JPH0510868A - 粒子濃度測定装置 - Google Patents

粒子濃度測定装置

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Publication number
JPH0510868A
JPH0510868A JP3164214A JP16421491A JPH0510868A JP H0510868 A JPH0510868 A JP H0510868A JP 3164214 A JP3164214 A JP 3164214A JP 16421491 A JP16421491 A JP 16421491A JP H0510868 A JPH0510868 A JP H0510868A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
laser
particle
breakdown
trap
measuring device
Prior art date
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Pending
Application number
JP3164214A
Other languages
English (en)
Inventor
Haruo Fujimori
治男 藤森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP3164214A priority Critical patent/JPH0510868A/ja
Publication of JPH0510868A publication Critical patent/JPH0510868A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】レーザトラップ用レーザ2からのレーザ光をセ
ル9内にレンズ7及び8で集光し、集光領域内にトラッ
プしきい値を越える粒子を濃縮する。レーザブレイクダ
ウン用レーザ1からのレーザ光を集光位置を一致させて
照射して粒子によるレーザブレクダウンを誘起させ、そ
のプラズマ光を光検出器11で検出することにより、セ
ル内の流体中の微粒子濃度を高感度で粒径弁別測定でき
る。 【効果】レーザトラップにより粒子を集光領域内に粒径
弁別して濃縮後、レーザブレイクダウンを誘起すること
により、流体中の微粒子濃度を高感度で粒径弁別測定す
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高純度の液体又は気体
中に含まれる微粒子の検出手段に関する。
【0002】
【従来の技術】微粒子検出手段としては、粒子による散
乱光を検出するレーザ散乱法が広く利用されているが、
さらに検出粒径の小さい検出法として、粒子に誘起され
るレーザブレイクダウンプラズマを検出するレーザブレ
イクダウン法(特願昭60−177552号,特願昭62−277110
号明細書)が開発されている。レーザブレイクダウン法
では、粒径が小さいほど感度が低下するので、粒径弁別
が必要となる。また、レーザ光の集光領域で検出するた
め、レーザ散乱法と比較して、サンプリング量が少ない
問題があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、レー
ザブレイクダウン法において、その感度を向上し、粒径
弁別性を付与するものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明では、上記目的を
達成するため、レーザ光の輻射圧による粒子の運動量変
化を使って粒子を捕捉するレーザトラップ法を利用す
る。
【0005】
【作用】集光されたレーザ光は、図2に示すように、粒
子と媒質の界面で屈折する。光子は運動量を持つので、
粒子は反跳運動量を受け取ることにより力を受ける。粒
子全体で力を積分して得られる合力は、光強度の強い方
向(焦点方向)を向くので、粒子は集光領域に引き寄せ
られる。すなわち、粒子は集光領域に濃縮される。粒子
を引き寄せる力は、粒子の質量,媒質の粘性力等との釣
合いで決まる。粒径が大きいほど強くなり、粒径に対し
て、トラップの生じるしきい値が存在する。従って、レ
ーザトラップにより、ある粒径(トラップしきい値を越
える粒径)以上の粒子を集光領域にトラップできるの
で、この領域に高強度のレーザパルスを照射すると、従
来のレーザブレイクダウン法より高感度で特定の粒径の
粒子を検出できる。
【0006】
【実施例】本発明の実施例を、図を用いて説明する。図
1は、本実施例の装置構成を示したものである。本実施
例は、レーザブレイクダウン用パルスレーザ1,レーザ
トラップ用連続発振レーザ2,ビームスプリッタ3及び
4,ミラー5及び6,レンズ7及び8,セル9,フィル
タ10,光検出器11、及び信号処理装置12からな
る。
【0007】レーザトラップ用レーザ2からのレーザ光
13は、ビームスプリッタ3で強度の異なる二本のビー
ムに分岐された後、レンズ7及び8でセル9の内部で集
光される。セル中に導入された気体又は液体14中の粒
子は、レーザトラップされ易い粒子(粒径大)と、レー
ザトラップされ難い粒子(粒径小)とに分けられ、それ
ぞれの集光部に濃縮される。レーザブレイクダウン用レ
ーザ1からのレーザパルス15はビームスプリッタ4に
より等しい強度の二本のビームに分岐後、レーザトラッ
プ用レーザ光と同一の光学系によりセル中の同一位置で
集光される。レーザトラップ用レーザ光に用いるビーム
スプリッタ3及びミラー5は、それと波長の異なるレー
ザブレイクダウン用レーザ光に対しては透明になるよう
コーティングしてある。同一のレンズを通して波長の異
なるレーザ光の集光位置を合致させるには、レーザの発
散角をビームエキスパンダ等を用いて調整しておけば良
い。トラップされた粒子は、集光領域でレーザブレイク
ダウンを誘起する。これによるプラズマ光16を、レー
ザ光の散乱光を吸収するフィルタ10を通して光検出器
11で検出し、信号処理装置12で計数することにより
粒子濃度を求める。レーザトラップとレーザブレイクダ
ウンのしきい値に対応する粒径を同一としておけば、ト
ラップされていない粒子によるバックグラウンド計数を
低減できる。本実施例では、レーザトラップ用レーザ光
を強度の異なる二本のビームに分岐することにより、粒
径を二分してそれぞれのレーザ光集光部内に粒子を濃縮
し、レーザブレイクダウン法による高感度粒径弁別計数
を達成できる。
【0008】レーザトラップ用レーザ光の分岐本数に対
応して、粒径分解能を向上できる。粒径の弁別のされ方
は、レーザトラップ用レーザ光の強度またはセル中の流
速で調整できる。また、必ずしも複数にビームを分岐す
る必要は無く、一本でも、レーザトラップされる粒子と
されない粒子とに弁別ができる。
【0009】
【発明の効果】本発明によれば、レーザトラップにより
トラップしきい値を越える粒子のみをレーザ光の集光領
域内に濃縮し、これらの粒子に誘起されるレーザブレイ
クダウンプラズマを検出することにより、液体又は気体
中の微粒子濃度を高感度で粒径弁別測定できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の装置のブロック図。
【図2】光の屈折による運動量移行の説明図。
【符号の説明】
1…レーザブレイクダウン用レーザ、2…レーザトラッ
プ用レーザ、7,8…レンズ、9…セル、11…光検出
器、12…信号処理装置。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】レーザトラップによりトラップしきい値を
    越える粒子のみをレーザ光の集光領域内に濃縮し、前記
    集光領域内の粒子により誘起されるレーザブレイクダウ
    ンプラズマを検出して粒子計数し、粒子濃度を粒径弁別
    測定することを特徴とする粒子濃度測定装置。
  2. 【請求項2】請求項1において、前記レーザブレイクダ
    ウン用レーザと別個に前記レーザトラップ用レーザを用
    いる粒子濃度測定装置。
  3. 【請求項3】請求項1において、前記レーザブレイクダ
    ウン用レーザの集光位置と前記レーザトラップ用レーザ
    の集光位置が一致する粒子濃度測定装置。
  4. 【請求項4】請求項1において、前記レーザブレイクダ
    ウン用レーザと前記レーザトラップ用レーザが、同一の
    集光光学系を共用する粒子濃度測定装置。
  5. 【請求項5】請求項1において、前記レーザブレイクダ
    ウン用レーザと前記レーザトラップ用レーザを、複数の
    ビームに分岐して粒径弁別濃度測定する粒子濃度測定装
    置。
  6. 【請求項6】請求項1において、前記レーザブレイクダ
    ウンと前記レーザトラップのしきい値に対応する粒径が
    一致する粒子濃度測定装置。
JP3164214A 1991-07-04 1991-07-04 粒子濃度測定装置 Pending JPH0510868A (ja)

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JP3164214A JPH0510868A (ja) 1991-07-04 1991-07-04 粒子濃度測定装置

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JP3164214A JPH0510868A (ja) 1991-07-04 1991-07-04 粒子濃度測定装置

Publications (1)

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JPH0510868A true JPH0510868A (ja) 1993-01-19

Family

ID=15788838

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3164214A Pending JPH0510868A (ja) 1991-07-04 1991-07-04 粒子濃度測定装置

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JP (1) JPH0510868A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06241977A (ja) * 1993-02-15 1994-09-02 Hitachi Ltd 微粒子計測装置
JP2022067654A (ja) * 2020-10-20 2022-05-06 東友ファインケム株式会社 流動セル、並びにそれを含む流動ナノ粒子の測定装置及び測定方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06241977A (ja) * 1993-02-15 1994-09-02 Hitachi Ltd 微粒子計測装置
JP2022067654A (ja) * 2020-10-20 2022-05-06 東友ファインケム株式会社 流動セル、並びにそれを含む流動ナノ粒子の測定装置及び測定方法

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