JPS6318243A - 液中微粒子測定方法及び装置 - Google Patents
液中微粒子測定方法及び装置Info
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- JPS6318243A JPS6318243A JP61160830A JP16083086A JPS6318243A JP S6318243 A JPS6318243 A JP S6318243A JP 61160830 A JP61160830 A JP 61160830A JP 16083086 A JP16083086 A JP 16083086A JP S6318243 A JPS6318243 A JP S6318243A
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- 239000010419 fine particle Substances 0.000 title claims abstract description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 13
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 22
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 17
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 3
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 claims 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 abstract description 12
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- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
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Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
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。
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Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は液中微粒子測定方法及び装置、さらに詳細には
流体液中にレーザ光を照射し、液中に浮遊する微粒子か
らの散乱光を検出して粒径や粒子数等粒子の特性を測定
する液中微粒子３；幡定方法及び装置に関する。
流体液中にレーザ光を照射し、液中に浮遊する微粒子か
らの散乱光を検出して粒径や粒子数等粒子の特性を測定
する液中微粒子３；幡定方法及び装置に関する。
［従来の技術］
従来より、測定領域内に光を入射させ、その透過光量や
散乱特性を測定することにより同領域内における粒子の
粒径、数などの特性を測定する技術が知られている。
散乱特性を測定することにより同領域内における粒子の
粒径、数などの特性を測定する技術が知られている。
例えば、純水中の不純物粒子の測定にもこの技術が用い
られているが、純水中の微粒子は径が小さく、またまば
らにしか存在しないため、δｉｌｌ定には困難が伴なう
、そのため、従来から微粒子がらの散乱強度を増加させ
るためにレーザ光源などからの入射光束を小さな領域に
集光させ、高輝度の測定領域を設け、この領域を通過す
る粒子からの散乱光を受光する方法が用いられている。
られているが、純水中の微粒子は径が小さく、またまば
らにしか存在しないため、δｉｌｌ定には困難が伴なう
、そのため、従来から微粒子がらの散乱強度を増加させ
るためにレーザ光源などからの入射光束を小さな領域に
集光させ、高輝度の測定領域を設け、この領域を通過す
る粒子からの散乱光を受光する方法が用いられている。
粒子にレーザ光を照射し、その粒子からの散乱光を解析
する粒子計測器においては、粒子を通過させる測定部分
をいかに設定するかが重要である。
する粒子計測器においては、粒子を通過させる測定部分
をいかに設定するかが重要である。
特に粒子検出領域を構成する入射レーザ光束の形状、粒
子の通過方向および粒子からの散乱光を受光する部分に
設けたマスクの設定方法は、検出する粒子の散乱光から
粒径を求める場合の粒径分解能に直接依存するため、種
々の工夫がなされている。
子の通過方向および粒子からの散乱光を受光する部分に
設けたマスクの設定方法は、検出する粒子の散乱光から
粒径を求める場合の粒径分解能に直接依存するため、種
々の工夫がなされている。
第５図は従来から用いられている粒子検出方法を示すも
ので、四角柱の透明セル２０中にレーザ光束２１を入射
させ、セル中央部２１ａに集光させる。このセル２０に
微粒子２３を含む試料液（例えば純水）を流すと、レー
ザ光束の強度が最も強い集光点２１ａを通過する粒子か
ら強い散乱光２４が得られる。この散乱光２４は受光レ
ンズ２５を経て光電検出器２７上に結像され、騒乱光強
度から粒子径を算出し、粒子特性を求めている０通常、
光電検出器２７には、スリット２６ａを有するマスク２
６が配置され、粒子通過を検出する光束中の測定部分の
大きさを制限している。
ので、四角柱の透明セル２０中にレーザ光束２１を入射
させ、セル中央部２１ａに集光させる。このセル２０に
微粒子２３を含む試料液（例えば純水）を流すと、レー
ザ光束の強度が最も強い集光点２１ａを通過する粒子か
ら強い散乱光２４が得られる。この散乱光２４は受光レ
ンズ２５を経て光電検出器２７上に結像され、騒乱光強
度から粒子径を算出し、粒子特性を求めている０通常、
光電検出器２７には、スリット２６ａを有するマスク２
６が配置され、粒子通過を検出する光束中の測定部分の
大きさを制限している。
通常レーザ光束２１の強度は、第６図中に示しているよ
うに、光軸に垂直な面内でガウス分布に従う強度分布Ｍ
を有しているため、光束を通過する粒子からの散乱光強
度は、通過位置に応じて変化し、同一粒径の粒子であっ
ても散乱光強度が異なることになる。そこで、第６図に
示すように、散乱光の受光レンズ２５に対して光束に共
役な像面にスリ７）２６ａからなるマスク２６を置いて
、粒子の検出領域を制限する方法が用いられている。
うに、光軸に垂直な面内でガウス分布に従う強度分布Ｍ
を有しているため、光束を通過する粒子からの散乱光強
度は、通過位置に応じて変化し、同一粒径の粒子であっ
ても散乱光強度が異なることになる。そこで、第６図に
示すように、散乱光の受光レンズ２５に対して光束に共
役な像面にスリ７）２６ａからなるマスク２６を置いて
、粒子の検出領域を制限する方法が用いられている。
［発明が解決しようとする問題点］
この光学配置では、粒子検出方法３０は、図中の斜線部
で図示した菱形の領域で受光レンズ２５のＦ値、焦点距
離、倍率、スリット幅によって決まり、Ｆ値が小さくな
ると検出領域の深度３２は浅くなるが、スリット幅と倍
率で決まる視野幅３３より浅くすることは困難である。
で図示した菱形の領域で受光レンズ２５のＦ値、焦点距
離、倍率、スリット幅によって決まり、Ｆ値が小さくな
ると検出領域の深度３２は浅くなるが、スリット幅と倍
率で決まる視野幅３３より浅くすることは困難である。
すなわち、粒子の検出領域２５を有効光束域３１（網目
部分）のみに限定する（Ａ、Ｃの粒子を検出しない）こ
とは困難である。
部分）のみに限定する（Ａ、Ｃの粒子を検出しない）こ
とは困難である。
このように、入射レーザ光束２１がガウス分布状の光強
度分布Ｍをもつかぎり、上述した視野幅３３と深度３２
との関係は改善できず、第６図中のＡ、Ｂ、Ｃ位置を通
過する粒子をすべて検出することになる。
度分布Ｍをもつかぎり、上述した視野幅３３と深度３２
との関係は改善できず、第６図中のＡ、Ｂ、Ｃ位置を通
過する粒子をすべて検出することになる。
従って、本発明は同一粒子からの散乱光強度が通過位置
によって大幅に変化することなく、誤差が少なく正確な
粒子測定が可能な液中微粒子測定方法および装置を提供
することを目的とする。
によって大幅に変化することなく、誤差が少なく正確な
粒子測定が可能な液中微粒子測定方法および装置を提供
することを目的とする。
［問題点を解決するための手段］
本発明によれば、この問題点を解決するために、レーザ
入射光束によって形成された粒子検出領域を通過する微
粒子からの散乱光を粒子の通過方向から受光して粒子特
性を測定する構成を採用した。
入射光束によって形成された粒子検出領域を通過する微
粒子からの散乱光を粒子の通過方向から受光して粒子特
性を測定する構成を採用した。
［作 用］
このような構成では１粒子の通過方向を変更することに
よって視野幅を制限する光学系の特性を有効に利用でき
１粒子が有効光束域のみを通過したときと同じ効果を得
ることができる。
よって視野幅を制限する光学系の特性を有効に利用でき
１粒子が有効光束域のみを通過したときと同じ効果を得
ることができる。
［実施例］
以下、図面に示す実施例に基づいて本発明の詳細な説明
する。
する。
第１図〜第４図には本発明実施例が図示されているが、
各図において第５図、第６図と同一符号のものは同一な
いし同様な部分を示し、その説明は省略する。
各図において第５図、第６図と同一符号のものは同一な
いし同様な部分を示し、その説明は省略する。
第１図は、本発明が問題としている粒子検出領域と粒子
通過方向との関係を示したものである。
通過方向との関係を示したものである。
レーザ光束２１を示す２重の円のうち、外円は光束の光
強度が中心強度の１／ｅ２になる位置を示しており、通
常、この外円の直径は光束の径と呼ばれている。一方、
内円は光束の強度が中心強度の１７２になる位置で、こ
の内円の直径を光束の半値全幅と呼ぶ０図中斜線部は粒
子検出領域を光束の半値全幅に限度するように選んだマ
スクによって設定された粒子検出領域３０で、網目部３
５゜３６は粒子が上記粒子検出領域内のレーザ光束２１
を通過するときに受ける最大光強度の分布を表わしてい
る０粒子通過方向がＸの従来方式の場合には、光強度分
布は長く裾野を引いているが、本発明が提案するＹの方
式では、光強度分布は前述の有効光束域に一致し、制限
した粒子検出領域３０が木来持つべき光強度特性が得ら
れている。
強度が中心強度の１／ｅ２になる位置を示しており、通
常、この外円の直径は光束の径と呼ばれている。一方、
内円は光束の強度が中心強度の１７２になる位置で、こ
の内円の直径を光束の半値全幅と呼ぶ０図中斜線部は粒
子検出領域を光束の半値全幅に限度するように選んだマ
スクによって設定された粒子検出領域３０で、網目部３
５゜３６は粒子が上記粒子検出領域内のレーザ光束２１
を通過するときに受ける最大光強度の分布を表わしてい
る０粒子通過方向がＸの従来方式の場合には、光強度分
布は長く裾野を引いているが、本発明が提案するＹの方
式では、光強度分布は前述の有効光束域に一致し、制限
した粒子検出領域３０が木来持つべき光強度特性が得ら
れている。
本発明では、このように粒子検出領域を通過する粒子の
通過方向を光軸に垂直で、しかも粒子からの散乱光の受
光方向に設定する構成を用いており、これを具体化した
実施例が、第２図と第３図に図示されている。
通過方向を光軸に垂直で、しかも粒子からの散乱光の受
光方向に設定する構成を用いており、これを具体化した
実施例が、第２図と第３図に図示されている。
第２図には、本発明装置の第１の実施例が図示されてお
り、同図において符号１０で示すものは四角柱状の測定
セルであり、この測定セル１０に微粒子２３を含んだ純
水等の試料液２２を流入させる流入管１２、並びに試料
液２′２を測定セル１０内から排出させる流出管１３が
設けられる。
り、同図において符号１０で示すものは四角柱状の測定
セルであり、この測定セル１０に微粒子２３を含んだ純
水等の試料液２２を流入させる流入管１２、並びに試料
液２′２を測定セル１０内から排出させる流出管１３が
設けられる。
レーザ光源（図示せず）からの入射レーザ光束２１の集
光点２１ａを、レーザ光軸に垂直に粒子が通過するよう
に矢印ａで示す−様な流れを形成する。この−様な流れ
は、流入管１２から測定セル１０に流れ込む流速安定さ
せることによって実現できる。
光点２１ａを、レーザ光軸に垂直に粒子が通過するよう
に矢印ａで示す−様な流れを形成する。この−様な流れ
は、流入管１２から測定セル１０に流れ込む流速安定さ
せることによって実現できる。
このような測定セルでは、集光点２１ａの領域は、第１
図に図示した検出領域３０となっており、レーザ光の光
強度分布は３６のごとくになり、有効光束域にほぼ一致
する。このような光強度分布の光束により、散乱された
微粒子の散乱光２４は、受光レンズ２５でマスク２６上
に結像され、スリット２６ａによって制限された散乱光
が光電検知器２７に達して測定が行われる。
図に図示した検出領域３０となっており、レーザ光の光
強度分布は３６のごとくになり、有効光束域にほぼ一致
する。このような光強度分布の光束により、散乱された
微粒子の散乱光２４は、受光レンズ２５でマスク２６上
に結像され、スリット２６ａによって制限された散乱光
が光電検知器２７に達して測定が行われる。
第３図、第４図は他の実施例であり、第２図と同一部分
には同一の参照符号を付し、その説明は省略する。
には同一の参照符号を付し、その説明は省略する。
この実施例の場合、測定セル１０は円筒部１０ａを有し
、この周囲にレーザ光束の入射窓１６、出射窓１７、散
乱光２４の受光窓１８並びに壁面反射防止窓１９が配置
される。流入管１２から流入した試料液２２は、測定セ
ルエ０の円筒部１０ａに沿って流れ、その一部は流出管
１３から流出するが、残りは円筒壁面に沿って１周し、
旋回流を形成する。この旋回流の形成を促進し、安定化
させるために、円筒部底部中央で一定回転をする攪拌子
１５を用いることは有効である。この例では、レーザ光
束２１は円筒部１０ａの中心と円筒壁面の中間領域２１
ａに集光する０粒子は円筒内の試料液の流れに乗って、
レーザ光束の光軸に垂直に粒子検出領域を通過する０粒
子からの散乱光２４は、受光レンズ２５でマスク面２６
上に結像され、スリット２６ａにより制限された散乱光
が光電検出器２７に達して測定される。
、この周囲にレーザ光束の入射窓１６、出射窓１７、散
乱光２４の受光窓１８並びに壁面反射防止窓１９が配置
される。流入管１２から流入した試料液２２は、測定セ
ルエ０の円筒部１０ａに沿って流れ、その一部は流出管
１３から流出するが、残りは円筒壁面に沿って１周し、
旋回流を形成する。この旋回流の形成を促進し、安定化
させるために、円筒部底部中央で一定回転をする攪拌子
１５を用いることは有効である。この例では、レーザ光
束２１は円筒部１０ａの中心と円筒壁面の中間領域２１
ａに集光する０粒子は円筒内の試料液の流れに乗って、
レーザ光束の光軸に垂直に粒子検出領域を通過する０粒
子からの散乱光２４は、受光レンズ２５でマスク面２６
上に結像され、スリット２６ａにより制限された散乱光
が光電検出器２７に達して測定される。
［効 果］
以上説明したように、本発明によれば、レーザ入射光束
によって形成された粒子検出領域を通過する微粒子から
の散乱光を粒子の通過方向から受光して粒子特性を測定
ようにしているので１粒子からの散乱光強度の変化は、
有効光束域の強度分布に対応した変化に限定されるため
に、同一粒子に対しては粒子検出領域の通過位置によら
ず、はぼ同程度の散乱光強度が得られ、散乱光強度から
算出した粒径の分解能を高くすることができる。
によって形成された粒子検出領域を通過する微粒子から
の散乱光を粒子の通過方向から受光して粒子特性を測定
ようにしているので１粒子からの散乱光強度の変化は、
有効光束域の強度分布に対応した変化に限定されるため
に、同一粒子に対しては粒子検出領域の通過位置によら
ず、はぼ同程度の散乱光強度が得られ、散乱光強度から
算出した粒径の分解能を高くすることができる。
第１図は本発明方法を説明する説明図、第２図は本発明
装置の要部の概略斜視図、第３図は他の実施例を示す概
略斜視図、第４図は第３固装首の上部断面図、第５図は
従来の測定方法を示す説明図、第６図は受光側に設けた
マスクの効果を示す説明図である。 １０・・・測定セル ２１・・・レーザ光束２３・
・・微粒子 ２４・・・散乱光２５・・・受光レ
ンズ ２６・・・マスク２７・・・光電検出器 ３
０・・・粒子検出領域手続補正書（自効 昭和６１年 ８月２２日
装置の要部の概略斜視図、第３図は他の実施例を示す概
略斜視図、第４図は第３固装首の上部断面図、第５図は
従来の測定方法を示す説明図、第６図は受光側に設けた
マスクの効果を示す説明図である。 １０・・・測定セル ２１・・・レーザ光束２３・
・・微粒子 ２４・・・散乱光２５・・・受光レ
ンズ ２６・・・マスク２７・・・光電検出器 ３
０・・・粒子検出領域手続補正書（自効 昭和６１年 ８月２２日
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）流体液中にレーザ光を照射し、液中に浮遊する微粒
子からの散乱光を検出して粒子特性を測定する液中微粒
子測定方法において、レーザ入射光束によって形成され
た粒子検出領域を通過する微粒子からの散乱光を粒子の
通過方向から受光して粒子特性を測定することを特徴と
する液中微粒子測定方法。 ２）流体液中にレーザ光を照射し、液中に浮遊する微粒
子からの散乱光を検出して粒子特性を測定する液中微粒
子測定装置において、 測定すべき微粒子を含んだ試料液を入れる測定セルと、 レーザ光束が集光する測定セル内の粒子検出領域にレー
ザ光軸に垂直方向に微粒子を通過させる流れを発生させ
る手段と、 前記流れの方向に配置された散乱光を受光する光学系と
を設け、 微粒子からの散乱光を粒子の通過方向から受光して粒子
特性を測定することを特徴とする液中微粒子測定装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61160830A JPS6318243A (ja) | 1986-07-10 | 1986-07-10 | 液中微粒子測定方法及び装置 |
| US07/072,228 US4830494A (en) | 1986-07-10 | 1987-07-09 | Method and apparatus for measuring particles in a fluid |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61160830A JPS6318243A (ja) | 1986-07-10 | 1986-07-10 | 液中微粒子測定方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6318243A true JPS6318243A (ja) | 1988-01-26 |
| JPH0464575B2 JPH0464575B2 (ja) | 1992-10-15 |
Family
ID=15723330
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61160830A Granted JPS6318243A (ja) | 1986-07-10 | 1986-07-10 | 液中微粒子測定方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6318243A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0383460A2 (en) * | 1989-02-13 | 1990-08-22 | Kowa Company Ltd. | Apparatus for measuring particles in liquid |
| JP2016515211A (ja) * | 2013-03-15 | 2016-05-26 | ベックマン コールター， インコーポレイテッド | フローサイトメーター用の光学系 |
-
1986
- 1986-07-10 JP JP61160830A patent/JPS6318243A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0383460A2 (en) * | 1989-02-13 | 1990-08-22 | Kowa Company Ltd. | Apparatus for measuring particles in liquid |
| JP2016515211A (ja) * | 2013-03-15 | 2016-05-26 | ベックマン コールター， インコーポレイテッド | フローサイトメーター用の光学系 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0464575B2 (ja) | 1992-10-15 |
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