JPH0660868B2 - 回折光の受光信号処理装置 - Google Patents
回折光の受光信号処理装置Info
- Publication number
- JPH0660868B2 JPH0660868B2 JP60218472A JP21847285A JPH0660868B2 JP H0660868 B2 JPH0660868 B2 JP H0660868B2 JP 60218472 A JP60218472 A JP 60218472A JP 21847285 A JP21847285 A JP 21847285A JP H0660868 B2 JPH0660868 B2 JP H0660868B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- diffracted light
- output
- photosensors
- signal processing
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
Links
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
- G01N15/0211—Investigating a scatter or diffraction pattern
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- 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)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、光回折式粒度分布測定機に用いられる回折光
の受光信号処理装置に関し、特に、データ演算処理を行
うコンピュータの入力回路に適用されるものである。
の受光信号処理装置に関し、特に、データ演算処理を行
うコンピュータの入力回路に適用されるものである。
＜従来の技術＞ 一般に、気相又は液相中に存在する粒子にレーザ光等の
単色光を照射すると粒子径に比例した量の回折をうけ回
折像を生ずる。粒子セルの後方によく補正されたレンズ
が配設されると、回折を受けない光はそのレンズの焦点
に集光し、円錐面状に回折された光は中心点の周りに結
像する。そして、同一粒径の粒子による回折光は同一回
折角をもつため、同一半径の円周上に回折像が生じ、セ
ル内の試料が移動しても回折像の位置は変わらない。こ
のようにして焦点面上には粒子径分布に対応した回折光
強度分布が観察される。
単色光を照射すると粒子径に比例した量の回折をうけ回
折像を生ずる。粒子セルの後方によく補正されたレンズ
が配設されると、回折を受けない光はそのレンズの焦点
に集光し、円錐面状に回折された光は中心点の周りに結
像する。そして、同一粒径の粒子による回折光は同一回
折角をもつため、同一半径の円周上に回折像が生じ、セ
ル内の試料が移動しても回折像の位置は変わらない。こ
のようにして焦点面上には粒子径分布に対応した回折光
強度分布が観察される。
＜発明が解決しようとする問題点＞ この回折光強度を受光する受光装置として、多重リング
状のフォトセンサを同心上に約３０個程度配列したもの
が開発されている。回折光強度測定は１回の測定だけで
は試料の不均一さや、ノイズの影響があるため、フォト
センサごとに積分器を設けて周波数成分の高いノイズを
除去するとともに、瞬時値データを多数回測定してデー
タの平均化を行うため信号をホールドしていた。しか
し、フォトセンサごとに積分器を設けることは装置が大
型化し高価になる欠点を伴う。
状のフォトセンサを同心上に約３０個程度配列したもの
が開発されている。回折光強度測定は１回の測定だけで
は試料の不均一さや、ノイズの影響があるため、フォト
センサごとに積分器を設けて周波数成分の高いノイズを
除去するとともに、瞬時値データを多数回測定してデー
タの平均化を行うため信号をホールドしていた。しか
し、フォトセンサごとに積分器を設けることは装置が大
型化し高価になる欠点を伴う。
本発明の目的は、積分やデータの演算によるデータ処理
の効果を維持しながら積分器の個数を大幅に減らせて装
置を小型化した回折光の受光信号処理装置を提供するこ
とにある。
