JPH0758256B2 - 微粒子計測装置 - Google Patents
微粒子計測装置Info
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- JPH0758256B2 JPH0758256B2 JP1094060A JP9406089A JPH0758256B2 JP H0758256 B2 JPH0758256 B2 JP H0758256B2 JP 1094060 A JP1094060 A JP 1094060A JP 9406089 A JP9406089 A JP 9406089A JP H0758256 B2 JPH0758256 B2 JP H0758256B2
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- Optical Measuring Cells (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、フローセルを使用する微粒子計測装置に関
する。
する。
〔従来の技術〕 液中或いは気中浮遊微粒子を光学的に検出する際に、浮
遊する微粒子にレーザ光を照射して計測することは良く
知られているが、かような計測装置にあっては、フロー
セルを用いているものがある。即ち、液体中、或いは有
毒性の気体中の微粒子を計測する場合には、レーザ光の
照射領域に試料を流すためのフローセルを用いざるを得
ない。また通常の気体中の微粒子の計測であっても、減
圧下での計測であればフローセルを用いざるを得ない。
遊する微粒子にレーザ光を照射して計測することは良く
知られているが、かような計測装置にあっては、フロー
セルを用いているものがある。即ち、液体中、或いは有
毒性の気体中の微粒子を計測する場合には、レーザ光の
照射領域に試料を流すためのフローセルを用いざるを得
ない。また通常の気体中の微粒子の計測であっても、減
圧下での計測であればフローセルを用いざるを得ない。
尚、フローセルはレーザ光を透過せしめるべく内部に流
路を形成した透明体、例えばガラスやサファイアで構成
されている。
路を形成した透明体、例えばガラスやサファイアで構成
されている。
かようなフローセルを用いた計測装置にあっては、光源
からフローセルへ向けて照射された光が、どうしてもフ
ローセル壁面で反射を生じ、この反射光が装置内で複雑
に反射して迷光となり、ノイズレベルに大きく影響を与
えていた。
からフローセルへ向けて照射された光が、どうしてもフ
ローセル壁面で反射を生じ、この反射光が装置内で複雑
に反射して迷光となり、ノイズレベルに大きく影響を与
えていた。
この対策として従来は、フローセル壁面の面積度を良く
したり、照射光を細くして迷光発生位置の大きさを小さ
くしていた。しかしながら、これらの対策も限界があ
り、依然として十分満足すべきものではなかった。また
第４図に示すごとく受光系Ａにフローセル３の壁面から
の迷光を遮るスリット５を設ける手段もあるが、スリッ
ト５の存在により流路の一部しか計測できなくなるため
計数効率が下がるものであった。
したり、照射光を細くして迷光発生位置の大きさを小さ
くしていた。しかしながら、これらの対策も限界があ
り、依然として十分満足すべきものではなかった。また
第４図に示すごとく受光系Ａにフローセル３の壁面から
の迷光を遮るスリット５を設ける手段もあるが、スリッ
ト５の存在により流路の一部しか計測できなくなるため
計数効率が下がるものであった。
尚、同図においては１は光源、２は照射光学系、４は集
光光学系、６は光電変換素子等の受光素子、７は増幅
器、８は波高分析器、Ｂは照射系、Ｃは照射光である。
光光学系、６は光電変換素子等の受光素子、７は増幅
器、８は波高分析器、Ｂは照射系、Ｃは照射光である。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、迷光
を除去してS/N比を著しく改善した微粒子計を提供する
ことを目的とする。
を除去してS/N比を著しく改善した微粒子計を提供する
ことを目的とする。
従来の対策は、一般的に言って反射光を極力なくする方
向にあるが、本発明は反射光の存在を容認しつつ、当該
反射光を特定の偏光成分のみにして、その除去を容易な
らしめたものである。
向にあるが、本発明は反射光の存在を容認しつつ、当該
反射光を特定の偏光成分のみにして、その除去を容易な
らしめたものである。
即ち、本発明は、まずフローセルに対する照射光の入・
出射角がブリュースタ角になるようにして、迷光の原因
となる反射光を特定の偏光成分のみとなす。そして前述
した特定の偏光成分と異なる偏光成分のみが通過するよ
うに、受光系に偏光素子を配置する。換言すると特定の
偏光成分を通過させないように偏光素子を配置する。
出射角がブリュースタ角になるようにして、迷光の原因
となる反射光を特定の偏光成分のみとなす。そして前述
した特定の偏光成分と異なる偏光成分のみが通過するよ
うに、受光系に偏光素子を配置する。換言すると特定の
偏光成分を通過させないように偏光素子を配置する。
かくすることにより、特定の偏光成分である反射光に起
因する迷光は、偏光素子を通過できなくなり、結果的に
