JPS631953A - 液中微粒子検出セル - Google Patents
液中微粒子検出セルInfo
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- JPS631953A JPS631953A JP61144844A JP14484486A JPS631953A JP S631953 A JPS631953 A JP S631953A JP 61144844 A JP61144844 A JP 61144844A JP 14484486 A JP14484486 A JP 14484486A JP S631953 A JPS631953 A JP S631953A
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- container
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims description 11
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 title abstract description 9
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 6
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
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- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は液体中微粒子の計測に係わり、特に微粒子検出
のための検出セルにおいて、微粒子を照射するだめのレ
ーザビームの保有パワーを有効に利用するのに好適な検
出セルの構造に関する。
のための検出セルにおいて、微粒子を照射するだめのレ
ーザビームの保有パワーを有効に利用するのに好適な検
出セルの構造に関する。
微粒子による光散乱を利用して気体中の微粒子を検出・
計測する技術の開拓は古くから行われ、゛また。よく知
られている。本願出願番もこの技術の開拓ヲ行った（レ
ビュー・オブ・サイエンティフィック・インスツルーメ
ンツ５１（８）、（１９８０年）第４０４９頁から第１
０５８頁（ｌｅｖ、 Ｓｃｉ 、 Ｉｎｓｔｒｕｍ 。
計測する技術の開拓は古くから行われ、゛また。よく知
られている。本願出願番もこの技術の開拓ヲ行った（レ
ビュー・オブ・サイエンティフィック・インスツルーメ
ンツ５１（８）、（１９８０年）第４０４９頁から第１
０５８頁（ｌｅｖ、 Ｓｃｉ 、 Ｉｎｓｔｒｕｍ 。
５１ ［８」、ｐＩ） １０４９−１０５８ （Ａｕｇ
ｕｓｔ １９８０ ）。
ｕｓｔ １９８０ ）。
このような技術を液体中の微粒子計測に応用した計測装
置が最近幾つか出現し、開発に関する発表もなされるよ
うになった。たとえば、第２８回自動制御連合講演予稿
集、第４２７頁から第４２８頁（１９８５年１１月）に
おいて、液体用レーザ微粒子カウンタの原理・構造が示
されている。
置が最近幾つか出現し、開発に関する発表もなされるよ
うになった。たとえば、第２８回自動制御連合講演予稿
集、第４２７頁から第４２８頁（１９８５年１１月）に
おいて、液体用レーザ微粒子カウンタの原理・構造が示
されている。
以下、第２図により従来装置の１例を説明する。
第２図において、１はガラスなどの透明体からなる液体
を満す容器（面１４〜１７を有する）、２は容器１への
液体流入部（パイプ）、３は容器１からの液体流出部（
パイプ）、４および５は沿体またはその流れの方向を示
す記号（矢印）、６は容器１の一つの面１４を介して容
器１の内部の液体を照射するためのレーザビーム、７は
容器１の面１４の対向面１５から出射したレーザビーム
。
を満す容器（面１４〜１７を有する）、２は容器１への
液体流入部（パイプ）、３は容器１からの液体流出部（
パイプ）、４および５は沿体またはその流れの方向を示
す記号（矢印）、６は容器１の一つの面１４を介して容
器１の内部の液体を照射するためのレーザビーム、７は
容器１の面１４の対向面１５から出射したレーザビーム
。
８はレーザビーム７をブロックする器２９は容器１の内
部の液体に存在する微粒子によるレーザビーム６の散乱
光（容器ｌの面１６を介して容器ｌの外部に出射）、１
０は散乱光９を集光しかつ検出器１３へ導く光学系、１
１は光学系１０から出射した散乱光、１２はアパーチャ
（スリット）である。
部の液体に存在する微粒子によるレーザビーム６の散乱
光（容器ｌの面１６を介して容器ｌの外部に出射）、１
０は散乱光９を集光しかつ検出器１３へ導く光学系、１
１は光学系１０から出射した散乱光、１２はアパーチャ
