JPH0260975B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0260975B2 JPH0260975B2 JP56131558A JP13155881A JPH0260975B2 JP H0260975 B2 JPH0260975 B2 JP H0260975B2 JP 56131558 A JP56131558 A JP 56131558A JP 13155881 A JP13155881 A JP 13155881A JP H0260975 B2 JPH0260975 B2 JP H0260975B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- sample
- scattered
- particle size
- scattered light
- 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.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/02—Investigating particle size or size distribution
- G01N15/0205—Investigating particle size or size distribution by optical means
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は、微小な粒子の径を測定する粒径測定
装置に関する。
装置に関する。
（従来の技術）
従来より光の散乱を利用した粒径測定装置の１
つに第１図に示すような装置がある。これはレー
ザー光を試料に照射し、試料により散乱された光
のθ方向の分布Ｉ（θ）を測定し、回折理論ある
いはMie散乱理論を用いて散乱分布Ｉ（θ）より
粒径分布ｎ(D)（Ｄ：粒径）を計算する装置であ
る。粒径がＤである１粒子による散乱分布ｉ（Ｄ，
θ）は回折理論あるいはMie散乱理論により求め
ることができるので、試料の粒径分布をｎ(D)とす
ると散乱光分布Ｉ（θ）は、 Ｉ（θ）＝∫i（Ｄ，θ）・ｎ(D)dD ……(1)式 と表わせる。(1)式の積分方程式をｎ(D)について解
いたり、粒径分布ｎ(D)として対数正規分布、
Rosin−Rammler分布を仮定して、その分布パラ
メータを(1)式を用いて計算で求めることにより試
料の粒径分布を求めている。
つに第１図に示すような装置がある。これはレー
ザー光を試料に照射し、試料により散乱された光
のθ方向の分布Ｉ（θ）を測定し、回折理論ある
いはMie散乱理論を用いて散乱分布Ｉ（θ）より
粒径分布ｎ(D)（Ｄ：粒径）を計算する装置であ
る。粒径がＤである１粒子による散乱分布ｉ（Ｄ，
θ）は回折理論あるいはMie散乱理論により求め
ることができるので、試料の粒径分布をｎ(D)とす
ると散乱光分布Ｉ（θ）は、 Ｉ（θ）＝∫i（Ｄ，θ）・ｎ(D)dD ……(1)式 と表わせる。(1)式の積分方程式をｎ(D)について解
いたり、粒径分布ｎ(D)として対数正規分布、
Rosin−Rammler分布を仮定して、その分布パラ
メータを(1)式を用いて計算で求めることにより試
料の粒径分布を求めている。
この従来の方法ではレーザー光１はコヒーレン
ト光であることが必要であり、第２図に示すよう
に試料からの散乱光を受光レンズ４を用いてレン
ズの焦点面に集光している。これは試料の位置に
よらず、散乱角がθである光はすべて焦点面のγ
≒θfの位置に集光させるためである。このような
光学系であるとレンズの口径に限度があるために
散乱光分布を測定する範囲が０〜15゜以内に限定
されてしまう。散乱光分布の範囲が０〜15゜に限
定されると、第３図に示すように、1.0μm〓以下
の比較的小さい粒子の散乱光分布を相対的に区別
することがむずかしい。又、光源もコヒーレント
光でなければならない等の種々の欠点を有する。
ト光であることが必要であり、第２図に示すよう
に試料からの散乱光を受光レンズ４を用いてレン
ズの焦点面に集光している。これは試料の位置に
よらず、散乱角がθである光はすべて焦点面のγ
≒θfの位置に集光させるためである。このような
光学系であるとレンズの口径に限度があるために
散乱光分布を測定する範囲が０〜15゜以内に限定
されてしまう。散乱光分布の範囲が０〜15゜に限
定されると、第３図に示すように、1.0μm〓以下
の比較的小さい粒子の散乱光分布を相対的に区別
することがむずかしい。又、光源もコヒーレント
光でなければならない等の種々の欠点を有する。
（発明が解決しようとする課題）
上記の如く、従来の粒径測定装置にあつては、
散乱光分布の範囲が限定されるので、比較的小さ
い粒子の散乱光分布を求めることがむずかしく、
