JPH09196842A - Ｆｉ値の計測方法と計測装置 - Google Patents
Ｆｉ値の計測方法と計測装置Info
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- JPH09196842A JPH09196842A JP8028670A JP2867096A JPH09196842A JP H09196842 A JPH09196842 A JP H09196842A JP 8028670 A JP8028670 A JP 8028670A JP 2867096 A JP2867096 A JP 2867096A JP H09196842 A JPH09196842 A JP H09196842A
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- fluid
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ＦＩ値を正確に、且つ簡便に測定する。
【解決手段】コヒーレント光源１からの光ビームを光学
系２により集光し、微粒子を含む流体の流れ３を集束さ
れた光ビームの焦点の近くを通過させ、流体中の微粒子
によって回折された回折光を微粒子を含む流体の流れに
対して光ビームの光源とは反対側の光ビームの光路上に
配置した光検出器４によって検出して電気信号に変換
し、この電気信号を処理することにより流体のＦＩ値を
求める。
系２により集光し、微粒子を含む流体の流れ３を集束さ
れた光ビームの焦点の近くを通過させ、流体中の微粒子
によって回折された回折光を微粒子を含む流体の流れに
対して光ビームの光源とは反対側の光ビームの光路上に
配置した光検出器４によって検出して電気信号に変換
し、この電気信号を処理することにより流体のＦＩ値を
求める。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、流体のＦＩ(Fouli
ng Index) 値を精密且つ簡便に測定できる全く新規な方
法と、その方法を応用したＦＩ値測定装置の構成に関す
る。
ng Index) 値を精密且つ簡便に測定できる全く新規な方
法と、その方法を応用したＦＩ値測定装置の構成に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】所謂水質を評価する代表的な尺度として
濁度が用いられている。濁度は、被検液中に存在する主
に固形の不純物の濃度を計る尺度であり、以下に述べる
ようないくつかの方法によって計測されている。 (1) 試料の濁りを肉眼により観察し、標準液と比較して
濁度を求める方法 (2) 試料に波長 660nm付近の光を照射し、入射光と透過
光との強度比から濁度を求める方法 (3) 試料に波長 660nm付近の光を照射し、試料中の粒子
による散乱光強度から濁度を求める方法
濁度が用いられている。濁度は、被検液中に存在する主
に固形の不純物の濃度を計る尺度であり、以下に述べる
ようないくつかの方法によって計測されている。 (1) 試料の濁りを肉眼により観察し、標準液と比較して
濁度を求める方法 (2) 試料に波長 660nm付近の光を照射し、入射光と透過
光との強度比から濁度を求める方法 (3) 試料に波長 660nm付近の光を照射し、試料中の粒子
による散乱光強度から濁度を求める方法
【０００３】しかしながら、上記(1) の視覚的な濁度測
定方法では、測定範囲が１〜10度程度であり、１度以下
の低い濁度の測定は事実上できない。また、上記(2) の
透過光による濁度測定方法においても、低濁度の試料に
対しては透過光の減光量が少なく、測定範囲は５度以上
と言われている。更に、上記(3) の散乱光量による濁度
測定方法は、水分子による散乱光や迷光によってブラン
ク値が高くなるので、結局測定範囲は１〜５度程度とさ
れている。この他にも、積分球などを用いた透過散乱光
濁度測定方法も提案されているが、現状では、測定範囲
の下限は 0.2度となっている。従って、例えば逆浸透膜
や中空糸膜を用いた濾過水のように、濁度でいうと 0.1
度以下に相当するようなレベルの水質評価は不可能であ
った。
定方法では、測定範囲が１〜10度程度であり、１度以下
の低い濁度の測定は事実上できない。また、上記(2) の
透過光による濁度測定方法においても、低濁度の試料に
対しては透過光の減光量が少なく、測定範囲は５度以上
と言われている。更に、上記(3) の散乱光量による濁度
