JPH0675029B2 - Particle size distribution measuring device - Google Patents

Particle size distribution measuring device

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JPH0675029B2
JPH0675029B2 JP1023462A JP2346289A JPH0675029B2 JP H0675029 B2 JPH0675029 B2 JP H0675029B2 JP 1023462 A JP1023462 A JP 1023462A JP 2346289 A JP2346289 A JP 2346289A JP H0675029 B2 JPH0675029 B2 JP H0675029B2
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particle size
size distribution
fan
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distribution measuring
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は粉体の物性で最も基本的なものの一つである粒
度分布レーザ回折法等により測定する粒度分布測定装置
に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a particle size distribution measuring device for measuring by a particle size distribution laser diffraction method, which is one of the most basic physical properties of powder.

従来の技術 粉体の物性で最も基本的なものの一つに粒度分布があ
る。粒度分布は粉体そのものの物理的、化学的性質を左
右する重要な物性であり、更に粉体を原料として生産さ
れる製品の性能や品質に深く関わっている。近年では、
ファインセラミックス原料としての微粉体が注目を浴び
ており、粒度分布を高精度で迅速に測定し得るものとし
てレーザ回折法による粒度分布測定装置がある。この装
置の測定原理を説明すると、供試粒子群にレーザ光を照
射すると、照射されたレーザ光は供試粒子群に回折さ
れ、この回折レンズで集光すれば、供試粒子群の背後に
リング状の回折像が得られる。一方、この回折像におけ
る半径方向の光強度分布は供試粒子群の粒度分布と所定
の相関関係を有している。即ち、粒度分布測定装置はフ
ラウンホーファ(Fraunhofer)理論等に基づいた装置で
あって、レーザ回折光の回折光強度分布を求め、これに
より供試粒子群の粒度分布を高精度で測定するようにな
っている。従来の粒度分布測定装置の概略構成について
説明する。
Conventional technology One of the most basic physical properties of powder is particle size distribution. The particle size distribution is an important physical property that influences the physical and chemical properties of the powder itself, and is deeply related to the performance and quality of the product produced from the powder. in recent years,
Fine powder as a raw material for fine ceramics has been attracting attention, and there is a particle size distribution measuring device using a laser diffraction method as a device that can measure the particle size distribution quickly with high accuracy. Explaining the measurement principle of this device, when the test particle group is irradiated with laser light, the irradiated laser light is diffracted by the test particle group. A ring-shaped diffraction image is obtained. On the other hand, the radial light intensity distribution in this diffraction image has a predetermined correlation with the particle size distribution of the sample particle group. That is, the particle size distribution measuring device is a device based on the Fraunhofer theory, etc., and the diffracted light intensity distribution of the laser diffracted light is obtained, whereby the particle size distribution of the sample particle group can be measured with high accuracy. ing. A schematic configuration of a conventional particle size distribution measuring device will be described.

第4図に示すように、半導体レーザ11、コリメータレン
ズ13により生成された平行レーザ光aは、内部で試料混
濁液が流通状態となった透明体からなるフローセル20に
照射されるようになっている。しかも試料混濁液に含ま
れている供試粒子群40に平行レーザ光aあが照射される
と回折され、このレーザ光bをフーリエ変換レンズ31で
もってリングデテクタ34上に集光させるようになってい
る。そして、レーザ光bの回折光強度をリングデテクタ
34における複数個の受光素子でもって検出するととも
に、この検出結果を図外のマイクロコンピュータ等に導
き、ここで供試粒子群40の粒度分布が算出されるような
基本構成となっている。なお、リングデテクタ34は半導
体ウェハー上に同心円状複数個並べられたフォトダイオ
ード等を半導体技術により形成して造られたもので、レ
ーザ光bの回折光強度がその回折角の増大とともに弱く
なることから、各フォトダイオードの受光面積はリング
中心から半径方向にかけて大きくなるように設定されて
いる。
As shown in FIG. 4, the parallel laser light a generated by the semiconductor laser 11 and the collimator lens 13 is applied to the flow cell 20 made of a transparent body in which the sample turbid liquid is in a circulating state. There is. Moreover, when the sample laser beam 40 contained in the sample turbid liquid is irradiated with the parallel laser light a, it is diffracted and the laser light b is focused by the Fourier transform lens 31 on the ring detector 34. ing. Then, the intensity of the diffracted light of the laser beam b is set to the ring detector.
The basic configuration is such that a plurality of light receiving elements in 34 are used for detection, and the detection result is led to a microcomputer or the like (not shown) to calculate the particle size distribution of the sample particle group 40. The ring detector 34 is made by forming a plurality of concentric circles of photodiodes or the like on a semiconductor wafer by a semiconductor technique. The intensity of the diffracted light of the laser beam b becomes weaker as the diffraction angle increases. Therefore, the light receiving area of each photodiode is set to increase from the center of the ring in the radial direction.

ところで、供試粒子群40の各粒子が大きい場合には、レ
ーザ光bの回折光強度は回折角の小さい範囲で強く、し
かもその変化は激しい。一方供試粒子群40の各粒子が小
さい場合には、レーザ光bの回折光強度はその回折角の
大きい範囲で強いが、その変化は穏やかであるという特
徴を有している。
By the way, when each particle of the test particle group 40 is large, the intensity of the diffracted light of the laser beam b is strong in the range where the diffraction angle is small, and its change is severe. On the other hand, when each particle in the sample particle group 40 is small, the diffracted light intensity of the laser beam b is strong in the range where the diffraction angle is large, but the change is gentle.

そこで、粒度分布測定装置では、焦点距離の互いに異な
るフーリエ変換レンズ31(例えば3個)を用意するとと
もに、このフーリエ変換レンズ31を測定レンジの設定に
応じて変換する機構を備えて(図示せず)、これで広い
測定範囲にわたって高い測定制度を有するよう工夫され
ている。即ち、供試粒子群40の粒子径が大きい場合での
測定レンジでは、焦点距離の長いフーリエ変換レンズ31
を用いてえ回折角の小さい範囲での回折像を拡大し、拡
大した回折像をリングデテクタ34でもって検出する一
方、供試粒子群40の粒子径が小さい場合での測定レンジ
では、焦点距離の短いフーリエ変換レンズ31を用いて回
折角の大きい範囲での回折像を圧縮し、圧縮した回折像
をリングデテクタ34でもって検出するようにしている。
Therefore, the particle size distribution measuring apparatus is provided with a Fourier transform lens 31 (for example, three) having different focal lengths, and a mechanism for converting the Fourier transform lens 31 according to the setting of the measurement range (not shown). ), This is devised to have a high measurement system over a wide measurement range. That is, in the measurement range when the particle size of the sample particle group 40 is large, the Fourier transform lens 31 with a long focal length is used.
Enlarge the diffraction image in the range of small diffraction angle using, and detect the enlarged diffraction image with the ring detector 34, while in the measurement range when the particle diameter of the sample particle group 40 is small, the focal length The short Fourier transform lens 31 is used to compress a diffraction image in a large diffraction angle range, and the compressed diffraction image is detected by the ring detector 34.

発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記従来例による場合には、リングデテ
クタ34の製造方法上にこの大きさに限界があることか
ら、次に述べるような欠点が指摘されている。第1の欠
点としては、広範囲での粒度分布が高精度で測定できる
といえ、複数個のフーリエ変換レンズ31を必要とする
他、これを交換する機構が必要となることから、光学機
構の全体が非常に複雑となっており、その調整も煩わし
く、装置全体のコストダウンを推進する上で非常に大き
な障害となっている。第2の欠点としては、供試粒子群
40の粒子径が大きい範囲での測定レンジを測定制度を落
とすことなく更に拡げようとした場合に、現状以上に焦
点距離の長いフーリエ変換レンズを用いなくてはなら
ず、これに伴って装置全体が大型化するのである。言い
換えると、装置の寸法に規制がある場合には、上記した
範囲での測定レンジ拡大を図ることができない。
However, in the case of the above-described conventional example, the size is limited in the manufacturing method of the ring detector 34, and therefore the following drawbacks are pointed out. The first drawback is that the particle size distribution in a wide range can be measured with high accuracy, and in addition to the need for a plurality of Fourier transform lenses 31, a mechanism for exchanging them is required. Is very complicated, and its adjustment is troublesome, which is a great obstacle in promoting the cost reduction of the entire apparatus. The second drawback is that the sample particle group
In order to further expand the measurement range in the range where the particle size of 40 is large without degrading the measurement accuracy, it is necessary to use a Fourier transform lens with a longer focal length than the current one, and accordingly the entire device Will become larger. In other words, if the size of the device is restricted, the measurement range cannot be expanded within the above range.