粒子検出のS/N比が向上する。尚、特定の偏光成分と異
なる偏光成分を主として有する散乱光は偏光素子を通過
して受光素子に入るため問題はない。
因する迷光は、偏光素子を通過できなくなり、結果的に
粒子検出のS/N比が向上する。尚、特定の偏光成分と異
なる偏光成分を主として有する散乱光は偏光素子を通過
して受光素子に入るため問題はない。
以下、本発明の一実施例を第１図〜第３図を参照して説
明する。
明する。
第１図は本発明の一実施例を示す光散乱式微粒子計測装
置の概略構成図である。同図において11はレーザ光源で
あり、12は光源11から出る照射光である。
置の概略構成図である。同図において11はレーザ光源で
あり、12は光源11から出る照射光である。
尚、光源11の配置は、光源11より出射された照射光12の
主偏光面がフローセル14内に最も効率良く入射するよう
に設定されている。即ち、主偏光面がフローセル14の壁
面に対して直交する面に平行な面上に存在するように、
光源11は角度設定されている。というのは、レーザ光
中、主偏光面が最も光量が大であるため、この主偏光面
が微粒子に当たれば、微粒子に生じる散乱光強度が大と
なり好ましいからである。
主偏光面がフローセル14内に最も効率良く入射するよう
に設定されている。即ち、主偏光面がフローセル14の壁
面に対して直交する面に平行な面上に存在するように、
光源11は角度設定されている。というのは、レーザ光
中、主偏光面が最も光量が大であるため、この主偏光面
が微粒子に当たれば、微粒子に生じる散乱光強度が大と
なり好ましいからである。
照射光12は、光を変形させる集光光学系13を通過してフ
ローセル14に到る。ここにおいてフローセル14に対する
照射光12の入・出射角がブリュースタ角となるように光
源11とフローセル14は配置されている。
ローセル14に到る。ここにおいてフローセル14に対する
照射光12の入・出射角がブリュースタ角となるように光
源11とフローセル14は配置されている。
尚、入・出射角をブリュースタ角とすることにより、主
偏光面のフローセルへの入射率を最大にできる。また後
述するように反射光を特定の偏光成分にのみすることが
できる。
偏光面のフローセルへの入射率を最大にできる。また後
述するように反射光を特定の偏光成分にのみすることが
できる。
14Aはフローセル14の側壁であり、14Bは試料の通過する
流路である。フローセル14は密閉構造をなしており、そ
の一端は試料流入口であり、他端は試料排出口となって
いる。
流路である。フローセル14は密閉構造をなしており、そ
の一端は試料流入口であり、他端は試料排出口となって
いる。
ところでブリュースタ角となるようにするには、フロー
セル14と光源11との位置関係を後述する如く特定の関係
に設定せねばならないが、更にフローセルの形状を特殊
なものとしなければならない場合もある。この点につき
以下具体例をあげて説明する。
セル14と光源11との位置関係を後述する如く特定の関係
に設定せねばならないが、更にフローセルの形状を特殊
なものとしなければならない場合もある。この点につき
以下具体例をあげて説明する。
第２図は、試料流体が空気（又は光の屈折率が１近辺の
ものでもよい）の場合で周囲環境が空気（屈折率＝
１）、フローセル14の屈折率が1.52の条件下でのフロー
セル14の拡大図である。この条件下では、照射光12のフ
ローセル外壁面への入射角θ1のブリュースタ角は56.6
°である。このときフローセル14の外壁14AA、内壁14A
B、更に側壁14A、14Aが全て平行であれば、θ1ブリュー
スタ角に設定すれば、θ2、θ3、θ4もブリュースタ角
になる。従ってかような条件下の場合には照射光12がフ
ローセル14の外壁14AAに56.6°で当たるように、光源11
および／またはフローセル14の位置を設定すればよい。
ものでもよい）の場合で周囲環境が空気（屈折率＝
１）、フローセル14の屈折率が1.52の条件下でのフロー
セル14の拡大図である。この条件下では、照射光12のフ
ローセル外壁面への入射角θ1のブリュースタ角は56.6
°である。このときフローセル14の外壁14AA、内壁14A
B、更に側壁14A、14Aが全て平行であれば、θ1ブリュー
スタ角に設定すれば、θ2、θ3、θ4もブリュースタ角
になる。従ってかような条件下の場合には照射光12がフ
ローセル14の外壁14AAに56.6°で当たるように、光源11
および／またはフローセル14の位置を設定すればよい。
第３図は、試料液体が水（又は屈折率が1.33近辺のもの
でもよい）の場合で周囲環境が空気（屈折率＝１）、フ
ローセル14の屈折率1.52の条件下でのフローセル14の拡
大図である。この条件下では照射光12のフローセル壁面
14Aへの入射角θ5のブリュースタ角は56.6°であり、θ
6のブリュースタ角は41.2°である。従ってこのとき
は、フローセル14の外壁14AAと内壁14ABの開き角θ9が
7.8°になるフローセル14を用いれば（尚、フローセル1
4の外壁14AA・14AAは平行、内壁14AB・14ABは平行であ
る）、入射角θ5がブリュースタ角になり、同時にθ6、
θ7、θ8もブリュースタ角となる。
でもよい）の場合で周囲環境が空気（屈折率＝１）、フ
ローセル14の屈折率1.52の条件下でのフローセル14の拡
大図である。この条件下では照射光12のフローセル壁面
14Aへの入射角θ5のブリュースタ角は56.6°であり、θ
6のブリュースタ角は41.2°である。従ってこのとき
は、フローセル14の外壁14AAと内壁14ABの開き角θ9が
7.8°になるフローセル14を用いれば（尚、フローセル1
4の外壁14AA・14AAは平行、内壁14AB・14ABは平行であ
る）、入射角θ5がブリュースタ角になり、同時にθ6、
θ7、θ8もブリュースタ角となる。
さて、フローセル14の流路14Bを流れる試料中の微粒子
は、照射光12によって散乱光12Aを生じる訳であるが、
この散乱光12Aは、各種のレンズからなる受光系（集光
光学系）15で集光され、光電変換素子等の受光素子16に
入射される。尚、17は増幅器、18は波高分析器である。
は、照射光12によって散乱光12Aを生じる訳であるが、
この散乱光12Aは、各種のレンズからなる受光系（集光
光学系）15で集光され、光電変換素子等の受光素子16に
入射される。尚、17は増幅器、18は波高分析器である。
19は集光光学系15内に配置された偏光素子であり、具体
的には偏光プリズムや偏光フィルタである。この偏光素
子19は特定の偏光成分のみを通過せしめるように配設さ
れており、結果的にフローセル14の壁面において生じる
反射光に起因する迷光を除去するものである。以下、更
に詳しく述べる。ブリュースタ角においては、フローセ
ル14の壁面において生じる反射光はすべて入射面に垂直
な偏光成分（Ｓ成分）であり、フローセル14の側壁4Aを
透過する光は入射面に平行な偏光成分（Ｐ成分）とフロ
ーセル14を一部透過したＳ成分の合成になる。従って微
粒子に生じる散乱光はＰ成分とＳ成分の合成となり、ノ
イズの原因となる迷光はＳ成分のみとなる。そこでＳ成
分を除去し、Ｐ成分だけを通過せしめる偏光素子19を集
光光学系15に配する。それ故、迷光を除去された光が受
光素子16に入ることとなる。
的には偏光プリズムや偏光フィルタである。この偏光素
子19は特定の偏光成分のみを通過せしめるように配設さ
れており、結果的にフローセル14の壁面において生じる
反射光に起因する迷光を除去するものである。以下、更
に詳しく述べる。ブリュースタ角においては、フローセ
ル14の壁面において生じる反射光はすべて入射面に垂直
な偏光成分（Ｓ成分）であり、フローセル14の側壁4Aを
透過する光は入射面に平行な偏光成分（Ｐ成分）とフロ
ーセル14を一部透過したＳ成分の合成になる。従って微
粒子に生じる散乱光はＰ成分とＳ成分の合成となり、ノ
イズの原因となる迷光はＳ成分のみとなる。そこでＳ成
分を除去し、Ｐ成分だけを通過せしめる偏光素子19を集
光光学系15に配する。それ故、迷光を除去された光が受
光素子16に入ることとなる。
尚、偏光素子19として偏光プリズムの如くＰ成分とＳ成
分とに分波する素子を用いれば、Ｓ成分のレベルの検出
が可能となり、この検出信号により、即ちこの検出信号
が最大となるように（迷光が最大となることを意味して
いる。）、予かじめ可動に配設したフローセルまたは光
源を移動して最適の配置を行うことも可能である。さら
にかような技術思想は、フローセルの位置、光源の位置
の校正にも適用できることは言うまでもない。
分とに分波する素子を用いれば、Ｓ成分のレベルの検出
が可能となり、この検出信号により、即ちこの検出信号
が最大となるように（迷光が最大となることを意味して
いる。）、予かじめ可動に配設したフローセルまたは光
源を移動して最適の配置を行うことも可能である。さら
にかような技術思想は、フローセルの位置、光源の位置
の校正にも適用できることは言うまでもない。
また本実施例では、照射光の主偏光面を微粒子に当てる
ように構成した場合について説明したが、これは好適な
例であり、本発明においては必ずしもかように構成しな
くても良い。
ように構成した場合について説明したが、これは好適な
例であり、本発明においては必ずしもかように構成しな
くても良い。
ところで、気中或いは液中の微粒子を光学的に計測する
方式としては、主として２つの方式があり、下記に述べ
る。
方式としては、主として２つの方式があり、下記に述べ
る。
光源からの照射光をフローセル中の試料に当て、試
料中の微粒子に生じる散乱光を検出して、微粒子の量、
大きさ等を計測する所謂、光散乱現象を利用する光散乱
方式。
料中の微粒子に生じる散乱光を検出して、微粒子の量、
大きさ等を計測する所謂、光散乱現象を利用する光散乱
方式。
光源からの照射光をフローセル中の試料に当て、そ
の透過光、即ち微粒子の存在による透過光量の減少量を
検出して微粒子の量、大きさ等を計測する所謂、光遮断
方式。
の透過光、即ち微粒子の存在による透過光量の減少量を
検出して微粒子の量、大きさ等を計測する所謂、光遮断
方式。
本発明は、上記２方式の内、光散乱方式の計測装置に適
用して特に有効なものであるが、光遮断方式のそれに
も、また適用し得るものである。
用して特に有効なものであるが、光遮断方式のそれに
も、また適用し得るものである。
以上述べた如く、本発明はブリュースタ角の性質を利用
して反射光を特定の偏光成分のみとなし、偏光素子によ
って、この成分を通過させず、所望の偏光成分、例えば
散乱光のみを通過検出することができる。従って反射光
に起因する迷光を除去できるため、粒子検出のS/N比を
著しく高めることができる。
して反射光を特定の偏光成分のみとなし、偏光素子によ
って、この成分を通過させず、所望の偏光成分、例えば
散乱光のみを通過検出することができる。従って反射光
に起因する迷光を除去できるため、粒子検出のS/N比を
著しく高めることができる。
また、従来の如くスリットを用いる必要がないため、フ
ローセル内壁面近傍を通過する微粒子も検出でき、計数
効率が下がることはない。
ローセル内壁面近傍を通過する微粒子も検出でき、計数
効率が下がることはない。
第１図は本発明の一実施例を示す光散乱式微粒子計測装
置の概略構成図。第２図、第３図は本発明に係るフロー
セルと照射との関係を示す図。第４図は従来例を示す光
散乱式微粒子計測装置の概略構成図。 11……光源、12……照射光、14……フローセル、14A…
…フローセル側壁、14AA……フローセル外壁、14AB……
フローセル内壁、15……受光系、19……偏光素子。
置の概略構成図。第２図、第３図は本発明に係るフロー
セルと照射との関係を示す図。第４図は従来例を示す光
散乱式微粒子計測装置の概略構成図。 11……光源、12……照射光、14……フローセル、14A…
…フローセル側壁、14AA……フローセル外壁、14AB……
フローセル内壁、15……受光系、19……偏光素子。
Claims (1)
- 【請求項１】フローセル内の試料に光源から出射された
照射光を照射し、受光系を介して前記試料中の微粒子を
光学的に計測する装置において、 前記照射光の前記フローセルに対する入・出射角がブリ
ュースタ角となるようにすることにより、前記フローセ
ル壁面に生じる反射光の偏光成分を一成分だけとし、 しかも、前記偏光成分と異なる偏光成分のみが通過する
ように前記受光系に偏光素子を配置したことを特徴とす
る微粒子計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1094060A JPH0758256B2 (ja) | 1989-04-13 | 1989-04-13 | 微粒子計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1094060A JPH0758256B2 (ja) | 1989-04-13 | 1989-04-13 | 微粒子計測装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02271237A JPH02271237A (ja) | 1990-11-06 |
| JPH0758256B2 true JPH0758256B2 (ja) | 1995-06-21 |
Family
ID=14099990
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1094060A Expired - Fee Related JPH0758256B2 (ja) | 1989-04-13 | 1989-04-13 | 微粒子計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0758256B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB9818348D0 (en) * | 1998-08-22 | 1998-10-14 | Malvern Instr Ltd | Improvements relating to the measurement of particle size distribution |
| FR2907226B1 (fr) * | 2006-10-13 | 2008-12-12 | Rhodia Recherches & Tech | Dispositif d'analyse fluidique,dispositif de determination de caracteristiques d'un fluide comprenant ce dispositif d'analyse,procedes de mise en oeuvre et procede de criblage correspondants |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01263534A (ja) * | 1988-04-15 | 1989-10-20 | Hitachi Ltd | 微粒子計数装置 |
-
1989
- 1989-04-13 JP JP1094060A patent/JPH0758256B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02271237A (ja) | 1990-11-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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