JPH087134B2 - 粒子経路を調べる装置 - Google Patents

粒子経路を調べる装置

Info

Publication number
JPH087134B2
JPH087134B2 JP4082501A JP8250192A JPH087134B2 JP H087134 B2 JPH087134 B2 JP H087134B2 JP 4082501 A JP4082501 A JP 4082501A JP 8250192 A JP8250192 A JP 8250192A JP H087134 B2 JPH087134 B2 JP H087134B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light beam
particles
light beams
phase shift
light
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP4082501A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0694596A (ja
Inventor
ジョン・サミュエル・バチェルダー
ドナルド・マイケル・ドケーン
フィリップ・チャールズ・ダンビー・ホッブス
マーク・アラン・タウンベンブラット
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.)
International Business Machines Corp
Original Assignee
International Business Machines Corp
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 International Business Machines Corp filed Critical International Business Machines Corp
Publication of JPH0694596A publication Critical patent/JPH0694596A/ja
Publication of JPH087134B2 publication Critical patent/JPH087134B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/02—Investigating particle size or size distribution
    • G01N15/0205—Investigating particle size or size distribution by optical means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/02—Investigating particle size or size distribution
    • G01N15/0205—Investigating particle size or size distribution by optical means
    • G01N2015/0238—Single particle scatter
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N2021/1757—Time modulation of light being essential to the method of light modification, e.g. using single detector
    • G01N2021/1759—Jittering, dithering, optical path modulation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/47—Scattering, i.e. diffuse reflection
    • G01N2021/4792—Polarisation of scatter light

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、小さな粒子の検出に関
し、より具体的には、粒子が移動しているフロー・セル
中の粒子の位置を調べるためのシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】光の波長に比べて小さい粒子を検出する
ための粒子カウンタ及びその他の機器は、通常、光ビー
ムの焦点で粒子を検出しなければならない。その結果得
られる信号の強度は、光ビームをきわめて小さい強度領
域に焦点合わせさせることによって高められる。このよ
うなシステムでは、粒子は、低い流速のときでも、焦点
領域を十分に高速に横切り、機械的振動及び他の雑音源
の時間定数に比べて粒子通過時間が短くなる。さらに、
検出容積を、光学素子と流体の間の窓から遠く離れた、
粒子を含む流体の領域に隔離させることができる。
【０００３】光ビームが感知容積全体を通して一様でな
い場合、感知容積の異なる部分の流体中を通過する同じ
サイズの粒子が、異なる信号を生ずることは避けられな
い。その効果の最も簡単な矯正法は、容積全体を通じて
粒子に対する光学的応答が基本的に一定となるように、
十分に小さいオリフィスを通して流体の流れを制限する
ことである。これは、強く焦点合わせされたシステムで
は現実的ではない。なぜなら、小さいオリフィスは閉塞
を避け難く、このように小さなオリフィスを通過する流
体は、大きな圧力降下を示し、オリフィス壁が光路と干
渉するからである。
【０００４】従来技術は、粒子または粒子の集まりから
の「散乱」光の強度測定によって粒子を検出する、多く
の機器及び方法を例示している。「順方向」の散乱光
は、一般に、入射光ビームが存在するためにそのような
測定ができない。順方向の散乱光は「明視野」光とも呼
ばれる。明視野が（たとえばマスキングによって）排除
されると、「暗視野」散乱光パターンが生ずる。しかし
ながら、小粒子からの順方向散乱明視野と、合焦された
入射光ビームの間の関係は、その粒子が入射光ビームの
位相シフト及び減衰を引き起こすような関係であること
が知られている。この減衰は、消光効果と呼ばれる。
【０００５】米国特許第５０６１０７０号（特開平１ー
２９２２３４号公報）では、入射光ビームの順方向視野
が受ける位相シフトを使って、流体内の泡と粒子を区別
している。上記特許は、焦点合わせされた単色光ビーム
内の小さい誘電体粒子が、遠視野入射光ビームと同一位
相象限の散乱された波を生ずることを開示している。順
方向の散乱光は、１つのビームと他のビームとの間の位
相シフトを測定する干渉計を使用して検出される。バチ
ェルダー（Batchelder）らによる類似の教示は、Applie
d Physics Letters, Vol.55, NO.3, July 1989, pp.215
-217 に出ている。
【０００６】米国特許第５０３７２０２号（特開平４ー
２３２４４２号公報）では、１対の入射光ビームが受け
る位相シフト及び消光を使って、流体内の粒子の特徴を
調べている。これら２つの光ビームは、直角偏光され、
そして、これらの光ビームから生じられる信号の変化
（粒子がそこを通過するときに起こる）を用いて、粒子
を屈折率に関して分類し識別することができる。
【０００７】上記の特許で使用する順方向視野とは対照
的に、暗視野散乱光をもっぱら使用する多くの粒子測定
システムでは、小粒子から生じられた信号は、粒子の軌
跡に依存する。粒子の軌跡が光ビームの焦点面から移動
する場合、信号波形が変化する。これらの変化によっ
て、解析しにくい一様でない波形が生じる。
【０００８】このような一様でない波形を補償する１つ
の方法は、"Laser Technique for Simultaneous Partic
le-Size and Velocity Measurements", Optics Letter
s, Vol.3, No.1, pp.19-21,（1978）及び米国特許第４
２５１７３３号においてハールマン（Hirleman）によっ
て記述されている。ハールマンは、粒子が２光ビーム式
光学系を通過するとき、検出された光散乱が如何にいく
つかのピークを示すかを記述している。粒子の軌跡は、
それらの２つのピークの高さから求められる（上記特許
の図４及び Optics Letters 所載論文の図３参照）。
【０００９】これより多少複雑な軌跡補正システムが、
米国特許第４６３６０７５号に記述されている。上記特
許では、直角偏光の同軸光ビーム及び一致する焦点面を
使用しているが、スポット・サイズは異なる。上記特許
のセンサでは、粒子サイズを得るために大きい方のスポ
ットから信号を取る前に、緊密に焦点合わせされたスポ
ットからの信号がしきい値を超えることが必要である。
【００１０】米国特許第４６６２７４９号では、光ファ
イバ・プローブを使用して、フリンジ・イメージを測定
ゾーンに投影し、粒子が測定ゾーンを横切るときに起こ
る光摂動を感知している。これらの摂動を使って、速度
の計算または粒子のサイズを計算する。
【００１１】いくつかの特許が、複数の光ビームを使っ
た、粒子軌跡、及び速度などの他のパラメータの決定を
例示している。しかしながら、一般に、それらの特許
は、暗視野法を使用しており、得られる光強度が最大に
利用できない。米国特許第４３８７９９３号では、異な
る焦点スポット・サイズの同心円状入射光ビームを使っ
て、粒子の軌跡が大きい方の光ビームの中心にあるかど
うかを調べる、暗視野法を記述している。米国特許第４
５３７５０７号では、焦点スポット・サイズの異なる交
差光ビームが、変動する強度パターンをもつ検出領域を
形成する、暗視野法を記述している。米国特許第４５４
０２８３号では、２つの入射光ビームを交差させて干渉
パターンを設定し、そして、粒子がこの干渉パターンを
通過するときに変動する信号を生じる暗視野システムを
記述している。米国特許第４７６４０１３号は、散乱光
の２つの偏光成分相互間の位相差を調べる暗視野法を記
述している。
【００１２】米国特許第４７８８４４３号は、粒子を含
む流体に単一の光ビームを投射する、暗視野システムを
記述している。散乱光を電気信号に変換し、それをカウ
ントして粒子の直径または濃度を算出する。米国特許第
４８５４７０５号は、異なる焦点スポット・サイズの同
心円光ビームを同一焦点をもつ検出光学系を使用して粒
子の軌跡を調べ、それによってさらに検出容積を制限す
る、別の暗視野システムを記述している。また、米国特
許第４９２７２６８号では、サイズの異なる幾つかの焦
点スポットを使って、粒子が大きい光ビームの中心部分
を通過するかどうかを調べる暗視野法を記述している。
位置合せの問題を軽減するために光ファイバが使用され
ている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、明視
野検出システムを使って、粒子を検出し、かつ粒子の軌
跡を調べる光学システムを提供することである。
【００１４】本発明の他の目的は、流体中の粒子を検出
し、光ビームの焦点面内にない粒子軌跡を補償する、光
学システムを提供することである。
【００１５】本発明の他の目的は、粒子の流れの方向が
既知および未知であるとにかかわらず、光ビームと粒子
との相互作用から生ずる消光を測定するための光学シス
テムを提供することである。
【００１６】本発明の他の目的は、光路内の人工物が打
ち消されて、光ビームと粒子との相互作用から生ずる消
光を測定するための光学システムを提供することであ
る。
【００１７】
【課題を解決するための手段】位相シフトまたは消光信
号あるいはその両方を使って粒子の軌跡を決定する、明
視野粒子位置決定用の光学系が開示される。第１の実施
例では、１対の直角偏光光ビームが、ある角度で粒子の
流れ経路と交差する軸に沿って位置付けされる。これら
の光ビームが流れ経路を出た後に、光学系が、これらの
光ビームを再結合する。結合された光ビームは、粒子が
これらの光ビームの１本と交差する場合、楕円偏光を示
す。明視野検出器は、結合された光ビームの偏光成分を
検出し、光ビームの各成分間の位相シフト信号を提供
し、対応する信号をプロセッサに供給する。プロセッサ
は、位相シフト信号から、流れ経路内の粒子の位置を示
す信号の非対称性を決定する。本発明の別の実施例で
は、光ビームの位相シフトから生ずる信号を調べ、光ビ
ームの焦点面からの粒子の距離に依存する補正係数を決
定する。別の実施例では、ディザ（dithering）システ
ムを使用して、１本または複数の光ビームを粒子を横切
って円状に移動させ、その軌跡または位置を決定できる
ようにする。
【００１８】
【実施例】以下に述べる光学系は、焦点合わせされたコ
ヒーレント光ビーム内に粒子が存在することから生ずる
位相シフトまたは消光情報あるいはその両方を使用す
る。それらの量は、光ビームの順方向に散乱された光波
の複素数の実数部分及び虚数部分に対応する。位相シフ
ト及び消光効果の基礎理論の説明は、上記の同時係属の
米国特許第５０３７２０２号（特開平４ー２３２４４２
号公報）に出ている。
【００１９】図１に示した本発明の実施例は、前記の米
国特許第５０３７２０２号に示された実施例に類似して
いる。図１の実施例は、いくつかの点で異なる。すなわ
ち、光ビームの相互の配置、及び粒子の流れ経路に対す
る光ビームの配置、及び光ビームからの信号入力に応答
する制御用マイクロプロセッサの働きが異なる。
【００２０】レーザ１０が、その光ビーム１２をミラー
１４に向ける。そこで光ビームは反射されて、１／４波
長板１６を通過し、ビーム拡大器１８に入る。拡大され
た光ビームは、ノマルスキ・ウェッジ２０に入る。そこ
で、直角偏光成分が発散されて、２本の実質的にオーバ
ーラップする光ビーム２２及び２４になる。両方の光ビ
ームは、レンズ２６によって焦点合わせされて、粒子３
０が通り抜けるフロー・セル２８に入る。レンズ２６に
よって、２つの独立な焦点合わせされたスポットが（粒
子３０の位置と実質的に一致する）焦点面に現れる。こ
れらのスポットは、セル２８の拡大平面図で３２及び３
４として示されている。焦点合わせされた１つの光ビー
ム中を通り抜ける粒子は、位相シフト及び消光の変化を
引き起こすが、他の光ビームには、この光ビーム中に入
るまで影響を与えない。
【００２１】２本の光ビームは、セル２８から出ると、
これらは焦点合わせレンズ３６を通過し、第１のノマル
スキ・ウェッジ２０と同じ向きの第２のノマルスキ・ウ
ェッジ３８に入る。そこで、２つの光ビームは再結合さ
れて、単一の拡大された光ビーム４０になる。
【００２２】セル２８内に粒子が存在しない場合、光ビ
ーム２２及び２４の垂直及び水平の偏光成分は等しい
が、位相が９０度ずれており、その結果、円偏光光ビー
ム４０になってノマルスキ・ウェッジ３８から出てく
る。一方、セル２８内で焦点合わせされた光ビームの１
つの焦点面内に粒子３０が存在する場合は、その光ビー
ムは位相シフトを受け、そして第２のノマルスキ・ウェ
ッジ３８から出るとき、楕円偏光された合成光ビーム４
０を生じる。
【００２３】合成光ビーム４０は、（ノマルスキ・ウェ
ッジ２０及び３８に対して４５度傾いた）ウォラストン
・プリズム４２を通過し、そしてこのプリズム４２は、
元のノマルスキ軸に対して４５度の角度の偏光成分に分
離する。楕円偏光の一方の軸をもつ光ビーム４１’は光
検出器５２に入射され、直交して偏光された光ビーム４
３’は光検出器５４に入射される。光検出器５２及び５
４は、それぞれ入射光ビーム４１’及び４３’の強度を
示す信号を発生し、そしてこれらの出力は、減算演算増
幅器５６に送られる。次に、増幅器５６から出た差信号
は、プロセッサ６０に送られて処理される。
【００２４】図２を参照して、光ビーム３２及び３４の
向き、及び両方の光ビームと粒子の流れ経路との関係に
ついてより詳細に検討する。光ビーム３２は、（矢印６
２で示すように）軸７０に沿った偏光を示し、光ビーム
３４は（矢印６４で示すように）軸７０に垂直な偏光を
示す。１対の粒子流れ経路が示されており、一方の流れ
経路６６は光ビーム３２の光学軸に接近し、他方の流れ
経路６８は左にずれている。光ビーム３４は、両光ビー
ムの光学軸を結ぶ直線７０と、流れ経路６６及び６８の
方向との間で測定される角度だけ光ビーム３２からずれ
ていることに留意されたい。その角度は「ねじれ」角と
呼ばれ、フロー・セル２８内部の検査容積を規定する。
【００２５】ねじれ角によって、粒子が両光ビームを横
断するとき、両光ビームがどれだけ粒子をとらえるが決
まる。したがって、重要なのは、光ビーム３２と３４の
両光学軸の、ｘ軸に沿った距離である。その距離は、光
ビームウェスト×ねじれ角の正弦である。両光ビームが
ビーム・ウェストだけ分離している場合、約５度から４
５度の間のねじれ角で、このシステムは機能することが
できる。ねじれ角を約１５度から２０度の間に、最適値
としては１７度に設定することが好ましいことが分かっ
た。ねじれ角が１７度の場合、光ビーム３２と３４の両
光学軸の間のｘ軸投影距離はｓｉｎ１７°すなわち０．
１５×（光ビーム直径）である。５度のときは、ｘ軸投
影距離は０．０４×（光ビーム直径）であり、４５度の
ときは０．３５×（光ビーム直径）である。
【００２６】最初に、粒子が流れ経路６６を通って光ビ
ーム３２及び３４中を通り抜けると仮定する。上で指摘
したように、光ビームの光学軸から粒子迄の距離に応じ
て、光ビーム中を通り抜ける粒子は、その光ビーム中に
位相シフトを生じさせる。さらに、光ビーム相互の位相
シフトによって楕円偏光の合成光ビームが生ずることを
思い出されたい。楕円偏光成分は、ウォラストン・プリ
ズム４２で分離され、１対の光検出器５２及び５４に入
射される。したがって、粒子が経路６６上で光ビーム３
２中を通り抜けるとき、そこで位相シフトが生ぜられ、
この位相シフトが楕円偏光成分４１’及び４３’の強度
の変化を引き起こす。
【００２７】粒子が検出器５２及び５４に入射すると、
各検出器が双極性信号を発生することを理解されたい。
規定された偏光軸を感知する単一の検出器を使って適当
な双極性位相シフト信号を発生することもできるが、２
つの検出器を使用すると、差動増幅器５６でこれらの信
号から共通の雑音を除去し、単一の双極性信号をプロセ
ッサ６０に与えることができるようになる。
【００２８】前述のように、１つの粒子が次々に各光ビ
ーム中を通り抜けるとき、各検出器は正と負のパルスを
発生する。これは、このシステムが基本的に粒子によっ
て生じられる位相シフトを測定するからである。粒子が
第１の光ビーム中にあるとき、粒子は（通常）その光ビ
ーム中で、第２の光ビームに対する位相遅れを生じる。
これは、一方の検出器からの信号の降下、及び他方の検
出器からの信号の上昇として示される。粒子が第２の光
ビーム中にあるとき、その粒子が第２の光ビームに生じ
る位相遅れは、第１の光ビーム中の位相進みと区別でき
ず、第１の検出器では信号が上昇するが、第２の検出器
では信号が減少する。より詳細に説明すると、一方の光
ビームが垂直に偏光され、他方の光ビームが水平に偏光
され、そして一方の光ビームの位相が他方の光ビームに
比べて９０度遅れていると仮定する。粒子が存在しない
場合、感知容積から円偏光が発生し、それは線形偏光子
を光ビーム中でどんな向きに置いても同じ量のパワーを
伝えるという特徴をもつ。解析用偏光子が４５度になっ
ていると仮定する。２つの光ビームの間の位相遅れが１
８０度に増大した場合、第１の光ビームの＋ｙ成分は第
２の光ビームの−ｘ成分と同じ位相になる。この結果、
線形偏光は、粒子が全く解析偏光子を通らないような向
きになり、検出器は信号強度の大きな降下を検出する。
同様に、位相遅れが０度に減少した場合、出力は＋ｙ＋
ｘ方向で直線偏光されるので、すべての光が検出器に当
たり、検出器は円偏光された正常な場合の２倍の信号を
検出する。
【００２９】要約すると、粒子が光ビーム３２または３
４のいずれかに入るまで、差動増幅器５６の出力はほぼ
零である。粒子が光ビーム３２に入り、この中を通過す
ると、位相シフトが生じられ、光ビームの偏光軸の変化
を引き起こす。その結果、増幅器５６からの出力は、図
３の波形７２になる。粒子が引き続き経路６６上で光ビ
ーム３４中を通過するとき、その結果生じる位相シフト
は、光ビーム３４の偏光軸の楕円率の変化を引き起こ
す。この変化が感知され、増幅器５６の出力は図３の波
形７４になる。経路６６が光ビーム３２と３４の両光学
軸の二等分線（図示せず）に近づくほど、波形７２と７
４の形状は同じに近づく。
【００３０】一方、粒子が光ビーム３２及び３４中を通
る経路６８を取る場合、増幅器５６から生じる波形はそ
れぞれ曲線７６及び７８になる。したがって、増幅器５
６からの連続波形を解析及び比較することによって、光
ビーム３２及び３４から粒子軌跡迄の距離が求められる
ことがわかる。したがって、プロセッサ６０は、これら
の波形をディジタル形式に変換した後、信号ピークの比
を調べ、粒子の離軸距離を求める。
【００３１】前記の米国特許第５０３７２０２号に記載
されているように、検出器５２及び５４（図１）の出力
を加算して、消光信号を発生することができる。雑音が
減少した最適の消光信号を得るために、フロー・セル２
８からの光ビームの一部分を分岐させて、別のウォラス
トンを通過させ、光ビーム３２のスポットに対応する光
ビームが一方の検出器に入り、スポット３４に対応する
光ビームが他方の検出器に入るようにすることができ
る。次にその結果得られる信号の差を感知することによ
って、双極性消光信号を導出することができ、信号ピー
クの高さを使って粒子の軌跡を調べることができる。
【００３２】実際の離軸距離は、信号ピーク比から解析
的には計算できない。したがって、プロセッサ６０に、
既知の離軸距離について計算された比のテーブルを設け
る。実際の比の測定値をそのテーブルと比較し、補間法
を用いて実際の距離を求める。テーブルの値を計算する
方法については、下記の節で考察する。
【００３３】１７度のねじれ角の選択はランダムになさ
れたのではない。ねじれ角が大きくなるほど、粒子の軌
跡の計算精度は大きくなる。ねじれ角が非常に小さい場
合、電気的雑音が測定された非対称性をぼやかす傾向が
あるので、軌跡の補正が難しい。大きな波形ピークと小
さな波形ピークの最大比が３対２の場合にねじれ角１７
度を見出すようにこのシステムの性能をモデル化する
と、通常、粒子直径測定精度は約１０％となる。これは
また、センサのカウント統計を改善する最適の検査容積
を与える。ねじれ角が増大するにつれて、使用可能な検
査容積は減少する。（測定できる軌跡の幅が狭くな
る）。
【００３４】図４は、フロー・セル２８のＺ軸に垂直な
方向から見たレンズ２６及び３６と光ビーム３２及び３
４の関係を示す。両光ビーム３２及び３４は、レンズ２
６によって焦点面８０上に焦点合わせされる。焦点面８
０と一致する流れ経路をもつ粒子は、焦点面８０におけ
る光ビーム３２及び３４が所定の光ビームサイズである
ため、常に（図３に示すように）一定幅の信号を発生す
る。他方、焦点面８０から一定の焦点外れ距離だけ離れ
た所を通過する粒子（たとえば経路８２）は、増幅器５
６から出る信号波形幅に歪みを生ずる。
【００３５】図５に示すように、（光ビーム３２及び３
４に対して図２の経路６６で示すような向きの）経路８
２上で光ビーム３２及び３４中を通り抜ける粒子は、図
５の８４に示すような信号波形を生ずる。一方、流れの
経路が焦点面８０と一致する同様の向きの粒子は、８６
に示すような波形を生ずる。粒子軌跡の焦点面８０から
のずれを調べるために、波形８４及び８６の幅を比較し
て、補正係数を生じる。
【００３６】各波形は、その最大値の１／２における波
形幅の測定値によって区別される。この測定値を、「半
値幅」あるいはＦＷＨＭと呼ぶ。波形８４の半値幅を線
８８で示し、波形８６の半値幅を線９０で示す。曲線８
６（すなわち、粒子経路が焦点面８０に一致している）
の半値幅は、事前に計算され、（図１に示す）プロセッ
サ６０の内部に記憶されている。曲線８４の半値幅が
（測定後に）計算されると、半値幅８８と半値幅９０の
比を計算し、その比から補正係数を得る。この補正係数
は、焦点面から粒子経路迄の焦点外れ距離に直接関係す
る。
【００３７】最初に、焦点外れ距離を、図４及び図５に
関して説明したパルス幅法によって調べ、次に、図２及
び図３に関して説明した非対称性の計算から最も焦点面
に近接する距離（離軸距離）を調べる。次に、粒子軌跡
に対してパルス高さを補正し、それによって正確な「ビ
ンニング」信号、すなわち粒子が焦点内でかつ軸上で完
全な軌跡をもつ場合に発生するはずの信号を発生するこ
とができる。上記の補正係数の例及び使用の方法は、本
明細書で後述する「変形例」の第４部に示す。
【００３８】さらに、粒子の軌跡がさらに軸から離れる
と、または焦点からはずれると、測定しなければならな
いパルス高さはより小さくなることに留意されたい。バ
ックグランドの雑音レベルのために、軌跡を精密に決定
するには信号が小さすぎるという限界に達する。大きな
粒子よりも小さな粒子（すなわち、小さな信号を発生す
る）の方がこの限界に早く達する。したがって、大きな
粒子は、小さな粒子よりも軸から離れていても、または
焦点から外れていても検出することができる。すなわ
ち、検査容量は粒子サイズに依存する。所与のサイズの
粒子の濃度を正確に調べるためには、この検査容量が判
明しなければならない。上述の補正によって、粒子があ
たかも完全な軌跡をとったかのような信号を生じること
ができることを思い出されたい。しかしながら、生じら
れる信号の強度は、完全な軌跡と仮定すると、（離軸軌
跡の影響なしに）粒子のサイズに関係する。検査容量
は、許容される離軸距離（非対称性）のテーブル及び許
容される焦点外れ距離のテーブルを粒子サイズの関数
（信号レベル）として使用することによって、調べられ
ることができる。したがって、補正後の粒子信号レベル
が与えられているとして、粒子の離軸距離または焦点外
れ距離がテーブルに記憶された所定の値より大きい場
合、粒子信号はおそらくバックグランドの雑音レベルに
よる破壊のために無視される。許容される距離は、種々
なの粒子サイズについての信号対雑音レベルによって調
べられる。
【００３９】図１の光学システムは、１対の固定された
コヒーレント光ビームを使用して光ビームの軌跡を調べ
る。図６に、単一の光ビームを使ってどのように軌跡測
定が行えるかを示す。図６のシステムは、単一の光ビー
ムを非常に迅速に振動（dither）する。この場合、振動
周期は、粒子が光ビーム中にある時間よりもずっと短
い。したがって、振動経路を横断する粒子は、振動周波
数で振動する信号バーストを発生するので、この信号を
分離するためにバンド・パス法または位相ロック法を使
用する。振動軸を流れの方向に対してある角度に向ける
ことによって、粒子の軌跡は図１に関して説明したのと
同様に計算できる。
【００４０】レーザ１００（図６）が光ビームを発生
し、それを分割して、基準光ビーム１０２及び主光ビー
ム１０４を得る。基準光ビーム１０２は、光検出器１０
６によって検出され、差動雑音消去増幅器１０８に供給
される。主光ビーム１０４は、レンズ１１０によって音
響光学デフレクタ１１２上に焦点合わせされる。このデ
フレクタは、振動電圧源１１４に応じた光ビームを偏向
させる。振動光ビーム１１６は、レンズ１２０によって
平行にされ、フロー・セル１２２を通過する。
【００４１】フロー・セル１２２のＹＺ平面の平面図
を、１２４に示す。振動光ビーム１１６は、実際には、
ガウス分布の強度を示す光ビームである。したがって、
内円１２６は、最高強度の領域を示し、外円１２８はガ
ウス強度の外縁部の範囲を示す。光ビーム１１６は、位
置ａとｃの間で、流れ経路１３０と振動軸１３２の間の
角度によって示されるねじれ角で振動される。
【００４２】上述のように、振動光ビーム１１６は、粒
子がこの光ビーム内に存在している時間に比べて大きい
周波数で振動され、したがって粒子がフロー・セル１２
２を通過する間に１つの粒子を何回も横切る。したがっ
て、粒子がセル１２２内で点ｂの位置する場合、粒子は
光ビーム１１６中に、振動周波数として変動する光ビー
ムの消光の変化を生じる。
【００４３】光ビーム１１６が検査セル１２２から出る
と、レンズ１３４によって光検出器１３６上に焦点合わ
せされる。光検出器１３６からの信号が、雑音消去増幅
器１０８に印加され、そこで光検出器１０６から提供さ
れる基準信号との差が計算される。雑音消去増幅器１０
８の出力は、粒子が振動光ビーム１１６を横切って時間
とともに変動する消光信号を発生するまで、ほぼ０であ
る。
【００４４】増幅器１０８からの波形出力を図７の曲線
１５０で示す。曲線１５０の形状は、光ビーム１１６が
点ｂで粒子上に中心合せされたとき光ビーム１１６の消
光が最大となり、その点で光検出器１３６からの消光信
号が最小になることに気づけば理解できる。したがっ
て、雑音消去増幅器１０８から得られる出力は（差信号
であるので）、光ビーム１１６が点ｂで粒子上に中心合
せされたとき最大値をとる。光ビーム１１６が点ａを横
切るとき、雑音消去増幅器１０８からの出力は、０には
戻らない。というのは、粒子が光ビーム１１６の外縁領
域１２８内に存在するため、粒子が依然として光ビーム
１１６の消光に影響を与えるからである。光ビーム１１
６が点ｃに戻ると、粒子は外縁領域１２８内にないの
で、雑音消去増幅器１０８からの出力は０になる。
【００４５】波形１５０が、アナログ−ディジタル変換
器１４０に印加され、その出力がプロセッサ１４２に印
加される。プロセッサ１４２内で、光ビーム１１６がそ
れぞれ点ａ及びｃに達したとき波形１５０をサンプルす
るために、周期的信号１５２が発生される。サンプリン
グ信号１５２と振動電圧１５４の関係は、図７の中段の
波形図に見られる。かくして、電圧サンプルが、時間間
隔ｔで波形１５４から生じられる。プロセッサ１４２は
サンプルされた各電圧を記憶し、フロー・セル１２２を
通過する粒子について図６で発生された波形に対応する
波形を得るために、より長い時間間隔Ｔにわたる信号を
生じる。したがって、この発生された信号１５６は、２
本の静的光ビームによって得られた波形と同じになり、
そして同じ方法を用いて、粒子の離軸位置、焦点外れ位
置、並びに発生された信号及び容積の補正を求めること
ができる。
【００４６】図６に示した実施例から生ずる１つの問題
は、汚れたフロー・セル・ウィンドウなどの異方性媒体
がその光ビーム経路内にある場合、粒子が存在していな
くても振動光ビーム１１６が信号を発生することであ
る。このような偽信号は、機器の感度を低下させる恐れ
がある。このようなバックグランド雑音を消去すること
のできる実施例を図８に示す。図８の実施例では、検査
容積を最大にするために、振動方向を流れと垂直な向き
にすることが好ましい。図８のシステムで、図６のシス
テムの各部分と同じ部分には同様の番号を付けてある。
【００４７】発振器１６０は、対称形の交流信号（たと
えば正弦波または三角波）を発生し、それを加算回路１
６２に印加する。加算回路１６２への別の入力は、ロッ
クイン増幅器１６４及び積分器１６６から印加される。
また発振器１６０の出力は、基準値としてロックイン増
幅器１６４にも印加される。加算回路１６２からの出力
は、振動電圧が乗る直流レベルであり、電圧制御式発振
器１７０に印加され、発振器１７０の出力が制御信号と
して音響光学デフレクタ１１２に印加される。図６のシ
ステムと同様に、音響光学デフレクタ１１２は、レーザ
光ビームを所定の振動周波数で粒子流れ経路を横切って
前後に移動させる。図６に関して、検査セル１２２内に
存在する粒子が、雑音消去増幅器１０８に振動周波数で
発振する信号を発生させることを思い出されたい。
【００４８】角振動数ωでｘ方向でピーク間距離２ｂで
正弦波形で振動された直径ａの１／ｅ2の円形ガウス・
レーザ光ビームを使用した場合の、位置（ｘ、ｙ）での
消光断面積がσＴの小粒子では、消光光電流は次式で表
される。
【数１】
【００４９】ここで、Ｉ0は全直流光電流である。これ
の基本成分は次式で表される。
【数２】
【００５０】電圧制御式発振器１７０用のフィードバッ
ク制御回路の動作は、音響光学セル１１２の回折効率が
振動数によって変動することに依存し、そしてその振動
数帯域の中心部近くで最高であり、帯域の周縁部に近づ
くにつれて滑らかに減少する。この応答特性を、図９の
１７２に示す。この図から、中心振動数より高い振動数
（ｆ＋）で音響光学セル１１２が変調すると、一方の位
相の光変調が起こり、中心振動数より低い振動数（ｆ
−）で変調すると、光ビームの反対位相の光変調が起こ
ることがわかる。この特徴によって、フィードバック回
路は、汚れその他の人工物によって発生する持続的振動
信号を消去することができる。さらに、フロー・セル１
２２内の粒子によって発生される信号にフィードバック
の影響が及ばないようにするために、ネットワークの応
答時間を長くして、粒子によって発生される振動がフィ
ードバック・ネットワークの応答時間に比べて短くな
り、フィードバック回路の作用を受けて消去される前に
プロセッサ１４２に渡されるようにする。
【００５１】図８に戻って、光路中の人工物が振動周波
数で継続的な振動信号を発生すると仮定して、雑音消去
増幅器１０８の出力がロックイン増幅器１６４に供給さ
れる。増幅器１６４は、基本的に位相感受性検出器であ
る。発振器１６０からの発振信号は、別の入力としてロ
ックイン増幅器１６４に印加される。発振器信号と雑音
消去増幅器１０８からの入力の積が、長い時間定数をも
つ積分器１６６に入力として印加される。積分器１６６
からの出力は、雑音消去増幅器１０８の出力の同相基本
成分の振幅に比例する、直流レベルである。この直流レ
ベルは、加算回路１６２を介して電圧制御式発振器１７
０に供給され、それに応じて発振器１７０の周波数が変
化する。その結果、音響光学セル１１２に印加される周
波数が変化し、その回折効率が図９に示した特性に従っ
て変化する。
【００５２】印加される振動数が増大する場合、回折効
率は特性曲線１７２に従って変化する。このとき増幅器
１０８の出力は、振動電圧に対して１８０度の位相を示
す。他方、印加される周波数が中心周波数から減少する
場合、回折効率は減少し、増幅器１０８の出力は振動電
圧と同位相になる。位相シフトは常に０度または１８０
度である。
【００５３】雑音消去増幅器１０８からの出力が振動電
圧と同位相の場合（中心振動数ｆ0より下）、ロックイ
ン増幅器１６４は、Ａ Ｃｏｓ０に比例する正の直流出
力を発生する。ただし、Ａは信号の振幅であり、０は入
力信号間の位相角差である。正の直流電位が、加算回路
１６２を介して電圧制御式発振器１７０にフィードバッ
クされ、その周波数を増大させる。この周波数が中心周
波数ｆ0を超えると、位相角は１８０度に切り替わり、
フィードバックによってロックイン増幅器１６４は負の
直流出力電位を発生する。この電位が、電圧制御式発振
器１７０にフィードバックされ、その周波数を減少させ
る。したがって、人工物が負−正（０度）の基本成分を
与える場合、ロックイン増幅器の出力が０になるまで
（すなわち、人工物の寄与が０になるまで）積分器の出
力が増大する。１８０度の人工物信号についても同様で
ある。このフィードバック・ループの作用によって、基
本振動数でゆっくり変動するバックグランド信号は確実
に消去される。
【００５４】したがって、このシステムは、その光学的
諸性質のゆっくりした変化の影響を受け難い。フロー・
セル中の粒子によってシステム内で誘発される信号は、
低速のフィードバック応答がそれに応答できないほど迅
速に発生する。その結果、（図６に示した振動光ビーム
から生じられる）粒子だけを示す出力信号が端子１８０
で発生する。出力端子１８０は、図６に示したように、
アナログ−ディジタル変換器１４０及びプロセッサ１４
２に接続されている。
【００５５】上述のシステムは、特に、流れ方向が既知
のまたは調べることが可能な粒子の特徴付けに適する。
粒子が運動していない場合、または既知の方向または定
常的方向で運動していない場合、「流れ」次元を光ビー
ムの運動に追加しなければならない。というのは、粒子
運動には「流れ」次元は存在しないからである。さら
に、光ビームに対する粒子の相対的位置が既知または調
べることが可能となるように、光ビームを十分に速く振
動させなければならない。
【００５６】図１０及び図１１に、非流動システムに使
用できる、または流れ方向（もしあれば）が未知であ
る、２光ビームシステムが示されている。以下の説明か
ら明らかになるように、１対の光ビームが、これらの光
ビームの両光学軸を結んだ想像上の直線に対して傾いた
方向に沿って振動させられる。したがって、図１０の２
１０（フロー・セルの拡大平面図）に示すように、互い
に直交して偏光された光ビーム１９０及び１９２の光学
軸は想像上の直線１９４と交差する。これらの光ビーム
は、それらの走査が矢印１９６で示すｙ方向に沿うよう
に制御される。この走査によって、線１９８で示す検査
容積が形成される。検査セル２１０の内部の粒子１９９
は、光ビーム１９０及び１９２が方向１９６に沿って往
復運動するとき、それらの光ビームと交差する。
【００５７】振動の波形が曲線２３０に示した通りであ
る場合（図１１参照）、光ビーム１９０及び１９２が粒
子１９９と交差するとき、粒子１９９は波形２３２及び
２３４を発生させる。波形２３２及び２３４の位相が反
対向きになっているのは、光ビーム１９０及び１９２が
波形２３２中では上向きの方向に移動し、波形２３４中
では下向きの方向に移動する結果である。
【００５８】上述の光ビーム移動及び信号は、図１０の
システムによって以下のようにして発生される。レーザ
２００が、ノマルスキ・ウェッジ２０２の軸に対して斜
めの光ビーム偏光を発生する。ノマルスキ・ウェッジ２
０２からの出力は、検流計制御式ミラー２０４に向かう
２つの発散偏光を示す。ミラー２０４は、２つの偏光ス
ポットを結ぶ想像上の直線１９４からある角度でこれら
の偏光スポットを角度的に振動する。次に、１対のリレ
ー・レンズ２０６が、これらの振動光ビームを焦点合わ
せレンズ２０８に送る。そこで、これらの光ビームは検
査セル２１０に焦点合わせされる。そこから、これらの
光ビームは、集光レンズ２１２を通過し、ウォラストン
・プリズム２１４（軸はノマルスキ・プリズムの軸と整
列している）を通過し、追加のレンズ２１６を通って、
直角偏光された２本の光ビームがそれぞれ光検出器２１
８及び２２０に向かう。そこから、これらの光ビームは
差動増幅器２２２に供給される。その出力を、図１１の
波形２３２及び２３４で示す。
【００５９】図１０に示したシステムは、消光原理に基
づいて動作し、図１のシステムに関して前述したように
波形２３２及び２３４が発生する。差動増幅器２２２か
らの出力は、プロセッサ（図示せず）に供給されて、デ
ィジタル信号に変換され、さらに前述のように解析され
る。
【００６０】検査セル２１０を通過する粒子は、双極性
信号バーストを発生する。このバーストは、粒子が領域
内にある限り持続する。上述したように、個々の信号
は、図１に関して前述したものと同じ非対称双極性信号
である。図１に関して述べたのと同じ数式を使って、こ
のバースト内の個々の信号を解析すると、この領域を通
過する粒子の経路を得ることができる。振動領域内にな
い粒子から不完全な信号が発生する場合、それらの信号
は無視され、２つの完全な双極性信号の欠如によってそ
れが識別される。
【００６１】図１２、図１３、図１４には、非流動（ま
たは未知の流れ方向）粒子について単一の光ビームが何
回も振動させられる本発明の別の実施例を示す。このシ
ステムでは、各振動方向が直交するように１対の光ビー
ム振動手段が配置されている。単一の光ビームを直交す
る２つの方向で迅速に振動させることによって、粒子の
位置に関する情報が得られる。
【００６２】図１２に示したシステムでは、１対の音響
光学変調器３００及び３０２が、一方の変調器がＸ方向
で単一の光ビームを振動させ、他方の変調器がＸ方向に
振動光ビームをＹ方向で振動させるように、対向してい
る。その結果（図１３参照）、光ビーム３０４は検査セ
ル３０６内で円形経路をとる。光ビーム３０４の振動経
路を横切る粒子は、その粒子が時刻ｔ０で（図１４に示
す）振動パターンと交差するとき、最大信号を発生す
る。振動された領域を横切って運動する粒子は、（たと
えば、ｔ０及びｔ１で）２つの最大信号を発生する。そ
れらの信号の半値幅から、上述したように、焦点外れ距
離が求められ、一方、振動信号に対する信号ピークのタ
イミングは、振動パターンに沿った入口点及び出口点を
示す。
【００６３】パターンに入るがそこから出ない粒子、ま
たはパターンのごく近くまで近づくがそこに入らない粒
子は、１つのピークしか生じないので、区別し無視する
ことができる。図１３ｂに示すようなより複雑な振動パ
ターンが示された場合、振動パターン内での粒子の位置
に関する追加の情報を得ることができる。図の振動パタ
ーンは、基本周波数の異なる倍音である、ｘ及びｙ方向
の振動数を使用する（すなわちリサージュ・パターンを
作成する）ことによって得ることができる。
【００６４】＜変形例＞ 第１部 光学システムの説明 この変形例では、２本のガウス形光ビームを通過する粒
子から差分干渉信号が発生したと仮定する。これらの光
ビームの各パラメータは以下の通りである。 スポット：＝１０（ミクロン単位で表したスポット・サイズ（１／ｅ2強度） ） ：＝「であると定義される」
【００６５】スポット・サイズ（または直径）は、強度
が光ビームの中心でのピーク強度の１３．５３％とな
る、焦点面内の光ビームの直径を挟んで向き合った両側
の２つの点の間のミクロン数である。両光ビームは同じ
スポット・サイズをもつと仮定する。
【００６６】 ｗ0：＝スポット／２（ミクロン単位で表したビーム・ウェスト） ビーム・ウェストはスポット・サイズの半分である。
【００６７】 スペーシング：＝１５ （ミクロン単位で表したスポットの中心間スペーシング） 検査すべき容積中を伝搬するとき両光ビームは平行であ
る。それらの光学軸間の距離（ミクロン）がスペーシン
グである。
【００６８】 ねじれ角：＝１７π／１８０（中心線とｙ軸（すなわち、粒子の流れ経路）の 間のラジアン単位で表した角度） ２本の光ビームの中心軸または光学軸は平面を定義す
る。検査されている媒体は、いずれかの光ビームに垂直
に運動し、流れ方向と、２本の光学軸によって形成され
る平面との間の角度がねじれ角の補角になると仮定す
る。たとえば、ねじれ角が０度の場合、可能な軌跡は、
次々に両光ビームの中心を通過するものになる。ねじれ
角が大きくなるにつれ、１つの光ビームの光学軸を通過
する粒子は第２の光学軸からより大きな量だけはずれる
ようになる。
【００６９】ｚ軸はいずれかの光ビームの光学軸に平行
である。ｙ軸は、検査されている物質の流れの方向に平
行である。原点は、２つの光ビームの中点にある焦点面
内にとる。
【００７０】 λ：＝０．７８ レーザ波長（ミクロン） ｎ：＝１．３３ 液体の屈折率 レーザ光ビームが焦点から離れるときに広がる速さは、
レーザ光ビームの波長、及び検査されている媒体の屈折
率に依存する。
【００７１】 ｚ0：＝ｗ0 2・ｎ・π／λ 焦点の深さ（ミクロン単位） ｚ0＝１３３．９２ 焦点の深さは、スポット面積が焦点でのスポット面積の
２倍になる、焦点面のいずれかの側上の距離である。こ
れはレイリー・レンジとも呼ばれる。
【００７２】第２部 測定パラメータ 通常の場合、粒子は、２本の光ビームの２つの光路の間
の位相差を測定する検出器から２つの順次パルスを発生
する。これらの２つのパルスは、粒子が第１の光ビー
ム、続いて他方の光ビームを通過するとき発生する。一
般的に言って、一方のピークは正になり、他方は負にな
る。第１のピークが正になるか否かは、粒子の相対的屈
折率、及び光学及び電子工学の符号規約に依存する。こ
の変形例では、第１のパルスが正であると仮定する。こ
の解析で使用する５つの測定パラメータは以下の通りで
ある。 １）Ｔdiff 第１のピークと第２のピークの間の遅延時
間 ２）Ｔ１ 第１のピークがそのピーク振幅の５０％より
大きかった時間の長さ（半値幅） ３）Ｔ２ 第２のピークがその最小振幅の５０％より大
きかった時間の長さ ４）Ｐｅａｋ１ 第１ピークの最大値 ５）Ｐｅａｋ２ 第２ピークの最小値の絶対値
【００７３】第３部 速度 ２つのタイプの正規化を実行しなければならない。第１
は、上記の遅延時間値が速度に比例して変化するからで
ある。したがって、速度情報（流れ速度及び観測された
粒子濃度を計算するのに役立つ）を抽出し、ピーク幅か
ら除去する。
【００７４】 速度：＝スペーシング／Ｔdiff 測定流速 ＦＷＨＭ１：＝Ｔ１スペーシング／Ｔdiff 第１ピークの半値幅（ミクロン 単位） ＦＷＨＭ２：＝Ｔ２スペーシング／Ｔdiff 第２ピークの半値幅（ミクロン 単位）
【００７５】第２に、最小ピーク高さ（絶対値）と最大
ピーク高さの（信号の非対称性）を、すべての信号につ
いて０と１の間の数になるように正規化する。
【００７６】第４部 焦点面からの距離 粒子が焦点面内にあって２本の光ビームのうちの一方の
光学軸を通り過ぎるとき、生ずるピークの半値幅は以下
の通りである。 ＦＷＨＭ０：＝（スポット）√（ｌｎ（２）） ＦＷＨＭ０＝８．３２６ミク ロン
【００７７】所与の信号における２つの実際のピークの
幅の測定値が１０．４ミクロン及び１１．２ミクロン
（実験による測定値）であると仮定する。以下の式を用
いて、粒子が移動した焦点面からの距離ｚを再構築する
ことができる。 ＦＷＨＭ１：＝１０．４ ＦＷＨＭ２：＝１１．２ ｚ：＝ｚ0・（（ＦＷＨＭ１ ＋ ＦＷＨＭ２）／２ＦＷＨＭ０）2 −１）1/2 ｚ＝１１０．６５７ミクロン
【００７８】この場合、粒子の軌跡は、焦点面から約１
１１ミクロンであった。この結果を使って、以後の離軸
計算のためにスポット・サイズを決定する。 ｗ：＝ｗ0・（（ＦＷＨＭ１ ＋ ＦＷＨＭ２）／２ＦＷＨＭ０） 焦点面から離れたビーム・ウェスト ｗ＝６．４８６
【００７９】第５部 中心軸からの距離 測定可能なパラメータから中心軸（上述のジオメトリで
はｚ軸）までの最接近距離を与える解析的解法はない。
その代わり、様々な最接近距離について各非対称性を予
め計算し、続いて、観測された非対称性を計算済みの非
対称性のテーブルと比較することによって、比較し、補
間して、実際の距離を得ることができる。まず、異なる
初期ｘ位置（ｚ軸への最接近距離）をもつ各粒子が２本
の光ビームを通過するときに生ずる非対称性を計算す
る。
【００８０】 距離の数：＝６０； ｉ：＝０．．距離の数 ｉはインデックス変数であり、０，１，２，．．．，６０である。 ｘi：＝（（スポット＋（スペーシング）ｓｉｎ（ねじれ）・ｉ）／ ｂ＝距離 の数 最接近距離（ミクロン単位） ｘｓ：＝スペーシング（ｓｉｎ（ねじれ））／２； ｙｓ：＝スペーシング（ｃｏｓ（ねじれ））／２
【００８１】変数ｘｓ及びｙｓは、以下の式を簡単にす
るために使用される関数である。２本の光ビームの光学
軸は（ｘｓ，ｙｓ）及び（−ｘｓ，−ｙｓ）で焦点面と
交差する。
【００８２】焦点面内の粒子によって発生される信号は 信号（ｘ，ｙ）：＝ｅｘｐ［−（（ｘ−ｘｓ）2＋（ｙ−ｙｓ）2）／ｗ2］ −ｅｘｐ［（−（ｘ−ｘｓ）2＋（ｙ−ｙｓ）2）／ｗ2］ この信号は、２本の異なる光ビームの各振幅を表す２つ
のガウス関数の差である。
【００８３】所与の離軸距離ｘについて信号のピークの
値を見つけるために、ｙに関して信号の微分をとり、こ
れを０に等しく置き、位置ｙについて解く。２つのピー
クがあるので、導関数が０になる位置は２つ可能であ
る。第１の値を得るためにｙに関するスペーシングの初
期値を使用する。
【数３】
【００８４】負のピークについても同じことを行う。
【数４】
【００８５】正のピークと負のピークの比は、最接近距
離での非対称性を与える。
【数５】
【００８６】第６部 サイズ補正 粒子の軌跡を得る目的は、粒子が２本の光ビームのちょ
うど中心を通らなかったことから生ずる信号サイズの誤
差を除去することである。これは、補正係数を計算する
ことによって達成される。この補正係数とは、粒子信号
の２つのピークのうちの大きい方の高さにその値をかけ
ると、粒子が精密にｚ軸を通過した（それによって対称
信号が生じ、正のピークと負のピークは等しいサイズに
なる）場合に生ずるはずのピーク高さが得られるような
倍数である。
【数６】
【００８７】第７部 容積補正 次に、所与のサイズの粒子を見ることができる最大離軸
距離を計算する。これによって、そのサイズの粒子の有
効検査容積が設定される。
【００８８】たとえば、水中のポリスチレン球（しばし
ば較正に使用される）は、粒子直径の三乗に比例する位
相信号を発生する。直径ｓｉｚｅ１の粒子は、ｙ−ｚ平
面から距離ｘ１の所で検出可能であることが分かってい
る。このとき、直径ｓｉｚｅ２の異なる粒子は、ｙ−ｚ
平面から距離ｘ２の所で検出可能なはずである。ただ
し、ｘ２は次の関係式を満たし、 検出可能最小ピーク：＝（ｓｉｚｅ１3）（ｓｉｇｎａｌ（ｘ１，ｂ１）） ＝（ｓｉｚｅ２3）（ｓｉｇｎａｌ（ｘ２，ｂ２）） ｂ１及びｂ２は、それぞれ各粒子の２つのピークの小さ
い方を達成するための各ｙ位置である。サイズが大きく
なるにつれて、粒子が検出できるｙ−ｚ平面からの距離
は大きくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】粒子の軌跡の決定を可能にする、本発明の一実
施例の概略図である。
【図２】粒子流れ経路を決定するために使用される光ビ
ームの関係を示す詳細図である。
【図３】図１のシステムで異なる２つの粒子軌跡から生
ずる２つの波形を示す。
【図４】１対の調査用光ビームの焦点面を通る１つの粒
子、及び焦点面から外れた流れ経路をもつ別の粒子を示
す、粒子流れ経路の側面図である。
【図５】図４に示した流れ経路軌跡から生ずる１対の波
形図である。
【図６】単一の振動光ビームを使って粒子軌跡を決定す
る、本発明の別の実施例の概略図である。
【図７】図６の実施例の動作の理解に役立つ波形図であ
る。
【図８】このシステムの信号から人工物を除去すること
のできるフィードバック・ネットワークの概略図であ
る。
【図９】音響光学セルの応答曲線、及び図８のシステム
で応答曲線をどのように使って補正信号を提供するかを
示す図である。
【図１０】粒子軌跡の方向が未知のときに、１対の振動
光ビームを使って粒子軌跡を決定する、光学系を示す本
発明の別の実施例である。
【図１１】図１０の動作の理解に役立つ２つの波形図で
ある。
【図１２】単一の光ビームが１対の直交する方向に振動
する、本発明の別の実施例の概略図である。
【図１３ａ】図１２の実施例で使用できる振動の方向を
示す図である。
【図１３ｂ】図１２の実施例で使用できる振動の方向を
示す図である。
【図１４】図１２のシステムから得られる１対の波形を
示す図である。
【符号の説明】
１０ レーザ １４ ミラー １６ 波長板 １８ ビーム拡大器 ２０，３８ ノマルスキ・ウェッジ ２６ レンズ ２８ フロー・セル ３６ 焦点合わせレンズ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ドナルド・マイケル・ドケーン アメリカ合衆国10021、ニューヨーク州ニ ューヨーク、イースト・セブンティーセブ ンスストリート 345番地、アパートメン ト６ジー (72)発明者 フィリップ・チャールズ・ダンビー・ホッ ブス アメリカ合衆国10510、ニューヨーク州ブ ライアクリフ・マナー、オーチャード・ロ ード 55番地 (72)発明者 マーク・アラン・タウンベンブラット アメリカ合衆国10570、ニューヨーク州プ レザントヴィル、リーランド・アベニュー 67番地 (56)参考文献 特開 平１−292235（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−35335（ＪＰ，Ａ) 特公 平２−62178（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】既知の方向をもつ流れ経路内での粒子の位
    置を調べるための装置であって、 最初は互いにコヒーレントであるが偏光が異なる、第１
    及び第２の平行な光ビームを前記流れ経路に送る手段で
    あって、前記第２光ビームが、前記既知の方向と鋭角の
    ねじれ角で交差する軸に沿って前記第１光ビームからず
    れており、光ビーム中を通過する粒子が、前記光ビーム
    の光学軸からの粒子の距離が増加するにつれて減少する
    位相シフトを前記光ビームに生じさせるという前記手段
    と、 前記流れ経路から離れた後に前記両光ビームがとる経路
    内に位置する、前記両光ビームを結合するための再結合
    手段であって、前記光ビーム内の位相シフトにより前記
    の結合された光ビームが第１及び第２の偏光軸をもつ楕
    円偏光を示すという前記再結合手段と、 前記両楕円偏光軸の一方の強度を感知して位相シフト信
    号を発生する検出器手段と、 粒子が前記流れ経路内で前記の第１及び第２の光ビーム
    を通り抜けて移動したことから生ずる位相シフト信号を
    受け取り、前記第２の光ビームから発生された位相シフ
    ト信号から前記第１の光ビームから発生された位相シフ
    ト信号を減算して、前記流れ経路内の前記粒子の位置を
    示す値を決定するための処理手段と を含む装置。
  2. 【請求項２】前記両光ビームが実質的に同じ直径を有
    し、ｘ方向及びｙ方向の両方向で互いにずれており、両
    光ビームがｘ方向に沿って光ビーム直径の０．０５−
    ０．３５倍の範囲の距離だけ離れていることを特徴とす
    る、請求項１に記載の装置。
  3. 【請求項３】前記位相シフト信号が連続する双極ピーク
    を示し、前記粒子が中心流れ経路からずれた場合に、前
    記の一方のピークが第２のピークより低い絶対振幅を示
    すことを特徴とする、請求項１に記載の装置。
  4. 【請求項４】前記処理手段が、前記中心流れ経路からの
    粒子の異なる距離を表す値のテーブルを記憶し、前記の
    調べられた値及び前記テーブルに記憶された非対称値を
    比較することを特徴とする、請求項１に記載の装置。
  5. 【請求項５】前記検出手段が、 前記の結合された光ビームから２本の光ビーム、すなわ
    ち前記第１偏光軸をもつ１本の光ビームと前記第２偏光
    軸をもつ第２の光ビームとを発生する手段と、 前記第１及び第２の光ビームの強度を検出するためのセ
    ンサ手段と、 前記センサ手段に応答して、前記検出強度から共通モー
    ドの雑音を消去するための差動手段と を含むことを特徴とする、請求項１に記載の装置。
  6. 【請求項６】流れ経路内での粒子の位置を調べるための
    装置であって、 最初は互いにコヒーレントであるが偏光が異なる、第１
    及び第２の平行な光ビームを前記流れ経路内の焦点面に
    送る手段であって、前記両光ビームが前記流れ経路に沿
    って互いに変位しており、光ビームを通過する前記流れ
    経路内の粒子が前記光ビームの位相シフト及び消光の変
    化を生じる、光ビーム伝達手段と、 前記流れ経路から離れた後に前記両光ビームがとる経路
    内に位置する、前記両光ビームを結合するための再結合
    手段であって、前記光ビーム内の位相シフトにより前記
    の結合された光ビームが第１及び第２の偏光軸をもつ楕
    円偏光を示すという再結合手段と、 前記両偏光軸の少なくとも一方の強度を感知して位相シ
    フト信号を発生する検出器手段と、 粒子が前記流れ経路内に存在したことから生ずる前記位
    相シフト信号を受けて、それから位相シフト波形を発生
    し、前記位相シフト波形の幅特性を測定し、前記幅特性
    から、前記焦点面に対する前記粒子の位置の指示を引き
    出すための処理手段と を含む装置。
  7. 【請求項７】前記位相シフト信号が連続する双極ピーク
    を示し、前記処理手段が、前記の連続ピークの測定され
    た幅特性と、前記粒子が前記焦点面で前記両光ビームと
    交差した場合に発生するはずの位相シフト信号の調べら
    れた幅特性とを使って補正係数を引き出し、さらに、前
    記処理手段が、前記の引き出された補正係数を前記の引
    き出された位相シフト波形と組み合わせて、前記粒子が
    前記焦点面を通過した場合に発生する波形の特性を得る
    ことを特徴とする、請求項６に記載の装置。
  8. 【請求項８】前記検出手段が、 前記の結合された光ビームから２本の光ビーム、すなわ
    ち前記第１偏光軸を示す１本の光ビームと前記第２偏光
    軸を示す第２の光ビームとを発生する手段と、 前記の第１及び第２の光ビームの強度を検出するための
    センサ手段と、 前記センサ手段に応答して、前記の検出された各強度か
    ら共通モードの雑音を消去するための差動手段と を含むことを特徴とする、請求項６に記載の装置。
  9. 【請求項９】粒子が未知の方向の経路で流れるフロー・
    セル内での粒子の位置を調べるための装置であって、 最初は互いにコヒーレントであるが偏光が異なる、第１
    及び第２の実質的に平行な光ビームを前記フロー・セル
    に送る手段であって、前記両光ビームがある軸に沿って
    互いに変位しており、光ビームと交差する前記セル内の
    粒子が前記光ビームの強度の変化を生じる光ビーム伝達
    手段と、 前記の軸に関してある角度をなす方向で前記フロー・セ
    ルを横切って前記両光ビームを周期的に移動するための
    振動手段と、 一方の検出手段が前記第１の光ビームの強度に応答して
    第１の出力を発生し、他方の検出手段が前記第２の光ビ
    ームの強度に応答して第２の出力を発生する１対の検出
    手段と、 前記の第１の出力と第２の出力を結合して合成信号を発
    生する手段と、 粒子が振動光ビームと交差したことから生ずる前記合成
    信号を受けて、それから波形を引き出し、前記波形から
    前記粒子の位置を調べるための処理手段と を含む装置。
  10. 【請求項１０】前記振動手段が、前記両光ビームを同時
    に前記方向に沿って往復移動させて、少なくとも一方の
    前記光ビームを前記粒子と交差させることを特徴とす
    る、請求項９に記載の装置。
JP4082501A 1991-04-08 1992-04-03 粒子経路を調べる装置 Expired - Lifetime JPH087134B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/682,752 US5133602A (en) 1991-04-08 1991-04-08 Particle path determination system
US682752 1991-04-08

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0694596A JPH0694596A (ja) 1994-04-05
JPH087134B2 true JPH087134B2 (ja) 1996-01-29

Family

ID=24740988

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4082501A Expired - Lifetime JPH087134B2 (ja) 1991-04-08 1992-04-03 粒子経路を調べる装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US5133602A (ja)
JP (1) JPH087134B2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008083049A (ja) * 2006-09-27 2008-04-10 Ir Microsystems Sa ガス検出方法及びガス検出装置
KR20190095343A (ko) * 2016-12-09 2019-08-14 코닌클리케 필립스 엔.브이. 입자 밀도 검출을 위한 레이저 센서 모듈

Families Citing this family (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0749303A (ja) * 1993-04-01 1995-02-21 High Yield Technol Inc 粒子センサ及び粒子検出方法
US5637881A (en) * 1993-04-01 1997-06-10 High Yield Technology, Inc. Method to detect non-spherical particles using orthogonally polarized light
US5515163A (en) * 1994-09-01 1996-05-07 Sunshine Medical Instruments, Inc. Method and apparatus for detection, analysis and identification of particles
US5561515A (en) * 1994-10-07 1996-10-01 Tsi Incorporated Apparatus for measuring particle sizes and velocities
US5936229A (en) 1996-04-02 1999-08-10 Trw Inc. Tracking means for distant ballistic missile targets comprising means for tracking largest radius of curvature
US5966019A (en) * 1996-04-24 1999-10-12 Boxer Cross, Inc. System and method for measuring properties of a semiconductor substrate in a fabrication line
US5883518A (en) * 1996-04-24 1999-03-16 Boxer Cross, Inc. System and method for measuring the doping level and doping profile of a region in a semiconductor substrate
US5877860A (en) * 1996-05-13 1999-03-02 Boxer Cross, Inc. System and method for measuring the microroughness of a surface of a substrate
US6855941B1 (en) * 1998-03-11 2005-02-15 Olympus Optical Co., Ltd. Laser microscope
JP4471494B2 (ja) * 1998-05-14 2010-06-02 ルミネックス コーポレイション ダイオードレーザをベースとした測定装置
US6341029B1 (en) 1999-04-27 2002-01-22 Gsi Lumonics, Inc. Method and apparatus for shaping a laser-beam intensity profile by dithering
AU2891601A (en) * 1999-12-01 2001-06-12 Dubelaar Research Instruments Engineering Apparatus for the detection of particles
JP4693972B2 (ja) * 2000-09-29 2011-06-01 オリンパス株式会社 レーザ顕微鏡
US7064827B2 (en) * 2002-05-20 2006-06-20 Brown University Research Foundation Optical tracking and detection of particles by solid state energy sources
WO2004007017A2 (en) * 2002-07-16 2004-01-22 Research Electro-Optics, Inc. Method of noise cancellation in an unpolarized-laser instrument
CA2439242C (en) * 2003-09-03 2008-01-29 Photon Control Inc. Optical flow meter for measuring gases and liquids in pipelines
US7630075B2 (en) * 2004-09-27 2009-12-08 Honeywell International Inc. Circular polarization illumination based analyzer system
EP1825317B1 (en) * 2004-11-24 2013-04-17 Battelle Memorial Institute Optical system for cell imaging
