッ
タ260によって２つのビーム256及び258に分解される出
力254を供給するレーザ252を含む。ビーム256及び258は
位相変調装置262を通る。２つの鏡264は、そのビームが
顕微鏡対物レンズ270及び272によって別々のファイバ26
6及び268の中へ発射されることを可能とするのに十分な
相対的ビーム変位を与える。ファイバ266及び268は、第
２図及び第３図に関して説明されたようにレンズホール
ダ274及び276内に終端をなす。そのレンズホールダは矢
印280によって表示される気体の流れの中に、重ねられ
たビーム胴部を作り出し、更に矢印282及び284はビーム
方向を表示する。受光レンズホールダ286は、290,292及
び294の各々において続いて行なわれる光検出、相関及
びコンピュータ数値解析のために、散乱体積278から散
乱された光287を集める。
気体の流れ280内の乱流は、干渉ビームによって278で
作られるフリンジパターン内の変動の監視によって調べ
られる。レーザドップラー速度計の原理は公知であり、
ここでは更に説明することはしない。
作られるフリンジパターン内の変動の監視によって調べ
られる。レーザドップラー速度計の原理は公知であり、
ここでは更に説明することはしない。
もし種々の光散乱空間モードを同時に調査し且つ可能
な限り相関させることが必要とされるならば、モノモー
ドファイバ光束及びレンズが使用されてもよい。その束
はレンズのフーリエ平面内に各々のファイバ端部面によ
って配置され、各々のファイバは別々のAiryディスクを
伝送する。
な限り相関させることが必要とされるならば、モノモー
ドファイバ光束及びレンズが使用されてもよい。その束
はレンズのフーリエ平面内に各々のファイバ端部面によ
って配置され、各々のファイバは別々のAiryディスクを
伝送する。
その場合は各々のファイバの出力は別々に監視され
る。
る。
これまで従来のしかし小型化されたレンズの使用が、
散乱光の空間フーリエ変換を引き起こす目的に関して説
明されてきた。更に一般的には、１つの空間モードがそ
れから単離される個々のAiryディスクが作り出されるな
らば、これを達成するためにはどんな光学手段が使用さ
れてもよい。その単離手続きはモノモード光ファイバを
用いた空間フィルタリングを必要とするだろう。しかし
従来のレンズに対する代案が存在する。これらの代案
は、屈折率がその円筒の軸における最大値からその湾曲
表面における最小値に減少する円筒形のグレーデッド屈
折率レンズを含む。市販のグレーデッド屈折率レンズの
種類の１つは、レンズがその内部で同軸的に配置される
管状のレンズ台を使用する。この種のレンズは、その管
の内径がファイバクラッド直径に合わせられるが故に、
モノモノードファイバと組み合わせて使用するのに都合
がよい。そのファイバは、その端部面又は末端がレンズ
から正しい距離に離れるまでその管に沿って簡単に移動
させられる。
散乱光の空間フーリエ変換を引き起こす目的に関して説
明されてきた。更に一般的には、１つの空間モードがそ
れから単離される個々のAiryディスクが作り出されるな
らば、これを達成するためにはどんな光学手段が使用さ
れてもよい。その単離手続きはモノモード光ファイバを
用いた空間フィルタリングを必要とするだろう。しかし
従来のレンズに対する代案が存在する。これらの代案
は、屈折率がその円筒の軸における最大値からその湾曲
表面における最小値に減少する円筒形のグレーデッド屈
折率レンズを含む。市販のグレーデッド屈折率レンズの
種類の１つは、レンズがその内部で同軸的に配置される
管状のレンズ台を使用する。この種のレンズは、その管
の内径がファイバクラッド直径に合わせられるが故に、
モノモノードファイバと組み合わせて使用するのに都合
がよい。そのファイバは、その端部面又は末端がレンズ
から正しい距離に離れるまでその管に沿って簡単に移動
させられる。
更に別の公知な集束又はフーリエ変換手段は、ファイ
バコアよりかなり小さい寸法の鋭い先端となるようモノ
モードファイバの先端部にテーパを付けることから成
る。その先端はファイバコアの軸上又はそれに近接して
配置されなければならない。これはレンズの集束特性に
類似した集束特性を生じさせる。現在では焦点距離を正
確に制御することは困難であって、用意された一群の中
から正確な光学特性の先細ファイバを選択することが必
要である。従来的にはこの状況が改善されるかもしれな
い。しかし散乱液体を照明し且つ散乱放射を集めるため
の他の集束手段なしに、テーパ先端モノモードファイバ
を使用することが可能である。
バコアよりかなり小さい寸法の鋭い先端となるようモノ
モードファイバの先端部にテーパを付けることから成
る。その先端はファイバコアの軸上又はそれに近接して
配置されなければならない。これはレンズの集束特性に
類似した集束特性を生じさせる。現在では焦点距離を正
確に制御することは困難であって、用意された一群の中
から正確な光学特性の先細ファイバを選択することが必
要である。従来的にはこの状況が改善されるかもしれな
い。しかし散乱液体を照明し且つ散乱放射を集めるため
の他の集束手段なしに、テーパ先端モノモードファイバ
を使用することが可能である。
また本発明は、液体の照明及び散乱光からの空間モー
ド選択のために公知の種類のホログラフィ集束装置を使
用してもよい。更に、伝送的な光学機器が説明されてき
たが、それらの反射的な等価物も使用されてもよい。
ド選択のために公知の種類のホログラフィ集束装置を使
用してもよい。更に、伝送的な光学機器が説明されてき
たが、それらの反射的な等価物も使用されてもよい。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01N 15/02 G01N 15/14
Claims (5)
- 【請求項１】流体散乱体積（26）内にレーザビーム（2
4）を生じさせるために配置されたレーザ（12）と、散
乱体積（26）から散乱された光を集め且つ検出するため
の手段（28〜36）とを具備してなる動的光散乱装置にお
いて、前記装置（10）が、散乱体積（26）から散乱され
た光を空間的にフーリエ変換すると共に検出用にその単
一空間モードを単離するための手段（30,34）を含み、
前記フーリエ変換及び単離手段が、集束手段（30）と、
集束手段（30）の単一エアリーディスク（82）から検出
手段（36）に光を伝送するために配置された開口限定手
段（34）を含むことを特徴とする動的光散乱装置。 - 【請求項２】前記集束手段がレンズ（30）を含み、前記
開口限定手段がモノモード光ファイバ（34）の端部面を
含み、及び前記ファイバ（34）が不要な空間モードを減
衰させるように配置されることを特徴とする請求項１に
記載の装置。 - 【請求項３】光うなり測定のために要求されるように散
乱レーザ光と非散乱レーザ光とを混合するために配置さ
れているモノモードファイバ光連結手段（176）を含む
ことを特徴とする請求項１または２に記載の装置。 - 【請求項４】流体散乱体積（234）内にレーザビーム（2
38）を生じさせるために配置されたレーザ（225）と、
散乱体積（234）から散乱された光を集め且つ検出する