又、光源も制限されたものとなる。
散乱光分布の範囲が限定されるので、比較的小さ
い粒子の散乱光分布を求めることがむずかしく、
又、光源も制限されたものとなる。
そこで、本発明の目的は、光源の制限を受ける
ことなく比較的小さい粒径の領域においても、粒
径を求めることが可能となるように、いかなる散
乱角範囲においても散乱光分布を測定できる粒径
測定装置を提供することにある。
ことなく比較的小さい粒径の領域においても、粒
径を求めることが可能となるように、いかなる散
乱角範囲においても散乱光分布を測定できる粒径
測定装置を提供することにある。
［発明の構成］
（課題を解決するための手段）
第４図に散乱角が０〜180゜の範囲について散乱
光分布を示す。図に示すように散乱角を広くとる
か、あるいは40゜より大きくとると1.0μm〓以下の
粒子による散乱光分布を相対的に区別でき、1.0μ
ｍ〓以下の粒径を測定することができる。
光分布を示す。図に示すように散乱角を広くとる
か、あるいは40゜より大きくとると1.0μm〓以下の
粒子による散乱光分布を相対的に区別でき、1.0μ
ｍ〓以下の粒径を測定することができる。
本願発明は、上記の観点からなされたもので、
上記課題を解決する本発明の粒径測定装置は、単
色光を発する光源と、粒径を測定すべき複数の粒
子から成る試料に前記光源からの単色光を照射し
てこの試料から散乱する散乱光のうちレンズの光
軸に平行な光のみを測定し、前記試料の散乱光の
散乱角方向に複数配置される受光系と、この受光
系で測定された前記試料の散乱光強度分布とあら
かじめ求められている複数の粒子の異なる粒径ご
との散乱光強度分布とを照合して前記試料の粒径
分布を求める信号処理系とを具備してなるもの及
び単色光を発する光源と、粒径を測定すべき複数
の粒子から成る試料に前記光源からの単色光を照
射してこの試料から散乱する散乱光のうちレンズ
の光軸に平行な光のみを測定する受光系と、この
受光系を前記試料の散乱光の散乱角方向に走査す
る駆動装置と、前記受光系で測定された前記試料
の散乱光強度分布とあらかじめ求められている複
数の粒子の異なる粒径ごとの散乱光強度分布とを
照合して前記試料の粒径分布を求める信号処理系
とを具備してなるものである。
上記課題を解決する本発明の粒径測定装置は、単
色光を発する光源と、粒径を測定すべき複数の粒
子から成る試料に前記光源からの単色光を照射し
てこの試料から散乱する散乱光のうちレンズの光
軸に平行な光のみを測定し、前記試料の散乱光の
散乱角方向に複数配置される受光系と、この受光
系で測定された前記試料の散乱光強度分布とあら
かじめ求められている複数の粒子の異なる粒径ご
との散乱光強度分布とを照合して前記試料の粒径
分布を求める信号処理系とを具備してなるもの及
び単色光を発する光源と、粒径を測定すべき複数
の粒子から成る試料に前記光源からの単色光を照
射してこの試料から散乱する散乱光のうちレンズ
の光軸に平行な光のみを測定する受光系と、この
受光系を前記試料の散乱光の散乱角方向に走査す
る駆動装置と、前記受光系で測定された前記試料
の散乱光強度分布とあらかじめ求められている複
数の粒子の異なる粒径ごとの散乱光強度分布とを
照合して前記試料の粒径分布を求める信号処理系
とを具備してなるものである。
（作用）
本発明の粒測定装置では、光源としてレーザー
等の単色光のインコヒーレント光（コヒーレント
光でもよい）を用い、多数の粒子による散乱光の
散乱角方向の強度分布（散乱光強度分布）を測定
し、あらかじめ信号処理系（パソコン等の演算装
置）に格納されているいろいろな粒径の粒子によ
る散乱光強度分布（例えば第４図）と照合するこ
とにより粒径分布を求めるようにするものであ
る。
等の単色光のインコヒーレント光（コヒーレント
光でもよい）を用い、多数の粒子による散乱光の
散乱角方向の強度分布（散乱光強度分布）を測定
し、あらかじめ信号処理系（パソコン等の演算装
置）に格納されているいろいろな粒径の粒子によ
る散乱光強度分布（例えば第４図）と照合するこ
とにより粒径分布を求めるようにするものであ
る。
これにより、光源の制限なく、広い範囲で散乱
光分布を求めることができる。
光分布を求めることができる。
（実施例）
本発明の第１の実施例を第５図に基づいて説明
する。インコヒーレントで単色光であるレーザー
１及びビーム成形系２により成形されたビーム１
２を試料３に照射し、試料により散乱された光
を、受光レンズ９、ピンホール４０、フオトデイ
テクタ６より成る受光系で検出する。そしてアン
プ７で信号を増幅したのち、この散乱光の強度分
布をあらかじめ第４図に示すような種々の粒径の
粒子による散乱光強度分布がデータとして格納さ
れている信号処理系８で照合することにより粒径
分布を求めるようにするものである。
する。インコヒーレントで単色光であるレーザー
１及びビーム成形系２により成形されたビーム１
