JPH0610292Y2 - 粒子検出器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、粒子分析装置等に適用される粒子検出器に
関するものである。

〔従来の技術〕

粒子を浮懸させた電解質溶液の試料中に一対の電極を浸
漬し、電極間に電流を流して試料中の粒子を検出する従
来の粒子検出器には、電極間に高周波電流を流すもの
と、高周波電流と直流電流とを同時に流すものと、直流
電流を流すものとがあった。例として、実公昭45-30950
号、特開昭60-82942号、実開昭51−112393号がある。こ
のうち、前二者はともに電極間の距離を接近させて、そ
の間隙に粒子を浮懸させた電解質溶液の試料を流すよう
にしたものである。しかし、電極を接近させる前二者の
粒子検出器は、前記間隙の容積を粒子が検知出来る程度
に小さくする必要があるため、電極表面の電流密度は非
常に高くなる。その結果、電極表面の汚れなどによる僅
かの変化が電流に影響を与え易くなり、粒子の検出感度
の安定性が劣るという問題がある。

これに対して、残りの後者は、微細孔を有する電気絶縁
性の管状容器の内と外の電解質溶液の試料中にそれぞれ
電極を備えたものである。その具体例を第５図に示す。
すなわち、この粒子検出器は、直流電流用の粒子検出器
に高周波電流と直流電流とを同時に流して使用する場合
の説明図である。図中１００は粒子検出器の管状容器で
あり、１０１は微細孔である。電極１０２，１０３は管
状容器１００の内と外の電解質溶液の試料１０４中に浸
漬するように配設されている。１０５，１０６は電極１
０２，１０３を通じてそれぞれ高周波電流、直流電流を
流すための電源であり、１０７は微細孔１０１を通じて
試料１０４を液中に浮懸する粒子とともに流動させる流
体回路である。検出回路１０８は粒子が微細孔１０１を
通過する際に生ずる高周波電流と直流電流の変化を検知
して粒子検出を行うものである。

〔考案が解決しようとする問題点〕

この粒子検出器は、管状容器１００の材質を電気絶縁性
のものにする必要があるため誘電率が高く、そのため電
極１０２，１０３間の静電容量は、管状用器１００の内
と外の試料１０４に挟まれた部分の面積に比例する容量
と微細孔１０１の部分の容量との和になる。第５図に示
す例では１００ｐＦ程度の容量となった。しかも、微細
孔１０１の部分以外の容量が非常に大きいため、微細孔
１０１以外を通じて流れる高周波電流が多く、微細孔１
０１を通じて流れる電流が少なくなる。さらに管状容器
１００の内と外の試料１０４に挟まれた部分の面積は液
が微細孔１０１を通じて流動することによって変化す
る。このため高周波電流による粒子の検出感度は小さ
く、しかも変化するという問題がある。

したがって、この考案の目的は、粒子の検出感度が高く
かつ検出感度の安定性が良い粒子検出器を提供すること
である。

〔問題点を解決するための手段〕

この考案の粒子検出器は、それぞれ電極を有して前記電
極が浸漬するように電解質溶液の試料が容れられる第１
の容器および第２の容器と、前記第１の容器および第２
の容器の相互を間隔をおいて連結するとともに前記第１
の容器および第２の容器を連通する微細孔を有する連結
部とを備え、前記電極間に高周波電圧を印加するように
たものである。

〔作用〕

この考案の構成によれば、連結部により第１の容器と第
２の容器との間に間隔を設けたため、微細孔以外の部分
の容量が小さくなり、微細孔を通じて流れる高周波電流
が多くなるとともに、試料の液面が多少変化しても高周
波電流は影響を受けない。このため、粒子の検出感度が
高くかつ検出感度の安定性が良い。

〔実施例〕

この考案の一実施例を第１図ないし第４図に基づいて説
明する。すなわち、この粒子検出器は、それぞれ電極１
４，２５を有して電極１４，２５が浸漬するように電解
質溶液の試料６２が容れられる第１の容器１および第２
の容器２と、第１の容器１および第２の容器２の相互を
間隔をおいて連結するとともに第１の容器１および第２
の容器２を連通する微細孔１１を有する連結部３２ａ，
３２ｂとを備え、電極１４，２５間に高周波電圧を印加
するようにしている。

以下、詳細に説明する。すなわち、第１の容器１および
第２の容器２は、内部に試料６２を容れる空洞部を有す
る透明アクリル樹脂製品である。第１の容器１は直方体
形状をしており、空洞部は上部が円形で開口し、下部は
漏斗状で接続口を具えた排出口３に連っている。上部の
開口には蓋５がＯリング６によってシールされて嵌めら
れている。蓋５には流路７，８が接続口９，１０を具え
て設けられている。以下、上下左右の記述は第１図によ
るものとする。

第１の容器１の空洞部内の下方には電極１４が引き出し
端子１５を具えて取付けられている。第１の容器１の前
記引き出し端子１５のある面に隣接する左側面の下方は
一方の連結部３２ａであり、ねじ溝付きの段差を有する
取付孔１３が設けられている。

取付孔１３には第３図に拡大して示すように、中心に微
細孔１１を有するルビー製の薄い円板であるペレット１
２がシールパッキン２８に挟まれ、スライドパッキン２
９を介してペレット押え３３によって押圧されて取付け
られている。前記シールパッキン２８とスライドパッキ
ン２９とペレット押え３３の中心には取付孔１３の空洞
側の小孔１３ａと同じ直径３mm程度の小孔１３ｂが設け
られている。ペレット押え３３の外周面には取付孔１２
のねじ溝（雌ねじ）に係合するねじ溝（雄ねじ）が設け
られ、外側面にはペレット押え３３をねじ締めするため
の窪み２１が設けられている。スライドパッキン２９は
ペレット押え３３をねじ締めするとき、ゴムシート製の
シールパッキン２８が回転しないようにするためのテフ
ロンシート製の円板である。前記小孔１３ａ，１３ｂは
微細孔１１を通じて電解質溶液の試料６２を流す流路で
あり両端の出入口となる開口部６１は外方に拡げられた
曲面になっている。

第２の容器２は第１の容器１より小型の直方体形状であ
る。また第２の容器２に他方の連結部３２ｂが突設され
ている。連結部３２ｂの高さは５mm程度であり、第２の
容器２の上半面を５mm程度の深さで薄く平らに削り取る
ことにより形成している。第２の容器２には下方に位置
する横孔６３と、横孔６３に連通しかつ上部に開口を有
する縦穴６４とが設けられている。横孔６３の一方の開
口には栓２２がＯリング２３によってシールされて嵌め
られている。横孔６３の他方の開口４０は連結部３２ｂ
に形成され、開口付近で絞られて取付孔１３と同径とな
っている。また栓２２の中心には接続口を兼ねた洗浄用
パイプ２０が栓２２を貫通して開口４０近く迄延長され
先端が微細孔１１に臨むように挿入されている。縦穴６
４の上部開口には蓋１８がＯリング１９によってシール
されて嵌められている。蓋１８には縦穴６４の中程に位
置するように電極２５が引き出し端子２４を具えて設け
られている。蓋１８の縦穴６４に嵌る部分の底面は斜面
となっており、斜面の上端付近の縦穴６４の側面には接
続口２６を具えて流路２７が設けられている。これによ
り縦穴６４内の気泡は流路２７を通じて残らず排出され
るようになっている。第１の容器１の連結部３２ａと第
２の容器２の連結部３２ｂとの連結は、連結部３２ａに
取付孔１６，１７が形成され、連結部３２ｂに取付孔１
６，１７に整合する取付ねじ穴３４，３５が形成され、
連結部３２ａ，３２ｂの間に粒子検出器の内部と外部を
シールするためのＯリング３１を挟み込んで開口４０と
取付孔１３を合せ、取付孔１７，１６と取付ねじ穴３
４，３５をボルト（図示せず）によって結合している。

第４図により、この粒子検出器の作用を説明する。第４
図中、６０は廃液タンクであり内部は真空ポンプ５８に
よって陰圧となっている。後述するように、毎回の測定
動作の後には第１の容器１および第２の容器２内は洗浄
用希釈液５１で満たされた状態になり、次回の測定動作
はこの状態から開始される。まず、弁４６を開いて第１
の容器１内の洗浄用希釈液を流路３，４９を通じて廃棄
タンク６０内に排出する。次に弁４６を閉じ弁４４を開
いて、流路５９，流路７を通じて第１の容器１内を陰圧
にして、流路５７，流路８から試料６２を第１の容器１
内に第１図のように導入する。次に弁４４を閉じ弁４
５，４７を開くと、第２の容器２内は流路２７，４８を
通じて陰圧となり希釈液５１が流路５０，２０，４８を
通り第２の容器２内を洗浄する。次に弁４５，４７を閉
じ弁４２を開くと第１の容器１内の試料６２は微細孔１
１を通じて第２の容器２内に導入される。試料６２が微
細孔１１を通過し始めたのちケーブル５２，５３と電極
１４，２５に試料６２と微細孔１１を通じて高周波電流
電源５５と直流電流電源５４とからそれぞれ同時に高周
波電流と直流電流が流される。なお試料６２は電解質溶
液中に粒子を浮懸させたものである。

試料６２中の粒子が微細孔１１を通過すると検出回路５
６にはケーブル５２，５３を通じて２種類の粒子信号が
送られ検出回路５６内で検知され測定される。測定が終
了すると弁４６が開かれ排出口３、流路４９を通じて第
１の容器１内の試料は廃液タンク６０内に排出される。
次に弁４４が開かれ流路５９，流路７を通じて第１の容
器１内を陰圧にして流路５７，流路８から洗浄液を第１
の容器１内に導入する。続いて４４を閉じ弁４５，４７
を開き第２の容器２内を洗浄用希釈液５１が流路５０と
洗浄用パイプ２０と流路４８とを通じて第２の容器２内
に導入される。第２の容器２内に残っていた試料６２も
廃液タンク６０内に排出され、第２の容器２内の液は洗
浄用希釈液５１に置き換えられる。

この時、洗浄用パイプ２０の出口は開口４０の近くまで
延長されているので、洗浄希釈液５１は液勢によって微
細孔１１内にも注入され、微細孔１１内も洗浄される。
そのため、測定時の雑音などの有害信号の発生を抑止す
ることができる。

この実施例によれば、電極１４，２５間で誘電物質を挟
んで電解質溶液が近接している部分はペレット１２の微
細孔１１付近の直径３mmの小孔１３ａ，１３ｂの部分の
みである。他の部分は連結部３２ａ，３２ｂにより第１
の容器１と第２の容器２との間に間隔があるため、両側
の電解質溶液の間の距離が大きく隔てられている。この
ため、微細孔１１を通じて流れる高周波電流が多くな
る。しかも連結部３２ａ，３２ｂにより分けられた間隔
の部分には低誘電率の空気層が間にあるため試料６２の
液面位置が変化しても液面が前記間隔の部分にある間は
両電極１４，２５間の静電容量は変化しない。

一方、測定に使用される試料６２の量、すなわち第１の
容器１から第２の容器２へ微細孔１１を通過して移動す
る試料６２の量は少ないため、試料６２の液面位置が間
隔の部分を外れることはなく、電極１４の試料６２への
浸漬状態が変化することもない。

測定の結果、両電極１４，２５間の静電容量は１０ｐＦ
と小さく従来例の１／１０程度であった。したがって、
高周波電流と直流電流とによる二種類の粒子検出信号が
感度よくしかも安定して得られる。

〔考案の効果〕

この考案の粒子検出器によれば、連結部により第１の容
器と第２の容器との間に間隔を設けたため、微細孔以外
の部分の容量が小さくなり、微細孔を通じて流れる高周
波電流が多くなるとともに、試料の液面が多少変化して
も高周波電流は影響を受けない。このため、粒子の検出
感度が高くかつ検出感度の安定性が良いという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例の断面図、第２図はそのII
−II線断面図、第３図は微細孔の部分の拡大断面図、第
４図は測定装置のブロック図、第５図は従来例の説明図
である。 １……第１の容器、２……第２の容器、１１……微細
孔、３２ａ，３２ｂ……連結部、６２……試料

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−26552（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−156491（ＪＰ，Ａ)

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】それぞれ電極を有して前記電極が浸漬する
   ように電解質溶液の試料が容れられる第１の容器および
   第２の容器と、前記第１の容器および第２の容器の相互
   を間隔をおいて連結するとともに前記第１の容器および
   第２の容器を連通する微細孔を有する連結部とを備え、
   前記電極間に高周波電圧を印加するようにした粒子検出
   器。
2. 【請求項２】前記電極間に直流電圧を印加している実用
   新案登録請求の範囲第(1)項記載の粒子検出器。
3. 【請求項３】前記第１の容器および第２の容器の一方
   は、先端が前記微細孔に臨む洗浄用パイプを有する実用
   新案登録請求の範囲第(1)項または第(2)項記載の粒子検
   出器。