JPH0484736A - 粒度分布測定方法 - Google Patents
粒度分布測定方法Info
- Publication number
- JPH0484736A JPH0484736A JP2200601A JP20060190A JPH0484736A JP H0484736 A JPH0484736 A JP H0484736A JP 2200601 A JP2200601 A JP 2200601A JP 20060190 A JP20060190 A JP 20060190A JP H0484736 A JPH0484736 A JP H0484736A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- particle size
- size distribution
- refractive index
- sample
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- 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、粉体の粒度分布を測定するための方法とくに
光散乱式の粒度分布測定方法に関する。
光散乱式の粒度分布測定方法に関する。
〈従来の技術〉
粉体の粒度分布を測定する方法は、遠心沈降式とレーザ
回折／光散乱式がある。前者は遠心力を与えながら粒子
を沈降させ。
回折／光散乱式がある。前者は遠心力を与えながら粒子
を沈降させ。
沈降速度の差からストークスの式を用いて粒度分布を測
定するもので９粒子が小さい場合は、沈降速度が遅いた
め測定に時間がかかるく２０〜３０分程度）という欠点
がある。後者は回折光／散乱光強度の角度分布を測定し
、これと粒子が大きなところはフラウンホーファ回折の
理論値を、また粒子が小さなところ（１０μｍ以下）で
はＭｉｅ散乱の理論値を用いて短時間（２〜３分程度）
に測定しようとするものである。
定するもので９粒子が小さい場合は、沈降速度が遅いた
め測定に時間がかかるく２０〜３０分程度）という欠点
がある。後者は回折光／散乱光強度の角度分布を測定し
、これと粒子が大きなところはフラウンホーファ回折の
理論値を、また粒子が小さなところ（１０μｍ以下）で
はＭｉｅ散乱の理論値を用いて短時間（２〜３分程度）
に測定しようとするものである。
〈発明が解決しようとする課題〉
Ｍｉｅ散乱の理論値は２粒子の溶媒に対する相対屈折率
により変わるため、予め溶媒と粒子の屈折率を入力して
９粒度分布を計算する必要がある。しかしながら粉体粒
子の屈折率は未知の場合が多く２文献などで分っている
物質の屈折率を参考にして、適当な値を入れているのが
現状であり、入力する屈折率の値より２粒度分布の粒子
径の範囲や分布の形が変ることになる。本発明は、この
ような点に鑑みてなされたもので。
により変わるため、予め溶媒と粒子の屈折率を入力して
９粒度分布を計算する必要がある。しかしながら粉体粒
子の屈折率は未知の場合が多く２文献などで分っている
物質の屈折率を参考にして、適当な値を入れているのが
現状であり、入力する屈折率の値より２粒度分布の粒子
径の範囲や分布の形が変ることになる。本発明は、この
ような点に鑑みてなされたもので。
正確な粒度分布を測定する方法の提供を目的としている
。
。
く課題を解決するための手段〉
上記の目的を達成するため９本発明では同一の試料をそ
れぞれ屈折率がかなり異なる二種類の溶媒例えば 水（ｎ＋−１，３３）とシクロヘキサノン（ｎ２吋１．
４５）に分散させ、それぞれ散乱光強度の角度分布を測
定し、これらのデータを例えばコンピュータに記憶させ
る。また、このとき使用した二つの溶媒の屈折率ｎｌ＋
ｎ２は予めコンピュータに入力してお（。
れぞれ屈折率がかなり異なる二種類の溶媒例えば 水（ｎ＋−１，３３）とシクロヘキサノン（ｎ２吋１．
４５）に分散させ、それぞれ散乱光強度の角度分布を測
定し、これらのデータを例えばコンピュータに記憶させ
る。また、このとき使用した二つの溶媒の屈折率ｎｌ＋
ｎ２は予めコンピュータに入力してお（。
