JPH0695067B2 - 多孔質ガラス焼結体のカサ密度測定方法及び測定装置 - Google Patents
多孔質ガラス焼結体のカサ密度測定方法及び測定装置Info
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- JPH0695067B2 JPH0695067B2 JP60237573A JP23757385A JPH0695067B2 JP H0695067 B2 JPH0695067 B2 JP H0695067B2 JP 60237573 A JP60237573 A JP 60237573A JP 23757385 A JP23757385 A JP 23757385A JP H0695067 B2 JPH0695067 B2 JP H0695067B2
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- porous glass
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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、多孔質ガラス焼結体のカサ密度を非接触で、
精度良く測定するための方法及びその測定装置に関す
る。
精度良く測定するための方法及びその測定装置に関す
る。
従来、多孔質ガラス焼結体のカサ密度の測定方法として
は、（１）探針法、（２）重量・体積測定法等が知られ
ている。
は、（１）探針法、（２）重量・体積測定法等が知られ
ている。
しかしながら、（１）探針法の場合には試料に針を当て
るために、試料が傷付くほか、カサ密度だけでなく試料
の硬さによつても針の入り方がちがうため、測定精度上
問題があつた。また、（２）重量・体積測定法の場合に
は多孔質ガラス体の重量と体積をそれぞれ測定し、カサ
密度（重量／体積：単体「g/cm3」）を算定するもので
あるが、この場合通常試料は適切な形状に整形され、原
形は崩されるという問題点があつた。更に、この測定法
の場合、試料内にカサ密度の分布がある場合、精度の良
い測定が難しいという問題点があつた。
るために、試料が傷付くほか、カサ密度だけでなく試料
の硬さによつても針の入り方がちがうため、測定精度上
問題があつた。また、（２）重量・体積測定法の場合に
は多孔質ガラス体の重量と体積をそれぞれ測定し、カサ
密度（重量／体積：単体「g/cm3」）を算定するもので
あるが、この場合通常試料は適切な形状に整形され、原
形は崩されるという問題点があつた。更に、この測定法
の場合、試料内にカサ密度の分布がある場合、精度の良
い測定が難しいという問題点があつた。
本発明は、上記の問題点を解決し、非接触、高精度で、
空間分解能の良い多孔質ガラス焼結体のカサ密度測定方
法及び測定装置を提供することにある。
空間分解能の良い多孔質ガラス焼結体のカサ密度測定方
法及び測定装置を提供することにある。
本発明を概説すれば、本発明の第１の発明は多孔質ガラ
ス焼結体のカサ密度測定方法に関する発明であつて、多
孔質ガラス焼結体に、光ビームを照射し、かつ該光ビー
ムの透過光量、及び反射光強度を測定し、該多孔質ガラ
ス焼結体のカサ密度を算定することを特徴とする。
ス焼結体のカサ密度測定方法に関する発明であつて、多
孔質ガラス焼結体に、光ビームを照射し、かつ該光ビー
ムの透過光量、及び反射光強度を測定し、該多孔質ガラ
ス焼結体のカサ密度を算定することを特徴とする。
そして、本発明の第２の発明は多孔質ガラス焼結体のカ
サ密度測定装置に関する発明であつて、多孔質ガラス焼
結体に光ビームを照射するための光源、該光源より射出
する光ビームを集束するための光操作設備、該光ビーム
の透過光量を測定するための光検出設備、該光ビームの
反射光強度を測定するための光検出設備、及び該多孔質
ガラス焼結体を支持又は回転若しくは移動するための試
料台を包含していることを特徴とする。
サ密度測定装置に関する発明であつて、多孔質ガラス焼
結体に光ビームを照射するための光源、該光源より射出
する光ビームを集束するための光操作設備、該光ビーム
の透過光量を測定するための光検出設備、該光ビームの
反射光強度を測定するための光検出設備、及び該多孔質
ガラス焼結体を支持又は回転若しくは移動するための試
料台を包含していることを特徴とする。
本発明は、多孔質ガラス焼結体に、平行又は集束光ビー
ムを照射し、該光ビームの透過光量を測定し、該多孔質
ガラス焼結体のカサ密度を算定することを最も主要な特