測定方法は、水分子による散乱光や迷光によってブラン
ク値が高くなるので、結局測定範囲は１〜５度程度とさ
れている。この他にも、積分球などを用いた透過散乱光
濁度測定方法も提案されているが、現状では、測定範囲
の下限は 0.2度となっている。従って、例えば逆浸透膜
や中空糸膜を用いた濾過水のように、濁度でいうと 0.1
度以下に相当するようなレベルの水質評価は不可能であ
った。
【０００４】そこで、高度な濁度評価が要求される場合
は、ＦＩ値と呼ばれるより直截な水質基準が用いられて
いる。即ちＦＩ値とは、所定の仕様のメンブレンフィル
タを用いて所定の条件の下に被検液を濾過し、所定量の
被検液を濾過するのに要する時間を測定した値であり、
通常は下記に示すような条件で測定される。
は、ＦＩ値と呼ばれるより直截な水質基準が用いられて
いる。即ちＦＩ値とは、所定の仕様のメンブレンフィル
タを用いて所定の条件の下に被検液を濾過し、所定量の
被検液を濾過するのに要する時間を測定した値であり、
通常は下記に示すような条件で測定される。
【０００５】(1) 有効直径42.7mm（称呼直径47mm：ＨＡ
ＷＰ047, Type ＨＡ）の0.45μｍのメイブレンフィルタ
を用い、(2) 2.1kg／cm2 Ｇの圧力下で被検液の最初の
500ccが濾過される時間ｔ1 を測定し、(3) 加圧を開始
して15分後から、更に 500ccの被検液が濾過される時間
ｔ2 を測定し、(4) 上記のプロセスで得られた値ｔ1 お
よびｔ2 を次式に従って計算してＰＩ値を求め：ＰＩ
（15分, 2.1KG）＝（１−ｔ1 ／ｔ2 ）× 100（％）、
(5) 更に、次式によりＦＩ値が得られる：ＦＩ（15分,
2.1KG）＝ＰＩ／15
ＷＰ047, Type ＨＡ）の0.45μｍのメイブレンフィルタ
を用い、(2) 2.1kg／cm2 Ｇの圧力下で被検液の最初の
500ccが濾過される時間ｔ1 を測定し、(3) 加圧を開始
して15分後から、更に 500ccの被検液が濾過される時間
ｔ2 を測定し、(4) 上記のプロセスで得られた値ｔ1 お
よびｔ2 を次式に従って計算してＰＩ値を求め：ＰＩ
（15分, 2.1KG）＝（１−ｔ1 ／ｔ2 ）× 100（％）、
(5) 更に、次式によりＦＩ値が得られる：ＦＩ（15分,
2.1KG）＝ＰＩ／15
【０００６】ただし、ＦＩ値による評価は甚だ便宜的な
定義に基づくものであり、現状の測定方法では、測定値
に十分な余裕を考慮しないと実際の水質制御で利用する
ことができない。また、現場あるいはライン上でＦＩ値
を連続的に監視するような用途に用いることができない
ので工業的な利用範囲が狭かった。
定義に基づくものであり、現状の測定方法では、測定値
に十分な余裕を考慮しないと実際の水質制御で利用する
ことができない。また、現場あるいはライン上でＦＩ値
を連続的に監視するような用途に用いることができない
ので工業的な利用範囲が狭かった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
測定方法によるＦＩ値は必ずしも客観的な評価方法では
なく、利用範囲も限られていた。
測定方法によるＦＩ値は必ずしも客観的な評価方法では
なく、利用範囲も限られていた。
【０００８】そこで、本発明は、流体、特に逆浸透膜や
中空糸膜を用いた濾過水のように、特に清浄な領域での
精密な評価が必要な分野で利用可能なＦＩ値の計測方法
を提供することを目的としている。また、この評価方法
を実施し得るＦＩ値測定装置を提供することも本発明の
目的のひとつである。
中空糸膜を用いた濾過水のように、特に清浄な領域での
精密な評価が必要な分野で利用可能なＦＩ値の計測方法
を提供することを目的としている。また、この評価方法
を実施し得るＦＩ値測定装置を提供することも本発明の
目的のひとつである。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明により、コヒーレント光源
からの光ビームを所定の焦点に対して一旦集光させて放
射状光ビームを形成し、ＦＩ値を計測すべき流体を該焦
点近傍で放射状光ビーム内を通過させ、該流体中の微粒
子による回折で生じた該光ビームの明暗の分布を、該流
体に対して該光源とは反対側で光ビームの光路上に配置
した光検出器により検出して電気信号に変換し、該電気
信号の変化に基づいて該流体のＦＩ値を求めることを特
徴とする流体のＦＩ値測定方法が提供される。
からの光ビームを所定の焦点に対して一旦集光させて放