２を試料３に照射し、試料により散乱された光
を、受光レンズ９、ピンホール４０、フオトデイ
テクタ６より成る受光系で検出する。そしてアン
プ７で信号を増幅したのち、この散乱光の強度分
布をあらかじめ第４図に示すような種々の粒径の
粒子による散乱光強度分布がデータとして格納さ
れている信号処理系８で照合することにより粒径
分布を求めるようにするものである。
本発明は、Mie散乱理論に基づき、ランダムな
位置に粒子がある場合の散乱光強度から粒径分布
を求めるようにしたもので、このことにより角度
θに散乱された光を第６図に示すように角度θに
配置したフオトデイテクタで測定することができ
ることにしたことである。粒径分布を求める際に
は、インコヒーレント光を照射した場合の１粒子
による散乱光強度ｉ（Ｄ，θ）としてMie散乱理
論に基づいて計算しておかなければならない。
位置に粒子がある場合の散乱光強度から粒径分布
を求めるようにしたもので、このことにより角度
θに散乱された光を第６図に示すように角度θに
配置したフオトデイテクタで測定することができ
ることにしたことである。粒径分布を求める際に
は、インコヒーレント光を照射した場合の１粒子
による散乱光強度ｉ（Ｄ，θ）としてMie散乱理
論に基づいて計算しておかなければならない。
第６図に受光系を示す。受光系は、受光レンズ
９の焦点にピンホール１０を置き、その後にフオ
トデイテクタ６を置くことにより受光レンズ９の
光軸に平行な散乱光のみ、すなわち散乱角θへ散
乱された光のみがフオトデイテクタ６に入力する
ようにセツトする。この受光系を駆動装置１１に
より散乱角方向に走査すれば、試料の位置に影響
を受けないので、いかなる散乱光の範囲について
の散乱分布を測定することができる。
９の焦点にピンホール１０を置き、その後にフオ
トデイテクタ６を置くことにより受光レンズ９の
光軸に平行な散乱光のみ、すなわち散乱角θへ散
乱された光のみがフオトデイテクタ６に入力する
ようにセツトする。この受光系を駆動装置１１に
より散乱角方向に走査すれば、試料の位置に影響
を受けないので、いかなる散乱光の範囲について
の散乱分布を測定することができる。
第７図の実施例は、受光系を散乱角の方向に多
数配置したものでこのように構成しても、同様の
散乱光分布が得られ、駆動装置１１が不要とな
る。
数配置したものでこのように構成しても、同様の
散乱光分布が得られ、駆動装置１１が不要とな
る。
第８図は、受光系に光フアイバを用いたもの
で、このように構成することにより受光系の配置
に融通性を持たせることができる。従つて、ター
ビン中の水滴などいろいろな環境において粒径を
測定することができる。
で、このように構成することにより受光系の配置
に融通性を持たせることができる。従つて、ター
ビン中の水滴などいろいろな環境において粒径を
測定することができる。
［発明の効果］
以上の説明で明らかなように本願発明を用いれ
ば、インコヒーレント光を用いることができ、か
つ広い範囲で散乱光分布を求めることができるの
で、1.0μm〓以下の小さい粒径をも測定すること
が可能となる等の優れた効果を奏することができ
る。
ば、インコヒーレント光を用いることができ、か
つ広い範囲で散乱光分布を求めることができるの
で、1.0μm〓以下の小さい粒径をも測定すること
が可能となる等の優れた効果を奏することができ
る。
第１図は従来の方法を示すブロツク図、第２図
は従来の受光系を説明するための概略図、第３図
及び第４図は散乱光分布を示す特性図、第５図は
本発明の第１の実施例を示す概略図、第６図は第
１の実施例の光学系を説明するための概略図、第
７図は本発明の第２の実施例を示す概略図、第８
本発明の第３の実施例を示す概略図である。 １……レーザー、２……ビーム成形系、３……
試料、４，９，９′，９″……受光レンズ、５，１
１……駆動装置、６，６′，６″……フオトデイテ
クタ、７，７′，７″……アンプ、８……信号処理
系、１０……ピンホール、１２……ビーム（レー
ザービーム）、１３，１３′，１３″、……光フア
イバ。
は従来の受光系を説明するための概略図、第３図
及び第４図は散乱光分布を示す特性図、第５図は
本発明の第１の実施例を示す概略図、第６図は第
１の実施例の光学系を説明するための概略図、第
７図は本発明の第２の実施例を示す概略図、第８
本発明の第３の実施例を示す概略図である。 １……レーザー、２……ビーム成形系、３……
試料、４，９，９′，９″……受光レンズ、５，１
１……駆動装置、６，６′，６″……フオトデイテ
クタ、７，７′，７″……アンプ、８……信号処理
系、１０……ピンホール、１２……ビーム（レー
ザービーム）、１３，１３′，１３″、……光フア
イバ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 単色光を発する光源と、粒径を測定すべき複
数の粒子からなる試料に前記光源からの単色光を
照射してこの試料から散乱する散乱光のうちレン
ズの光軸に平行な光のみを測定し、前記試料の散
乱光の散乱角方向に複数配置される受光系と、こ
の受光系で測定された前記資料の散乱光強度分布
とMie散乱理論により予め求められる複数の粒子
の異なる粒径ごとの散乱光強度分布とを照合して
前記試料の粒径分布を求める信号処理系とを具備
してなることを特徴とする粒径測定装置。 ２ 単色光を発する光源と、粒径を測定すべき複
数の粒子からなる試料に前記光源からの単色光を
照射してこの試料から散乱する散乱光のうちレン
ズの光軸に平行な光のみを測定する受光系と、こ
の受光系を前記試料の散乱光の散乱角方向に走査
する駆動装置と、前記受光系で測定された前記試
料の散乱光強度分布とMie散乱理論により予め求
められる複数の粒子の異なる粒径ごとの散乱光強
度分布とを照合して前記試料の粒径分布を求める
信号処理系とを具備してなることを特徴とする粒
径測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56131558A JPS5833107A (ja) | 1981-08-24 | 1981-08-24 | 粒径測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56131558A JPS5833107A (ja) | 1981-08-24 | 1981-08-24 | 粒径測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5833107A JPS5833107A (ja) | 1983-02-26 |
| JPH0260975B2 true JPH0260975B2 (ja) | 1990-12-18 |
Family
ID=15060869
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56131558A Granted JPS5833107A (ja) | 1981-08-24 | 1981-08-24 | 粒径測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5833107A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0656358B2 (ja) * | 1985-05-20 | 1994-07-27 | リオン株式会社 | 光散乱式微粒子測定装置 |
| US6798508B2 (en) * | 2002-08-23 | 2004-09-28 | Coulter International Corp. | Fiber optic apparatus for detecting light scatter to differentiate blood cells and the like |
| GB2429058B (en) * | 2004-03-06 | 2008-12-03 | Michael Trainer | Method and apparatus for determining the size and shape of particles |
| WO2019202648A1 (ja) * | 2018-04-16 | 2019-10-24 | 株式会社島津製作所 | 光散乱検出装置 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE387172B (sv) * | 1974-08-28 | 1976-08-30 | Svenska Traeforskningsinst | Anordning for metning av halten i en strommande vetska befintliga suspenderade emnen |
| JPS53155690U (ja) * | 1977-05-13 | 1978-12-07 | ||
| JPS54114260A (en) * | 1978-02-24 | 1979-09-06 | Kyoto Giken Kk | Measuring of microparticles within liquid |
| JPS5682645U (ja) * | 1979-11-28 | 1981-07-03 |
-
1981
- 1981-08-24 JP JP56131558A patent/JPS5833107A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5833107A (ja) | 1983-02-26 |
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