の効果を維持しながら積分器の個数を大幅に減らせて装
置を小型化した回折光の受光信号処理装置を提供するこ
とにある。
＜問題点を解決する為の手段＞ 本発明の装置は、同心円弧状の多数個の半導体フォトセ
ンサが配列された受光装置と、その多数個の半導体フォ
トセンサを２〜８個を一群とする複数個の群に分割し、
各群に１個づつ設けられた積分回路と、各積分回路の入
力線とその群に属する半導体フォトセンサの各出力線の
間に介在するアナログスイッチと、その各アナログスイ
ッチをそれが属する群内において順次時分割制御する制
御手段と、上記各積分回路の出力をその積分回路のホー
ルド時間内に順次選択する１個のマルチプレクサと、そ
のマルチプレクサの出力をデジタル変換する１個のＡ／
Ｄ変換器を有し、試料の回折光の光軸と上記受光装置の
中心を合わせたときに上記Ａ／Ｄ変換器の出力から回折
光強度データが直列に得られるよう構成されたことを特
徴としている。
ンサが配列された受光装置と、その多数個の半導体フォ
トセンサを２〜８個を一群とする複数個の群に分割し、
各群に１個づつ設けられた積分回路と、各積分回路の入
力線とその群に属する半導体フォトセンサの各出力線の
間に介在するアナログスイッチと、その各アナログスイ
ッチをそれが属する群内において順次時分割制御する制
御手段と、上記各積分回路の出力をその積分回路のホー
ルド時間内に順次選択する１個のマルチプレクサと、そ
のマルチプレクサの出力をデジタル変換する１個のＡ／
Ｄ変換器を有し、試料の回折光の光軸と上記受光装置の
中心を合わせたときに上記Ａ／Ｄ変換器の出力から回折
光強度データが直列に得られるよう構成されたことを特
徴としている。
＜実施例＞ 第１図に本発明の実施例の回折光を得る装置の構成を示
す。
す。
レーザ１の光はコリメータ２により直径６mm〜８mmのレ
ーザビームとなり、測定セル３を照射する。測定セル３
は攪拌室４，ポンプ５とパイプにより連通しており、例
えば懸濁液等の試料が流される。測定セル３の後方には
レンズ６が設けられ、そのレンズの焦点面上に受光装置
７が配設される。受光装置７には同心上に半円状のフォ
トセンサが多数個、例えば３２個、多重に配設されてお
り、この中心がレンズの光軸と一致するように置かれて
いる。
ーザビームとなり、測定セル３を照射する。測定セル３
は攪拌室４，ポンプ５とパイプにより連通しており、例
えば懸濁液等の試料が流される。測定セル３の後方には
レンズ６が設けられ、そのレンズの焦点面上に受光装置
７が配設される。受光装置７には同心上に半円状のフォ
トセンサが多数個、例えば３２個、多重に配設されてお
り、この中心がレンズの光軸と一致するように置かれて
いる。
第２図に本発明実施例の回路図を示す。３２個の各フォ
トセンサＰ１，Ｐ２，…Ｐ32はそれぞれが受光アンプＡ
１，Ａ２，…Ａ32に接続され、受光アンプの出力はアナ
ログスイッチＳ１，Ｓ２，…Ｓ32を経たのち各４本づつ
が共通接続されて８個の積分回路Ｉ１，Ｉ２，…Ｉ８の
各入力に接続されている。各積分回路Ｉ１，Ｉ２，…Ｉ
８の出力は１個のマルチプレクサに入力され、その出力
はＡ／Ｄ変換器を経てデジタルコンピュータに入力され
ている。
トセンサＰ１，Ｐ２，…Ｐ32はそれぞれが受光アンプＡ
１，Ａ２，…Ａ32に接続され、受光アンプの出力はアナ
ログスイッチＳ１，Ｓ２，…Ｓ32を経たのち各４本づつ
が共通接続されて８個の積分回路Ｉ１，Ｉ２，…Ｉ８の
各入力に接続されている。各積分回路Ｉ１，Ｉ２，…Ｉ
８の出力は１個のマルチプレクサに入力され、その出力
はＡ／Ｄ変換器を経てデジタルコンピュータに入力され
ている。
８個の積分回路により８個の群に分割されたアナログス
イッチは、４種の制御信号Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４によ
り時分割制御される。すなわち、各群ごとの４個のアナ
ログスイッチはそれぞれ異なるタイミングをもつ制御信
号Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４により同時に２個のスイッチ
がオンにならないように順次オンオフ制御される。ま
た、各積分回路Ｉ１，…Ｉ８はリセット信号線が共通接
続されている。マルチプレクサは３ビットの制御信号ｂ
１，ｂ２，ｂ３により順次切換制御される。
イッチは、４種の制御信号Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４によ
り時分割制御される。すなわち、各群ごとの４個のアナ
ログスイッチはそれぞれ異なるタイミングをもつ制御信
号Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４により同時に２個のスイッチ
がオンにならないように順次オンオフ制御される。ま
た、各積分回路Ｉ１，…Ｉ８はリセット信号線が共通接
続されている。マルチプレクサは３ビットの制御信号ｂ
１，ｂ２，ｂ３により順次切換制御される。
第３図に第２図の実施例のタイムチャートを示す。タイ
ミング信号Ｔ１がＨｉのときはＳ１，Ｓ５，Ｓ９，…Ｓ
29の８個のアナログスイッチが導通状態になり、８個の
フォトセンサＰ１，Ｐ５，Ｐ９，Ｐ29の受光信号が各積
分回路Ｉ１，Ｉ２，…Ｉ８に入力される。この信号はＴ
１がＬｏに転じたのちもホールドされており、そのホー
ルド状態のときにマルチプレクサが８個の入力信号を順
次切換えてゆき、それに従ってＡ／Ｄ変換器が８個のデ
ジタル信号を直列に出力する。それが終了したとき積分
回路Ｉ１…Ｉ８が一斉にリセットされて次の信号に備え
る。
ミング信号Ｔ１がＨｉのときはＳ１，Ｓ５，Ｓ９，…Ｓ
29の８個のアナログスイッチが導通状態になり、８個の
フォトセンサＰ１，Ｐ５，Ｐ９，Ｐ29の受光信号が各積
分回路Ｉ１，Ｉ２，…Ｉ８に入力される。この信号はＴ
１がＬｏに転じたのちもホールドされており、そのホー
ルド状態のときにマルチプレクサが８個の入力信号を順
次切換えてゆき、それに従ってＡ／Ｄ変換器が８個のデ
ジタル信号を直列に出力する。それが終了したとき積分
回路Ｉ１…Ｉ８が一斉にリセットされて次の信号に備え
る。
次にタイミング信号Ｔ２がＨｉに転じ、８個のアナログ
スイッチＳ２，Ｓ６，Ｓ10，…Ｓ30が導通し、それに係
る８個のフォトセンサＰ２，Ｐ６，Ｐ10，…Ｐ30の受光
信号が各積分回路に入力されて、同様の処理が行われ、
これらのデジタル変換された信号がＡ／Ｄ変換器から直
列に出力される。積分回路がリセットされたのち、同様
にして、タイミング信号Ｔ３による処理が実行され、更
にタイミング信号Ｔ４による処理が実行されて１サイク
ルが終了する。このサイクルが繰り返し実行されて、コ
ンピュータによるデータの積算及びその他のデータ処理
が実行される。
スイッチＳ２，Ｓ６，Ｓ10，…Ｓ30が導通し、それに係
る８個のフォトセンサＰ２，Ｐ６，Ｐ10，…Ｐ30の受光
信号が各積分回路に入力されて、同様の処理が行われ、
これらのデジタル変換された信号がＡ／Ｄ変換器から直
列に出力される。積分回路がリセットされたのち、同様
にして、タイミング信号Ｔ３による処理が実行され、更
にタイミング信号Ｔ４による処理が実行されて１サイク
ルが終了する。このサイクルが繰り返し実行されて、コ
ンピュータによるデータの積算及びその他のデータ処理
が実行される。
＜発明の効果＞ 以上説明したように、本発明によれば、同心円弧状の多
数個の半導体フォトセンサが配列された受光装置の、そ
の各半導体フォトセンサを２〜８個を一群とする複数個
の群に分割するとともに、その各群に１個づつ積分回路
を設け、その各積分回路の入力線とその群に属する半導
体フォトセンサの各出力線の間にはアナログスイッチを
介在させ、その各アナログスイッチをそれが属する群内
において順次時分割制御し、また、各積分回路の出力
を、マルチプレクサによってその積分回路のホールド時
間内に順次選択して１個のＡ／Ｄ変換器に供給するよう
に構成しているから、多数個の半導体フォトセンサのそ
れぞれに積分器を接続した従来の装置に比して、そのデ
ータ処理効果を低下させることなく、装置の小型化並び
にコストダウンを図ることができる。
数個の半導体フォトセンサが配列された受光装置の、そ
の各半導体フォトセンサを２〜８個を一群とする複数個
の群に分割するとともに、その各群に１個づつ積分回路
を設け、その各積分回路の入力線とその群に属する半導
体フォトセンサの各出力線の間にはアナログスイッチを
介在させ、その各アナログスイッチをそれが属する群内
において順次時分割制御し、また、各積分回路の出力
を、マルチプレクサによってその積分回路のホールド時
間内に順次選択して１個のＡ／Ｄ変換器に供給するよう
に構成しているから、多数個の半導体フォトセンサのそ
れぞれに積分器を接続した従来の装置に比して、そのデ
ータ処理効果を低下させることなく、装置の小型化並び
にコストダウンを図ることができる。
第１図は本発明実施例の回折光を得る装置の構成図、第
２図は本発明実施例の回路図、第３図は第２図の作用を
説明するタイムチャートである。 ７…受光装置 Ｐ１〜Ｐ32…半導体フォトセンサ Ｓ１〜Ｓ32…アナログスイッチ Ｉ１〜Ｉ８…積分回路
２図は本発明実施例の回路図、第３図は第２図の作用を
説明するタイムチャートである。 ７…受光装置 Ｐ１〜Ｐ32…半導体フォトセンサ Ｓ１〜Ｓ32…アナログスイッチ Ｉ１〜Ｉ８…積分回路
Claims (1)
- 【請求項１】同心円弧状の多数個の半導体フォトセンサ
が配列された受光装置と、その多数個の半導体フォトセ
ンサを２〜８個を一群とする複数個の群に分割し、各群
に１個づつ設けられた積分回路と、各積分回路の入力線
とその群に属する半導体フォトセンサの各出力線の間に
介在するアナログスイッチと、その各アナログスイッチ
をそれが属する群内において順次時分割制御する制御手
段と、上記各積分回路の出力をその積分回路のホールド
時間内に順次選択する１個のマルチプレクサと、そのマ
ルチプレクサの出力をデジタル変換するＡ／Ｄ変換器を
有し、そのＡ／Ｄ変換器の出力から上記受光装置に入射
する回折光の強度分布データが直列に得られるよう構成
された、回折光の受光信号処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60218472A JPH0660868B2 (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | 回折光の受光信号処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60218472A JPH0660868B2 (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | 回折光の受光信号処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6276430A JPS6276430A (ja) | 1987-04-08 |
| JPH0660868B2 true JPH0660868B2 (ja) | 1994-08-10 |
Family
ID=16720454
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60218472A Expired - Lifetime JPH0660868B2 (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | 回折光の受光信号処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0660868B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2038255T3 (es) * | 1988-08-17 | 1993-07-16 | Hewlett-Packard Gmbh | Espectrometro con un conjunto ordenado de fotodiodos. |
| JPH02145940A (ja) * | 1988-11-28 | 1990-06-05 | Horiba Ltd | レーザ回折式粒度分布測定装置の回折光検出器 |
| JP4795733B2 (ja) * | 2005-07-01 | 2011-10-19 | シスメックス株式会社 | 分析装置 |
-
1985
- 1985-09-30 JP JP60218472A patent/JPH0660868B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6276430A (ja) | 1987-04-08 |
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