コンピュータでは、上記の二組のデータが入力されると
９粒子の屈折率Ｍを種々の値に仮定して、まず溶媒１を
用いたときの種々の屈折率に対する粒度分布を計算する
。
９粒子の屈折率Ｍを種々の値に仮定して、まず溶媒１を
用いたときの種々の屈折率に対する粒度分布を計算する
。
計算は溶媒１の屈折率ｎ＋に対する相対屈折率ｍＩ＝Ｍ
／ｎ１をパラメータとして。
／ｎ１をパラメータとして。
溶媒１を用いたときの散乱光強度の角度分布の実測デー
タとＭｉｅの理論より行う。
タとＭｉｅの理論より行う。
つづいて、同様に溶媒２を用いたときの種々の屈折率に
対する粒度分布を計算する。
対する粒度分布を計算する。
実際の粉体の粒度分布は、用いる溶媒の種類には無関係
なはずであるから、各溶媒に対する粒度分布が最もよく
一致する屈折率を求めれば、それが粒子の実際の屈折率
であり、その屈折率に対する粒度分布が実際の粒度分布
となる。
なはずであるから、各溶媒に対する粒度分布が最もよく
一致する屈折率を求めれば、それが粒子の実際の屈折率
であり、その屈折率に対する粒度分布が実際の粒度分布
となる。
各溶媒での粒度分布が一致するかの判定はコンピュータ
によるパターン解析により求めることができるので、二
種類の溶媒での測定が終了した後、これらの動作はすべ
てコンピュータにより処理され、最終結果だけが出力さ
れる。
によるパターン解析により求めることができるので、二
種類の溶媒での測定が終了した後、これらの動作はすべ
てコンピュータにより処理され、最終結果だけが出力さ
れる。
く実 麓 例〉
第１図は２本発明実施例の構成図を示す平面図である。
試料粒子Ｗは溶媒中に均一に分散された状態でセル１内
に流される。セル１の後方には波長７８０ｎ−のレーザ
光源２とビームエキスパンダ３からなる照射光光学系が
配設されており、測定セル１内の試料粒子Ｗに所定断面
を有するレーザービームを照射することができる。測定
セル１の前方の照射光光軸上には試料粒子Ｗによる散乱
光を集光するためのフーリエ交換レンズ４が配設されて
いるとともに、その焦点位置にはリングディテクタ５が
配設されている。
に流される。セル１の後方には波長７８０ｎ−のレーザ
光源２とビームエキスパンダ３からなる照射光光学系が
配設されており、測定セル１内の試料粒子Ｗに所定断面
を有するレーザービームを照射することができる。測定
セル１の前方の照射光光軸上には試料粒子Ｗによる散乱
光を集光するためのフーリエ交換レンズ４が配設されて
いるとともに、その焦点位置にはリングディテクタ５が
配設されている。
リングディテクタ５はそれぞれ照射光の光軸を中心とし
て互いに異なる半径のｎ個のリング状の半導体フォトセ
ンサＰｌ＊Ｐ２＋・・・Ｐｎから構成されている。
て互いに異なる半径のｎ個のリング状の半導体フォトセ
ンサＰｌ＊Ｐ２＋・・・Ｐｎから構成されている。
６は光量モニタ用ディテクタである。
測定セル１０側方には、側方（９０°）散乱光測定用フ
ォトセンサＰｓおよび暗電流測定用フォトセンサＰｂ２
が配設されている。
ォトセンサＰｓおよび暗電流測定用フォトセンサＰｂ２
が配設されている。
フォトセンサＰ Ｉ ＋ Ｐ ２＊・・・Ｐｎの出力（
ｉＩ・・・１ｎ−１ｔ １ ｎ ）およびＰ ｓ ＊
Ｐ ｂの出力（ｔｓ、１ｂ２）は前置増幅器８を介して
、感度補正用増幅器９に入っている。
ｉＩ・・・１ｎ−１ｔ １ ｎ ）およびＰ ｓ ＊
Ｐ ｂの出力（ｔｓ、１ｂ２）は前置増幅器８を介して
、感度補正用増幅器９に入っている。
感度補正用増幅器９は各ホトセンサに同じ強度の光が当
たったときと同じ出力になるように調整されている。こ
の出力はマルチプレクサ１０を介して順次Ａ／Ｄ変換器
１１によってディジタル化されてコンピューター２に送
り込まれるように構成されている。
たったときと同じ出力になるように調整されている。こ
の出力はマルチプレクサ１０を介して順次Ａ／Ｄ変換器
１１によってディジタル化されてコンピューター２に送
り込まれるように構成されている。
コンピューター２は各フォトセンサの散乱角θに対する
２種々の相対屈折率ｍＯ−；Ｍは粒子の屈折率、ｎは溶
