JPH0656358B2 - 光散乱式微粒子測定装置 - Google Patents
光散乱式微粒子測定装置Info
- Publication number
- JPH0656358B2 JPH0656358B2 JP60107921A JP10792185A JPH0656358B2 JP H0656358 B2 JPH0656358 B2 JP H0656358B2 JP 60107921 A JP60107921 A JP 60107921A JP 10792185 A JP10792185 A JP 10792185A JP H0656358 B2 JPH0656358 B2 JP H0656358B2
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- JP
- Japan
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- light
- measurement
- scattered light
- measuring device
- scattered
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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） この発明は、光散乱を利用して流体中の微粒子の大小や
濃度など含有微粒子の物理的属性を調べるための微粒子
測定装置に関する。
濃度など含有微粒子の物理的属性を調べるための微粒子
測定装置に関する。
（発明の技術的背景） 第４図は従来装置の系統図であり、(a)は側方散乱測定
方式、(b)は前方散乱測定方式であり、例えば特公昭５
６−１０５７９号、特開昭５９−１６０７４４号などに
記載されている。
方式、(b)は前方散乱測定方式であり、例えば特公昭５
６−１０５７９号、特開昭５９−１６０７４４号などに
記載されている。
図において、１はレーザ光などのコヒーレントな測定光
を形成する光照射装置、２は集光レンズ、３は内部を一
定速度の流体が通過し測定光に対して透明な部分を有す
る流路部、４は集光レンズ、５は測定光を入射させる光
電変換器、９は直接光除去手段である。
を形成する光照射装置、２は集光レンズ、３は内部を一
定速度の流体が通過し測定光に対して透明な部分を有す
る流路部、４は集光レンズ、５は測定光を入射させる光
電変換器、９は直接光除去手段である。
いずれの方式にあっても散乱光を観測することに変わり
はないが、側方散乱測定方式(a)では測定光の照射方向
Ａに対して観測方向Ｂはほぼ90度、前方散乱測定方式
(b)では180 度である。
はないが、側方散乱測定方式(a)では測定光の照射方向
Ａに対して観測方向Ｂはほぼ90度、前方散乱測定方式
(b)では180 度である。
いずれの方式にしろ光透過を考慮して流路部は全体がガ
ラス等の透明体で構成されるか、あるいは光入射部、光
出射部の少なくとも２箇所が透明体で形成されている。
従って光照射装置１からの光によってこの透明体自身に
基づく反射光、散乱光が不可避的に発生することにな
る。
ラス等の透明体で構成されるか、あるいは光入射部、光
出射部の少なくとも２箇所が透明体で形成されている。
従って光照射装置１からの光によってこの透明体自身に
基づく反射光、散乱光が不可避的に発生することにな
る。
特に問題があるのは、光透過部であるガラス等の透明体
壁面に汚れが付着すると、この汚れによる散乱光が生じ
ることで、この散乱光が測定すべき微粒子による散乱光
と分離できない迷光になるために測定能力の低下の原因
となつていた。
壁面に汚れが付着すると、この汚れによる散乱光が生じ
ることで、この散乱光が測定すべき微粒子による散乱光
と分離できない迷光になるために測定能力の低下の原因
となつていた。
すなわち第４図(a)の側方散乱測定方式及び第４図(b)の
前方散乱測定方式の微粒子測定装置において、混入微粒
子数が極く少ない流体、例えば半導体製造工程において
使用される超純水を、流路部３に流して単位流量当りの
微粒子数を検査しようとする場合、流路を流れる流体全
体に測定光を照射することにより流路の中央部を流れる
微粒子のみならず、流路部３の内壁面の近くを流れる微
粒子からの散乱光を当該内壁面から発生する散乱光と分
離できるように計測系に導入させる必要がある。
