JPH0464575B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0464575B2 JPH0464575B2 JP61160830A JP16083086A JPH0464575B2 JP H0464575 B2 JPH0464575 B2 JP H0464575B2 JP 61160830 A JP61160830 A JP 61160830A JP 16083086 A JP16083086 A JP 16083086A JP H0464575 B2 JPH0464575 B2 JP H0464575B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- particles
- particle
- liquid
- scattered light
- laser beam
- 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
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- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
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測定方法及
び装置に関する。
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測定方法及
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。
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。
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、測定に
は困難が伴なう。そのため、従来から微粒子から
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、光輝度の
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。
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、測定に
は困難が伴なう。そのため、従来から微粒子から
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、光輝度の
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。
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。
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。
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。
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、散乱光
強度から粒子径を算出し、粒子特性を求めてい
る。通常、光電検出器２７には、スリツト２６ａ
を有するマスク２６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。
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、散乱光
強度から粒子径を算出し、粒子特性を求めてい
る。通常、光電検出器２７には、スリツト２６ａ
を有するマスク２６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つ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
面にスリツト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。
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つ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
面にスリツト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、粒子検出領域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、スリツト幅によつて決
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、スリツト幅と倍率で決まる視野幅３
３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３０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。
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、スリツト幅によつて決
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、スリツト幅と倍率で決まる視野幅３
３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３０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。
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との深度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。
状の光強度分布Ｍをもつかぎり、上述した視野幅
３３との深度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。
従つて、本発明は同一粒子からの散乱光強度が
通過位置によつ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。
通過位置によつ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つ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、粒子検出領域での液の流れを旋
回流として粒子特性を測定する構成を採用した。
に、レーザ入射光束によつ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、粒子検出領域での液の流れを旋
回流と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、粒子の通過方向を変更す
ることによつて視野幅を制限する光学系の特性を
有効に利用でき、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。
ることによつて視野幅を制限する光学系の特性を
有効に利用でき、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
細を説明する。
細を説明する。
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。
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。
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。
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
１／２になる位置で、この内円の直径を光束の半値
全幅と呼ぶ。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つて
設定された粒子検出領域３０で、網目部３５，３
６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。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
が本来持つべき光強度特性が得られている。
域と粒子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
１／２になる位置で、この内円の直径を光束の半値
全幅と呼ぶ。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つて
設定された粒子検出領域３０で、網目部３５，３
６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。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
が本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。
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。
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２２を測定セル１
０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で示す一様な流れを形成す
る。この一様な流れは、流入管１２から測定セル
１０に流れ込む流速を安定させることによつて実
現できる。
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２２を測定セル１
０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で示す一様な流れを形成す
る。この一様な流れは、流入管１２から測定セル
１０に流れ込む流速を安定させることによつて実
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となつてお
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
度分布の光束によつて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、スリツト２６ａによつて制限された散乱光が
光電検出器２７に達して測定が行われる。
は、第１図に図示した検出領域３０となつてお
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
度分布の光束によつて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、スリツト２６ａによつて制限された散乱光が
光電検出器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。
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。
この実施例の場合、測定セル１０は円筒部１０
ａ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１０の円筒部１０
ａに沿つて流れ、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つて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
撹拌子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２１ａに集光する。粒子は円筒内
の試料液の流れに乗つて、レーザ光束の光軸に垂
直に粒子検出領域を通過する。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、スリツト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。
ａ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１０の円筒部１０
ａに沿つて流れ、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つて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
撹拌子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２１ａに集光する。粒子は円筒内
の試料液の流れに乗つて、レーザ光束の光軸に垂
直に粒子検出領域を通過する。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、スリツト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
入射光束によつ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、粒子検出領域での液の流れを旋回流として
粒子特性を測定するようにしているので、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、ほぼ
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。
入射光束によつ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、粒子検出領域での液の流れを旋回流として
粒子特性を測定するようにしているので、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、ほぼ
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図装置の
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、３０
……粒子検出領域。
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図装置の
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、３０
……粒子検出領域。
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
束によつ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、
前記粒子検出領域での液の流れを旋回流として粒
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
域に旋回流を発生させる手段と、 レーザ光軸に垂直方向に配置され粒子検出領域
を通過する粒子からの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 JPS6318243A (ja) | 1988-01-26 |
| JPH0464575B2 true 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) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014151049A1 (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-25 | Beckman Coulter, Inc. | Optics system for a flow cytometer |
-
1986
- 1986-07-10 JP JP61160830A patent/JPS6318243A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6318243A (ja) | 1988-01-26 |
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