射状光ビームを形成し、ＦＩ値を計測すべき流体を該焦
点近傍で放射状光ビーム内を通過させ、該流体中の微粒
子による回折で生じた該光ビームの明暗の分布を、該流
体に対して該光源とは反対側で光ビームの光路上に配置
した光検出器により検出して電気信号に変換し、該電気
信号の変化に基づいて該流体のＦＩ値を求めることを特
徴とする流体のＦＩ値測定方法が提供される。
【００１０】また、上記本発明に係る方法を実施する装
置として、本発明により、コヒーレント光源と、このコ
ヒーレント光源からの光を集光する光学系と、この光学
系で集光された光ビームの焦点の近傍に配置され且つ内
部を被検液が流通する光学セルと、光ビームの光路上で
且つ光学セルに対して光ビームの光源とは反対側に配置
された光検出器と、この光検出器からの電気信号から流
体中の微粒子の個数を計測する電気回路と、該電気回路
の出力信号をＦＩ値に対応した信号に変換する手段とを
備えることを特徴とするＦＩ値測定装置が提供される。
置として、本発明により、コヒーレント光源と、このコ
ヒーレント光源からの光を集光する光学系と、この光学
系で集光された光ビームの焦点の近傍に配置され且つ内
部を被検液が流通する光学セルと、光ビームの光路上で
且つ光学セルに対して光ビームの光源とは反対側に配置
された光検出器と、この光検出器からの電気信号から流
体中の微粒子の個数を計測する電気回路と、該電気回路
の出力信号をＦＩ値に対応した信号に変換する手段とを
備えることを特徴とするＦＩ値測定装置が提供される。
【００１１】本発明に係るＦＩ値の計測方法は、後述す
る所定の方法により得られる計測値とＦＩ値とが極めて
高い相関を有するという知見に基づくものである。但
し、現状では本発明の検出原理は理論的には完全には説
明できないが、以下のような説明が試みられる。
る所定の方法により得られる計測値とＦＩ値とが極めて
高い相関を有するという知見に基づくものである。但
し、現状では本発明の検出原理は理論的には完全には説
明できないが、以下のような説明が試みられる。
【００１２】平行ビーム中に微粒子が存在するとき、フ
ラウンホーファー回折現像により平行ビームの投影像に
特定のパターンを有する明暗の分布が生じる。ここで、
「回折」は「光の直進性によって説明できない諸現象の
総称」と定義されるが、一般に光の波動性に基づくホイ
ヘンスーフレネルの原理によって説明される。但し、こ
のフラウンホーファー回折現像は、微粒子の半径が光の
波長より大きい場合にのみ現れ、粒度分布計などで利用
される物理現象である。
ラウンホーファー回折現像により平行ビームの投影像に
特定のパターンを有する明暗の分布が生じる。ここで、
「回折」は「光の直進性によって説明できない諸現象の
総称」と定義されるが、一般に光の波動性に基づくホイ
ヘンスーフレネルの原理によって説明される。但し、こ
のフラウンホーファー回折現像は、微粒子の半径が光の
波長より大きい場合にのみ現れ、粒度分布計などで利用
される物理現象である。
【００１３】また、回折は散乱の一種であると考えるこ
とができ、一般にはマクスウェルの電磁方程式から導か
れたミー(Mie) 散乱理論で説明されるが、ミー散乱理論
は取扱が複雑なため一般には粒子半径ｒと入射波長λと
の関係から近似が用いられている (ｒ＜λの場合にはレ
イリー(Rayleigh)散乱、ｒがλに近い場合にはミー散
乱、ｒ＞λの場合にはフラウンホーファー回折) 。但
し、微粒子の半径が光の波長以下のときは単なる散乱と
して扱われる。これは、微粒子の半径が光の波長程度に
なると、あたかも微粒子が点光源になって散乱を起こし
ているかのように振る舞い、回折角が大きくなるので平
行ビームでは干渉を起こし得なくなるためである。
とができ、一般にはマクスウェルの電磁方程式から導か
れたミー(Mie) 散乱理論で説明されるが、ミー散乱理論
は取扱が複雑なため一般には粒子半径ｒと入射波長λと
の関係から近似が用いられている (ｒ＜λの場合にはレ
イリー(Rayleigh)散乱、ｒがλに近い場合にはミー散
乱、ｒ＞λの場合にはフラウンホーファー回折) 。但
し、微粒子の半径が光の波長以下のときは単なる散乱と
して扱われる。これは、微粒子の半径が光の波長程度に
なると、あたかも微粒子が点光源になって散乱を起こし
ているかのように振る舞い、回折角が大きくなるので平
行ビームでは干渉を起こし得なくなるためである。
【００１４】ここで、図２に示すような平行光によるフ
ラウンホーファー回折理論では、遮光体が微粒子のとき
の回折による広がり角Δθは、微粒子の直径Ｄ＝２ｒと
すると、Δθ＝1.22λ／Ｄで表される。従って、遮光す
る微粒子の直径が小さくなればなる程、回折の広がり角
Δθが大きくなり、Ｄ＝0.78λのときに広がり角がちょ
うど90度になる。通常は、この広がり角が回折方式の微
粒子検出装置での検出限界と考えられるので、入射波長
λ＝0.67μｍとすると検出可能な粒径は0.52μｍという
ことになる。事実、実験的にも波長以下の粒径の回折像
は容易には得られない。
ラウンホーファー回折理論では、遮光体が微粒子のとき
の回折による広がり角Δθは、微粒子の直径Ｄ＝２ｒと
すると、Δθ＝1.22λ／Ｄで表される。従って、遮光す
る微粒子の直径が小さくなればなる程、回折の広がり角
Δθが大きくなり、Ｄ＝0.78λのときに広がり角がちょ
うど90度になる。通常は、この広がり角が回折方式の微
粒子検出装置での検出限界と考えられるので、入射波長
λ＝0.67μｍとすると検出可能な粒径は0.52μｍという
ことになる。事実、実験的にも波長以下の粒径の回折像
は容易には得られない。
【００１５】ところが、本発明に係る方法に従って、特
定の焦点から拡散する拡散ビームの焦点近傍に微粒子が
存在するときは、粒径が光の波長よりも小さい微粒子に
対しても回折角が十分に小さくなり、ビームの投影像に
おける明暗の分布から微粒子の存在が容易に検出され
る。更に、上記のような回折分布を含む光ビームを受光
素子アレイで受けて電気信号化することにより、被検液
のＦＩ値に極めて強い相関を有する電気信号を得ること
ができる。
定の焦点から拡散する拡散ビームの焦点近傍に微粒子が
存在するときは、粒径が光の波長よりも小さい微粒子に
対しても回折角が十分に小さくなり、ビームの投影像に
おける明暗の分布から微粒子の存在が容易に検出され
る。更に、上記のような回折分布を含む光ビームを受光
素子アレイで受けて電気信号化することにより、被検液
のＦＩ値に極めて強い相関を有する電気信号を得ること
ができる。
【００１６】また、本発明に係るＦＩ値測定方法は、具
体的に後述するように、出力が小さい廉価なレーザー
（光源）と廉価なフォトダイオード（検出器）とを用い
て実施することができるので、測定装置が廉価になると
共に、現場での取り扱いも簡便になるという工業上極め
て重要な利点がある。
体的に後述するように、出力が小さい廉価なレーザー
（光源）と廉価なフォトダイオード（検出器）とを用い
て実施することができるので、測定装置が廉価になると
共に、現場での取り扱いも簡便になるという工業上極め
て重要な利点がある。
【００１７】以下、実施例を挙げて本発明をより具体的
に説明するが、以下の開示は本発明の一実施例に過ぎ
ず、本発明の技術的範囲を何等限定するものではない。
に説明するが、以下の開示は本発明の一実施例に過ぎ
ず、本発明の技術的範囲を何等限定するものではない。
【００１８】
【実施例】図１は、本発明に係る方法を実施することが
できるＦＩ値測定装置の基本構成を示す図である。
できるＦＩ値測定装置の基本構成を示す図である。
【００１９】同図に示すように、この装置は、コヒーレ
ント光源であるレーザ１と、レーザ１の出射光を所定の
焦点に一旦収束させるための収束光学系２と、この収束
光学系２から生じた拡散光ビームの焦点近傍に被検液を
流通させるための光学セル３と、光学セル３を通過した
後の光ビームを受ける受光素子アレイ４とを備えてい
る。
ント光源であるレーザ１と、レーザ１の出射光を所定の
焦点に一旦収束させるための収束光学系２と、この収束
光学系２から生じた拡散光ビームの焦点近傍に被検液を
流通させるための光学セル３と、光学セル３を通過した
後の光ビームを受ける受光素子アレイ４とを備えてい
る。
【００２０】上記のＦＩ値測定装置において、光源は廉
価な半導体レーザ１を用いて構成することができ、コリ
メータレンズによりコリメート光源として構成されてい
る。また、受光素子アレイ４としても、フォトダイオー
ドを用いた市販品を好適に使用することができる。更
に、収束光学系２としては、比較的単純な光学レンズ等
を使用できる。
価な半導体レーザ１を用いて構成することができ、コリ
メータレンズによりコリメート光源として構成されてい
る。また、受光素子アレイ４としても、フォトダイオー
ドを用いた市販品を好適に使用することができる。更
に、収束光学系２としては、比較的単純な光学レンズ等
を使用できる。
【００２１】尚、図示を省略しているが、受光素子アレ
イ４から出力された信号は、Ａ／Ｄコンバータや適切な
インターフェイスを介して、マイクロコンピュータシス
テムや汎用情報処理装置等に接続されている。これらの
処理装置では、検出された光強度信号または回折像信号
を処理可能な電気信号に変換する。この種の装置の構成
並びに操作については、市場から容易に入手し得るもの
なので詳細な説明は省略する。
イ４から出力された信号は、Ａ／Ｄコンバータや適切な
インターフェイスを介して、マイクロコンピュータシス
テムや汎用情報処理装置等に接続されている。これらの
処理装置では、検出された光強度信号または回折像信号
を処理可能な電気信号に変換する。この種の装置の構成
並びに操作については、市場から容易に入手し得るもの
なので詳細な説明は省略する。
【００２２】以上のように構成されたＦＩ値測定装置に
おいて、光学セル３内を流通する被検液に対して光学系
２を介して光源１からコヒーレント光を照射する。尚、
レーザー発振器１としては任意のものを用いることがで
きるが、発振波長が短ければ短いほど検出感度は向上す
る。本発明者達が行った現在までの実験では出力が１ｍ
Ｗ以下、具体的には 0.2ｍＷの半導体レーザーでも有効
に使用できた。また、集光系と光学レンズ２の焦点距離
は、被検液に含まれる微粒子の大きさによって選択する
ことが有利である。具体的には、被検液に含まれる粒径
が 0.2μｍ程度である場合は、焦点距離が10mm程度のレ
ンズを用いることが好ましい。
おいて、光学セル３内を流通する被検液に対して光学系
２を介して光源１からコヒーレント光を照射する。尚、
レーザー発振器１としては任意のものを用いることがで
きるが、発振波長が短ければ短いほど検出感度は向上す
る。本発明者達が行った現在までの実験では出力が１ｍ
Ｗ以下、具体的には 0.2ｍＷの半導体レーザーでも有効
に使用できた。また、集光系と光学レンズ２の焦点距離
は、被検液に含まれる微粒子の大きさによって選択する
ことが有利である。具体的には、被検液に含まれる粒径
が 0.2μｍ程度である場合は、焦点距離が10mm程度のレ
ンズを用いることが好ましい。
【００２３】光学セル３は、少なくとも集束光の受光面
および透過面を透明にする必要がある。この光学セルは
迷光を心配する必要がないので単純な構造にすることが
できるが、微粒子を含んだ被検流体の流れに乱流が発生
しないようにする手段、例えば層流板を光学セル内に設
けておくことが好ましい。また、実際の装置では、レー
ザー１から出て集束された集束光が光学セル３に対して
一定の位置、例えば光学セルの中心に集光させることが
できるように、光学系２には位置調節手段を適宜設ける
ことが好ましい。光検出器４は、透過光に隠れている回
折像を検出することにあり、感度についての要求は低
い。従って、原理的には単一のフォトダイオードを用い
ることもできるが、実際にはフォトダイオードアレイを
用いることが好ましい。このフォトダイオードアレイは
被検出粒子を含む流れの方向に対しては垂直に配置し且
つ光軸に対しても垂直に配置すると有利である。
および透過面を透明にする必要がある。この光学セルは
迷光を心配する必要がないので単純な構造にすることが
できるが、微粒子を含んだ被検流体の流れに乱流が発生
しないようにする手段、例えば層流板を光学セル内に設
けておくことが好ましい。また、実際の装置では、レー
ザー１から出て集束された集束光が光学セル３に対して
一定の位置、例えば光学セルの中心に集光させることが
できるように、光学系２には位置調節手段を適宜設ける
ことが好ましい。光検出器４は、透過光に隠れている回
折像を検出することにあり、感度についての要求は低
い。従って、原理的には単一のフォトダイオードを用い
ることもできるが、実際にはフォトダイオードアレイを
用いることが好ましい。このフォトダイオードアレイは
被検出粒子を含む流れの方向に対しては垂直に配置し且
つ光軸に対しても垂直に配置すると有利である。
【００２４】図３は、本発明に係るＦＩ値測定装置測方
法の原理を説明するための概念図である。
法の原理を説明するための概念図である。
【００２５】同図に示すように、被検液に収束光を照射
した場合は、光の波長よりも粒径の小さな微粒子に対し
ても集束光回折像（光強度分布）が現れるので、この回
折像を受光素子で検出することにより、被検液中の微粒
子の存在を正確に検出することができる。従って、被検
液中の粒子数を計数することにより、被検液のＦＩ値と
強い相関を有する測定値を得ることができる。
した場合は、光の波長よりも粒径の小さな微粒子に対し