前方散乱測定方式の微粒子測定装置において、混入微粒
子数が極く少ない流体、例えば半導体製造工程において
使用される超純水を、流路部３に流して単位流量当りの
微粒子数を検査しようとする場合、流路を流れる流体全
体に測定光を照射することにより流路の中央部を流れる
微粒子のみならず、流路部３の内壁面の近くを流れる微
粒子からの散乱光を当該内壁面から発生する散乱光と分
離できるように計測系に導入させる必要がある。
因に、このように混入微粒子が極く少ない流体の場合、
流路を流れる微粒子を１つづつ確実に計数できないと、
計測誤差が大きくなるため実際上検査装置として使用で
きなくなる。
流路を流れる微粒子を１つづつ確実に計数できないと、
計測誤差が大きくなるため実際上検査装置として使用で
きなくなる。
（発明の目的） この発明は以上の実情に基づいてなされたものであり、
流路内壁面において発生する散乱光から、測定対象の微
粒子の散乱光のみを分離して観測できるようにすること
により、高い精度で微粒子を測定することができる光散
乱式微粒子測定装置を提供することを目的とする。
流路内壁面において発生する散乱光から、測定対象の微
粒子の散乱光のみを分離して観測できるようにすること
により、高い精度で微粒子を測定することができる光散
乱式微粒子測定装置を提供することを目的とする。
（発明の概要） この目的を達成するため、この発明においては、測定光
を流路部に斜め方向から入射することにより流路部の光
透過部及び流路を斜めに透過させることにより、計測系
において、当該斜めの光路において光透過部の表面から
発生する散乱光を、流路を流れる微粒子から発生する散
乱光の像から分離した像として、結像させるようにす
る。
を流路部に斜め方向から入射することにより流路部の光
透過部及び流路を斜めに透過させることにより、計測系
において、当該斜めの光路において光透過部の表面から
発生する散乱光を、流路を流れる微粒子から発生する散
乱光の像から分離した像として、結像させるようにす
る。
（発明の実施例） 以下、添付図面に従ってこの発明の実施例を説明する。
なお、各図において同一の符号は同様の対象を示す。
なお、各図において同一の符号は同様の対象を示す。
第１図はこの発明の実施例に係る光散乱式微粒子測定装
置の系統図である。
置の系統図である。
図において、各構成要素１〜５は第４図のものと同様で
ある。ただし、流路部３において、流体は矢印ＦＬ方向
に流れている。また、光電変換器５の前にはスリット１
０が設置されている。
ある。ただし、流路部３において、流体は矢印ＦＬ方向
に流れている。また、光電変換器５の前にはスリット１
０が設置されている。
流路部３は、例えば第２図に示すような直方体であり、
６つの側面31〜36を有する。
６つの側面31〜36を有する。
側面31，32は、例えばガラス板などから成り、それぞれ
測定光の入射面及び出射面を成す。従って、一般的に言
えば、各面31，32は測定光に対し透明な光透過性があ
り、全面にわたって平坦である。もっとも測定光の通過
する部分のみを光透過性とし、またその部分のみを平坦
領域としてもよいのは勿論である。
測定光の入射面及び出射面を成す。従って、一般的に言
えば、各面31，32は測定光に対し透明な光透過性があ
り、全面にわたって平坦である。もっとも測定光の通過
する部分のみを光透過性とし、またその部分のみを平坦
領域としてもよいのは勿論である。
側面33，34は、側面31，32を一定間隔に保持するフレー
ム手段であり、側面31，32と同様に光透過性の材料を用
いてもよいし、そうでなくともよい。
ム手段であり、側面31，32と同様に光透過性の材料を用
いてもよいし、そうでなくともよい。
側面35，36は、それぞれ流体の流れＦＬの上流及び下流
の面であり、流体を注入し又は流出させるためのパイ
プ、ノズル、コックなど（いずれも図示せず）に接続さ
れている。
の面であり、流体を注入し又は流出させるためのパイ
プ、ノズル、コックなど（いずれも図示せず）に接続さ
れている。
このような流路部３の光透過性がありまた平坦な領域を
成す第１の側面31に測定のための測定光11が入射する。
レーザ光源１などを含む光照射系は、測定光１１の光軸
が、第１図及び第３図(a)に示すように、側面31の平坦
領域に直角な仮想の垂線12に対して角度α（≠０）を成