媒の屈折率）と種々の粒径りに対する理論散乱光強度の
数値表を記憶しており２ｍを入力して、試料測定を行う
と粒度分布を出力できるプログラムをもっている。
２種々の相対屈折率ｍＯ−；Ｍは粒子の屈折率、ｎは溶
媒の屈折率）と種々の粒径りに対する理論散乱光強度の
数値表を記憶しており２ｍを入力して、試料測定を行う
と粒度分布を出力できるプログラムをもっている。
第２図および第３図はそれぞれ、試料として、カオリン
およびチタン白を用い、第１溶媒として水（屈折率１．
３３）、第２溶媒としてシクロヘキサノン（屈折率１．
４４７）を用いたときに、未知試料の屈折率を種々仮定
して粒度分布を求めた結果である。溶媒として水を用い
た場合の粒度分布と、溶媒としてシクロヘキサノールを
用いた場合の粒度分布がほぼ一致する試料の屈折率を知
るために、各仮定の屈折率に対して２粒度分布累計が５
０％になる粒子径Ｄ５０％を求め。
およびチタン白を用い、第１溶媒として水（屈折率１．
３３）、第２溶媒としてシクロヘキサノン（屈折率１．
４４７）を用いたときに、未知試料の屈折率を種々仮定
して粒度分布を求めた結果である。溶媒として水を用い
た場合の粒度分布と、溶媒としてシクロヘキサノールを
用いた場合の粒度分布がほぼ一致する試料の屈折率を知
るために、各仮定の屈折率に対して２粒度分布累計が５
０％になる粒子径Ｄ５０％を求め。
各溶媒での仮定屈折率とＤ５０％の関係を求めた結果を
第４図に示す。
第４図に示す。
第４図から仮定した屈折率の変化により粒子の形（Ｄ５
０％）が変わり、すなわちＭｉｅの散乱理論に従ってい
るところで、かつ２つの溶媒で粒度分布の形（Ｄ５０％
）が一致する屈折率を求めれば、それが粒子の屈折率と
なる。その屈折率における粒度分布が、目的とする試料
の粒度分布となる。
０％）が変わり、すなわちＭｉｅの散乱理論に従ってい
るところで、かつ２つの溶媒で粒度分布の形（Ｄ５０％
）が一致する屈折率を求めれば、それが粒子の屈折率と
なる。その屈折率における粒度分布が、目的とする試料
の粒度分布となる。
〈発明の効果〉
以上説明したように、従来は適当な屈折率を仮定して粒
度分布を求めていたため。
度分布を求めていたため。
仮定する屈折率がまちがっていれば、第２図あるいは第
３図から分かるように、まちがった粒度分布の結果を与
えることになる。しかしながら本発明によれば、二種類
の屈折率の興なる溶媒を用いて、散乱光強度の角度分布
のデータを測定し、その結果をコンピュータに送り、Ｍ
ｉｅの理論によるシュミレーションを行うことにより、
簡単に粒子の屈折率を知ることができ、その屈折率を用
いて１粒度分布を決定することができるので、正しい粒
度分布の結果を得ることができる。
３図から分かるように、まちがった粒度分布の結果を与
えることになる。しかしながら本発明によれば、二種類
の屈折率の興なる溶媒を用いて、散乱光強度の角度分布
のデータを測定し、その結果をコンピュータに送り、Ｍ
ｉｅの理論によるシュミレーションを行うことにより、
簡単に粒子の屈折率を知ることができ、その屈折率を用
いて１粒度分布を決定することができるので、正しい粒
度分布の結果を得ることができる。
■
ＰＩ、Ｐ２・・・
ｓ
ｂ２
測定セル
レーザ光源
リングディテクタ
フォトセンサ（前方散乱光用）
フォトセンサ（側方散乱光用）
暗電流測定用フォトセンサ
第１図は本発明の実施例の構成を示す平面図、第２図、
第３図はそれぞれカオリンおよびチタン白の各種の屈折
率を仮定した場合の粒度分布測定結果を示す図であり。 第４図は二種類の溶媒での粒度分布測定結果から粒子の
屈折率を求める方法を示す図である。 覇建沓命瞭左（８） 型祁委奢−ね（武） 嘘 蒙Ｊ￥赴埜睡肱（区） ロ蔓沓命−舷（ぺ）
第３図はそれぞれカオリンおよびチタン白の各種の屈折
率を仮定した場合の粒度分布測定結果を示す図であり。 第４図は二種類の溶媒での粒度分布測定結果から粒子の
屈折率を求める方法を示す図である。 覇建沓命瞭左（８） 型祁委奢−ね（武） 嘘 蒙Ｊ￥赴埜睡肱（区） ロ蔓沓命−舷（ぺ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （ａ）同一の試料をそれぞれ屈折率の異なる二つの溶媒
１、２に分散させ、この両者について散乱光強度の角度
分布を測定する工程 （ｂ）溶媒１の屈折率ｎ＿１に対する相対屈折率ｍ＿１
＝Ｍ／ｎ＿１（但し、Ｍは粒子の屈折率）をパラメータ
として、溶媒１を用いたときの散乱光強度の角度分布の
測定値（（ａ）工程での測定値）とＭｉｅの理論から種
々の屈折率Ｍに対する粒度分布を求める工程（ｃ）（ｂ
）工程と同様にして溶媒２を用いたときの種々の屈折率
Ｍに対する粒度分布を求める工程 （ｄ）（ｂ）（ｃ）の工程で求めた各溶媒に対する粒度
分布が最も一致する屈折率における粒度分布を目的とす
る試料の粒度分布と判定する工程 とからなる粒度分布測定方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2200601A JPH0484736A (ja) | 1990-07-27 | 1990-07-27 | 粒度分布測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2200601A JPH0484736A (ja) | 1990-07-27 | 1990-07-27 | 粒度分布測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0484736A true JPH0484736A (ja) | 1992-03-18 |
Family
ID=16427078
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2200601A Pending JPH0484736A (ja) | 1990-07-27 | 1990-07-27 | 粒度分布測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0484736A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5400139A (en) * | 1992-09-28 | 1995-03-21 | Shimadzu Corporation | Method and apparatus for estimating a mixing proportion of different powdery contents |
| WO2013041428A1 (de) * | 2011-09-19 | 2013-03-28 | Siemens Aktiengesellschaft | Detektion in einem gas enthaltener partikel |
| JP2016114613A (ja) * | 2016-02-15 | 2016-06-23 | 株式会社堀場製作所 | 粒度分布測定装置 |
-
1990
- 1990-07-27 JP JP2200601A patent/JPH0484736A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5400139A (en) * | 1992-09-28 | 1995-03-21 | Shimadzu Corporation | Method and apparatus for estimating a mixing proportion of different powdery contents |
| WO2013041428A1 (de) * | 2011-09-19 | 2013-03-28 | Siemens Aktiengesellschaft | Detektion in einem gas enthaltener partikel |
| JP2016114613A (ja) * | 2016-02-15 | 2016-06-23 | 株式会社堀場製作所 | 粒度分布測定装置 |
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