ための手段（228〜232）とを具備してなる動的光散乱装
置において、前記装置（220）が、散乱体積（234）から
散乱された光を空間的にフーリエ変換すると共に検出用
にその単一空間モードを単離するための手段（228,230,
232）を含み、前記フーリエ変換及び単離手段（228,23
0,232）が、レンズ（232）と、レンズ（232）の単一エ
アリーディスク（82）からの光を受け取るために配置さ
れた光ダイオード（226）を含むことを特徴とする動的
光散乱装置。 - 【請求項５】レーザ（224）並びにフーリエ変換及び単
離手段（228,230,232）が共通の支持体（222）の上に集
積技術によって作り出されていることを特徴とする請求
項４に記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB8705844 | 1987-03-12 | ||
| GB878705844A GB8705844D0 (en) | 1987-03-12 | 1987-03-12 | Dynamic light scattering apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02502482A JPH02502482A (ja) | 1990-08-09 |
| JP2813358B2 true JP2813358B2 (ja) | 1998-10-22 |
Family
ID=10613813
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63501846A Expired - Lifetime JP2813358B2 (ja) | 1987-03-12 | 1988-02-24 | 動的光散乱装置 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4975237A (ja) |
| EP (1) | EP0343187B1 (ja) |
| JP (1) | JP2813358B2 (ja) |
| AU (1) | AU1297588A (ja) |
| CA (1) | CA1316706C (ja) |
| DE (1) | DE3871783T2 (ja) |
| GB (2) | GB8705844D0 (ja) |
| WO (1) | WO1988007179A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102232785B1 (ko) * | 2019-11-14 | 2021-03-26 | 한국원자력연구원 | 미세먼지 측정장치 |
Families Citing this family (77)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0643949B2 (ja) * | 1988-10-03 | 1994-06-08 | 大塚電子株式会社 | 粒径測定装置 |
| US4983040A (en) * | 1988-11-04 | 1991-01-08 | The Research Foundation Of State University Of New York | Light scattering and spectroscopic detector |
| US5510894A (en) * | 1988-12-22 | 1996-04-23 | Renishaw Plc | Spectroscopic apparatus and methods |
| GB8906554D0 (en) * | 1989-03-22 | 1989-05-04 | Harley Phillip E | Optical system for detector device |
| JPH03107745A (ja) * | 1989-09-20 | 1991-05-08 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | 光散乱測定方法およびその装置 |
| US5108293A (en) * | 1990-09-14 | 1992-04-28 | Edmund Scientific Company | Method and apparatus for displaying a beam of light |
| US5155549A (en) * | 1990-10-25 | 1992-10-13 | The Research Of State University Of New York | Method and apparatus for determining the physical properties of materials using dynamic light scattering techniques |
| IT1244170B (it) * | 1990-12-04 | 1994-07-08 | Cise Spa | Apparecchiatura laser per la misura della velocita' di un fluido. |
| US5428698A (en) * | 1990-12-20 | 1995-06-27 | The Secretary Of State For Defense In Her Britannic Majesty's Government Of The United Kingdom Of Great Britain And Northern Ireland | Signal routing device |
| GB9027659D0 (en) * | 1990-12-20 | 1991-02-13 | Secr Defence | Optical device |
| GB9027657D0 (en) * | 1990-12-20 | 1991-02-13 | Secr Defence | Optical device |
| GB9027658D0 (en) * | 1990-12-20 | 1991-02-13 | Secr Defence | Intensity dividing device |
| EP0542962B2 (en) * | 1991-06-08 | 2002-03-13 | RENISHAW plc | Confocal spectroscopy |
| JP3380555B2 (ja) * | 1993-06-04 | 2003-02-24 | コールター インターナショナル コーポレイション | レーザー回折粒子サイジング装置及び方法 |
| US5512218A (en) * | 1994-03-24 | 1996-04-30 | Cambridge Scientific, Inc. | Method of making biopolymer-based nonlinear optical materials |
| GB9411280D0 (en) * | 1994-06-06 | 1994-07-27 | Isis Innovation | Fluid velocity measurement apparatus |
| US5485270A (en) * | 1994-07-25 | 1996-01-16 | General Signal Corporation | Dynamic light scattering microvolume cell assembly for continuous flow dialysis |
| DE4433305A1 (de) * | 1994-09-28 | 1996-04-04 | O K Tec Optik Keramik Technolo | Faseroptische Sonde |
| US5701176A (en) * | 1995-07-28 | 1997-12-23 | Precision Detectors, Inc. | High temperature light scattering measurement device comprising a rigid extension tube |
| US5627642A (en) * | 1995-08-11 | 1997-05-06 | The Research Foundation Of State University Of New York | Method and apparatus for submicroscopic particle sizing by measuring degree of coherence |
| US5815611A (en) * | 1995-08-11 | 1998-09-29 | The Research Foundation Of State University Of New York | Method and apparatus for submicroscopic particle sizing, and probe therefor |
| US5973779A (en) * | 1996-03-29 | 1999-10-26 | Ansari; Rafat R. | Fiber-optic imaging probe |
| US6076010A (en) * | 1996-06-20 | 2000-06-13 | Trustees Of The University Of Pennsylvania | Imaging spatially varying dynamic media with diffusing correlation waves |
| DE19713200C1 (de) * | 1997-03-28 | 1998-06-18 | Alv Laser Vertriebsgesellschaf | Meßgerät zur Bestimmung der statischen und/oder dynamischen Lichtstreuung |
| WO1998052013A1 (en) * | 1997-05-13 | 1998-11-19 | Precision Detectors, Inc. | Instrument for measuring hydrodynamic radius of molecules |
| US6134010A (en) | 1997-11-07 | 2000-10-17 | Lucid, Inc. | Imaging system using polarization effects to enhance image quality |
| US6134009A (en) * | 1997-11-07 | 2000-10-17 | Lucid, Inc. | Imaging system using polarization effects to enhance image quality |
| US6304373B1 (en) | 1998-03-09 | 2001-10-16 | Lucid, Inc. | Imaging system using multi-mode laser illumination to enhance image quality |
| EP0947822A1 (en) * | 1998-04-02 | 1999-10-06 | Stichting Nederlands Instituut voor Zuivelonderzoek | Arrangement and method to apply diffusing wave spectroscopy to measure the properties of multi-phase systems, as well as the changes therein |
| US6519032B1 (en) * | 1998-04-03 | 2003-02-11 | Symyx Technologies, Inc. | Fiber optic apparatus and use thereof in combinatorial material science |
| KR100647749B1 (ko) * | 1998-11-24 | 2006-11-24 | 오츠카 일렉트로닉스 가부시키가이샤 | 광산란 측정장치 |
| DE69926983T2 (de) | 1999-01-21 | 2006-06-29 | European Space Agency | Verfahren und Vorrichtung zur dynamischen Lichtstreuung |
| FR2807522B1 (fr) * | 2000-04-07 | 2002-06-14 | Aerospatiale Matra Airbus | Dispositif pour determiner les valeurs d'au moins un parametre de particules, notamment de gouttelettes d'eau |
| JP4372369B2 (ja) * | 2001-03-30 | 2009-11-25 | 大塚電子株式会社 | 光子相関計 |
| US6469787B1 (en) | 2001-04-03 | 2002-10-22 | Ohio Aerospace Institute | Dynamic light scattering homodyne probe |
| EP1251363B1 (de) * | 2001-04-20 | 2005-04-27 | Krohne Messtechnik Gmbh & Co. Kg | Verarbeitungsverfahren für ein Frequenzsignal |
| US20040166593A1 (en) * | 2001-06-22 | 2004-08-26 | Nolte David D. | Adaptive interferometric multi-analyte high-speed biosensor |
| US6598478B2 (en) * | 2001-11-09 | 2003-07-29 | The Boeing Company | Micro-doppler microscope |
| KR100848988B1 (ko) * | 2002-03-28 | 2008-07-30 | 타카이 토후 앤 소이 밀크 이큅먼트 컴퍼니 리미티드 | 식품의 겔 상태 또는 졸-겔 상태 변화의 평가 방법 |
| JP2004085528A (ja) * | 2002-07-05 | 2004-03-18 | Kansai Tlo Kk | 拡散定数変化による蛋白質の会合検出方法及び装置 |
| JP3860162B2 (ja) * | 2003-10-20 | 2006-12-20 | 大塚電子株式会社 | 位相変調型干渉法を用いた動的光散乱測定装置 |
| WO2005048174A1 (en) * | 2003-11-10 | 2005-05-26 | Technology Innovations, Llc | Digital imaging assembly and methods thereof |
| US20050151968A1 (en) * | 2004-01-08 | 2005-07-14 | The Lxt Group | Systems and methods for continuous, on-line, real-time surveillance of particles in a fluid |
| JP4503410B2 (ja) * | 2004-01-20 | 2010-07-14 | クラリオン株式会社 | 車載ナビゲーション装置の地図データ更新方法、地図データ更新システム、認証キー生成装置およびナビゲーション装置 |
| WO2005091970A2 (en) * | 2004-03-06 | 2005-10-06 | Michael Trainer | Methods and apparatus for determining the size and shape of particles |
| US8634072B2 (en) * | 2004-03-06 | 2014-01-21 | Michael Trainer | Methods and apparatus for determining characteristics of particles |
| US8082015B2 (en) * | 2004-04-13 | 2011-12-20 | The Trustees Of The University Of Pennsylvania | Optical measurement of tissue blood flow, hemodynamics and oxygenation |
| US7405831B2 (en) | 2005-02-01 | 2008-07-29 | Purdue Research Foundation | Laser scanning interferometric surface metrology |
| US7910356B2 (en) | 2005-02-01 | 2011-03-22 | Purdue Research Foundation | Multiplexed biological analyzer planar array apparatus and methods |
| US7842247B2 (en) * | 2005-08-19 | 2010-11-30 | Canadian Blood Services | Sample holder for dynamic light scattering |
| US7538874B2 (en) * | 2006-03-23 | 2009-05-26 | Hach Company | Measurement of light from a predefined scatter angle from particulate matter in a media |
| US20080018894A1 (en) * | 2006-05-07 | 2008-01-24 | Zu Jianping Lily | Optical ball lens light scattering apparatus and method for use thereof |
| US20080030730A1 (en) * | 2006-08-03 | 2008-02-07 | The United States Of America As Represented By The United States Environmental Protection Agency | Water contamination measurement apparatus |
| US20140094666A1 (en) * | 2012-09-28 | 2014-04-03 | Elfi-Tech Ltd. | System and method for in vivo measurement of biological parameters |
| US7522282B2 (en) | 2006-11-30 | 2009-04-21 | Purdue Research Foundation | Molecular interferometric imaging process and apparatus |
| JP5057922B2 (ja) * | 2006-12-28 | 2012-10-24 | 株式会社堀場製作所 | コリレータ |
| WO2008089495A2 (en) | 2007-01-19 | 2008-07-24 | Purdue Research Foundation | System with extended range of molecular sensing through integrated multi-modal data acquisition |
| US7787126B2 (en) | 2007-03-26 | 2010-08-31 | Purdue Research Foundation | Method and apparatus for conjugate quadrature interferometric detection of an immunoassay |
| RU2351912C1 (ru) * | 2007-11-20 | 2009-04-10 | Физический институт имени П.Н. Лебедева Российской академии наук | Способ измерения размеров частиц в жидкости и устройство для его осуществления |
| EP2240758A4 (en) | 2008-01-03 | 2011-04-13 | Univ Central Florida Res Found | DETECTION OF ANALYTES USING METAL NANOPARTICLE PROBES AND DYNAMIC LIGHT TRANSPORT |