すように配置する。尚、以下の説明からも明らかである
が、角度αは測定光の光路が観測軸と一致せず、光路中
の複数の境界面の各々の散乱光・反射光が互いに分離さ
れる様に任意に選定することができる。測定光１１は流
体の流れ方向の厚さが十分に小さいと共に、横幅が流路
の横幅より大きくかつ入射面31の横幅より小さい寸法を
もち、従つて全体として扁平な形状に集束され、これに
より測定光１１が流路部３を斜めに透過する光路におい
て流路を流れる流体と全体として交差するようになされ
ている。かくして１つの微粒子が流路内のどの部分を通
つても（すなわち流路の中央部分ないし流路の４つの内
側面に近い部分のどこを通つても）１つの微粒子が測定
光１１を横切る際に当該微粒子によつて散乱光を発生す
る。
成す第１の側面31に測定のための測定光11が入射する。
レーザ光源１などを含む光照射系は、測定光１１の光軸
が、第１図及び第３図(a)に示すように、側面31の平坦
領域に直角な仮想の垂線12に対して角度α（≠０）を成
すように配置する。尚、以下の説明からも明らかである
が、角度αは測定光の光路が観測軸と一致せず、光路中
の複数の境界面の各々の散乱光・反射光が互いに分離さ
れる様に任意に選定することができる。測定光１１は流
体の流れ方向の厚さが十分に小さいと共に、横幅が流路
の横幅より大きくかつ入射面31の横幅より小さい寸法を
もち、従つて全体として扁平な形状に集束され、これに
より測定光１１が流路部３を斜めに透過する光路におい
て流路を流れる流体と全体として交差するようになされ
ている。かくして１つの微粒子が流路内のどの部分を通
つても（すなわち流路の中央部分ないし流路の４つの内
側面に近い部分のどこを通つても）１つの微粒子が測定
光１１を横切る際に当該微粒子によつて散乱光を発生す
る。
また、レンズ４，スリット10，光電変換器５を含む検出
測定系は、その観測方向14（この系の光学系の軸に同
じ。以下、観測軸とする）が、流路部３の光透過性があ
り平坦領域を成す第２の側面32から出射する測定光の光
軸方向13とは異なるように配置する。すなわち、出射光
軸13と観測軸14とは一定の角度β（≠０）を成し、側面
32の平坦領域と観測軸14とは角度γを成す。ここで、側
面32による散乱光の収差の影響をなくすため、角度γは
90度近傍であることが望ましい。なお、第２図の側面32
の仮想垂線19と出射光13とは角度Θを成す。
測定系は、その観測方向14（この系の光学系の軸に同
じ。以下、観測軸とする）が、流路部３の光透過性があ
り平坦領域を成す第２の側面32から出射する測定光の光
軸方向13とは異なるように配置する。すなわち、出射光
軸13と観測軸14とは一定の角度β（≠０）を成し、側面
32の平坦領域と観測軸14とは角度γを成す。ここで、側
面32による散乱光の収差の影響をなくすため、角度γは
90度近傍であることが望ましい。なお、第２図の側面32
の仮想垂線19と出射光13とは角度Θを成す。
スリット10は、第３図(c)に示すように、観測散乱光の
みを通過させるように中心部分に矩形状の開口10Ａを有
する。
みを通過させるように中心部分に矩形状の開口10Ａを有
する。
光電変換器５は、流体中にある１つの微粒子が計測光１
１を横切るごとに散乱光に感応し、電気信号ＯＰを形成
する。
１を横切るごとに散乱光に感応し、電気信号ＯＰを形成
する。
例えば、この電気信号ＯＰの発生する回数を計数して、
流体中の粒子の濃度を測定することができる。また、光
電変換器５の代わりに、顕微鏡やイメージセンサを配置
して粒子の形状を観測することもできる。
流体中の粒子の濃度を測定することができる。また、光
電変換器５の代わりに、顕微鏡やイメージセンサを配置
して粒子の形状を観測することもできる。
次に、この実施例の動作を説明する。
光照射装置１が測定光11を照射すると、光11はレンズ２
で集光され流路部３の側面31に角度αで斜めに入射し、
側面32から角度Θで出射する。
で集光され流路部３の側面31に角度αで斜めに入射し、
側面32から角度Θで出射する。
このとき、第３図(a)に示すように、測定光１１の光路
において、流体中の微粒子39による散乱光の他に、側面
31、32の各境界部分31ａ、31ｂ、32ｂ及び32ａ並びにフ
レーム手段の側面３３、３４（第２図）の汚れにより散
乱光が生ずる。しかしながら、第３図(b)に示すよう