徴とするものであり、従来の技術が、試料の整形及び破
壊を伴うのに対し、本発明は、非接触でかつ高い空間分
解能で測定できる点が本質的に相異する。
ムを照射し、該光ビームの透過光量を測定し、該多孔質
ガラス焼結体のカサ密度を算定することを最も主要な特
徴とするものであり、従来の技術が、試料の整形及び破
壊を伴うのに対し、本発明は、非接触でかつ高い空間分
解能で測定できる点が本質的に相異する。
本発明は、多孔質ガラス焼結体のカサ密度と透過光強度
に関する第１図に示す特性に基づくものである。すなわ
ち、第１図は多孔質ガラス焼結体のカサ密度（g/cm3、
横軸）と透過光強度（任意スケール、縦軸）の関係を示
すグラフである。
に関する第１図に示す特性に基づくものである。すなわ
ち、第１図は多孔質ガラス焼結体のカサ密度（g/cm3、
横軸）と透過光強度（任意スケール、縦軸）の関係を示
すグラフである。
このグラフの特性を説明する前に、多孔質ガラス焼結体
とはいかなるものか、またカサ密度とはいかなるものか
を説明しておく。多孔質ガラス焼結体とはガラスの小さ
な粒子（以下、ガラス微粒子と言う）の集合体で、その
中でガラス微粒子が互いに接合しているものを表す名称
で、カサ密度とは多孔質ガラス焼結体の重さ（ｇ）を体
積（cm3）で割った数値である。ガラス微粒子の接合の
度合いによつて多孔質ガラス焼結体のカサ密度が異な
り、簡単に言えば、接合が強くなり微粒子同士が一つの
粒子になる程、カサ密度も大きく、全ガラス微粒子が完
全に結合（焼結）しかつ気泡等がなくなつた透明なガラ
ス体になると、カサ密度が最も大きくなる。またこのカ
サ密度の大きさ（ガラス微粒子の接合の度合い）は、多
孔質ガラス焼結体を作製する際の温度あるいは多孔質ガ
ラス焼結体を作製した後の処理温度によつて変わり、高
温で作製あるいは処理するほど多孔質ガラス焼結体のカ
サ密度は大きくなる。こうした多孔質ガラス焼結体内部
の様子及び多孔質ガラス焼結体が透明なガラス体となる
様子は、光フアイバ母材の作製法としてよく知られてい
るVAD法（Vapor-Phase Axial Depositon Method）に関
する論文：トランザクシヨンズ IECEオブ ジヤパン
（Tras. IECE Japan）、第E63巻、第10号、第731〜737
頁（1980）〔S.スドウ（S.Sudo）ほか〕に解りやすく記
述されている。
とはいかなるものか、またカサ密度とはいかなるものか
を説明しておく。多孔質ガラス焼結体とはガラスの小さ
な粒子（以下、ガラス微粒子と言う）の集合体で、その
中でガラス微粒子が互いに接合しているものを表す名称
で、カサ密度とは多孔質ガラス焼結体の重さ（ｇ）を体
積（cm3）で割った数値である。ガラス微粒子の接合の
度合いによつて多孔質ガラス焼結体のカサ密度が異な
り、簡単に言えば、接合が強くなり微粒子同士が一つの
粒子になる程、カサ密度も大きく、全ガラス微粒子が完
全に結合（焼結）しかつ気泡等がなくなつた透明なガラ
ス体になると、カサ密度が最も大きくなる。またこのカ
サ密度の大きさ（ガラス微粒子の接合の度合い）は、多
孔質ガラス焼結体を作製する際の温度あるいは多孔質ガ
ラス焼結体を作製した後の処理温度によつて変わり、高
温で作製あるいは処理するほど多孔質ガラス焼結体のカ
サ密度は大きくなる。こうした多孔質ガラス焼結体内部
の様子及び多孔質ガラス焼結体が透明なガラス体となる
様子は、光フアイバ母材の作製法としてよく知られてい
るVAD法（Vapor-Phase Axial Depositon Method）に関
する論文：トランザクシヨンズ IECEオブ ジヤパン
（Tras. IECE Japan）、第E63巻、第10号、第731〜737
頁（1980）〔S.スドウ（S.Sudo）ほか〕に解りやすく記
述されている。
さて、第１図に示したグラフは、本発明者らによる実験
によつて得られたものであつて、この特性が得られる理
由を数値で明確に記述することは、やや困難を伴うが、
定性的な説明を行えば次のとおりである。すなわち、カ
サ密度の小さい多孔質ガラス焼結体の場合、例えば、第
１図でカサ密度が0.2g/cm3程度の場合、多孔質ガラス焼
結体内のガラス微粒子同士の接合は少なく、多孔質ガラ
ス焼結体内には空間（隙間）が沢山ある。こうした多孔
質ガラス焼結体に光を入射すると光はこのガラス微粒子
の間の隙間を通つて伝わり、大きな透過光強度が得られ
る。次に、微粒子同士の接合が進み、カサ密度が0.3〜1
g/cm3程度の場合、該ガラス微粒子の間の隙間は少なく
なり、入射した光はガラス微粒子によつて散乱されるた
め透過光強度は減少し、カサ密度が1g/cm3の場合に最も
少なくなる。しかしながら、カサ密度が更に大きくなる
と、ガラス微粒子同士が互いに結合して隙間を埋める一
方、ガラス微粒子同士が結合して透明なガラス体を部分
的に形成するために、光はこの透明なガラス体を通じて
伝わり、透過光強度は再び大きくなる。カサ密度が2g/c
m3の場合、多孔質ガラス焼結体内には、沢山の透明なガ
ラス体ができており、半透明の状態である。こうした結
果、所定の厚さを有する焼結体に光ビームを照射した場
合、該焼結体のカサ密度に依存して透過光強度が第１図
に示す特性となる。したがって、所定の厚みの焼結体に
光ビームを照射し、その透過光を測定すれば、該焼結体
のカサ密度を算定できる。
によつて得られたものであつて、この特性が得られる理
由を数値で明確に記述することは、やや困難を伴うが、
定性的な説明を行えば次のとおりである。すなわち、カ
サ密度の小さい多孔質ガラス焼結体の場合、例えば、第
１図でカサ密度が0.2g/cm3程度の場合、多孔質ガラス焼
結体内のガラス微粒子同士の接合は少なく、多孔質ガラ
ス焼結体内には空間（隙間）が沢山ある。こうした多孔
質ガラス焼結体に光を入射すると光はこのガラス微粒子
の間の隙間を通つて伝わり、大きな透過光強度が得られ
る。次に、微粒子同士の接合が進み、カサ密度が0.3〜1
g/cm3程度の場合、該ガラス微粒子の間の隙間は少なく
なり、入射した光はガラス微粒子によつて散乱されるた
め透過光強度は減少し、カサ密度が1g/cm3の場合に最も
少なくなる。しかしながら、カサ密度が更に大きくなる
と、ガラス微粒子同士が互いに結合して隙間を埋める一
方、ガラス微粒子同士が結合して透明なガラス体を部分
的に形成するために、光はこの透明なガラス体を通じて
伝わり、透過光強度は再び大きくなる。カサ密度が2g/c
m3の場合、多孔質ガラス焼結体内には、沢山の透明なガ
ラス体ができており、半透明の状態である。こうした結
果、所定の厚さを有する焼結体に光ビームを照射した場
合、該焼結体のカサ密度に依存して透過光強度が第１図
に示す特性となる。したがって、所定の厚みの焼結体に
光ビームを照射し、その透過光を測定すれば、該焼結体
のカサ密度を算定できる。
また、第１図に示したように、カサ密度1.0g/cm3を境に
して、それ以下と以上で、同じ透過光強度に対して、異
なるカサ密度値が対応するが、これは、反射光強度を測
定することによつて容易に判別できる。
して、それ以下と以上で、同じ透過光強度に対して、異
なるカサ密度値が対応するが、これは、反射光強度を測
定することによつて容易に判別できる。
すなわち、反射光強度は、カサ密度の小さな多孔質ガラ
ス焼結体では小さく、カサ密度の大きな焼結体では大き
くなるため、反射光強度が小さいものはカサ密度1g/cm3
以下、反射光強度が大きなものは、1g/cm3以上と分けら
れる。カサ密度が1gg/cm3付近の焼結体については、こ
の判定が難しくなるが、透過光強度に対するカサ密度の
値が、第１図より一義的に求まるため問題はない。
ス焼結体では小さく、カサ密度の大きな焼結体では大き
くなるため、反射光強度が小さいものはカサ密度1g/cm3
以下、反射光強度が大きなものは、1g/cm3以上と分けら
れる。カサ密度が1gg/cm3付近の焼結体については、こ
の判定が難しくなるが、透過光強度に対するカサ密度の
値が、第１図より一義的に求まるため問題はない。
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、
本発明はこれら実施例に限定されない。
本発明はこれら実施例に限定されない。
実施例１ 第２図は本発明の装置の１例の概要図である。第２図に
おいて符号１はレーザ光源、２は集束レンズ、３は多孔
質ガラス焼結体、４は受光素子、５は移動台、６は計測
器、７は光ビームである。
おいて符号１はレーザ光源、２は集束レンズ、３は多孔
質ガラス焼結体、４は受光素子、５は移動台、６は計測
器、７は光ビームである。
第２図で、レーザ光源１より出射した光ビーム７を、２
のレンズで集束した後、多孔質ガラス焼結体３に照射
し、透過した光強度を４の受光素子と６の計測器によつ
て測定する。この測定結果と第１図の知見とから、該焼
結体３のカサ密度（厳密には光ビームを照射している部
分）が算定できる。また、移動台５によつて該焼結体３
及び受光素子４を移動し、該焼結体３の表面の各部に光
ビームを照射すれば、焼結体３内のカサ密度分布を測定
できるものである。
のレンズで集束した後、多孔質ガラス焼結体３に照射
し、透過した光強度を４の受光素子と６の計測器によつ
