JPH04290945A - 粒子状物質の検出方法 - Google Patents
粒子状物質の検出方法Info
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- JPH04290945A JPH04290945A JP3056325A JP5632591A JPH04290945A JP H04290945 A JPH04290945 A JP H04290945A JP 3056325 A JP3056325 A JP 3056325A JP 5632591 A JP5632591 A JP 5632591A JP H04290945 A JPH04290945 A JP H04290945A
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Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、粒子状物質の検出方法
に係り、特に、微粒子の粒径測定に好適な方法に関する
。
に係り、特に、微粒子の粒径測定に好適な方法に関する
。
【０００２】
【従来の技術】粒子状物質に励起光を照射して破壊し、
粒子状物質数の計数及び粒子状物質の大きさを測定する
方法については、従来、特開平１−１１６４３３号公報
に記載のように、粒子状物質の破壊に伴うプラズマ発光
の発生数及びその強度を測定する方法がある。
粒子状物質数の計数及び粒子状物質の大きさを測定する
方法については、従来、特開平１−１１６４３３号公報
に記載のように、粒子状物質の破壊に伴うプラズマ発光
の発生数及びその強度を測定する方法がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では粒子
の破壊閾値が照射励起光のパルス幅に依存することを考
慮しておらず、粒径分解能が不十分であった。
の破壊閾値が照射励起光のパルス幅に依存することを考
慮しておらず、粒径分解能が不十分であった。
【０００４】本発明の目的は、粒径分解能の向上した粒
子の粒径弁別計数法を提供することにある。
子の粒径弁別計数法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記の目的を
達成するため、粒子状物質に照射する励起光のパルス幅
を短くすることにより破壊閾値の粒径による差異を拡大
し、粒径分解能の向上を図る。
達成するため、粒子状物質に照射する励起光のパルス幅
を短くすることにより破壊閾値の粒径による差異を拡大
し、粒径分解能の向上を図る。
【０００６】
【作用】励起光照射による粒子状物質の破壊過程は、次
のように考えられている。粒子状物質が励起光を受け、
多光子吸収などの過程により初期自由電子が発生する。 励起光のエネルギを吸収して加速した自由電子は周囲の
原子，分子と衝突しイオンを生成する。イオンの生成と
共に電子も増殖し、励起光のエネルギを吸収してさらに
プラズマは成長する。音響波信号はプラズマの成長に伴
う体積膨張の加速度に対応し、プラズマ発光強度は発生
したプラズマの大きさに対応する。音響波信号もプラズ
マ発光強度もプラズマが吸収した励起光エネルギに依存
する。
のように考えられている。粒子状物質が励起光を受け、
多光子吸収などの過程により初期自由電子が発生する。 励起光のエネルギを吸収して加速した自由電子は周囲の
原子，分子と衝突しイオンを生成する。イオンの生成と
共に電子も増殖し、励起光のエネルギを吸収してさらに
プラズマは成長する。音響波信号はプラズマの成長に伴
う体積膨張の加速度に対応し、プラズマ発光強度は発生
したプラズマの大きさに対応する。音響波信号もプラズ
マ発光強度もプラズマが吸収した励起光エネルギに依存
する。
【０００７】図３において、粒径がＤ０，Ｄ１（Ｄ０＞
Ｄ１）の粒子の破壊閾値を各々Ｈ０，Ｈ１とすると粒子
が破壊する時刻は各々Ｔ０，Ｔ１である。粒径Ｄ０と粒
径Ｄ１の粒子から生成するプラズマの大きさの差はプラ
ズマが吸収する励起光のエネルギ差、すなわち、図３で
横線で示した面積の差に対応する。粒径Ｄ１の粒子の破
壊閾値がＨ１からＨ２ に高くなったとすると粒子が破
壊する時刻はＴ１からＴ２と遅くなり、粒径Ｄ０と粒径
Ｄ１の粒子から生成するプラズマが各々吸収する励起光
のエネルギの差は縦線で示した面積の分拡大する。従っ
て、粒径Ｄ０と粒径Ｄ１の粒子から生成するプラズマの
大きさの差も拡大し、音響波信号、プラズマ発光強度の
粒径による差異がより明確になる。すなわち、破壊閾値
の粒径依存性を高めることで、粒径分解能を向上できる
。
Ｄ１）の粒子の破壊閾値を各々Ｈ０，Ｈ１とすると粒子
が破壊する時刻は各々Ｔ０，Ｔ１である。粒径Ｄ０と粒
径Ｄ１の粒子から生成するプラズマの大きさの差はプラ
ズマが吸収する励起光のエネルギ差、すなわち、図３で
横線で示した面積の差に対応する。粒径Ｄ１の粒子の破
壊閾値がＨ１からＨ２ に高くなったとすると粒子が破
壊する時刻はＴ１からＴ２と遅くなり、粒径Ｄ０と粒径
Ｄ１の粒子から生成するプラズマが各々吸収する励起光
のエネルギの差は縦線で示した面積の分拡大する。従っ
て、粒径Ｄ０と粒径Ｄ１の粒子から生成するプラズマの
大きさの差も拡大し、音響波信号、プラズマ発光強度の
粒径による差異がより明確になる。すなわち、破壊閾値
の粒径依存性を高めることで、粒径分解能を向上できる
。
【０００８】ところで、破壊閾値は励起光のパルス幅に
依存する。例えば励起光としてパルスＹＡＧレーザの５
３２ｎｍ光を使用し、試料として超純水中に分散したポ
リスチレン粒子を用いて破壊閾値を測定し、以下の結果
を得た。レーザ光のパルス幅を１０ｎｓから５ｎｓと短
くしたとき、粒径０．５μｍの粒子の破壊閾値は約０．
２ｍＪ ／パルスから約０．６ｍＪ ／パルスに変化し
た。 一方、粒径０．０４μｍの粒子の破壊閾値は約１ｍＪ／
パルスから約２ｍＪ／パルスに変化した。なお、ブラン
ク（超純水のみの試料）の破壊閾値は約１．５ｍＪ／パ
ルスから約６．７ｍＪ ／パルスに変化した。よって、
励起光のパルス幅を短くすることで、粒子状物質の破壊
閾値の粒径依存性を拡大でき、その結果、音響波信号，
プラズマ発光強度の粒径依存性がより明瞭になるので粒
径分解能を向上できる。
依存する。例えば励起光としてパルスＹＡＧレーザの５
３２ｎｍ光を使用し、試料として超純水中に分散したポ
リスチレン粒子を用いて破壊閾値を測定し、以下の結果
を得た。レーザ光のパルス幅を１０ｎｓから５ｎｓと短
くしたとき、粒径０．５μｍの粒子の破壊閾値は約０．
２ｍＪ ／パルスから約０．６ｍＪ ／パルスに変化し
た。 一方、粒径０．０４μｍの粒子の破壊閾値は約１ｍＪ／
パルスから約２ｍＪ／パルスに変化した。なお、ブラン
ク（超純水のみの試料）の破壊閾値は約１．５ｍＪ／パ
ルスから約６．７ｍＪ ／パルスに変化した。よって、
励起光のパルス幅を短くすることで、粒子状物質の破壊
閾値の粒径依存性を拡大でき、その結果、音響波信号，
プラズマ発光強度の粒径依存性がより明瞭になるので粒
径分解能を向上できる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１を用いて説明
する。試料を破壊するための光源１として、波長５３２
ｎｍ，パルス繰り返し数２０パルス／秒のパルスＹＡＧ
レーザを使用する。レーザ出力は５ｍＪ／パルス、パル
ス幅は５ｎｓとする。試料セル７は、中心部に音響セン
サ１２を設置したセル内径５ｍｍ，長さ１００ｍｍのフ
ロー式石英セルを用いる。光源１から出た励起光６は焦
点距離１００ｍｍのレンズ５を通してセル７の中心部に
集光し、ビームストッパ９で止める。プラズマ８の生成
により発生した音響波１０は音響センサ１２で検出し、
信号処理装置１３で音響波１０の発生数及び波高値を測
定し、音響波１０の発生数から粒子数を波高値から粒子
状物質の大きさを求め、記録装置１４に出力する。なお
、励起光６の出力変動を監視するため、ハーフミラー２
及びミラー３を使って励起光６の一部をパワーモニタ４
で測定する。
する。試料を破壊するための光源１として、波長５３２
ｎｍ，パルス繰り返し数２０パルス／秒のパルスＹＡＧ
レーザを使用する。レーザ出力は５ｍＪ／パルス、パル
ス幅は５ｎｓとする。試料セル７は、中心部に音響セン
サ１２を設置したセル内径５ｍｍ，長さ１００ｍｍのフ
ロー式石英セルを用いる。光源１から出た励起光６は焦
点距離１００ｍｍのレンズ５を通してセル７の中心部に
集光し、ビームストッパ９で止める。プラズマ８の生成
により発生した音響波１０は音響センサ１２で検出し、
信号処理装置１３で音響波１０の発生数及び波高値を測
定し、音響波１０の発生数から粒子数を波高値から粒子
状物質の大きさを求め、記録装置１４に出力する。なお
、励起光６の出力変動を監視するため、ハーフミラー２
及びミラー３を使って励起光６の一部をパワーモニタ４
で測定する。
【００１０】粒子状物質の粒径弁別測定は、図２に示す
ようにプラズマ発光を捕らえてもよい。この場合、プラ
ズマ光１１を紫外透過フィルタ１５を通し、光電子増倍
管１６で検出し、アンプ１７で増幅後、信号処理装置１
３でプラズマ光１８の発生数及びプラズマ光の発光強度
を測定し、プラズマ光１１の発生数から粒子数を発光強
度から粒子状物質の大きさを求め、記録装置１４に出力
する。
ようにプラズマ発光を捕らえてもよい。この場合、プラ
ズマ光１１を紫外透過フィルタ１５を通し、光電子増倍
管１６で検出し、アンプ１７で増幅後、信号処理装置１
３でプラズマ光１８の発生数及びプラズマ光の発光強度
を測定し、プラズマ光１１の発生数から粒子数を発光強