に、検出測定系すなわち例えばスリツト10上には微粒子
39の散乱光ｆと共に、各境界部分31ａ、31ｂ、32ｂ及び
32ａの散乱光の像ｇ、ｈ、ｉ及びｊが横方向に分離して
結像され、これと同時にフレーム手段３３及び３４の表
面の散乱光の像ｍ及びｎが縦方向に分離して結像される
ことになる。
において、流体中の微粒子39による散乱光の他に、側面
31、32の各境界部分31ａ、31ｂ、32ｂ及び32ａ並びにフ
レーム手段の側面３３、３４（第２図）の汚れにより散
乱光が生ずる。しかしながら、第３図(b)に示すよう
に、検出測定系すなわち例えばスリツト10上には微粒子
39の散乱光ｆと共に、各境界部分31ａ、31ｂ、32ｂ及び
32ａの散乱光の像ｇ、ｈ、ｉ及びｊが横方向に分離して
結像され、これと同時にフレーム手段３３及び３４の表
面の散乱光の像ｍ及びｎが縦方向に分離して結像される
ことになる。
従って、測定すべき散乱光ｆのみを通過させるようなス
リット10を配置してあるため、流体中の微粒子39にのみ
光電変換器５は感応する。
リット10を配置してあるため、流体中の微粒子39にのみ
光電変換器５は感応する。
以上の実施例では、側面31，32が互いに平行であると仮
定したが、入射光軸11と垂線12が角度αを成し、観測軸
14が出射光軸13と角度βを成し、更に望ましくは角度γ
が90度であるようであればよいのであるから、これらの
側面31，32が互いに平行である必要はない。例えば、第
３図(a)において、角度γが90度であるように側面32の
みを配置変更した流路部３を形成してもよい。
定したが、入射光軸11と垂線12が角度αを成し、観測軸
14が出射光軸13と角度βを成し、更に望ましくは角度γ
が90度であるようであればよいのであるから、これらの
側面31，32が互いに平行である必要はない。例えば、第
３図(a)において、角度γが90度であるように側面32の
みを配置変更した流路部３を形成してもよい。
また、観測測定の条件によっては、スリット10が必要な
い場合もある。
い場合もある。
（発明の効果） この発明は、以上に説明したように、流路部に対して斜
めに計測光を入射し、その結果流路部を斜めに透過する
計測光の光路において流路部の側面により発生する散乱
光を、微粒子により発生する散乱光の像と分離して結像
させるようにしたことにより、流体中の微粒子のみを精
度良く測定することができる光散乱式微粒子測定装置を
容易に得ることができる。
めに計測光を入射し、その結果流路部を斜めに透過する
計測光の光路において流路部の側面により発生する散乱
光を、微粒子により発生する散乱光の像と分離して結像
させるようにしたことにより、流体中の微粒子のみを精
度良く測定することができる光散乱式微粒子測定装置を
容易に得ることができる。
第１図はこの発明の実施例の系統図、第２図はこの発明
の実施例の要部説明図、第３図はこの発明の実施例の他
の要部及びこの発明の実施例の動作を説明する系統図、
第４図は従来装置の系統図である １，２……光照射系、３……流路系、４，５……検出測
定系、10……スリット、11……照射光、12……仮想垂
線、13……出射測定光、14……観測軸、31，32……光透
過部分。
の実施例の要部説明図、第３図はこの発明の実施例の他
の要部及びこの発明の実施例の動作を説明する系統図、
第４図は従来装置の系統図である １，２……光照射系、３……流路系、４，５……検出測
定系、10……スリット、11……照射光、12……仮想垂
線、13……出射測定光、14……観測軸、31，32……光透
過部分。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−165008（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−33107（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−66342（ＪＰ，Ａ)
Claims (3)
- 【請求項１】測定すべき流体に測定光を照射して得られ
る散乱光を観測して流体中の微粒子を測定する光散乱式
微粒子測定装置において、 外部から照射される上記測定光を上記流体が流れる流路
に透過させる第１の光透過部及び上記流体中の微粒子に
より発生される第１の散乱光を上記流路から外部に透過