WO2007084175A1 (en) * 2005-05-04 2007-07-26 University Of Rochester Interferometric apparatus and method for sizing nanoparticles
US8023592B2 (en) * 2005-08-24 2011-09-20 Beckman Coulter, Inc. Method and apparatus for finding center amplitude of particle size-representative pulses produced by aperture based sizing system
US7728974B2 (en) * 2007-02-07 2010-06-01 Cytopeia, Inc. Enhanced detection system and method
US8620059B2 (en) * 2007-12-13 2013-12-31 Fpinnovations Characterizing wood furnish by edge pixelated imaging
US8928881B2 (en) 2009-01-23 2015-01-06 University Of Washington Cytometer with automatic continuous alignment correction
TWI523720B (zh) 2009-05-28 2016-03-01 伊雷克托科學工業股份有限公司 應用於雷射處理工件中的特徵的聲光偏轉器及相關雷射處理方法
JP5366727B2 (ja) * 2009-09-14 2013-12-11 北斗電子工業株式会社 液体中の粒子のサイズの検出方法および装置並びに光学装置
EP2583053A4 (en) * 2010-06-21 2013-11-20 Univ California DIFFERENTIAL INTERFACE CONTRAST GAINED SERIAL TIME-CODED MICROSCOPY
WO2012054927A2 (en) * 2010-10-22 2012-04-26 Electro Scientific Industries, Inc. Laser processing systems and methods for beam dithering and skiving
EP2937681B1 (en) * 2012-12-21 2019-12-18 Sony Corporation Particle detection device and particle detection method
US9885670B2 (en) * 2013-01-11 2018-02-06 Hitachi High-Technologies Corporation Inspection apparatus and adjusting method
US10031063B2 (en) 2013-07-23 2018-07-24 Sony Corporation Particle analysis apparatus and method for optically detecting particles
DE102013224507A1 (de) * 2013-11-29 2015-06-03 Siemens Aktiengesellschaft Detektionsverfahren zum Lokalisieren eines Partikels und Vorrichtung zum Durchführen eines solchen Verfahrens
WO2016112035A1 (en) 2015-01-08 2016-07-14 University Of Washington Systems and methods for immersion flow cytometry
EP4050322B1 (en) * 2016-08-04 2024-05-29 Malvern Panalytical Limited Method of characterising particles suspended in a fluid dispersant by light diffraction, processor and machine-readable, non-transient storage medium
WO2019006433A1 (en) * 2017-06-30 2019-01-03 Preza Chrysanthe MULTILAYER LIGHT SHEET STRUCTURED LIGHT EMITTING FLUORESCENCE MICROSCOPY SYSTEM
CN109883902A (zh) * 2019-02-28 2019-06-14 西安理工大学 基于日盲紫外光圆偏振的雾霾粒子检测装置及其检测方法
DE112020001582T5 (de) * 2019-03-28 2021-12-23 Kyoto Electronics Manufacturing Co., Ltd. Laser-Gasanalysevorrichtung
DE102019209213A1 (de) * 2019-06-26 2020-12-31 Q.ant GmbH Sensoranordnung zur Charakterisierung von Partikeln

Family Cites Families (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2679183A (en) * 1950-10-10 1954-05-25 Donald R Buchele Differential interferometer
US3653767A (en) * 1967-04-10 1972-04-04 American Standard Inc Particle size distribution measurement using polarized light of a plurality of wavelengths
US3612688A (en) * 1968-11-13 1971-10-12 American Standard Inc Suspended organic particles monitor using circularly polarized light
BE759821A (fr) * 1969-12-04 1971-05-17 Procedyne Corp Appareil et procede d'analyse de particules materielles
US3662176A (en) * 1970-04-06 1972-05-09 Bio Physics Systems Inc Photo-optical particle analysis method and apparatus
US3732014A (en) * 1972-01-31 1973-05-08 Gen Electric Electromagnetic radiation apparatus for analyzing small particles
US3796495A (en) * 1972-05-30 1974-03-12 Zenith Radio Corp Apparatus and methods for scanning phase profilometry
US3901602A (en) * 1974-05-13 1975-08-26 Us Commerce Light scattering method and apparatus for the chemical characterization of particulate matter
US4011013A (en) * 1975-04-21 1977-03-08 Allied Chemical Corporation Multifrequency excitation of gas rotational spectra
US4264206A (en) * 1976-09-23 1981-04-28 The Kimmon Electric Co., Ltd. Dust particle analyzer
US4099875A (en) * 1977-02-07 1978-07-11 Sperry Rand Corporation Coaxial multi-detector system and method for measuring the extinction coefficient of an atmospheric scattering medium
US4164373A (en) * 1978-01-12 1979-08-14 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Spectrometer employing optical fiber time delays for frequency resolution
US4251733A (en) * 1978-06-29 1981-02-17 Hirleman Jr Edwin D Technique for simultaneous particle size and velocity measurement
US4577964A (en) * 1978-09-06 1986-03-25 Ortho Diagnostics, Inc. Apparatus and method for detecting platelets in whole blood
US4306809A (en) * 1979-03-26 1981-12-22 The Board Of Regents Of The University Of Nebraska Polarimeter
US4329054A (en) * 1979-08-16 1982-05-11 Spectron Development Laboratories, Inc. Apparatus for sizing particles, droplets or the like with laser scattering
US4490042A (en) * 1981-06-04 1984-12-25 Wyatt Philip J Method for determining the properties of wine
US4387993A (en) * 1981-06-25 1983-06-14 Tsi Incorporated Particle size measuring method and apparatus
CA1163797A (en) * 1982-01-14 1984-03-20 Queen's University At Kingston Laser interferometer
US4477187A (en) * 1982-01-25 1984-10-16 University Patents, Inc. Apparatus and method for sizing particles
IT1155285B (it) * 1982-02-10 1987-01-28 Cselt Centro Studi Lab Telecom Procedimento e apparecchiatura per la determinazione del profilo d'indice di rifrazione di fibre ottiche e preforme per fibre ottiche
US4548500A (en) * 1982-06-22 1985-10-22 Wyatt Philip J Process and apparatus for identifying or characterizing small particles
US4537507A (en) * 1982-10-18 1985-08-27 Spectron Development Laboratories, Inc. Dual beam maximum intensity laser sizing system
US4540283A (en) * 1983-06-20 1985-09-10 Bachalo William D Apparatus and method for determining the size and velocity of particles, droplets, bubbles or the like using laser light scattering
US4526468A (en) * 1983-06-30 1985-07-02 Rca Corporation Method for determining the phase of phase transformable light scattering material
US4735504A (en) * 1983-10-31 1988-04-05 Technicon Instruments Corporation Method and apparatus for determining the volume & index of refraction of particles
US4611916A (en) * 1984-05-11 1986-09-16 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Optical measuring apparatus
US4636075A (en) * 1984-08-22 1987-01-13 Particle Measuring Systems, Inc. Particle measurement utilizing orthogonally polarized components of a laser beam
US4772127A (en) * 1984-12-18 1988-09-20 Qc Optics, Inc. Surface inspection apparatus
IT1184100B (it) * 1985-04-23 1987-10-22 Cselt Centro Studi Lab Telecom Ellissometro interferometrico statico
JPS629211A (ja) * 1985-07-05 1987-01-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光学測定装置
US4662749A (en) * 1985-11-08 1987-05-05 Massachusetts Institute Of Technology Fiber optic probe and system for particle size and velocity measurement
JPS62145165A (ja) * 1985-12-20 1987-06-29 Toshimitsu Musha 光の位相変調を利用した免疫反応の測定方法および装置
US4679939A (en) * 1985-12-23 1987-07-14 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Firce In situ small particle diagnostics
US4796995A (en) * 1985-12-23 1989-01-10 The United States Department Of Energy Optically active biological particle distinguishing apparatus
JPH063413B2 (ja) * 1986-06-06 1994-01-12 興和株式会社 流体中の粒子計測装置
GB8621426D0 (en) * 1986-09-05 1986-10-15 Health Lab Service Board Particle analysis
US4764013A (en) * 1987-03-23 1988-08-16 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Interferometric apparatus and method for detection and characterization of particles using light scattered therefrom
US4825094A (en) * 1988-02-04 1989-04-25 High Yield Technology Real time particle fallout monitor with tubular structure
US4854705A (en) * 1988-04-05 1989-08-08 Aerometrics, Inc. Method and apparatus to determine the size and velocity of particles using light scatter detection from confocal beams
US5037202A (en) * 1990-07-02 1991-08-06 International Business Machines Corporation Measurement of size and refractive index of particles using the complex forward-scattered electromagnetic field

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008083049A (ja) * 2006-09-27 2008-04-10 Ir Microsystems Sa ガス検出方法及びガス検出装置
KR20190095343A (ko) * 2016-12-09 2019-08-14 코닌클리케 필립스 엔.브이. 입자 밀도 검출을 위한 레이저 센서 모듈

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0694596A (ja) 1994-04-05
US5133602A (en) 1992-07-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH087134B2 (ja) 粒子経路を調べる装置
EP0447529B1 (en) Method for measuring the size and velocity of spherical particles using the phase and intensity of scattered light
US5294806A (en) Optical submicron aerosol particle detector
US5515163A (en) Method and apparatus for detection, analysis and identification of particles
EP0214769B1 (en) Aerosol particle charge and size analyzer
US4650330A (en) Surface condition measurement apparatus
US5432605A (en) Interferometric cylinder sizing and velocimetry device
US7209238B2 (en) Interferometer arrangement and interferometric measuring method
IL156856A (en) Method for particle size and concentration measurement
JP2020510838A (ja) 焦点可変レンズを用いた粒子特性評価装置
JPH01292235A (ja) 流体検査装置
US4477187A (en) Apparatus and method for sizing particles
US6281973B1 (en) Optical detection system and method for determining particle size distribution in an oscillating flow field
US4397550A (en) Laser doppler velocimeter
JPH0843292A (ja) コロイド状の媒体の薄層による散乱光の光度を測定する検知器
Witt et al. Laser Diffraction–Unlimited?
EP0426341A2 (en) Particle size and velocity determination
JPS60224044A (ja) 光ヘテロダイン干渉法による表面検査装置
SU1208496A1 (ru) Способ измерени размера частиц и устройство дл его осуществлени
JPH0136109Y2 (ja)
JPH03150445A (ja) 粒子解析装置
JP2859359B2 (ja) 微小寸法測定方法
Castagner et al. A double Gaussian beam method for the determination of particle size, direction and velocity
Saaskilahti et al. Interferometric investigation of SAW devices
Dubbeldam 56—THE CONTACTLESS MEASUREMENT OF YARN SPEED WITH A LASER–DOPPLER VELOCITY METER