本発明は上記事情に鑑みて創案されたものであり、単一
のフーリエ交換レンズのみで広範囲での粒度分布を高精
度で測定できる上に、測定範囲を拡大することも可能な
粒度分布測定装置を提供することを目的とする。
The present invention was devised in view of the above circumstances, and a particle size distribution measuring device capable of measuring the particle size distribution in a wide range with high accuracy with only a single Fourier-exchange lens and also capable of expanding the measurement range. The purpose is to provide.

課題を解決するための手段 本発明にかかる粒度分布測定装置は、平行レーザ光線を
円偏向板を介して分散飛しょう状態の供試粒子群に照射
するレーザ光照射部と、前記供試粒子群にて回折又は散
乱された平行レーザ光線をビーム中心部から半径方向に
かけて受光面積が大きく各々複数の受光素子を有する複
数のフォトセンサから構成される扇状デテクタ上にフー
リエ変換レンズにより集光させ、前記平行レーザ光線の
回折光強度或いは散乱光強度を前記扇状デテクタにより
検出するレーザ光受光部とを具備している。
Means for Solving the Problems A particle size distribution measuring apparatus according to the present invention is a laser light irradiation unit for irradiating a parallel laser beam to a test particle group in a dispersed flight state through a circular deflection plate, and the test particle group. The parallel laser beam diffracted or scattered at is condensed by a Fourier transform lens on a fan-shaped detector composed of a plurality of photosensors each having a large light-receiving area from the beam center to the radial direction, And a laser light receiving section for detecting the diffracted light intensity or scattered light intensity of the parallel laser beam by the fan-shaped detector.

作用 平行レーザ光線は直線偏向しており、特定方向を測定す
ると、偏向の影響を受けるが、円偏向板により偏向の影
響が排除される。また、円偏向板を通過した平行レーザ
光線が分散飛しょう状態の供試粒子群に照射されると、
供試粒子群の粒子径に大きさに応じて回折或いは散乱さ
れる。この回折或いは散乱光はフーリエ変換レンズによ
り扇状デテクタ上に集光され、回折光強度或いは或いは
散乱光強度が扇状デテクタに形成された複数個の受光エ
レメントでもって検出される。この検出結果により回折
光強度分布或いは散乱光強度分布が求められ、これを通
じて供試粒子群の粒度分布が算出される。
Action The parallel laser beam is linearly deflected, and when measured in a specific direction, it is affected by the deflection, but the circular deflection plate eliminates the influence of the deflection. Also, when the parallel laser beam that has passed through the circular deflector irradiates the sample particles in the dispersed flight state,
Diffracted or scattered depending on the particle size of the sample particle group. This diffracted or scattered light is condensed on the fan-shaped detector by the Fourier transform lens, and the diffracted light intensity or scattered light intensity is detected by the plurality of light receiving elements formed on the fan-shaped detector. A diffracted light intensity distribution or scattered light intensity distribution is obtained from this detection result, and the particle size distribution of the sample particle group is calculated through this.

実施例 以下、本発明にかかる粒度分布測定装置の一実施例を図
面を参照して説明する。第1図は粒度分布測定装置の構
成図、第2図は扇状デテクタの平面図、第3図は扇状デ
テクタの製造方法を説明するための半導体ウェハーの正
面図である。
Example Hereinafter, one example of a particle size distribution measuring apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram of a particle size distribution measuring device, FIG. 2 is a plan view of a fan-shaped detector, and FIG. 3 is a front view of a semiconductor wafer for explaining a manufacturing method of the fan-shaped detector.