させる第２の光透過部を有する流路系と、 上記第１の光透過部に垂直な仮想垂線に対して斜めに上
記測定光を入射させる光照射系と、 上記第２の光透過部から出射する上記第１の散乱光を、
上記第１の光透過部から入射した上記測定光が上記流路
を透過して上記第２の光透過部から出射することにより
得られる透過光の出射方向とは異なる方向から、観測す
る検出測定系と を具え、上記検出測定系は、上記測定光が上記第１の光
透過部、上記流路及び上記第２の光透過部を順次斜めに
透過する光路において上記第１の光透過部の表面及び上
記第２の光透過部の表面によりそれぞれ発生される第２
及び第３の散乱光を、上記測定光の光路が斜めであるこ
とに基づいて、上記第１の散乱光が結像される位置から
離れた位置に、当該第１の散乱光の像から分離した像と
して結像させる ことを特徴とする光散乱式微粒子測定装置。 - 【請求項２】上記出射方向とは異なる方向は、上記第２
の光透過部に垂直な仮想垂線の近傍の方向であることを
特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の光散乱式微粒
子測定装置。 - 【請求項３】上記検出測定系は、上記第１の散乱光のみ
を通過させるスリツトを有することを特徴とする特許請
求の範囲第１項又は第２項に記載の光散乱式微粒子測定
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60107921A JPH0656358B2 (ja) | 1985-05-20 | 1985-05-20 | 光散乱式微粒子測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60107921A JPH0656358B2 (ja) | 1985-05-20 | 1985-05-20 | 光散乱式微粒子測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61265550A JPS61265550A (ja) | 1986-11-25 |
| JPH0656358B2 true JPH0656358B2 (ja) | 1994-07-27 |
Family
ID=14471422
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60107921A Expired - Lifetime JPH0656358B2 (ja) | 1985-05-20 | 1985-05-20 | 光散乱式微粒子測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0656358B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06221989A (ja) * | 1993-01-27 | 1994-08-12 | Rion Co Ltd | 光散乱式微粒子検出装置 |
| CN105651661B (zh) * | 2016-03-21 | 2018-07-03 | 上海理工大学 | 一种排放烟尘浓度和粒度的在线测量装置及其测量方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5766342A (en) * | 1980-04-28 | 1982-04-22 | Agency Of Ind Science & Technol | Optical measuring method for suspension particles in medium |
| JPS5833107A (ja) * | 1981-08-24 | 1983-02-26 | Toshiba Corp | 粒径測定装置 |
| JPS58165008A (ja) * | 1982-03-25 | 1983-09-30 | Chiesuto Kk | 微小粒子の粒径分布測定方法 |
-
1985
- 1985-05-20 JP JP60107921A patent/JPH0656358B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61265550A (ja) | 1986-11-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |