JPH09196841A - 散乱式粒度分布測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 試料が高濃度である場合、これを希釈しなく
ても粒度分布を正確に測定することができる散乱式粒度
分布測定方法を提供すること。 【解決手段】 光源１からの光２を試料５を収容したセ
ル４に対して照射し、そのときの散乱光１０を集光レン
ズ６を介して光検出器７に入射させ、そのとき得られる
散乱光強度パターンに基づいて試料中の粒度分布を測定
する散乱式粒度分布測定方法において、前記セル４内に
無色透明のスペーサ１２を設けることにより、セル４内
の試料５の光学的長さｃを調整するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、光源からの光を
試料を収容したセルに対して光を照射し、そのときの散
乱光を集光レンズを介して光検出器に入射させ、そのと
きに得られる散乱光強度パターンに基づいて試料中の粒
度分布を測定する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３は、一般的な散乱式粒度分布測定装
置の要部を示すもので、この図において、１はレーザ光
２を発するレーザ管、３はレーザ光２を適宜拡大するビ
ーム拡大器、４は試料５を収容する例えばガラスよりな
るセル、６はセル４の後方に設けられる集光レンズ、７
は集光レンズ６の後方に設けられるフォトダイオードか
らなる光検出器、８は光検出器７からの信号を取り込む
マルチプレクサ、９はマルチプレクサ８からの信号が入
力され、散乱光強度パターンに基づいて演算を行って粒
度分布を求めるためのＣＰＵである。

【０００３】前記散乱式粒度分布測定装置においては、
セル４に試料５を収容して、レーザ光２をセル４に対し
て照射すると、レーザ光２の一部がセル４内の試料５中
の粒子を照射して散乱光１０となり、残りの光は粒子と
粒子との間を通過して透過光１１となる。そして、これ
ら散乱光１０および透過光１１はともに、集光レンズ６
を経て光検出器７に至る。

【０００４】ところで、上記散乱式粒度分布測定装置に
おいては、試料５の濃度が薄いと、十分な散乱光強度が
得られず、測定結果が安定しない。また、前記濃度が濃
いと、図４に示すように、試料５に入射したレーザ光２
が試料中の粒子１２に次々とあたって所謂多重散乱を起
こし、正確な粒度分布を得ることが困難になる。そのた
め、粒度分布測定に際しては、試料５の濃度を適正な範
囲に調整し、その光透過率を調整することが肝要であ
る。

【０００５】そして、従来の散乱式粒度分布測定装置に
おいては、セル４の光学的距離（図３において符号ａで
示す）が固定的に定められているため、前記散乱光の光
量を調整する手法として、試料５を希釈して適正な濃度
（光透過率）となるようにしていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述の試料５を希釈す
る手法は、試料５が粉末である場合には、試料を適宜の
分散媒に添加することにより、濃度調整を行うことがで
き、好適である。しかしながら、試料５がエマルジョン
やコロイドの場合、希釈を行うと、試料５におけるｐ
Ｈ、ζ電位、イオン雰囲気、粒子間距離などが変化し
て、元の試料５における粒度分布の状態が変化し、試料
５の粒度分布を正確に得ることができないことがあっ
た。

【０００７】この発明は、上述の事柄に留意してなされ
たもので、その目的は、試料が高濃度である場合、これ
を希釈しなくても粒度分布を正確に測定することができ
る散乱式粒度分布測定方法を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明では、光源からの光を試料を収容したセル
に対して照射し、そのときの散乱光を集光レンズを介し
て光検出器に入射させ、そのとき得られる散乱光強度パ
ターンに基づいて試料中の粒度分布を測定する散乱式粒
度分布測定方法において、前記セル内に無色透明のスペ
ーサを設けることにより、セル内の試料の光学的長さを
調整するようにしている。

【０００９】上述の構成によれば、セルにおける試料の
光学的長さを調整（短く）することができる。したがっ
て、試料が高濃度である場合、その見かけ上の透過率が
下がり、多重散乱が生じることがなくなる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、この発明の好ましい実施例
を、図１および図２を参照しながら説明する。

【００１１】図１は、この発明の方法が適用される散乱
式粒度分布測定装置の構成を示す。この散乱式粒度分布
測定装置は、図３に示した散乱式粒度分布測定装置と基
本的には同じものである。したがって、図１における符
号のうち、図３に示したものと同じ符号は同一物である
ので、その説明は省略する。