ここに掲げる粒度分布測定装置はレザ回折法とレーザ散
乱法とによって希釈液中に含有する供試粒子群(分散飛
しょう状態の供試粒子群)の粒度分布を、2μm以上の
粒子についてはフラウンホーファ(Fraunhofer)回折理
論、2μm以下の粒子についてはミー(Mie)散乱理論
に基づき、高精度で測定する装置である。以下、第1図
を参照して粒度分布測定装置の構成について説明する。
The particle size distribution measuring device listed here shows the particle size distribution of the test particle group (test particle group in the dispersed flying state) contained in the diluting liquid by the laser diffraction method and the laser scattering method, and the Fraunhofer for particles of 2 μm or more. (Fraunhofer) Diffraction theory. This is a device for measuring particles of 2 μm or less with high accuracy based on the Mie scattering theory. The configuration of the particle size distribution measuring device will be described below with reference to FIG.

半導体レーザ11(ここではGaAlAS半導体、波長780nm、
出力3mW)、コリメータレンズ13にて生成された平行レ
ーザ光aは、円偏向板12を介して透明体のフローセル20
に照射されるようになっている。これらはレーザ光照射
部10を構成する。フローセル20はガラス管等からなり、
この管内には希釈液中に供試粒子群40を含んだ懸濁液41
が図示する方向に循環するようになっている。
Semiconductor laser 11 (here, GaAlAS semiconductor, wavelength 780 nm,
Output 3 mW), and the parallel laser light a generated by the collimator lens 13 is transmitted through the circular deflection plate 12 to the transparent flow cell 20.
It is designed to be illuminated. These constitute the laser light irradiation unit 10. The flow cell 20 is made of a glass tube or the like,
In this tube, a suspension 41 containing the test particle group 40 in the diluent
Are circulated in the direction shown.

なお、フローセル20に連結された図外の希釈、循環装置
等により、フローセル20内の懸濁液濃度が常に適正値に
保たれ、しかも供試粒子群40の浮遊状態が常に適正に保
たれるようになっている。
In addition, the suspension concentration in the flow cell 20 is always kept at an appropriate value by a dilution device (not shown) connected to the flow cell 20, a circulation device, and the floating state of the sample particle group 40 is always kept properly. It is like this.

円偏向板12にて円偏向された平行レーザ光aは、フロー
セル20内の供試粒子群40に照射され、この粒子径に応じ
た角度で回折或いは散乱されることになる。
The parallel laser light a circularly deflected by the circular deflection plate 12 is applied to the sample particle group 40 in the flow cell 20, and is diffracted or scattered at an angle according to the particle diameter.

そして回折或いは散乱され且つフローセル20を透過した
レーザ光bは、フーリエ変換レンズ31によって後述する
扇状デテクタ32上に集光され、扇状デテクタ32によりレ
ーザ光bの回折光強度或いは散乱光強度が検出されるよ
うになっている。これらはレーザ光受光部30を構成す
る。
The laser beam b that has been diffracted or scattered and has passed through the flow cell 20 is condensed by a Fourier transform lens 31 on a fan-shaped detector 32, which will be described later, and the fan-shaped detector 32 detects the diffracted light intensity or scattered light intensity of the laser beam b. It has become so. These constitute the laser light receiving section 30.