ても集束光回折像（光強度分布）が現れるので、この回
折像を受光素子で検出することにより、被検液中の微粒
子の存在を正確に検出することができる。従って、被検
液中の粒子数を計数することにより、被検液のＦＩ値と
強い相関を有する測定値を得ることができる。
【００２６】尚、実際の装置では、光検出器４のＳＮ比
を良くするために、フォトダイオードアレイの各素子の
信号を差動増幅器を用いて多段に重ね合わせて、微粒子
が通過しない時、すなわち、フォトダイオードアレイの
各素子に光が一様に当たっている状態での電気信号を０
とし、集束光回折回折像によっていずれかの素子に光量
の変化が現われた時に、粒子の特性（数、寸法等）に応
じた電気信号が発生するように構成することが好まし
い。
を良くするために、フォトダイオードアレイの各素子の
信号を差動増幅器を用いて多段に重ね合わせて、微粒子
が通過しない時、すなわち、フォトダイオードアレイの
各素子に光が一様に当たっている状態での電気信号を０
とし、集束光回折回折像によっていずれかの素子に光量
の変化が現われた時に、粒子の特性（数、寸法等）に応
じた電気信号が発生するように構成することが好まし
い。
【００２７】実施例１ 図１に示した装置を、下記の表１に示す仕様で作製し
た。
た。
【００２８】
【表１】
【００２９】次に、上記本発明に係るＦＩ値測定装置Ａ
と、従来のＦＩ値測定装置Ｂとを用いて図４に示すよう
な手順でその測定結果を比較した。即ち、図４(a) に示
すように、被検液として上水道水を採取して、フィルタ
による濾過の前後で、それぞれ本発明の方法と従来方法
とでＦＩ値を測定した。また、図４(b) に示すように工
業用水についてもそれぞれの測定方法でＦＩ値を測定し
た。測定結果を図５に示す。同図から判るように、本発
明に係る方法で得られた測定値は、従来の方法で測定さ
れたＦＩ値と極めて強い相関を有している。
と、従来のＦＩ値測定装置Ｂとを用いて図４に示すよう
な手順でその測定結果を比較した。即ち、図４(a) に示
すように、被検液として上水道水を採取して、フィルタ
による濾過の前後で、それぞれ本発明の方法と従来方法
とでＦＩ値を測定した。また、図４(b) に示すように工
業用水についてもそれぞれの測定方法でＦＩ値を測定し
た。測定結果を図５に示す。同図から判るように、本発
明に係る方法で得られた測定値は、従来の方法で測定さ
れたＦＩ値と極めて強い相関を有している。
【００３０】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
るＦＩ値測定方法は、被検液を採取することなく連続的
にＦＩ値を測定できる。また、廉価な部材を用いて容易
に実施することができるので、工業的な利用範囲は極め
て広い。
るＦＩ値測定方法は、被検液を採取することなく連続的
にＦＩ値を測定できる。また、廉価な部材を用いて容易
に実施することができるので、工業的な利用範囲は極め
て広い。
【図１】本発明の原理を用いたＦＩ値測定装置の概念図
である。
である。
【図２】平行ビーム中に微粒子が存在する場合のフラウ
ンホーファー回折現像を示す図である。
ンホーファー回折現像を示す図である。
【図３】本発明に係るＦＩ値検出方法の原理を説明する
ための概念図である。
ための概念図である。
【図４】本発明に係るＦＩ値測定装置の評価方法を概念
的に示す図である。
的に示す図である。
【図５】本発明に係るＦＩ値測定装置で得られる測定結
果とＦＩ値測定による評価結果との相関を示すグラフで
ある。
果とＦＩ値測定による評価結果との相関を示すグラフで
ある。
１ レーザー ２ レンズ ３ 光学セル ４ 光検出器
Claims (5)
- 【請求項１】コヒーレント光源からの光ビームを所定の
焦点に対して一旦集光させて放射状光ビームを形成し、
ＦＩ値を計測すべき流体を該焦点近傍で放射状光ビーム
内を通過させ、該流体中の微粒子による回折で生じた該
光ビームの明暗の分布を、該流体に対して該光源とは反
対側で光ビームの光路上に配置した光検出器により検出
して電気信号に変換し、該電気信号の変化に基づいて該
流体のＦＩ値を求めることを特徴とするＦＩ値測定方
法。 - 【請求項２】コヒーレント光源と、該コヒーレント光源
からの光を集光する光学系と、該光学系で集光された光
ビームの焦点の近傍に配置され且つ内部を微粒子を含む
流体の流れが通過する光学セルと、光ビームの光路上で
且つ光学セルに対して光ビームの光源とは反対側に配置