て測定する。この測定結果と第１図の知見とから、該焼
結体３のカサ密度（厳密には光ビームを照射している部
分）が算定できる。また、移動台５によつて該焼結体３
及び受光素子４を移動し、該焼結体３の表面の各部に光
ビームを照射すれば、焼結体３内のカサ密度分布を測定
できるものである。
例えば、光ビーム７としてHe−Neレーザ光（5mW）を、
多孔質ガラス焼結体３として、火炎加水分解法で製造し
た多孔質ガラス焼結体（2mm厚、20mmφ）を、また、受
光素子４として、si太陽電池をそれぞれ使用して、透過
光強度を測定した。この結果、該多孔質ガラス焼結体の
中心部のカサ密度は0.8g/cm3であつた。また、５の移動
台によつて、直線的に移動させてカサ密度分布を測定し
た結果、0.8〜0.3g/cm3の範囲で、周辺部ほど小さなカ
サ密度であることが測定できた。
多孔質ガラス焼結体３として、火炎加水分解法で製造し
た多孔質ガラス焼結体（2mm厚、20mmφ）を、また、受
光素子４として、si太陽電池をそれぞれ使用して、透過
光強度を測定した。この結果、該多孔質ガラス焼結体の
中心部のカサ密度は0.8g/cm3であつた。また、５の移動
台によつて、直線的に移動させてカサ密度分布を測定し
た結果、0.8〜0.3g/cm3の範囲で、周辺部ほど小さなカ
サ密度であることが測定できた。
実施例２ 第３図は本発明の装置の１例の概要図である。
第３図において、符号８はレーザー光源、９は光ビー
ム、10はハーフミラー、11は分割後の光ビーム、12は標
準試料（多孔質ガラス焼結体）、13は全反射ミラー、14
は分割後の光ビーム、15は測定試料、16及び17は受光素
子、18は移動台、19は出力計測器である。実施例２の場
合には、光ビーム９をハーフミラー10によつて２つに分
割し、光ビーム11は標準試料12に照射し、光ビーム14は
測定試料15に照射し、それぞれの透過光強度を受光素子
16及び17によつて測定した後、19の出力計測器内で出力
を比較し、測定試料15のカサ密度を算定するものであ
る。この場合、実施例１の方法に比べて、測定精度を向
上しやすく、0.05g/cm3程度の精度が可能である。
ム、10はハーフミラー、11は分割後の光ビーム、12は標
準試料（多孔質ガラス焼結体）、13は全反射ミラー、14
は分割後の光ビーム、15は測定試料、16及び17は受光素
子、18は移動台、19は出力計測器である。実施例２の場
合には、光ビーム９をハーフミラー10によつて２つに分
割し、光ビーム11は標準試料12に照射し、光ビーム14は
測定試料15に照射し、それぞれの透過光強度を受光素子
16及び17によつて測定した後、19の出力計測器内で出力
を比較し、測定試料15のカサ密度を算定するものであ
る。この場合、実施例１の方法に比べて、測定精度を向
上しやすく、0.05g/cm3程度の精度が可能である。
また、実施例１、２共に移動台をＸ、Ｙ軸で移動させれ
ば、２次元的なカサ密度の測定が可能であり、試料全体
のカサ密度分布が測定できる。
ば、２次元的なカサ密度の測定が可能であり、試料全体
のカサ密度分布が測定できる。
また、光ビームの集束度を向上し、より小さなビーム径
を実現すれば空間的な分解能もより向上できるものであ
る。
を実現すれば空間的な分解能もより向上できるものであ
る。
以上説明したように、本発明では、光ビームの透過特性
によつて、カサ密度を測定するため、非接触、非破壊で
測定できるほか、光ビームを集束することにより空間分
解能を容易に向上できる利点がある。また高精度の測定
も可能である。
によつて、カサ密度を測定するため、非接触、非破壊で
測定できるほか、光ビームを集束することにより空間分
解能を容易に向上できる利点がある。また高精度の測定
も可能である。
更に、本発明方法によつて、カサ密度を精度良く測定す
ることにより、多孔質ガラス焼結体中への添加物の量の
調整が容易になるほか、良質な光フアイバ母材が得やす
くなるという利点がある。
ることにより、多孔質ガラス焼結体中への添加物の量の
調整が容易になるほか、良質な光フアイバ母材が得やす
くなるという利点がある。
第１図は多孔質ガラス焼結体のカサ密度と透過光強度の
関係を示すグラフ、第２図及び第３図は本発明の装置の
１例の概要図である。 １及び８……レーザ光源、２……集束レンズ、３……多
孔質ガラス焼結体、４、16及び17……受光素子、５及び
18……移動台、６……計測器、７及び９……光ビーム、
10……ハーフミラー、11及び14……分割後の光ビーム、
12……標準試料、13……全反射ミラー、15……測定試