そころで、扇状デテクタ32は第2図に示すようにここで
は3つに分断されたデテクタ321、322、323を同一平面
上に接着せしめた構造となっている。デテクタ321、32
2、323上にはフォトダイオード等である受光エレメント
321a、322a、323aが所定個数夫々形成されていて、これ
らは全体として扇形状をなしている。しかも受光エレメ
ント321a、322a、323aは図中AからBにかけて同心円状
に並べられている上に、その受光面積が大きくなるよう
になっている。このような構造の扇状デテクタ32を第1
図に示すようにフーリエ変換レンズ31の光軸に対して垂
直に、且つ上記A部をフーリエ変換レンズ31の光軸方向
に向けて配置する他は、配置に関しては特に大きな制限
はない。即ち、扇状デテクタ32の図中B部分については
如何なる方向に向けてもかまわない。この理由について
説明すると、平行レーザ光aはもともと直線偏向してお
り、偏向方向に対して90゜と180゜でないと偏向の影響
を受ける訳であるが、本案例では、円偏向板12により円
偏向の影響が排除されているので、レーザ光bの回折光
強度或いは散乱光強度はビーム中心から同一半径位置で
あれば如何なる角度であっても等しく、扇状デテクタ32
の配置を上記した通りにしても良いのである。なお、扇
状デテクタ32の製造方法については後述する。
As shown in FIG. 2, the fan-shaped detector 32 has a structure in which the detectors 321, 322, and 323 divided into three parts are adhered on the same plane. Detector 321, 32
Photoreceptive element such as photodiode on 2,323
A predetermined number of 321a, 322a, and 323a are formed, respectively, and these are fan-shaped as a whole. Moreover, the light receiving elements 321a, 322a, 323a are arranged concentrically from A to B in the figure, and the light receiving area thereof is increased. The fan-shaped detector 32 having such a structure is first
As shown in the figure, there is no particular restriction on the arrangement except that the portion A is arranged perpendicularly to the optical axis of the Fourier transform lens 31 and in the direction of the optical axis of the Fourier transform lens 31. That is, the portion B in the figure of the fan-shaped detector 32 may be oriented in any direction. Explaining the reason for this, the parallel laser beam a is originally linearly deflected, and if it is not 90 ° and 180 ° with respect to the deflection direction, it is affected by the deflection. Since the influence of the deflection is eliminated, the diffracted light intensity or scattered light intensity of the laser light b is equal at any angle at the same radial position from the beam center, and the fan-shaped detector 32
The arrangement may be as described above. The manufacturing method of the fan-shaped detector 32 will be described later.

また、扇状デテクタ32における受光エレメント321a、32
2a、323aから出力された電気信号は、レーザ光bの回折
光京或いは散乱光強度を与える信号となっており、図外
のマイクロコンピュータに導入するようになっている。
このマイクロコンピュータでは、得られたデータに基づ
いてレーザ光bの回折光強度分布或いは散乱光強度分布
を求め、ともに周知なフラウンホーファ回折理論、ミー
散乱理論に基づいて供試粒群40の粒度分布を算出し、算
出結果を外部出力するようになっている。
In addition, the light receiving elements 321a, 32a in the fan-shaped detector 32.
The electric signals output from 2a and 323a are signals that give the intensity of the diffracted light or scattered light of the laser light b, and are introduced into a microcomputer (not shown).
In this microcomputer, the diffracted light intensity distribution or scattered light intensity distribution of the laser light b is obtained based on the obtained data, and the particle size distribution of the sample grain group 40 is calculated based on the well-known Fraunhofer diffraction theory and Mie scattering theory. The calculation is performed and the calculation result is output to the outside.

次に、扇状デテクタ32の製造方法について第3図を参照
して説明する。即ち、半導体ウェハ33上に、半導体技術
によってデテクタ321、322、323により区分された受光
エレメント321a、322a、323aを夫々形成し、その後、半
導体ウェハ33を切断してデテクタ321、322、323を取り
出す。そして互いに切断されたデテクタ321、322、323
を第2図に示すように接着すれば、扇状デテクタ32が造
られることになる。この製造方法による場合には、例え
ば半導体ウェハ33が4インチで、デテクタ321、322、32
3の扇状角度が12.5゜であるときには、約180mmの大きな
扇状デテクタ32を造ることができる。また、複数枚の半
導体ウェハから同様な方法でもって扇状デテクタ32を造
った場合には、従来に比べて非常に大きなものを造るこ
とができる。だが、本実施例のように1枚の半導体ウェ
ハ33から扇状デテクタ32を造った場合には、受光エレメ
ント321a、322a、323aの各電気的特性が均一となり易い
ので、温度ドリフト補償等の観点からメリットがある。
なお、扇状デテクタ32における受光エレメント321a、32
2a、323aが第2図で示すように扇状であることから、こ
れらの面積の違いによる設計上の補正計算を簡単化する
ことができるというメリットもある。
Next, a method for manufacturing the fan-shaped detector 32 will be described with reference to FIG. That is, on the semiconductor wafer 33, the light receiving elements 321a, 322a, 323a divided by the detectors 321, 322, 323 by semiconductor technology are formed, respectively, and then the semiconductor wafer 33 is cut to take out the detectors 321, 322, 323. . And the detectors 321, 322, 323 that are cut from each other
2 is bonded as shown in FIG. 2, the fan-shaped detector 32 is manufactured. In the case of this manufacturing method, for example, the semiconductor wafer 33 is 4 inches, and the detectors 321, 322, 32 are
When the fan angle of 3 is 12.5 °, a large fan detector 32 of about 180 mm can be built. Further, when the fan-shaped detector 32 is made from a plurality of semiconductor wafers by the same method, a very large fan-shaped detector 32 can be made as compared with the conventional one. However, when the fan-shaped detector 32 is made from one semiconductor wafer 33 as in the present embodiment, the electric characteristics of the light receiving elements 321a, 322a, 323a are likely to be uniform, so from the viewpoint of temperature drift compensation and the like. There are merits.
Incidentally, the light receiving elements 321a, 32a in the fan-shaped detector 32.
Since 2a and 323a are fan-shaped as shown in FIG. 2, there is also an advantage that the design correction calculation due to the difference in area can be simplified.

従って、本案の粒度分布測定装置では従来に比べて非常
に大きな扇状デテクタ32を用いてレーザ光bの回折光強
度或いは散乱光強度を検出することができ、この波及効
果として次のようなメリットを得ることができる。即
ち、従来例では、幅広い範囲にわたって高精度で粒度分
布を測定しようとするには、焦点距離の互いに異なる複
数枚のフーリエ変換レンズを測定レンジの設定に応じて
交換するような機構が必要だった訳であるが、本実施例
では、デテクタの受光面積を従来に比べて大きく採るこ
とができることから、所定の焦点距離を有する一枚のフ
ーリエ変換レンズ31だけで同様な範囲を高精度で粒度分
布の測定を行うことができる。それ故、フーリエ変換レ
ンズの枚数を少なくすることができる他、光学機構を非
常に単純化することができ、これを調整する煩わしさも
省くこともできるので、装置のコストダウンを推進する
上で非常に大きな意義がある。
Therefore, the particle size distribution measuring apparatus of the present invention can detect the diffracted light intensity or the scattered light intensity of the laser light b by using the fan-shaped detector 32 which is much larger than the conventional one, and has the following merits as the ripple effect. Obtainable. That is, in the conventional example, in order to measure the particle size distribution with high accuracy over a wide range, it is necessary to replace a plurality of Fourier transform lenses having different focal lengths according to the setting of the measurement range. However, in this embodiment, since the light-receiving area of the detector can be made larger than that of the conventional one, a single Fourier transform lens 31 having a predetermined focal length can provide a highly accurate particle size distribution in a similar range. Can be measured. Therefore, the number of Fourier transform lenses can be reduced, the optical mechanism can be greatly simplified, and the troublesomeness of adjusting it can be omitted. Has great significance.

更にその上で、フーリエ変換レンズ31を焦点距離の異な
るものに交換する必要がないとに関連して、測定ダイナ
ミックレンズを非常に大きく採ることができる。即ち、
従来例では、被測定対象に合った測定レンズに切り換え
る方式でもって、幅広い測定範囲をカバーしていたので
あるが、本案例では、測定レンジの切り換えを要せず、
一つの測定レンジで同一の測定範囲をカバーできるので
ある。また、上記したようにデテクタの上光面積を従来
に比べて大きく採ることができることから、装置を必要
以上に大型換させないで、供試粒子群40の粒子径が大き
い範囲等の測定レンジを更に拡げることが可能である。
それ故、装置の性能アップを図る上で非常に大きな意義
がある。
Furthermore, the measuring dynamic lens can be made very large, in connection with the fact that the Fourier transform lens 31 does not have to be replaced with a different focal length. That is,
In the conventional example, a wide measurement range was covered by the method of switching to the measurement lens suitable for the object to be measured, but in the present example, the switching of the measurement range is not required,
One measurement range can cover the same measurement range. In addition, as described above, since it is possible to take the large light area of the detector as compared with the conventional one, it is possible to further increase the measurement range such as a range in which the particle size of the sample particle group 40 is large without changing the size of the device more than necessary. It can be expanded.
Therefore, it is of great significance in improving the performance of the device.

なお、本発明にかかる粒度分布測定装置では希釈液中に
供試粒子群を分散させた場合の測定例について示した
が、ガス中に供試粒子群を分散させた場合でも適用可能
であることは当然である。
In addition, the particle size distribution measuring apparatus according to the present invention has shown the measurement example when the sample particle group is dispersed in the diluent, but it is also applicable when the sample particle group is dispersed in the gas. Is natural.

発明の効果 以上、本案粒度分布測定装置による場合には、回折光強
度或いは散乱光強度の検出を非常に大きな扇状デテクタ
でもって行うことができるので、単一のフーリエ交換レ
ンズのみで広範囲での粒度分布を高精度で測定できる。
それ故、光学機構の全体が非常に簡単となり、その煩わ
しい調整を省くことができる。しかも供試粒子群の粒子
径が大きい範囲での測定レンジ拡大も容易に行うことも
でき、装置のコストダウンと高性能化とを共に推進する
上で非常に大きな意義がある。
As described above, in the case of the particle size distribution measuring device of the present invention, the detection of the diffracted light intensity or the scattered light intensity can be performed with a very large fan-shaped detector, so that a single Fourier-exchange lens alone can be used in a wide range of particle sizes. The distribution can be measured with high accuracy.
Therefore, the entire optical mechanism becomes very simple, and the troublesome adjustment can be omitted. Moreover, it is possible to easily expand the measurement range in the range where the particle size of the test particle group is large, which is of great significance in promoting both cost reduction and high performance of the device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図から第3図にかけては本発明にかかる粒度分布測
定装置の一実施例を説明するための図であって、第1図
は粒度分布測定装置の構成図、第2図は扇状デテクタの
平面図、第3図は扇状デテクタの製造方法を説明するた
めの半導体ウェハの正面図である。第4図及び第5図は
従来の粒度分布測定装置を説明するための図であって、
第4図は第1図に対応する図、第5図はリングデテクタ
の正面図である。 10……レーザ光照射部 11……半導体レーザ 12……円偏向板 13……コリメータレンズ 20……フローセル 30……レーザ光受光部 31……フーリエ変換レンズ 32……扇状デテクタ 321a、322a、323a……受光エレメント 40……供試粒子群 a……平行レーザ光
1 to 3 are views for explaining one embodiment of the particle size distribution measuring apparatus according to the present invention, wherein FIG. 1 is a block diagram of the particle size distribution measuring apparatus, and FIG. 2 is a fan-shaped detector. A plan view and FIG. 3 are front views of a semiconductor wafer for explaining a method for manufacturing a fan-shaped detector. FIG. 4 and FIG. 5 are views for explaining a conventional particle size distribution measuring device,
FIG. 4 is a view corresponding to FIG. 1, and FIG. 5 is a front view of the ring detector. 10 …… Laser light irradiation part 11 …… Semiconductor laser 12 …… Circular deflection plate 13 …… Collimator lens 20 …… Flow cell 30 …… Laser light receiving part 31 …… Fourier transform lens 32 …… Fan detector 321a, 322a, 323a …… Light receiving element 40 …… Sample particle group a …… Parallel laser light

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】平行レーザ光線を円偏向板を介して分散飛
しょう状態の供試粒子群に照射するレーザ光照射部と、
前記供試粒子群にて回折又は散乱された平行レーザ光線
をビーム中心部から半径方向にかけて受光面積が大きく
各々複数の受光素子を有する複数のフォトセンサから構
成される扇状デテクタ上にフーリエ変換レンズにより集
光させ、前記平行レーザ光線の回折光強度或いは散乱光
強度を前記扇状デテクタにより検出するレーザ光受光部
とを具備していることを特徴とする粒度分布測定装置。
1. A laser beam irradiator for irradiating a sample particle group in a dispersed flying state with a parallel laser beam through a circular deflection plate,
The parallel laser beam diffracted or scattered by the sample particle group has a large light receiving area from the beam center to the radial direction, and a Fourier transform lens is provided on a fan-shaped detector composed of a plurality of photosensors each having a plurality of light receiving elements. A particle size distribution measuring device, comprising: a laser light receiving section that collects light and detects the diffracted light intensity or scattered light intensity of the parallel laser beam by the fan-shaped detector.
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