JPH0263180B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0263180B2 JPH0263180B2 JP59135972A JP13597284A JPH0263180B2 JP H0263180 B2 JPH0263180 B2 JP H0263180B2 JP 59135972 A JP59135972 A JP 59135972A JP 13597284 A JP13597284 A JP 13597284A JP H0263180 B2 JPH0263180 B2 JP H0263180B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- particle size
- laser beam
- measured
- scattered light
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 32
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 14
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 7
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 3
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000005315 distribution function Methods 0.000 description 1
- 239000011859 microparticle Substances 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 239000012798 spherical particle Substances 0.000 description 1
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, e.g. by light scattering, diffraction, holography or imaging
- G01N15/0211—Investigating a scatter or diffraction pattern
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、微小粒子の粒径を測定する粒子測定
装置に関する。
装置に関する。
粒径Ｄの球状粒子にレーザ光を照射したとき、
角度θ方向に生ずる散乱光強度ｉ（Ｄ、θ）は、
ミー（Mie）散乱理論によつて正確に計算するこ
とができる。
角度θ方向に生ずる散乱光強度ｉ（Ｄ、θ）は、
ミー（Mie）散乱理論によつて正確に計算するこ
とができる。
そこで、本発明者は、被測定粒子群に照射した
レーザ光の散乱理論に基づいて求めた１粒子によ
る散乱光強度ｉ（Ｄ、θ）と、粒径分布nr(D)との
間に、 Ｉ（θ）＝∫i（Ｄ、θ）nr(D)dD ……(1) なる関係が成立することに基づいて、その粒径分
布nr(D)を求める粒径測定装置を提唱した。
レーザ光の散乱理論に基づいて求めた１粒子によ
る散乱光強度ｉ（Ｄ、θ）と、粒径分布nr(D)との
間に、 Ｉ（θ）＝∫i（Ｄ、θ）nr(D)dD ……(1) なる関係が成立することに基づいて、その粒径分
布nr(D)を求める粒径測定装置を提唱した。
この装置は、レーザ装置が発振出力したレーザ
光をコリメータ系を介して所定断面積の平行レー
ザビームとし、これを被測定粒子群に照射するよ
うにし、さらに上記被測定粒子群から等距離で、
かつ微小角度Δθ毎に配置された受光部にて各散
乱角θ1〜θoにおける散乱光強度I1、I2、…、Ioを
測定するように構成されたものである。そして、
得られた散乱光強度分布 Ｉ（θ）＝（I1、…、Io）から前記(1)式に基づい
て対数束縛積分方程式法または対数分布関数近似
法で粒径分布nr(D)が算出される。
光をコリメータ系を介して所定断面積の平行レー
ザビームとし、これを被測定粒子群に照射するよ
うにし、さらに上記被測定粒子群から等距離で、
かつ微小角度Δθ毎に配置された受光部にて各散
乱角θ1〜θoにおける散乱光強度I1、I2、…、Ioを
測定するように構成されたものである。そして、
得られた散乱光強度分布 Ｉ（θ）＝（I1、…、Io）から前記(1)式に基づい
て対数束縛積分方程式法または対数分布関数近似
法で粒径分布nr(D)が算出される。
ところが、このような装置にあつては、レーザ
光をコリメータ系等の光学手段を介して被測定粒
子群にレーザビームを照射するようにしているの
で、上記光学手段における散乱光の発生を抑止す
ることはできない。このため、光学手段を介する
ことによつて発生した散乱光が、散乱光強度分布
測定時のバツクグランドノイズとなることがあ
り、特に被測定粒子が少ない場合には顕著な問題
として現れるため、このような問題を解決し、さ
らに測定の信頼性を高める必要があつた。
光をコリメータ系等の光学手段を介して被測定粒
子群にレーザビームを照射するようにしているの
で、上記光学手段における散乱光の発生を抑止す
ることはできない。このため、光学手段を介する
ことによつて発生した散乱光が、散乱光強度分布
測定時のバツクグランドノイズとなることがあ
り、特に被測定粒子が少ない場合には顕著な問題
として現れるため、このような問題を解決し、さ
らに測定の信頼性を高める必要があつた。
〔発明の目的〕
本発明は、かかる必要性に鑑みなされたもので
あり、その目的とするところは、光学系での散乱
によるバツクグランドノイズを低減し、信頼性の
高い測定を可能化した粒径測定装置を提供するこ
とにある。
あり、その目的とするところは、光学系での散乱
によるバツクグランドノイズを低減し、信頼性の
高い測定を可能化した粒径測定装置を提供するこ
とにある。
本発明は、レーザ装置から出射されたレーザ光
を被測定粒子群に照射する光学系と、前記被測定
粒子群との間に前記レーザ光を透過する開口部を
有する光学的遮蔽体を介在させたことを特徴とし
ている。
を被測定粒子群に照射する光学系と、前記被測定
粒子群との間に前記レーザ光を透過する開口部を
有する光学的遮蔽体を介在させたことを特徴とし
ている。
本発明によれば、光学系で発生する散乱光を上
記光学的遮蔽体で効果的に遮蔽することができる
ので、上記散乱光によるバツクグランドノイズを
低減させることができ、測定の信頼性を大幅に向
上させることができる。
記光学的遮蔽体で効果的に遮蔽することができる
ので、上記散乱光によるバツクグランドノイズを
低減させることができ、測定の信頼性を大幅に向
上させることができる。
以下、第１図乃至第３図に基づいて、本発明の
代表的実施例について説明する。
代表的実施例について説明する。
第１図は、本実施例装置の概略的な構成を示す
図である。この装置は、プローブ１と、本体２と
を光照射用フアイバ３および受光用フアイバ４1，
４2，…４oで接続して構成されている。
図である。この装置は、プローブ１と、本体２と
を光照射用フアイバ３および受光用フアイバ４1，
４2，…４oで接続して構成されている。
プローブ１は、レーザビームの照射部５と、レ
ーザビームの被測定粒子群６への照射によつて生
じた散乱光を受光する受光部７とを、散乱領域Ｐ
を介して対向配置して構成されている。照射部５
は、光照射用光フアイバ３の出射端部を前記散乱
領域Ｐまで導く導光管１０と、この導光管１０の
先端部に同軸的に固定された筒状の遮蔽体１１
と、この遮蔽体１１の内部で、前記フアイバ３の
出射端部と対向する位置に設けられたコリメータ
レンズ１２とで構成されている。筒状の光遮蔽体
１１は、その先端部に開口部１３を有し、上記コ
リメータレンズ１２は、この開口部１３から所定
距離Ｌをあけて配置されている。上記開口部１３
の直径は、コリメータレンズ１２から出射される
レーザビームの径よりも僅か大きく設定されてい
る。
ーザビームの被測定粒子群６への照射によつて生
じた散乱光を受光する受光部７とを、散乱領域Ｐ
を介して対向配置して構成されている。照射部５
は、光照射用光フアイバ３の出射端部を前記散乱
領域Ｐまで導く導光管１０と、この導光管１０の
先端部に同軸的に固定された筒状の遮蔽体１１
と、この遮蔽体１１の内部で、前記フアイバ３の
出射端部と対向する位置に設けられたコリメータ
レンズ１２とで構成されている。筒状の光遮蔽体
１１は、その先端部に開口部１３を有し、上記コ
リメータレンズ１２は、この開口部１３から所定
距離Ｌをあけて配置されている。上記開口部１３
の直径は、コリメータレンズ１２から出射される
レーザビームの径よりも僅か大きく設定されてい
る。
一方、受光部７は、散乱光の入射口１４から奥
に行く程その開口幅が広がる形状の受光管１５を
備え、この受光管１５の内部に受光用光フアイバ
ー４1〜４oの受光端部を前記散乱領域Ｐから等距
離で、かつ散乱角θ1、θ2、…θoの位置に配置する
ようにしたものである。上記受光管１５と、前記
導光管１０とは、固定部材１６によつて相対位置
が決定され、光軸の一致と、散乱路長の設定とが
なされている。
に行く程その開口幅が広がる形状の受光管１５を
備え、この受光管１５の内部に受光用光フアイバ
ー４1〜４oの受光端部を前記散乱領域Ｐから等距
離で、かつ散乱角θ1、θ2、…θoの位置に配置する
ようにしたものである。上記受光管１５と、前記
導光管１０とは、固定部材１６によつて相対位置
が決定され、光軸の一致と、散乱路長の設定とが
なされている。
一方、本体２は、前記照射用光フアイバ３の受
光端にレンズ２１を介してレーザ光を供給するレ
ーザ装置２２と、受光用光フアイバ４1〜４oの出
射端から出射される光を検出して光電変換するデ
テクタ２３1，２３2，…２３oと、各デテクタ２
３1〜２３oの検出信号を増幅する増幅器２４1，
２４2，…，２４oと、これら増幅器２４1〜２４o
からの出力信号を入力して被測定粒子６の粒径分
布を算出する計算機システム２５とで構成されて
いる。
光端にレンズ２１を介してレーザ光を供給するレ
ーザ装置２２と、受光用光フアイバ４1〜４oの出
射端から出射される光を検出して光電変換するデ
テクタ２３1，２３2，…２３oと、各デテクタ２
３1〜２３oの検出信号を増幅する増幅器２４1，
２４2，…，２４oと、これら増幅器２４1〜２４o
からの出力信号を入力して被測定粒子６の粒径分
布を算出する計算機システム２５とで構成されて
いる。
次に、このように構成された本実施例に係る粒
径測定装置の作用について説明する。
径測定装置の作用について説明する。
レーザ装置２２の発振によつて生じたレーザ光
は、レンズ２１を介して照射用光フアイバ３に導
かれ、コリメータレンズ１２で所定断面積の平行
レーザビームに成形される。この時、コリメータ
レンズ１２を通過するレーザ光の一部は、コリメ
ータレンズ１２の内部気泡等に起因して散乱され
る。しかし、この場合、散乱光の大部分は、光遮
蔽体１１で遮蔽され、開口部１３を通過して被測
定粒子群６に照射されるのは、平行レーザビーム
成分がほとんどである。
は、レンズ２１を介して照射用光フアイバ３に導
かれ、コリメータレンズ１２で所定断面積の平行
レーザビームに成形される。この時、コリメータ
レンズ１２を通過するレーザ光の一部は、コリメ
ータレンズ１２の内部気泡等に起因して散乱され
る。しかし、この場合、散乱光の大部分は、光遮
蔽体１１で遮蔽され、開口部１３を通過して被測
定粒子群６に照射されるのは、平行レーザビーム
成分がほとんどである。
つまり、開口部１３を通過する散乱光の最大散
乱角をθmaxとすると、第２図から明らかなよう
に、 θmax＝tan-1｛（Ｂ＋Ｄ）／2L）｝ ……(2) で表わすことができる。ここで、 Ｂ；レーザビームの直径 Ｄ；開口部１３の直径 である。したがつて開口部１３の直径Ｄを小さく
し、あるいはコリメータレンズ１２と開口部１３
との間の距離Ｌを長くすることによつて、上述し
た最大散乱角θmaxを小さくでき、散乱光の影響
を小さくすることができる。
乱角をθmaxとすると、第２図から明らかなよう
に、 θmax＝tan-1｛（Ｂ＋Ｄ）／2L）｝ ……(2) で表わすことができる。ここで、 Ｂ；レーザビームの直径 Ｄ；開口部１３の直径 である。したがつて開口部１３の直径Ｄを小さく
し、あるいはコリメータレンズ１２と開口部１３
との間の距離Ｌを長くすることによつて、上述し
た最大散乱角θmaxを小さくでき、散乱光の影響
を小さくすることができる。
そして、開口部１３を通過した散乱光成分の少
ないレーザビームは、被測定粒子群６で散乱さ
れ、本来の測定情報を担つた散乱光として各受光
用光フアイバ４1〜４oに入射されることになる。
各受光用光フアイバ４1〜４oで受光された各散乱
角における散乱光は、デテクタ２３1〜２３oで光
電変換され、増幅器２４1〜２４oで増幅され、散
乱光強度分布Ｉ（θ）として計算システム２５に
入力される。計算機システム２５は、入力された
情報から前述した方法で相対的な粒径分布nr(D)を
算出し、たとえば図示しないデイスプレイ装置等
に算出結果を表示する。
ないレーザビームは、被測定粒子群６で散乱さ
れ、本来の測定情報を担つた散乱光として各受光
用光フアイバ４1〜４oに入射されることになる。
各受光用光フアイバ４1〜４oで受光された各散乱
角における散乱光は、デテクタ２３1〜２３oで光
電変換され、増幅器２４1〜２４oで増幅され、散
乱光強度分布Ｉ（θ）として計算システム２５に
入力される。計算機システム２５は、入力された
情報から前述した方法で相対的な粒径分布nr(D)を
算出し、たとえば図示しないデイスプレイ装置等
に算出結果を表示する。
このように、本実施例によれば、コリメータレ
ンズ１２と、被測定粒子群６との間に、開口部１
３を有する光遮蔽体１１を介在させているので、
コリメータレンズ１２で発生する散乱光測定への
影響を排除することができる。第３図中Ａは、本
実施例装置を用いてバツクグランドノイズを測定
した結果を示すもので、図中Ｂは、比較のため従
来の装置のバツクグランドノイズを測定した結果
を示す図である。この結果から明らかな如く、本
実施例によれば、バツクグランドノイズを従来の
の1/10以下にすることは、容易に可能である。
ンズ１２と、被測定粒子群６との間に、開口部１
３を有する光遮蔽体１１を介在させているので、
コリメータレンズ１２で発生する散乱光測定への
影響を排除することができる。第３図中Ａは、本
実施例装置を用いてバツクグランドノイズを測定
した結果を示すもので、図中Ｂは、比較のため従
来の装置のバツクグランドノイズを測定した結果
を示す図である。この結果から明らかな如く、本
実施例によれば、バツクグランドノイズを従来の
の1/10以下にすることは、容易に可能である。
なお、本発明は、上述した実施例に限定される
ものではない。たとえば光遮蔽体は、筒状体であ
る必要はなく、コリメータレンズなどの光学系か
ら所定の距離を隔てた位置にビーム径よりも僅か
大径の開口部を有する光学的遮蔽体が存在すれば
良い。
ものではない。たとえば光遮蔽体は、筒状体であ
る必要はなく、コリメータレンズなどの光学系か
ら所定の距離を隔てた位置にビーム径よりも僅か
大径の開口部を有する光学的遮蔽体が存在すれば
良い。
第１図は本発明の一実施例に係る粒径測定装置
の概略構成図、第２図は同装置の作用を説明する
ための図、第３図は同装置の効果を従来装置と比
較して示す特性図である。 １……プローブ、２……本体、３……光照射用
光フアイバ、４1〜４o……受光用光フアイバ、６
……被測定粒子群、１０……導光管、１１……光
遮蔽体、１２……コリメータレンズ、１３……開
口部、２１……レンズ、２２……レーザ装置、２
３1〜２３o……デテクタ、２４1〜２４o……増幅
器、２５……計算機システム、Ｐ……散乱領域。
の概略構成図、第２図は同装置の作用を説明する
ための図、第３図は同装置の効果を従来装置と比
較して示す特性図である。 １……プローブ、２……本体、３……光照射用
光フアイバ、４1〜４o……受光用光フアイバ、６
……被測定粒子群、１０……導光管、１１……光
遮蔽体、１２……コリメータレンズ、１３……開
口部、２１……レンズ、２２……レーザ装置、２
３1〜２３o……デテクタ、２４1〜２４o……増幅
器、２５……計算機システム、Ｐ……散乱領域。
Claims (1)
- １ レーザ装置と、このレーザ装置から出射され
たレーザ光を被測定粒子群に照射する光学系と、
上記被測定粒子群によつて散乱された上記レーザ
光の散乱角毎の強度を散乱光強度分布として測定
する測定系と、この測定系で得られた散乱光強度
分布の測定値から相対的な粒径分布を算出する粒
径分布算出手段とを備えた粒径測定装置におい
て、前記光学系と前記被測定粒子群との間に前記
レーザ光を通過させる開口部を有する光学的遮蔽
体を介在させてなることを特徴とする粒径測定装
置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59135972A JPS6114542A (ja) | 1984-06-30 | 1984-06-30 | 粒径測定装置 |
| US06/739,283 US4801205A (en) | 1984-06-30 | 1985-05-30 | Particle size measuring apparatus |
| DE8585303816T DE3581325D1 (de) | 1984-06-30 | 1985-05-30 | Apparat zur messung der abmessungen von teilchen. |
| EP85303816A EP0167272B1 (en) | 1984-06-30 | 1985-05-30 | Particle size measuring apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59135972A JPS6114542A (ja) | 1984-06-30 | 1984-06-30 | 粒径測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6114542A JPS6114542A (ja) | 1986-01-22 |
| JPH0263180B2 true JPH0263180B2 (ja) | 1990-12-27 |
Family
ID=15164167
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59135972A Granted JPS6114542A (ja) | 1984-06-30 | 1984-06-30 | 粒径測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6114542A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62222144A (ja) * | 1986-03-25 | 1987-09-30 | Toshiba Corp | 粒径測定装置 |
| JPS63199055U (ja) * | 1987-06-15 | 1988-12-21 | ||
| JP2517580Y2 (ja) * | 1991-01-30 | 1996-11-20 | 株式会社島津製作所 | レーザ回折／散乱式粒度分布測定用乾燥粉体検出アダプタ |
| US6798508B2 (en) * | 2002-08-23 | 2004-09-28 | Coulter International Corp. | Fiber optic apparatus for detecting light scatter to differentiate blood cells and the like |
| 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 |
| GB201803523D0 (en) * | 2018-03-05 | 2018-04-18 | Malvern Panalytical Ltd | Improved particle sizing by optical diffraction |
-
1984
- 1984-06-30 JP JP59135972A patent/JPS6114542A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6114542A (ja) | 1986-01-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4942305A (en) | Integrating sphere aerosol particle detector | |
| JP2771206B2 (ja) | 可搬形の粒子分析装置 | |
| US5331961A (en) | Scintillation probe and intra-tube cavity insertable radioactive ray detecting apparatus | |
| US3873204A (en) | Optical extinction photoanalysis apparatus for small particles | |
| JP2641927B2 (ja) | 微粒子測定装置 | |
| US4876458A (en) | Apparatus for measuring particles in liquid | |
| US4865446A (en) | Laser power and energy meter | |
| JPH0551298B2 (ja) | ||
| EP0167272B1 (en) | Particle size measuring apparatus | |
| US4728196A (en) | Arrangement for determining a surface structure, especially for roughness | |
| JPH0263180B2 (ja) | ||
| CN111426610B (zh) | 颗粒物粒径测量系统和质谱仪 | |
| JP4130236B2 (ja) | 物体表面形状測定方法及び装置 | |
| JPH0827218B2 (ja) | レンズのパワーを含むレンズ特性を決定する方法および装置 | |
| GB2083969A (en) | Scatter radiation fluoroscopy apparatus | |
| JPS62124443A (ja) | 光により物体内部の情報を得る装置 | |
| JPH02114146A (ja) | 構造部品や試験片における亀裂長さやひずみを測定する方法とその装置 | |
| JPS60161548A (ja) | 流動微小粒子状物体の散乱光測定装置 | |
| JPH0237978B2 (ja) | ||
| JPH0228428Y2 (ja) | ||
| SU535485A1 (ru) | Устройство дл измерени среднего заутеровского диаметра частиц аэрозол | |
| JP2799994B2 (ja) | Ｘ線検出装置 | |
| JPS61155839A (ja) | 粒径測定装置 | |
| JPH0498145A (ja) | 流体中の微粒子計数装置 | |
| JPS5833107A (ja) | 粒径測定装置 |