（スリット）である。
第３図は第２図において光学系１０の方向からみた従来
装置の側面図である。ただし、図を簡略するため、光学
系１０．アパーチャ１２．および検出器１３の図示を省
略しである。なお、破線で示したＡは後に引用する。
装置の側面図である。ただし、図を簡略するため、光学
系１０．アパーチャ１２．および検出器１３の図示を省
略しである。なお、破線で示したＡは後に引用する。
上記従来技術は液体を照射するためのレーザの照射方法
について配慮されておらず、レーザの保有パワーを有効
に利用していないという問題があった。
について配慮されておらず、レーザの保有パワーを有効
に利用していないという問題があった。
本発明の目的は、液体中微粒子を照射するレーザビーム
の保有パワーを有効に利用できる液体中微粒子検出用の
検出セルを提供することにある。
の保有パワーを有効に利用できる液体中微粒子検出用の
検出セルを提供することにある。
上記目的は、容器１のレーザビームが入射する面１４の
、レーザビームの通過する場所にブリウスターの窓を設
置することにより、達成される。
、レーザビームの通過する場所にブリウスターの窓を設
置することにより、達成される。
ブリウスターの窓はブリウスターの法則を満たすように
ガラス板を配置したもので、この窓に入射する偏光した
レーザビームはガラス板の表面で反射することなく全パ
ワーが透過する。
ガラス板を配置したもので、この窓に入射する偏光した
レーザビームはガラス板の表面で反射することなく全パ
ワーが透過する。
以下１本発明の一実施例を第１図により説明する。
Ｗ、１図は第３図に示すＡ部に対応する本発明の側面図
である。６はレーザビーム、１４′は容器１０面１４の
詳細を示す容器１の壁、１８はプリウスター窓、１９は
プリウスター窓１８を固定した円筒、２０は円筒１９を
壁１４′に固定するための治具である。
である。６はレーザビーム、１４′は容器１０面１４の
詳細を示す容器１の壁、１８はプリウスター窓、１９は
プリウスター窓１８を固定した円筒、２０は円筒１９を
壁１４′に固定するための治具である。
第１図において、壁１４′の左方が容器の外部で、−般
に大気であり、その右方が容器１の内部で液体で満たさ
れている。それぞれの屈折率をｎ、、ｎｔとする。また
、プリウスター窓１８の屈折率をＩＩ ｂとする。プリ
ウスター窓１８は。
に大気であり、その右方が容器１の内部で液体で満たさ
れている。それぞれの屈折率をｎ、、ｎｔとする。また
、プリウスター窓１８の屈折率をＩＩ ｂとする。プリ
ウスター窓１８は。
ｎ、とｎｂにより。
ｔａｎθＢ ：’： ｎ ｂ／ ｎ ＠
α）となるθＢに傾けて１円筒１９に取付けであ
る。
α）となるθＢに傾けて１円筒１９に取付けであ
る。
プリウスター窓１８に入射したレーザビーム６は、プリ
ウスター窓で屈折して後容器１の内部へと進行する。通
常、レーザビームがある面に入射すると反射する成分が
存在する。しかし、式（１）を満す角度θ１に設定すれ
ば、ブリウスターの法則が成立するため１反射成分は零
となる。その結果。
ウスター窓で屈折して後容器１の内部へと進行する。通
常、レーザビームがある面に入射すると反射する成分が
存在する。しかし、式（１）を満す角度θ１に設定すれ
ば、ブリウスターの法則が成立するため１反射成分は零
となる。その結果。
プリウスター窓に入射したレーザビームはすべて容器１
の内部へと導かれることとなる。これにより、レーザの
保有するパワーの全部を液体中微粒子を照射するのに利
用できる。
の内部へと導かれることとなる。これにより、レーザの
保有するパワーの全部を液体中微粒子を照射するのに利
用できる。
本発明では１以上のようよ性質のあるプリウスター窓を
、液体中微粒子検出用の検出セルに直付けとしている。
、液体中微粒子検出用の検出セルに直付けとしている。
さらに、式（１）を満足せしめる他の条件；直線偏光し
ているレーザビームの偏光方向をＸ方向に合わせる（第
１図左方に示す座標系の指定を参照）、を実現させる。
ているレーザビームの偏光方向をＸ方向に合わせる（第
１図左方に示す座標系の指定を参照）、を実現させる。
本実施例によれば、雑音光となる迷光の発生防止の効果
がある。この点を、以下第４図を用いて説明する。
がある。この点を、以下第４図を用いて説明する。
第４図は第２図に示す装置における第３図のＡ部を示す
側面図である。レーザビーム６は容器１の壁１４′に直
接入射している。レーザビームが壁を通過する部分Ｂに
おいて、壁を構成する物質の分子によりレーリー散乱が
起こる。このレーリー散乱は第４図に示す多数の矢印の
ようにあらゆる方向に向う。その１部は直接第２図の光
学系１０へ達して迷光となる。また、容器１が光透過性
の材質であれば、レーリー散乱光の多くは壁１４′の内
部を伝搬して容器１全体を光らせることとなる。そのた
め、容器１の面１６も光り、迷光源となる。
側面図である。レーザビーム６は容器１の壁１４′に直
接入射している。レーザビームが壁を通過する部分Ｂに
おいて、壁を構成する物質の分子によりレーリー散乱が
起こる。このレーリー散乱は第４図に示す多数の矢印の
ようにあらゆる方向に向う。その１部は直接第２図の光
学系１０へ達して迷光となる。また、容器１が光透過性
の材質であれば、レーリー散乱光の多くは壁１４′の内
部を伝搬して容器１全体を光らせることとなる。そのた
め、容器１の面１６も光り、迷光源となる。
本実施例においては、上記のような問題は自然に解消き
れる。すなわち、第１図において、壁１４′に円筒１９
を固定する治具２０を不透明な材料にすれば、たとえ円
筒が光ったとしても、それが壁１４′の内部へ伝搬する
ことはない。なお。
れる。すなわち、第１図において、壁１４′に円筒１９
を固定する治具２０を不透明な材料にすれば、たとえ円
筒が光ったとしても、それが壁１４′の内部へ伝搬する
ことはない。なお。
円筒１９を不透明な材料にすることによっても上述の問
題は解消される。
題は解消される。
次に、第２の実施例を第５図および第６図により説明す
る。
る。
第５図はプリウスター窓１８を水平に配置したときの入
射、屈折、および、透過の様子を記したものである。ブ
リウスター窓の法線ｎ方向からレーザビーム６が入射角
θ１でブリウスター窓に入射している。こ＼で、θ量は
式（１）のθＢに一致させている。したがって、プリウ
スターの法則が成立している。
射、屈折、および、透過の様子を記したものである。ブ
リウスター窓の法線ｎ方向からレーザビーム６が入射角
θ１でブリウスター窓に入射している。こ＼で、θ量は
式（１）のθＢに一致させている。したがって、プリウ
スターの法則が成立している。
第５図において、θＢはブリウスター窓の入射側屈折角
、θｔはブリウスター窓の出射側屈折角である。ｔはレ
ーザビームの入射方向を延長したもの、ｔ′はｔをブリ
ウスター窓の出射点に平行移動したもの、６′はブリウ
スター窓を通解したレーザビームである。θｄはｔ′と
６′ との間の角度である。
、θｔはブリウスター窓の出射側屈折角である。ｔはレ
ーザビームの入射方向を延長したもの、ｔ′はｔをブリ
ウスター窓の出射点に平行移動したもの、６′はブリウ
スター窓を通解したレーザビームである。θｄはｔ′と
６′ との間の角度である。
第５図に示すそれの屈折率は前出と同じものである。通
常、ｎ １ ＝ ｎ 、の場合が多い。このとき、θｄ
”＝０となる。すなわち、６′はｔ′と重なる。
常、ｎ １ ＝ ｎ 、の場合が多い。このとき、θｄ
”＝０となる。すなわち、６′はｔ′と重なる。
しかし、容器２の内外が気体と液体であるため、ｎ ｔ
４ ｎ ａでおる。したがって、θ、、キ０となる。
４ ｎ ａでおる。したがって、θ、、キ０となる。
このことは、容器１の壁に垂直に入射（水平方向に入射
）するようにブリウスター窓１８を配置すると、ブリウ
スター窓１８を透過したレーザビーム６′は、水平にな
らず、θｄだけ傾いた方向へ進む。この場合、散乱を集
光する光学系の構成にや＼不便となる。
）するようにブリウスター窓１８を配置すると、ブリウ
スター窓１８を透過したレーザビーム６′は、水平にな
らず、θｄだけ傾いた方向へ進む。この場合、散乱を集
光する光学系の構成にや＼不便となる。
第６図はこの点を解消するだめの方法を示している。ブ
リウスター窓１８を通過したレーザビーム６′の方向が
水平であれば散乱光を集光するための光学系の構成は従
来通りの方法で可能となる。
リウスター窓１８を通過したレーザビーム６′の方向が
水平であれば散乱光を集光するための光学系の構成は従
来通りの方法で可能となる。
この点に注目すれば、ブリウスター窓の取付は傾き角を
θＢからθＢ十〇−とし、かつ、入射側のレーザビーム
をθｄだけ傾けることによって上記問題は解消される。
θＢからθＢ十〇−とし、かつ、入射側のレーザビーム
をθｄだけ傾けることによって上記問題は解消される。
本発明によれば、微粒子を検出するための検出セルに直
付けにしたブリウスター窓によりレーザビームを導入で
きるので、レーザの保有するパワーを損失することなく
有効に利用できるという効果がある。また、レーザビー
ムが検出セルの入射する面で反射が零であるために、検
出セルの周辺が明るくなることＫよる迷光の発生がなく
、光電変換素子部での雑音の低減にも効果がある。
付けにしたブリウスター窓によりレーザビームを導入で
きるので、レーザの保有するパワーを損失することなく
有効に利用できるという効果がある。また、レーザビー
ムが検出セルの入射する面で反射が零であるために、検
出セルの周辺が明るくなることＫよる迷光の発生がなく
、光電変換素子部での雑音の低減にも効果がある。
第１図は本発明の一実施例のブリウスター窓の取付は方
を示す側面図、第２図は従来の代表的な装置の投視図、
第３図は光学系の方向からみた第２図の要部を示す側面
図、第４図はレーザビームの照射状況を示す第３図にお
ける部分側面図、第５図はブリウスター窓の前後におけ
る入射・屈折・・透過の様子を示す図、第６図は本発明
の他の実施例のブリウスター窓の取付は方を示す側面図
でおる。 １・・・容器、６・・・入射側レーザビーム、７・・・
容器１を透過したレーザビーム、１０・・・光学系、１
３・・・検出器、１４・・・容器１へのレーザビームの
入射する面、１４′・・・入射面の構造を示す壁、１８
・・・ブリウスター窓、１９・・・ブリウスター窓を取
付けた円筒、２０・・・壁に円筒を固定する治具、６′
・・・ブリウスター窓を透過したレーザビーム。 代理人 弁理士 小川勝馬 ゛ 第１図 １δ・・７′リウスク ・（ Ｍ′・・容器の壁 ｌ？・・５補 ２０・・５会巽 第 ２ 図 第 ３ 凹 第 ４ 図 率 ！５ 図 第 ６ 口
を示す側面図、第２図は従来の代表的な装置の投視図、
第３図は光学系の方向からみた第２図の要部を示す側面
図、第４図はレーザビームの照射状況を示す第３図にお
ける部分側面図、第５図はブリウスター窓の前後におけ
る入射・屈折・・透過の様子を示す図、第６図は本発明
の他の実施例のブリウスター窓の取付は方を示す側面図
でおる。 １・・・容器、６・・・入射側レーザビーム、７・・・
容器１を透過したレーザビーム、１０・・・光学系、１
３・・・検出器、１４・・・容器１へのレーザビームの
入射する面、１４′・・・入射面の構造を示す壁、１８
・・・ブリウスター窓、１９・・・ブリウスター窓を取
付けた円筒、２０・・・壁に円筒を固定する治具、６′
・・・ブリウスター窓を透過したレーザビーム。 代理人 弁理士 小川勝馬 ゛ 第１図 １δ・・７′リウスク ・（ Ｍ′・・容器の壁 ｌ？・・５補 ２０・・５会巽 第 ２ 図 第 ３ 凹 第 ４ 図 率 ！５ 図 第 ６ 口
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、液体中微粒子の計測用検出セルにおいて、レーザビ
ームの入射面にプリウスター窓を直接設置したことを特
徴とする液中微粒子検出セル。 ２、特許請求の範囲第１項記載の液中微粒子検出セルに
おいて、上記プリウスター窓を通過した上記レーザビー
ムが水平方向に進行するように、上記プリウスター窓を
プリウスター角からずらして設置し、上記レーザビーム
の入射方向を水平方向からずらして入射せしめることを
特徴とする液中微粒子検出セル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61144844A JPS631953A (ja) | 1986-06-23 | 1986-06-23 | 液中微粒子検出セル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61144844A JPS631953A (ja) | 1986-06-23 | 1986-06-23 | 液中微粒子検出セル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS631953A true JPS631953A (ja) | 1988-01-06 |
Family
ID=15371735
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61144844A Pending JPS631953A (ja) | 1986-06-23 | 1986-06-23 | 液中微粒子検出セル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS631953A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02107945A (ja) * | 1988-10-17 | 1990-04-19 | Fuji Electric Co Ltd | 液体中微粒子検出装置 |
-
1986
- 1986-06-23 JP JP61144844A patent/JPS631953A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02107945A (ja) * | 1988-10-17 | 1990-04-19 | Fuji Electric Co Ltd | 液体中微粒子検出装置 |
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