【００１２】図１において、１２はセル４内に着脱自在
にセットされる例えば直方体形状の無色透明なスペーサ
で、セル５と同じ材質（この例では、ガラス）よりな
り、レーザ光２を吸収したり、減殺させることなく透過
させるように構成されている。このスペーサ１２は、図
２にも示すように、セル４内にスッポリ入り、セル４の
光学的長さａを小さくするものである。すなわち、この
スペーサ１２の光学的長さ（厚み）を例えばｂとする
と、図１に示すように、このスペーサ１２をセル４の一
方の内壁に密着するようにして設け、液体試料５をセル
４内の残余のスペースに入れた場合、試料５の実質的な
光学的長さｃは、ａ−ｂとなる。

【００１３】次に、この発明の散乱式粒度分布測定方法
の一例を、図１を参照しながら説明する。

【００１４】セル４内に高濃度試料５を入れて、レーザ
光２をセル４に照射して、そのときの散乱光１０を集光
レンズ６を介して光検出器７に入射させ、そのとき得ら
れる散乱光強度パターンを得、このデータをＭｉｅの散
乱式を用いて粒度分布演算を行い、粒度分布を得る。こ
のときの試料５の光透過率からその試料５の最適光路長
（光学的長さ）をモニターしておく。

【００１５】そして、セル４に高濃度試料５を入れて、
その光透過率を測定する。この光透過率が設定している
値より大きい場合、セル４に適宜の光学的長さを有する
スペーサ１２を入れて、セル４内に入れた高濃度試料５
がその最適な光学的長さとなるようにして、セル４内の
残余のスペースに高濃度試料５を入れる。この状態で、
セル４にレーザ光２を照射する。これにより、高濃度試
料５の見かけ上の透過率が下がり、多重散乱が生じるこ
とがなくなるので、粒度分布を正確に測定することがで
きる。

【００１６】前記スペーサ１２としては、試料５の光学
的長さｃを１／２，１／３，１／４などに調整できるも
のを種々作成しておき、それらを適宜または２以上組み
合わせて使用すれば、種々の高濃度の試料５に対応する
ことができ、試料５をその最適の光路長で測定すること
ができる。

【００１７】上述の実施例においては、スペーサ１２を
直方体形状のものに形成しているが、セル４内の試料５
の光学的長さを小さく調整できるものであればよく、し
たがって、スペーサ１２における光透過面が傾斜してい
たり、凹凸が形成されていてもよい。そして、このスペ
ーサ１２は、光源１からの光を変質させることなく透過
させるものであればよく、セル４における光透過面と同
じ材質のものであればなおよい。

【００１８】なお、この発明は、レーザ光のみならず、
他の光線を用いた散乱式粒度分布測定方法にも適用でき
ることはいうまでもない。

【００１９】

【発明の効果】この発明は、以上のような形態で実施さ
れ、以下のような効果を奏する。

【００２０】試料の濃度が所定値よりも濃い（高い）場
合、これを希釈することなく粒度分布を測定することが
できるので、試料におけるｐＨ、ζ電位、イオン雰囲
気、粒子間距離などを変化させることなく、測定するこ
とができる。したがって、高濃度領域においても、粒度
分布を正確に測定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の散乱式粒度分布測定方法の一例を概
略的に示す図である。

【図２】前記散乱式粒度分布測定方法で用いるスペーサ
の一例をセルとともに示す斜視図である。

【図３】従来の散乱式粒度分布測定装置の構成を概略的
に示す図である。

【図４】前記散乱式粒度分布測定装置の問題点を説明す
るための図である。

【符号の説明】

１…光源、２…光、４…セル、５…試料、６…集光レン
ズ、７…光検出器、１０…散乱光、１２…スペーサ、ｃ
…セル内の試料の光学的長さ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源からの光を試料を収容したセルに対
   して照射し、そのときの散乱光を集光レンズを介して光
   検出器に入射させ、そのとき得られる散乱光強度パター
   ンに基づいて試料中の粒度分布を測定する散乱式粒度分
   布測定方法において、前記セル内に無色透明のスペーサ
   を設けることにより、セル内の試料の光学的長さを調整
   することを特徴とする散乱式粒度分布測定方法。