| US8101929B1 (en) * | 2008-04-24 | 2012-01-24 | University Of Central Florida Research Foundation, Inc. | Diffraction free, self-bending airy wave arrangement |
| US8614792B2 (en) * | 2009-03-04 | 2013-12-24 | Malvern Instruments, Ltd. | Particle characterization |
| FR2949560A1 (fr) * | 2009-09-02 | 2011-03-04 | Centre Nat Rech Scient | Systeme de spectroscopie a guide d'onde pour l'analyse de particules dans un milieu |
| US9658156B2 (en) * | 2010-03-03 | 2017-05-23 | Wyatt Technology Corporation | Method of characterizing interactions and screening for effectors |
| US8717562B2 (en) | 2010-08-23 | 2014-05-06 | Scattering Solutions, Inc. | Dynamic and depolarized dynamic light scattering colloid analyzer |
| US9164047B2 (en) | 2010-10-08 | 2015-10-20 | Bruker Axs Gmbh | Apparatus and method for supporting a liquid sample for measuring scattering of electromagnetic radiation |
| EP2587154A1 (en) * | 2011-10-24 | 2013-05-01 | Alstom Technology Ltd | Method for data acquisition from a combustion process |
| AT516382B1 (de) | 2015-03-13 | 2016-05-15 | Anton Paar Gmbh | Konditionieren eines Probenbehälters mittels Konditionierfluid zum Fördern von Wärmekopplung und zum Unterdrücken von Beschlagen |
| EP3353527B1 (en) | 2015-09-23 | 2022-12-28 | Malvern Panalytical Limited | Particle characterisation |
| US11002655B2 (en) | 2015-09-23 | 2021-05-11 | Malvern Panalytical Limited | Cuvette carrier |
| FR3048240B1 (fr) * | 2016-02-29 | 2018-04-13 | Cordouan Tech | Dispositif de caracterisation de particules dispersees dans un milieu liquide |
| GB201604460D0 (en) * | 2016-03-16 | 2016-04-27 | Malvern Instr Ltd | Dynamic light scattering |
| US11703388B2 (en) * | 2017-01-19 | 2023-07-18 | Agilent Technologies, Inc. | Optical spectrometer modules, systems and methods for optical analysis with multiple light beams |
| TWI773721B (zh) * | 2017-01-20 | 2022-08-11 | 日商東京威力科創股份有限公司 | 異物檢測裝置、異物檢測方法及記憶媒體 |
| EP3379232A1 (en) | 2017-03-23 | 2018-09-26 | Malvern Panalytical Limited | Particle characterisation |
| WO2021099081A1 (en) * | 2019-11-22 | 2021-05-27 | Ams Ag | Optical based particulate matter sensing |
| CN115598024B (zh) * | 2022-11-16 | 2023-03-14 | 长春光吉科技有限责任公司 | 细胞分级计数装置及其方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2122034A5 (ja) * | 1971-01-15 | 1972-08-25 | Cilas | |
| US4150360A (en) * | 1975-05-29 | 1979-04-17 | Grumman Aerospace Corporation | Method and apparatus for classifying biological cells |
| US4595291A (en) * | 1982-10-15 | 1986-06-17 | Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha | Particle diameter measuring device |
| JPS6117940A (ja) * | 1984-07-05 | 1986-01-25 | Nippon Paint Co Ltd | 高濃度懸濁液中等の粒子の分散状態測定方法及び装置 |
| US4762413A (en) * | 1984-09-07 | 1988-08-09 | Olympus Optical Co., Ltd. | Method and apparatus for measuring immunological reaction with the aid of fluctuation in intensity of scattered light |
| JPS61110033A (ja) * | 1984-11-02 | 1986-05-28 | Toray Ind Inc | 凝集反応の測定装置 |
-
1987
- 1987-03-12 GB GB878705844A patent/GB8705844D0/en active Pending
-
1988
- 1988-02-24 AU AU12975/88A patent/AU1297588A/en not_active Abandoned
- 1988-02-24 DE DE8888901882T patent/DE3871783T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1988-02-24 EP EP88901882A patent/EP0343187B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-02-24 JP JP63501846A patent/JP2813358B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1988-02-24 WO PCT/GB1988/000124 patent/WO1988007179A1/en active IP Right Grant
- 1988-03-04 CA CA000560540A patent/CA1316706C/en not_active Expired - Lifetime
-
1989
- 1989-07-17 US US07/380,438 patent/US4975237A/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-09-08 GB GB8920301A patent/GB2230601B/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102232785B1 (ko) * | 2019-11-14 | 2021-03-26 | 한국원자력연구원 | 미세먼지 측정장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO1988007179A1 (en) | 1988-09-22 |
| JPH02502482A (ja) | 1990-08-09 |
| GB8920301D0 (en) | 1989-11-08 |
| DE3871783D1 (de) | 1992-07-09 |
| CA1316706C (en) | 1993-04-27 |
| DE3871783T2 (de) | 1993-01-28 |
| US4975237A (en) | 1990-12-04 |
| EP0343187A1 (en) | 1989-11-29 |
| GB2230601B (en) | 1991-01-09 |
| GB2230601A (en) | 1990-10-24 |
| EP0343187B1 (en) | 1992-06-03 |
| GB8705844D0 (en) | 1987-04-15 |
| AU1297588A (en) | 1988-10-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2813358B2 (ja) | 動的光散乱装置 | |
| US10386283B2 (en) | Methods and apparatus for determining particle characteristics by utilizing force on particles | |
| EP0701707B1 (en) | Laser diffraction particle sizing apparatus and method | |
| US4728190A (en) | Device and method for optically detecting particles in a fluid | |
| JP4455730B2 (ja) | 多走査ビーム反射率を用いる粒子評価のための方法および装置 | |
| JP2911877B2 (ja) | 懸濁液の散乱光或いは蛍光を検出するためのファイバー検出器 | |
| US5011279A (en) | Fiber-optical sensor | |
| JP5325679B2 (ja) | 低コヒーレンス光源を用いた動的光散乱測定装置及び光散乱強度測定方法 | |
| EP0899548B1 (en) | Cross-correlation method and apparatus for suppressing the effects of multiple scattering | |
| US4637716A (en) | Fiber-optical Doppler anemometer | |
| RU94019480A (ru) | Способ и устройство определения измерительного параметра/ов/ объекта | |
| JPH01500852A (ja) | 光学分析 | |
| JP5841475B2 (ja) | 低コヒーレンス光源を用いた動的光散乱測定法及び動的光散乱測定装置 | |
| JPH0868694A (ja) | 蛍光相関分光学的分析方法およびこれを実施する装置 | |
| US5572321A (en) | Detector for measuring the luminous intensity scattered by thin films of colloidal media | |
| EP0024574B1 (en) | Apparatus for determining the refractive index profile of optical fibres | |
| CN110567934A (zh) | 一种基于微结构光纤的拉曼测试辅助调节耦合的实时成像系统及测试方法 | |
| CN211206261U (zh) | 一种基于微结构光纤的拉曼测试辅助调节耦合的实时成像系统 | |
| EP0176415A1 (fr) | Microscope acoustique pour analyser un objet en profondeur comportant des lentilles asphériques | |
| RU2186362C1 (ru) | Лазерный анализатор микрочастиц и биологических микрообъектов | |
| CN212844874U (zh) | 一种基于光学腔增强的液体测量系统 | |
| RU2643677C1 (ru) | Способ исследования микрообъектов и ближнепольный оптический микроскоп для его реализации | |
| RU2072509C1 (ru) | Устройство для снятия спектра поверхностного плазменного резонанса | |
| CN113960010A (zh) | 基于涡旋光束的暗场共聚焦拉曼偏振光谱测量装置与方法 | |
| CN114216864A (zh) | 基于激光回馈的共焦显微方法及装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080807 Year of fee payment: 10 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080807 Year of fee payment: 10 |