された光検出器と、該光検出器からの電気信号から流体
中の微粒子の個数を計測する電気回路と、該電気回路の
出力信号をＦＩ値に対応した信号に変換する手段とを備
えることを特徴とするＦＩ値測定装置。 - 【請求項３】請求項２に記載された装置において、前記
光源が半導体レーザであり、前記光検出器がフォトダイ
オードであることを特徴とする装置。 - 【請求項４】請求項２または請求項３に記載された装置
において、前記光学系がレンズであることを特徴とする
装置。 - 【請求項５】請求項２から請求項４に記載された装置に
おいて、前記光検出器が、前記流体の流れ方向に対して
垂直に且つ光軸に対して垂直に配置されたフォトダイオ
ードアレイであることを特徴とする装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8028670A JPH09196842A (ja) | 1996-01-23 | 1996-01-23 | Ｆｉ値の計測方法と計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8028670A JPH09196842A (ja) | 1996-01-23 | 1996-01-23 | Ｆｉ値の計測方法と計測装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09196842A true JPH09196842A (ja) | 1997-07-31 |
Family
ID=12254953
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8028670A Pending JPH09196842A (ja) | 1996-01-23 | 1996-01-23 | Ｆｉ値の計測方法と計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09196842A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017126360A1 (ja) * | 2016-01-21 | 2017-07-27 | 東京エレクトロン株式会社 | 異物検出装置及び異物検出方法 |
-
1996
- 1996-01-23 JP JP8028670A patent/JPH09196842A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017126360A1 (ja) * | 2016-01-21 | 2017-07-27 | 東京エレクトロン株式会社 | 異物検出装置及び異物検出方法 |
| CN108474731A (zh) * | 2016-01-21 | 2018-08-31 | 东京毅力科创株式会社 | 异物检测装置和异物检测方法 |
| JPWO2017126360A1 (ja) * | 2016-01-21 | 2018-11-08 | 東京エレクトロン株式会社 | 異物検出装置及び異物検出方法 |
| CN108474731B (zh) * | 2016-01-21 | 2021-09-21 | 东京毅力科创株式会社 | 异物检测装置和异物检测方法 |
| US11402313B2 (en) | 2016-01-21 | 2022-08-02 | Tokyo Electron Limited | Foreign substance detection device and foreign substance detection method |
| US11906414B2 (en) | 2016-01-21 | 2024-02-20 | Tokyo Electron Limited | Foreign substance detection device and foreign substance detection method |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041108 |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041124 |
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| A02 | Decision of refusal |
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