料、19……出力計測器
関係を示すグラフ、第２図及び第３図は本発明の装置の
１例の概要図である。 １及び８……レーザ光源、２……集束レンズ、３……多
孔質ガラス焼結体、４、16及び17……受光素子、５及び
18……移動台、６……計測器、７及び９……光ビーム、
10……ハーフミラー、11及び14……分割後の光ビーム、
12……標準試料、13……全反射ミラー、15……測定試
料、19……出力計測器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 塙 文明 茨城県那珂郡東海村大字白方字白根162番 地 日本電信電話株式会社茨城電気通信研 究所内 (56)参考文献 特開 昭56−81436（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】多孔質ガラス焼結体に、光ビームを照射
し、かつ該光ビームの透過光量、及び反射光強度を測定
し、該多孔質ガラス焼結体のカサ密度を算定することを
特徴とする多孔質ガラス焼結体のカサ密度測定方法。 - 【請求項２】多孔質ガラス焼結体に光ビームを照射する
ための光源、該光源より射出する光ビームを集束するた
めの光操作設備、該光ビームの透過光量を測定するため
の光検出設備、該光ビームの反射光強度を測定するため
の光検出設備、及び該多孔質ガラス焼結体を支持又は回
転若しくは移動するための試料台を包含していることを
特徴とする多孔質ガラス焼結体のカサ密度測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60237573A JPH0695067B2 (ja) | 1985-10-25 | 1985-10-25 | 多孔質ガラス焼結体のカサ密度測定方法及び測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60237573A JPH0695067B2 (ja) | 1985-10-25 | 1985-10-25 | 多孔質ガラス焼結体のカサ密度測定方法及び測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6298237A JPS6298237A (ja) | 1987-05-07 |
| JPH0695067B2 true JPH0695067B2 (ja) | 1994-11-24 |
Family
ID=17017317
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60237573A Expired - Lifetime JPH0695067B2 (ja) | 1985-10-25 | 1985-10-25 | 多孔質ガラス焼結体のカサ密度測定方法及び測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0695067B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010089872A1 (ja) * | 2009-02-05 | 2010-08-12 | 国立大学法人 新潟大学 | アルコール濃度センサ |
| JP6182062B2 (ja) * | 2013-03-14 | 2017-08-16 | 湘南Ｃｏｒｕｎ Ｅｎｅｒｇｙ株式会社 | 多孔質体の重量測定方法、重量測定装置および重量測定プログラム |
| JP7398343B2 (ja) | 2020-06-26 | 2023-12-14 | 株式会社荏原製作所 | 樹脂モールドロータ、キャンドモータ、キャンドモータポンプ、ファンスクラバー、真空ポンプ装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2941580A1 (de) * | 1979-10-13 | 1981-04-23 | Hauni-Werke Körber & Co KG, 2050 Hamburg | Vorrichtung zum pruefen der dichte eines tabakstranges |
-
1985
- 1985-10-25 JP JP60237573A patent/JPH0695067B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6298237A (ja) | 1987-05-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |