JPH11183356A - レーザ回折・散乱式粒度分布測定装置 - Google Patents
レーザ回折・散乱式粒度分布測定装置Info
- Publication number
- JPH11183356A JPH11183356A JP9358080A JP35808097A JPH11183356A JP H11183356 A JPH11183356 A JP H11183356A JP 9358080 A JP9358080 A JP 9358080A JP 35808097 A JP35808097 A JP 35808097A JP H11183356 A JPH11183356 A JP H11183356A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- particle size
- size distribution
- sample
- scattered light
- conditions
- 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.)
- Granted
Links
- 239000002245 particle Substances 0.000 title claims abstract description 78
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 12
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 8
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 abstract description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 4
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 7
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 7
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 239000002612 dispersion medium Substances 0.000 description 3
- 238000007561 laser diffraction method Methods 0.000 description 3
- 238000000790 scattering method Methods 0.000 description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 3
- 238000010606 normalization Methods 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
件の設定を簡単な操作によって可能とし、熟練を要さな
くとも任意の粒子群について正確な測定が可能なレーザ
回折・散乱式粒度分布測定装置を提供する。 【解決手段】 複数種のサンプルのそれぞれに対応し
て、前処理条件、測定条件等の粒度分布測定に際して必
要な条件をデータベース化して記憶手段44に記憶して
おき、選択手段46でサンプルを選択することにより、
それに対応した諸条件が自動的に設定されるようにす
る。
Description
の粒度分布測定装置に関する。
においては、媒体中に分散させた被測定粒子群にレーザ
光を照射して得られる回折・散乱光の空間強度分布を測
定し、その測定結果を、ミーの散乱理論ないしはフラウ
ンホーファ回折理論に基づいて粒度分布に換算する。
分布測定装置の原理を述べる。図1にこの方法を用いた
粒度分布測定装置の基本的な構成を示す。
ザ光を照射すると、空間的に回折・散乱光の強度分布パ
ターンが生じる。このうち、前方散乱光の光強度分布パ
ターンは、レンズ11によって集光され、その焦点位置
にある検出面にリング状の回折・散乱像を結ぶ。この検
出面には、互いに半径の異なるリング状ないしは半リン
グ状の光感応部が同心上に配置されてなるリングデテク
タ12が置かれ、回折・散乱像の光強度分布が検出され
る。また、側方散乱光および後方散乱光はそれぞれ側法
散乱光センサ13および後方散乱光センサ14で検出さ
れる。
ンは、粒子の大きさによって変化する。実際のサンプル
には、大きさの異なる粒子が混在しているため、粒子群
から生ずる光強度分布パターンは、それぞれの粒子から
の回折/散乱光の重ね合わせとなる。
る。その要素si (i=1,2,‥,m)は、リングデ
テクタの各素子と、側方散乱光センサおよび後方散乱光
センサによって検出される入射光量である。
ベクトルである。測定対象となる粒子径範囲(最大粒子
径;x1 ,最小粒子径xn+1 )をn分割し、それぞれの
粒子径区間は[xj ,xj+1 ](j=1,2,‥,n)
とする。q(ベクトル)の要素qj は、粒子区間
[xj ,xj+1 ]に対応する粒子量である。通常は、
っている。Aは粒度分布(ベクトル)qを光強度分布
(ベクトル)sに変換するための係数行列である。Aの
要素ai,j (i=1,2,‥,m、j=1,2,‥,
n)の物理的意味は、粒子径区間[xj ,xj+1 ]に属
する単位粒子量の粒子群によって回折/散乱した光のi
番目の素子に対する入射光量である。
することができる。これには、粒子径が光源となるレー
ザ光の波長に比べて十分に大きい場合には、フラウンホ
ーファ回折理論を用いる。しかし、粒子径がレーザ光の
波長と同程度か、それより小さいサブミクロンの領域で
は、ミー散乱理論を用いる必要がある。フラウンホーフ
ァ回折理論は、前方微小角散乱において、粒子径が波長
