JPS59160741A - 粒径測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 この発明は、微小な粒子の径を測定する粒径測定装置に
関する。

〔従来技術とその問題点〕

従来より光の散乱を利用した粒径測定装置の一つに、第
１図および第２図に示すような装置がある。この装置に
よる粒径を求める方法は、次の２つのステップから成る
。まず、被測定粒子群１３に、レーザーの平行ビームを
照射し、被測定粒子群１３による散乱光強度分布Ｉ（り
を測定する。

ここで散乱光強度分布とは、散乱角θにおける散乱光強
度のことである。次に、測定した散乱光強度分布Ｉ（θ
）が、１粒子による散乱光強度、、　（Ｄ。

θ）（Ｄ二粒径、θ：散乱角）、粒径分布ｒ＋（Ｄ）を
用いて（１）式のように表わせることを利用して粒径分
布ｎ　（Ｄ）を求める。

Ｉ（θ）＝、ｌ”（Ｄ、θ）　・ｎ　（Ｄ）　ｄＤ　　
　”・（１）（１）式を用いて粒径分布を計算す・る際
、粒径分布の分布型を仮定しない方法として、（１）式
の積分方程式を解く方法がある。

積分方程式を解く方法を以下に述べる。

まず、（１）式の右辺の積分の積分区間、すなわち粒径
範囲をＮ分割して台形近似すると となる。散乱光強度分布の測定点をθｌ、θ２・・・θ
Ｍとすると ■（θＪ＞＝Σ、、（Ｄｋ、θρｎ（］％）ΔＤ　　・
（３）ｋ＝ｔ （７＝１．２，３．・・・２Ｍ） なるＭ個の方程式が成立する。

と置いて（３）式をベクトル表示するとｎ＝ｅ−め　　
　　　　　　　　　・・・　（７）となる。

粒径範囲の分割数Ｎと散乱光強度分布の測定点＊　−１
＊　　　　　　　・・・　（８）と解が求まる。以上が
積分方程式の解法である。

この方法を用いる場合は、（１）式右辺の積分の近似を
良くするために、粒径範囲（積分区間）を出来るだけ分
割したほうがよい。粒径範囲の分割数Ｎを大きくすると
、Ｎ≦Ｍでなければならないので、散乱光強度分布の測
定点数Ｍを多くしなければならない。又、（８）式の解
は（７）式の最小二乗解であるために、測定点数Ｍが多
ければ多い程、（８）式により求めた解が、良い推定値
となる。

しかし、従来の粒径測定装置では、高々３０点程度であ
υ、測定点数として十分であるとは言えない。測定点数
を制限しなければならない理由は、測定点数を多くすれ
ば、増巾器等の信号処理系がその数だけ必要となｐ１装
置が高価なものになるためである。

〔発明の目的〕

この発明の目的は、精度のよい粒径の測定が出来る粒径
測定装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は、測定点数″ｆ：実質上多くするために波長の
異なる２つ以上のレーザーを用いて散乱光強度分布を測
定して粒径を測定する粒径測定装置である。

〔発明の効果〕

散乱光強度分布の測定点数が実質上、多くなるので、粒
径分布を高分解能で求めることが出来る。

又、求めた値は、信頼性が高いと見なすことが出来る。

〔発明の実施例〕

本発明の詳細を第３図に示す一実施例に基づいてＤｃ、
明する。レーザー光として、第１のレーザー光としてＨ
ｅ　−Ｎｅレーザーを、第２のレーザー光としてＡｒイ
オンレーザ−を用いた場合について絖明する。

まず、第１．のレーサー光１　’（Ｈｅ　−Ｎｅレーザ
ー）のビームをコリメータレンズ系３により平行ビーム
にして被測定粒子＃１３に照射する。被測定粒子＄１３
による散乱光を受光レンズ５によりフォトディテクタ・
アレイ６に集光する。フォトディテクタ・アレイ６を受
光レンズ５の焦点面に置くことにより散乱角０で散乱さ
れた光は粒子の位置に無関係に光軸から距離γ（＝Ｏｆ
）の位置に集光することが出来る。これらの散乱光をフ
ォトディテクタドアレイ６により電気信舟に変換し、増
巾器１０で信号を増巾したのち、散乱光強度分布から粒
径分布への変換装置１１に入力する。このキうにして測
定した散乱光強度分布を■１とすると、散乱光強度分布
から粒径分布への変換式、゛すなわち（７）式に対応す
る ＩＦ　＞　＝　＠１　・真　　　　　　　　　・・・　
（９）が得られる。

次にプリズム１２を回軸し第２のレーザー光２（Ａｒイ
オンレーザ−）のビームを被測定粒子に照射するように
して、同様に散乱光強度分布■２を測定すると Ｉ［２＝　＠２　・真　　　　　　　　　・・・　００
が得られる。

ここで と置くと Ｉ［ｓ　＝　にｘ３　　・ｍ　　　　　　　　　　・・
・　αつが得られる。（１ツ式はＮ≦２Ｍの場について
解を得ることが出来、（１３）式の解は（８）式に対応
して貞＝　【＠３＊　＠ｓ　）−１＠ｓ＊ＩＩｓ　　　
　・・・　α◇と求めることが出来る。したがって、粒
径範囲を２Ｍ分割まで細分することが出来るので、高い
分解能で粒径分布を求めることが出来る。

〔発明の他の実施例〕 外部からの光、（例えば、太陽光、セい光灯からの光等
）をしゃ断するためには、フォトディテクタ・アレイ６
の前にＨｅ’　−Ｎｅレーザー及びＡｒイオンレーザ−
の波長の光のみを通過させるバンドパス・フィルり’ｃ
　随（ｒｊハヨイ。

又ミいろいろな波長を出す半導体レーザーを用いれば、
より一層、測定点を多くすることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、従来の粒径測定装置を示すブロ
ック図、第３図は本発明の実施例を示すブロック図であ
る。 １・・・第１のレーザー光、２・・・第１のレーザー光
の波長の異なる第２のレーザー光、３・・・コ１ノメー
タレンズ系、４・−・平行ビーム、５・・・受光レンズ
、６・・・フォトディテクタ・プレイ、７・・・マイク
ロ・レンズ、８・・・光ファイノく、９・・・フォトダ
イオード１０・・・増巾器、１１・・・散乱光強度分布
から粒径分布への変換装置、１２・・・プリズム、１３
・・・被測定粒子、１４・・・ビー、ムの吸収板。 代理人　弁理士　　　　則　近　憲　佑（ほか１名）第
　　１　　図 第２図 第８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被測定粒子群にレーザー光の平行ビームを照射して散乱
   光強度分布を測定して粒径を測定する粒径測定装置にお
   いて、前記レーザ光を波長の異なる２つ以上としたこと
   を特徴とする粒径測定装置。