度から粒子状物質の大きさを求め、記録装置１４に出力
する。
【００１１】試料として超純水中に分散したポリスチレ
ン粒子を使って実験を行った結果、励起光のパルス幅を
１０ｎｓから５ｎｓに短くすることにより、粒径分解能
が１桁上がることを確認した。
ン粒子を使って実験を行った結果、励起光のパルス幅を
１０ｎｓから５ｎｓに短くすることにより、粒径分解能
が１桁上がることを確認した。
【００１２】
【発明の効果】本発明によれば、粒子の破壊閾値の粒径
依存性を大きくすることができ、粒径分解能を高めるこ
とができる。
依存性を大きくすることができ、粒径分解能を高めるこ
とができる。
【図１】本発明の一実施例の装置ブロック図。
【図２】本発明の他の実施例の装置ブロック図。
【図３】プラズマの大きさの破壊閾値依存性の説明図。
１…光源、２…ハーフミラー、３…ミラー、４…パワー
モニタ、５…レンズ、６…励起光、７…セル、８…プラ
ズマ、９…ビームストッパ、１０…音響波、１１…プラ
ズマ光、１２…音響センサ、１３…信号処理装置、１４
…記録装置。
モニタ、５…レンズ、６…励起光、７…セル、８…プラ
ズマ、９…ビームストッパ、１０…音響波、１１…プラ
ズマ光、１２…音響センサ、１３…信号処理装置、１４
…記録装置。
Claims (1)
- 【請求項１】粒子状物質に励起光を照射して破壊し、前
記粒子状物質の計数及び粒子状物質の大きさを測定する
方法において、前記励起光のパルス幅を変えることで粒
子の破壊閾値を変え粒径分解能の向上を図ることを特徴
とする粒子状物質の検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3056325A JPH04290945A (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | 粒子状物質の検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3056325A JPH04290945A (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | 粒子状物質の検出方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04290945A true JPH04290945A (ja) | 1992-10-15 |
Family
ID=13024032
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3056325A Pending JPH04290945A (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | 粒子状物質の検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04290945A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007071639A (ja) * | 2005-09-06 | 2007-03-22 | Kyoto Univ | 液体中固体表面の元素分析方法 |
| US8999162B2 (en) | 2010-02-04 | 2015-04-07 | Econopure Water Systems, Llc | Water treatment systems and methods |
| US10513446B2 (en) | 2014-10-10 | 2019-12-24 | EcoDesal, LLC | Depth exposed membrane for water extraction |
-
1991
- 1991-03-20 JP JP3056325A patent/JPH04290945A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007071639A (ja) * | 2005-09-06 | 2007-03-22 | Kyoto Univ | 液体中固体表面の元素分析方法 |
| US8999162B2 (en) | 2010-02-04 | 2015-04-07 | Econopure Water Systems, Llc | Water treatment systems and methods |
| US10513446B2 (en) | 2014-10-10 | 2019-12-24 | EcoDesal, LLC | Depth exposed membrane for water extraction |
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