に比べて十分大きな場合に有効なミー散乱理論の優れた
近似であると考えることができる。
を計算するためには、粒子およびそれを分散させている
媒体(媒液)の絶対屈折率(複素数)を設定する必要が
ある。個々の絶対屈折率を設定する代わりに粒子と媒体
との相対屈折率(複素数)で設定する場合もある。
トル)qの最小自乗解を求める式を導出すると、
強度分布(ベクトル)sの各要素は、リングデテクタ
と、側方散乱光センサおよび後方散乱光センサで検出さ
れる数値である。また、係数行列Aは、フラウンホーフ
ァ回折理論あるいはミー散乱理論を用いて、あらかじめ
計算しておくことができる。従って、それらの既知のデ
ータを用いて(6)式の計算を実行すれば、粒度分布
(ベクトル)qが求まることは明らかである。
布の測定原理であるが、ここで示したのは、粒度分布の
計算方法の一例であり、この他にも様々なバリエーショ
ンが存在する。また、センサ、デテクタの種類および配
置にも、様々なバリエーションがある。
係数行列Aのことを変換係数とする。ただし、(6)に
示す
て、ここでは、係数行列Aから派生的に計算され、粒度
分布計算に用いられるものは全て変換係数である。
度分布測定装置においては、変換係数を決定するための
粒子群並びに媒体の屈折率のほかにも、被測定粒子の種
類により、それを分散させるための分散媒の種類、粒子
を均一に分散させるための分散剤の種類、同じく粒子を
均一に分散させるのに適した分散方法(攪拌、超音波照
射時間等)、あるいは前処理条件等について、それぞれ
に最適な条件が存在するなど、設定すべき条件等の項目
が多数に及ぶ。
込まれ、あるいはコンピュータのディスプレイ上に表示
されるドキュメントとして提供されるように構成された
ものもある。
な条件の設定の仕方は極めて煩雑であるばかりでなく、
サンプルに関する知識や、条件設定に関する操作方法等
についても熟知している必要があり、熟練者でないと粒
度分布の正確な測定が困難であるという問題があった。
件、あるいはプログラム条件の設定をより簡素化し、熟
練を要さなくとも任意の粒子群について正確な測定が可
能なレーザ回折・散乱式粒度分布測定装置を提供するこ
とにある。
め、本発明のレーザ回折・散乱式粒度分布測定装置は、
分散状態の被測定粒子群にレーザ光を照射して得られる
回折・散乱光の空間強度分布を測定し、その測定結果を
被測定粒子群の粒度分布に換算するレーザ回折・散乱式
粒度分布測定装置において、測定対象となる複数種のサ
ンプルのそれぞれに対応して、少なくとも前処理条件お
よび測定条件を含む、当該装置を用いた各サンプルの粒
度分布測定に際して必要な条件をデータベース化して記
憶する記憶手段と、その記憶手段のなかから任意のサン
プルを選択する選択手段と、その選択されたサンプルに
対応するデータベース内の条件を当該装置に設定する条
件自動設定手段を備えていることによって特徴づけられ
る。
じて最適な装置条件やプログラム条件を、測定者が冊子
や表示を見ながら設定するのではなく、データベース化
して記憶しておき、サンプルの選択によって自動的に装
置ないしはプログラムに設定する機能を持たせることに
より、サンプルに対する知識等がなくても、常に最適な
条件設定を可能とするものである。
が知られているサンプルについて、その条件をデータベ
ース化して記憶手段に記憶しておく。選択手段により、
そのデータベース内のサンプルのなかから任意のものを
選択することができ、これによって選択されたサンプル
に対応する条件が、装置本体やプログラムに対して自動
的に設定される。
を示すブロック図である。
装置付のサンプル槽20内で、媒体に対して均一に分散
された懸濁液の状態で収容され、フローセル21との間
を循環ポンプ22によって循環される。サンプル槽20
内の懸濁液は、サンプル調製装置23によってその濃度
等がコントロールされる。
照射光学系10からのレーザ光が照射され、これによっ
て生じる回折・散乱光のうち、前方への光は集光レンズ
11を介してリングデテクタ12に、また、側方への散
乱光は側方散乱光センサ13に、後方への散乱光は後方
散乱光センサ14に入射し、それぞれの光強度が検出さ
れる。
信号、および側方散乱光センサ13と後方散乱光センサ
14の各出力信号は、それぞれプリアンプ31およびA
−D変換器32を介して演算制御部40に取り込まれ
る。
とその周辺機器によって構成されているが、この図2で
は説明の簡便化のために機能ごとのブロック図によって
示している。
して取り込んだ各光センサからの光強度データを格納す
るデータ記憶部41と、そのデータ記憶部41内のデー
タを被測定粒子群の粒度分布に換算する粒度分布演算部
42と、装置本体の各部に対して制御信号を供給する装
置制御部43のほか、あらかじめ複数のサンプルについ
て、それぞれに最適な装置条件、プログラム条件、前処
理条件、および注意事項等をデータベース化して記憶す
る条件記憶部44と、後述するように選択されたサンプ
ルに対応する諸条件を読み出して、その各条件を装置の
各部に設定する条件設定処理部45を備えている。
4内に記憶されているサンプルのなかから任意のものを
選択するためのキー等を備えたキーボード46と、読み
出された諸条件や粒度分布の計算結果等を表示するため
の表示器47が接続されている。
ーボード46によって指令を与えると、条件記憶部44
内に格納されているサンプルの種類と、その各サンプル
についての最適条件のリストを表示器47に表示する。
このリストは、例えば下記の[表1]に示すとおりであ
る。
ルをキーボード46で選択すると、データベース内でそ
のサンプルに関する条件のうち、粒度分布測定に必要な
条件、例えば調製装置23における分散方法、あるいは
粒度分布演算部42において変換係数を決定するために
必要な粒子並びに分散媒の絶対屈折率等が、条件設定処
理部45によって自動的に設定される。
ルミニウム)を選択した場合、粒子の絶対屈折率は1.
8と記述されている。分散媒は水であるから、その絶対
屈折率は1.333である。この屈折率に適合した変換
係数(係数行列)が、自動的に粒度分布演算部42の演
算プログラムに設定される。なお、この変換係数の設定
は、この時点で計算してもよいし、記憶されている複数
の変換係数のなかから最適なものを選択してもよい。
述されているので、この条件も調製装置23の動作条件
として自動的に設定される。
回折・散乱光の検出回数や、分散時間など種々の条件の
設定についても利用可能である。勿論、データベースに
書き込まれる条件には、使用者が行わなければならない
作業もあるし、単に参考になるだけの項目があってもよ
い。
のサンプルのそれぞれに対応して、少なくとも前処理条
件および測定条件等の、粒度分布測定に必要な条件をデ
ータベース化して記憶しておくとともに、そのデータベ
ース内のサンプルを選択することにより、データベース
内の該当する諸条件が読み出されて、装置本体や演算プ
ログラムに対して自動的に設定されるから、極めて簡単
な操作により、また、サンプルに関する知識や条件設定
に関する操作方法を熟知していなくても、粒度分布測定
装置を操作して正確に粒度分布を測定することが可能と
なる。
測定装置の構成の説明図
Claims (1)
- 【請求項1】 分散状態の被測定粒子群にレーザ光を照
射して得られる回折・散乱光の空間強度分布を測定し、
その測定結果を被測定粒子群の粒度分布に換算するレー
ザ回折・散乱式粒度分布測定装置において、測定対象と
なる複数種のサンプルのそれぞれに対応して、少なくと
も前処理条件および測定条件を含む、当該装置を用いた
各サンプルの粒度分布測定に際して必要な条件をデータ
ベース化して記憶する記憶手段と、その記憶手段のなか
から任意のサンプルを選択する選択手段と、その選択さ
れたサンプルに対応するデータベース内の条件を当該装
置に設定する条件自動設定手段を備えていることを特徴
とするレーザ回折・散乱式粒度分布測定装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP35808097A JP3235554B2 (ja) | 1997-12-25 | 1997-12-25 | レーザ回折・散乱式粒度分布測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP35808097A JP3235554B2 (ja) | 1997-12-25 | 1997-12-25 | レーザ回折・散乱式粒度分布測定装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11183356A true JPH11183356A (ja) | 1999-07-09 |
JP3235554B2 JP3235554B2 (ja) | 2001-12-04 |
Family
ID=18457440
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP35808097A Expired - Fee Related JP3235554B2 (ja) | 1997-12-25 | 1997-12-25 | レーザ回折・散乱式粒度分布測定装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3235554B2 (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1278057A2 (en) * | 2001-07-17 | 2003-01-22 | Shimadzu Corporation | Method and apparatus for determining the size distribution of suspended particulate matter in the atmospheric air |
WO2013016498A1 (en) * | 2011-07-26 | 2013-01-31 | Nanoimaging Services | Characterization of particulates using electron microscopy and image processing methods |
CN105115866A (zh) * | 2015-08-26 | 2015-12-02 | 清华大学 | 单个纳米颗粒粒径的测量系统及测量方法 |
US9297736B2 (en) | 2010-02-26 | 2016-03-29 | Horiba, Ltd. | Particle size distribution measuring device |
US10317330B2 (en) | 2016-02-09 | 2019-06-11 | Toshiba Memory Corporation | Particle measuring apparatus |
CN114324094A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-04-12 | 北京智米科技有限公司 | 激光颗粒物传感装置以及测量颗粒物的方法 |
-
1997
- 1997-12-25 JP JP35808097A patent/JP3235554B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1278057A2 (en) * | 2001-07-17 | 2003-01-22 | Shimadzu Corporation | Method and apparatus for determining the size distribution of suspended particulate matter in the atmospheric air |
EP1278057A3 (en) * | 2001-07-17 | 2003-03-05 | Shimadzu Corporation | Method and apparatus for determining the size distribution of suspended particulate matter in the atmospheric air |
US9297736B2 (en) | 2010-02-26 | 2016-03-29 | Horiba, Ltd. | Particle size distribution measuring device |
WO2013016498A1 (en) * | 2011-07-26 | 2013-01-31 | Nanoimaging Services | Characterization of particulates using electron microscopy and image processing methods |
CN105115866A (zh) * | 2015-08-26 | 2015-12-02 | 清华大学 | 单个纳米颗粒粒径的测量系统及测量方法 |
US10317330B2 (en) | 2016-02-09 | 2019-06-11 | Toshiba Memory Corporation | Particle measuring apparatus |
CN114324094A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-04-12 | 北京智米科技有限公司 | 激光颗粒物传感装置以及测量颗粒物的方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3235554B2 (ja) | 2001-12-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2722362B2 (ja) | 粒子または欠陥の大きさ情報の測定方法および装置 | |
JP3235554B2 (ja) | レーザ回折・散乱式粒度分布測定装置 | |
JP4835389B2 (ja) | 回折・散乱光の光強度分布データの比較方法、および粒度分布測定装置 | |
JP3446410B2 (ja) | レーザ回折式粒度分布測定装置 | |
JP2827901B2 (ja) | 粒度分布測定方法 | |
JP3633169B2 (ja) | 回折/散乱光の光強度分布データの比較方法、および粒度分布測定装置 | |
JP2862077B2 (ja) | 粒度分布測定装置 | |
JP3566840B2 (ja) | 濃度測定装置 | |
JP2000002644A (ja) | レーザ回折・散乱式粒度分布測定装置 | |
JP3531557B2 (ja) | レーザ回折・散乱式粒度分布測定装置 | |
JP3536730B2 (ja) | レーザ回折・散乱式粒度分布測定装置 | |
JP2636051B2 (ja) | 粒子測定方法および装置 | |
JP3409510B2 (ja) | レーザ回折/散乱式粒度分布測定装置 | |
JP6189985B2 (ja) | 粒度分布測定装置 | |
JP2669290B2 (ja) | 粒度分布測定装置 | |
JP3704931B2 (ja) | レーザ回折・散乱式粒度分布測定装置 | |
JPH07151678A (ja) | 赤外顕微鏡 | |
JP3633168B2 (ja) | 粒度分布データの比較方法、および粒度分布測定装置 | |
JP2821200B2 (ja) | 粒子測定方法および装置 | |
JP3282580B2 (ja) | レーザ回折・散乱式粒度分布測定装置 | |
JPH08136434A (ja) | 粒度分布解析方法 | |
JP2001133385A (ja) | レーザ回折・散乱式粒度分布測定装置 | |
JP4222537B2 (ja) | 静的光散乱式粒径分布測定装置 | |
JP2803296B2 (ja) | 粒度分布測定装置 | |
JP5353626B2 (ja) | 粒度分布測定装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080928 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080928 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090928 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090928 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100928 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110928 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110928 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120928 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120928 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130928 Year of fee payment: 12 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |