JP7328871B2 - 粒子サイズ測定装置および測定方法 - Google Patents
粒子サイズ測定装置および測定方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7328871B2 JP7328871B2 JP2019203451A JP2019203451A JP7328871B2 JP 7328871 B2 JP7328871 B2 JP 7328871B2 JP 2019203451 A JP2019203451 A JP 2019203451A JP 2019203451 A JP2019203451 A JP 2019203451A JP 7328871 B2 JP7328871 B2 JP 7328871B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- particle
- image
- light
- particle size
- light source
- 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.)
- Active
Links
- 239000002245 particle Substances 0.000 title claims description 300
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 12
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 100
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 50
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 32
- 238000010191 image analysis Methods 0.000 claims description 9
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 3
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims description 3
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 claims 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 27
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 16
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 7
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N barium titanate Chemical compound [Ba+2].[Ba+2].[O-][Ti]([O-])([O-])[O-] JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910002113 barium titanate Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000001444 catalytic combustion detection Methods 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- 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
- 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
- G01N15/0227—Investigating particle size or size distribution by optical means using imaging; using holography
-
- 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
-
- 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
-
- 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
- G01N2015/1029—Particle size
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Description
IR(d),IB(d)とすると、以下の式3の値が最小となるdを算出し、算出されたdの値が粒子サイズであると判断する。
Claims (9)
- 粒子のサイズを測定する粒子サイズ測定装置であって、
粒子を含む試料へ平行光を照射する第1光源と、
前記試料を挟んで前記第1光源と略対向するように配置され、前記試料を撮像する第1撮像装置と、
前記第1撮像装置により撮像された画像を解析する画像解析部とを備え、
前記第1撮像装置と前記第1光源とは、粒子に入射した平行光が所定角度以下で散乱された散乱光を前記第1撮像装置で撮像できるように略対向して所定配置されており、
前記画像解析部は、前記第1撮像装置により撮像された散乱光画像におけるそれぞれの粒子に対する散乱光の強度に基づいて、粒子のサイズを算出するものであり、
前記所定配置とは、前記第1撮像装置の光軸と前記平行光の方向とが前記所定角度以下で交差するように配置されることを示し、
前記所定角度は、粒子における散乱光の強度の違いから前記粒子のサイズを特定可能な、散乱角の閾値として定められるものであり、
前記所定角度以下である散乱角を持つ散乱光、かつ、1μm以下の粒子のサイズにおいては、粒子のサイズの増加に対して、Mie散乱理論により計算される散乱光の強度が単調に増加する、
粒子サイズ測定装置。 - 請求項1に記載の粒子サイズ測定装置であって、
粒子を含む試料へ平行光を照射する粒子形状撮像用光源と、
前記試料を挟んで前記粒子形状撮像用光源と対向するように配置され、前記試料の影画像である粒子形状画像を撮像する粒子形状撮像用撮像装置であって、前記粒子形状撮像用光源が照射する平行光の方向と当該粒子形状撮像用撮像装置の光軸は略一致するように設定されている、前記粒子形状撮像用撮像装置を備え、
前記画像解析部は、さらに、前記粒子形状撮像用撮像装置から粒子の形状を示す粒子形状画像を取得し、取得された粒子形状画像から粒子のサイズを算出し、算出された粒子のサイズと前記散乱光画像から算出された粒子のサイズとに基づいて、いずれか一方の粒子のサイズを選択して出力するものであって、前記粒子形状画像から算出された粒子のサイズが予め設定された所定サイズよりも大きい場合に、前記粒子形状画像から算出された粒子のサイズを選択し、それ以外の場合に前記散乱光画像から算出された粒子のサイズを選択するものであり、
前記所定サイズは、前記試料の影画像から粒子のサイズを認識できる限界値を基準として設定されるか、または、散乱光の強度を一意に決定できない粒子のサイズを基準にして設定されるものであり、
前記粒子形状撮像用光源は、前記第1光源とは別に設けられている光源である第2光源であり、
前記第1撮像装置は、前記粒子形状撮像用撮像装置の役割も兼ねるものであり、
前記第2光源は、前記第1撮像装置により前記粒子形状画像を撮像するために、前記第1撮像装置の光軸と略一致する方向から光を前記試料へ向けて照射するものである、
粒子サイズ測定装置。 - 請求項1に記載の粒子サイズ測定装置であって、
粒子を含む試料へ平行光を照射する粒子形状撮像用光源と、
前記試料を挟んで前記粒子形状撮像用光源と対向するように配置され、前記試料の影画像である粒子形状画像を撮像する粒子形状撮像用撮像装置であって、前記粒子形状撮像用光源が照射する平行光の方向と当該粒子形状撮像用撮像装置の光軸は略一致するように設定されている、前記粒子形状撮像用撮像装置を備え、
前記画像解析部は、さらに、前記粒子形状撮像用撮像装置から粒子の形状を示す粒子形状画像を取得し、取得された粒子形状画像から粒子のサイズを算出し、算出された粒子のサイズと前記散乱光画像から算出された粒子のサイズとに基づいて、いずれか一方の粒子のサイズを選択して出力するものであって、前記粒子形状画像から算出された粒子のサイズが予め設定された所定サイズよりも大きい場合に、前記粒子形状画像から算出された粒子のサイズを選択し、それ以外の場合に前記散乱光画像から算出された粒子のサイズを選択するものであり、
前記所定サイズは、前記試料の影画像から粒子のサイズを認識できる限界値を基準として設定されるか、または、散乱光の強度を一意に決定できない粒子のサイズを基準にして設定されるものであり、
前記第1光源は、前記粒子形状撮像用光源の役割も兼ねるものであり、
前記粒子形状撮像用撮像装置は、前記第1撮像装置とは別に設けられている撮像装置である第2撮像装置であり、
前記第2撮像装置は、前記第1撮像装置と同じく前記試料付近に焦点を持つものであり、
前記第2撮像装置は、前記第1光源から試料に向けて照射される平行光を利用して前記粒子形状画像を撮像するものである、
粒子サイズ測定装置。 - 粒子のサイズを測定する粒子サイズ測定方法であって、
粒子を含む試料へ第1光源から平行光を照射させる照射ステップと、
前記試料を挟んで前記第1光源と略対向するように配置される第1撮像装置により、前記試料を撮像させる撮像ステップと、
前記第1撮像装置により撮像された画像を画像解析部により解析させる解析ステップであって、前記第1撮像装置により撮像された散乱光画像におけるそれぞれの粒子に対する散乱光の強度に基づいて、粒子のサイズを算出させる、前記解析ステップと、を備え、
前記第1撮像装置と前記第1光源とは、粒子に入射した平行光が所定角度以下で散乱された散乱光を前記第1撮像装置で撮像できるように略対向して所定配置されており、
前記所定配置とは、前記第1撮像装置の光軸と前記平行光の方向とが前記所定角度以下で交差するように配置されることを示し、
前記所定角度は、粒子における散乱光の強度の違いから前記粒子のサイズを特定可能な、散乱角の閾値として定められるものであり、
前記所定角度以下である散乱角を持つ散乱光、かつ、1μm以下の粒子のサイズにおいては、粒子のサイズの増加に対して、Mie散乱理論により計算される散乱光の強度が単調に増加する、
粒子サイズ測定方法。 - 請求項1に記載の粒子サイズ測定装置であって、
粒子を含む試料へ平行光を照射する第2光源であって、前記第1光源と当該第2光源は照射する平行光の波長が異なる、前記第2光源をさらに備え、
前記第1撮像装置は、前記平行光が前記試料によって散乱された散乱光を複数の波長域に分光して撮像するカラー撮像装置であり、
前記画像解析部は、撮像された画像から各光源に対応する散乱光の強度をそれぞれ抽出し、前記抽出された散乱光の強度に基いて粒子のサイズを算出するものであり、
前記第1光源が照射する平行光の波長に対する前記所定角度以下である散乱角を持つ散乱光における、粒子のサイズの増加に対して、Mie散乱理論により計算される散乱光の強度が単調に増加するような粒子のサイズの範囲と、前記第2光源が照射する平行光の波長に対する前記所定角度以下である散乱角を持つ散乱光における、粒子のサイズの増加に対して、Mie散乱理論により計算される散乱光の強度が単調に増加するような粒子のサイズの範囲には、互いに重ならない部分が存在する、
粒子サイズ測定装置。 - 請求項5に記載の粒子サイズ測定装置であって、前記カラー撮像装置は、前記散乱光として小角散乱光を撮像する、粒子サイズ測定装置。
- 請求項5に記載の粒子サイズ測定装置であって、前記画像解析部は、撮像された画像から各光源に対応する散乱光の強度を抽出する際に、前記カラー撮像装置の分光特性に基づいた補正を行うものである、粒子サイズ測定装置。
- 請求項7に記載の粒子サイズ測定装置であって、前記補正に用いるパラメータはあらかじめ測定により決定される、粒子サイズ測定装置。
- 請求項5に記載の粒子サイズ測定装置であって、前記試料の特性に合わせて各光源の出力を調整する、粒子サイズ測定装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020200039572A KR102333898B1 (ko) | 2019-04-09 | 2020-04-01 | 입자 사이즈 측정 장치 및 측정 방법 |
CN202010257016.6A CN111795910A (zh) | 2019-04-09 | 2020-04-02 | 粒子尺寸测定装置及测定方法 |
EP20168854.6A EP3722780B1 (en) | 2019-04-09 | 2020-04-08 | Particle size measuring apparatus and measuring method |
US16/844,284 US11385156B2 (en) | 2019-04-09 | 2020-04-09 | Particle size measuring apparatus and measuring method |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019074181 | 2019-04-09 | ||
JP2019074181 | 2019-04-09 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020173244A JP2020173244A (ja) | 2020-10-22 |
JP7328871B2 true JP7328871B2 (ja) | 2023-08-17 |
Family
ID=72831028
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019203451A Active JP7328871B2 (ja) | 2019-04-09 | 2019-11-08 | 粒子サイズ測定装置および測定方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7328871B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2022163230A1 (ja) * | 2021-01-26 | 2022-08-04 | ||
JP7428672B2 (ja) | 2021-02-03 | 2024-02-06 | 株式会社日立製作所 | 粒子測定装置 |
JP2023010431A (ja) * | 2021-07-09 | 2023-01-20 | 株式会社日立製作所 | 粒子測定装置および粒子測定方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105115864A (zh) | 2015-08-26 | 2015-12-02 | 清华大学 | 单个纳米颗粒粒径的测量方法 |
WO2016159131A1 (ja) | 2015-03-30 | 2016-10-06 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 粒子径計測方法及びその装置 |
WO2017054070A1 (en) | 2015-10-02 | 2017-04-06 | Institut National D'optique | System and method for individual particle sizing using light scattering techniques |
WO2017069251A1 (ja) | 2015-10-23 | 2017-04-27 | 株式会社カワノラボ | 磁化率測定装置、及び、磁化率測定方法 |
JP2017517001A (ja) | 2014-06-03 | 2017-06-22 | ザ リージェンツ オブ ザ ユニバーシティ オブ カリフォルニア | ナノ粒子分析器 |
US20180188148A1 (en) | 2016-05-10 | 2018-07-05 | Microtrac Inc. | Method and apparatus for combining measurements of particle characteristics using light scattering and optical imaging |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63215942A (ja) * | 1987-03-04 | 1988-09-08 | Natl Aerospace Lab | 粒子径分布計測用光電変換センサ− |
JP3046504B2 (ja) * | 1994-09-14 | 2000-05-29 | リオン株式会社 | 微粒子測定方法及び微粒子測定装置 |
EP3088863A1 (en) * | 2015-05-01 | 2016-11-02 | Malvern Instruments Limited | Improvements relating to particle characterisation |
-
2019
- 2019-11-08 JP JP2019203451A patent/JP7328871B2/ja active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017517001A (ja) | 2014-06-03 | 2017-06-22 | ザ リージェンツ オブ ザ ユニバーシティ オブ カリフォルニア | ナノ粒子分析器 |
WO2016159131A1 (ja) | 2015-03-30 | 2016-10-06 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 粒子径計測方法及びその装置 |
CN105115864A (zh) | 2015-08-26 | 2015-12-02 | 清华大学 | 单个纳米颗粒粒径的测量方法 |
WO2017054070A1 (en) | 2015-10-02 | 2017-04-06 | Institut National D'optique | System and method for individual particle sizing using light scattering techniques |
WO2017069251A1 (ja) | 2015-10-23 | 2017-04-27 | 株式会社カワノラボ | 磁化率測定装置、及び、磁化率測定方法 |
US20180188148A1 (en) | 2016-05-10 | 2018-07-05 | Microtrac Inc. | Method and apparatus for combining measurements of particle characteristics using light scattering and optical imaging |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2020173244A (ja) | 2020-10-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7328871B2 (ja) | 粒子サイズ測定装置および測定方法 | |
KR20200119200A (ko) | 입자 사이즈 측정 장치 및 측정 방법 | |
US8982457B2 (en) | Microscope system and illumination intensity adjusting method | |
CN107110782B (zh) | 宽带隙半导体基板的缺陷检查方法和缺陷检查装置 | |
US9528878B2 (en) | Imaging apparatus and microscope system having the same | |
US20170043431A1 (en) | Laser processing head apparatus with camera monitor | |
US9041930B1 (en) | Digital pathology system | |
KR101875980B1 (ko) | 객체 특징을 선택적으로 관찰하기 위한 고속 획득 비전 시스템 및 그 방법 | |
WO2017051447A1 (ja) | 検査用照明装置及び検査システム | |
KR20160007361A (ko) | 투영광원을 구비한 촬영방법 및 그 촬영장치 | |
US20130258324A1 (en) | Surface defect detecting apparatus and method of controlling the same | |
US10379335B2 (en) | Illumination setting method, light sheet microscope apparatus, and recording medium | |
KR20190077491A (ko) | 투명 기판 상의 결함 검사 방법 및 장치 | |
US20150264257A1 (en) | Imaging system and imaging method | |
JP6387381B2 (ja) | オートフォーカスシステム、方法及び画像検査装置 | |
US20230258918A1 (en) | Digital microscope with artificial intelligence based imaging | |
KR20150140035A (ko) | 피검체 표면 불량 검사 장치 및 피검체 표면 불량 검사 방법 | |
KR101447857B1 (ko) | 렌즈 모듈 이물 검사 시스템 | |
US20220132080A1 (en) | Control device, projection system, control method, and control program | |
US20160018631A1 (en) | High versatile combinable microscope base and microscope having the same | |
KR102525320B1 (ko) | 대상물을 광학적으로 검사하기 위한 장치 및 방법 | |
JP2008175768A (ja) | 表示パネルの欠陥検査装置および欠陥検査方法 | |
WO2021166543A1 (ja) | 撮像装置 | |
JP4102325B2 (ja) | 検査装置 | |
CN115086514B (zh) | 视频相机中的用于评估环境光的装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20211116 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20221031 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20221108 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20230105 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230125 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230404 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230524 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230711 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230804 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7328871 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |