JPH09257683A - 散乱光検出器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 散乱光の偏光情報を単純化して精度の高い測
定ができるコンパクトな散乱光検出器を提供する。 【解決手段】 一方の受光素子列７２と他方の受光素子
列７３とが互いに１８０度位相を異にして対向し合う扇
形状に配置され、かつ前記一方または他方の受光素子列
７２（７３）の各受光素子間の間隙Ｇ（ｇ）と同心円上
に対応する位置に前記他方または一方の受光素子列７３
（７２）の各受光素子を配置することにより、前記両受
光素子列７２，７３間で交互に連続する各受光素子間で
の間隙Ｇ（ｇ）をなくしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、試料に対して光源
光を照射させ、その散乱光を受光素子列で検出する散乱
光検出器に関し、例えば試料中の粒度分布を測定するた
めの装置の技術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】円弧状に形成した複数個のフォトダイオ
ード等の受光素子を同心円上に扇形状に配列したリング
ディテクタと称される散乱光検出器が公知である。

【０００３】しかし、このような散乱光検出器では、各
受光素子からのリーク電流によるクロストークの発生回
避のためおよび各受光素子からリード線を取り出す必要
上から、各受光素子間に適当な間隙を設けなければなら
ず、また、各受光素子の幅（面積）を小さくすると感度
が低下することから、中心部では配列できる受光素子の
数が制約される。

【０００４】そのため、回析角の小さい散乱光を精度よ
く検出するのが難しく、従って、粒子径の大きい側の測
定範囲が制約されるという問題があった。

【０００５】そこで、このような難点を解消するため
に、例えば特公平７−８６４５４号公報には、受光素子
列を左右対称に２分割し、互いに他方側のギャップを一
方側の受光素子がカバーするようにずらせて組み合わせ
た散乱光検出器が記載されている。（図３参照）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、そもそも粒子
にはビーム拡大器によって拡大された偏光が照射される
ため、散乱光も偏光しており、上述した従来例の検出器
では、受光素子列が入射する偏光方向に対して左右対称
の配置となっていることから、左右で異なった偏光情報
が検出されることになる。

【０００７】一方、各受光素子によって検出される受光
強度は偏光角によって変化する。従って、上述のよう
に、左右で異なった偏光情報を検出する場合には、補正
や再演算による偏光情報の処理がきわめて難しくなり、
精度の高い測定値を得るのは容易ではなかった。

【０００８】本発明はこのような実情に鑑みてなされ、
散乱光の偏光情報を単純化して精度の高い測定ができる
コンパクトな散乱光検出器を提供することを目的として
いる。

【０００９】本発明は上述の課題を解決するための手段
を以下のように構成している。すなわち、光源光を試料
に照射させ、その散乱光を、同心円上に扇形状に配置し
た複数の円弧状の受光素子よりなる受光素子列で検出す
る散乱光検出器にあって、一方の受光素子列と他方の受
光素子列とが互いに１８０度位相を異にして対向し合う
扇形状に配置され、かつ前記一方または他方の受光素子
列の各受光素子間の間隙と同心円上に対応する位置に前
記他方または一方の受光素子列の各受光素子を配置する
ことにより、前記両受光素子列間で交互に連続する各受
光素子間での間隙をなくしたことを特徴としている。

【００１０】互いに対向し合うように１８０度位相を異
ならせて２つの扇形状の受光素子列を配置したことによ
り、両受光素子列間では、一致した偏光情報が得られる
ため、偏光情報の処理が容易となる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下に本発明の散乱光検出器の一
実施形態を図面を参照しつつ説明する。図２は粒度分布
測定装置の要部構成を示し、同図にて、符号１はレーザ
光２を発する光源としてのレーザ管、３はレーザ光２を
適宜拡大するビーム拡大器、４は試料５を収納したセ
ル、６はセル４の後方に設けられる集光レンズ、７は集
光レンズ６からの散乱光を検出するフォトダイオードよ
りなる散乱光検出器、８は散乱光検出器７からの検出信
号を取り込むマルチプレクサ、９はマルチプレクサ８か
らの信号が入力され、散乱光強度パターンに基づいて粒
度分布をおこなうためのＣＰＵである。

【００１２】このような粒度分布測定装置においては、
セル４に試料５を収容して、レーザ光２を試料セル４に
対して照射すると、レーザ光２の一部がセル４内の試料
５中の粒子を照射して散乱光１０となり、残りの光は粒
子と粒子との間を通過して透過光１１となる。そして、
これら散乱光１０および透過光１１はともに、集光レン
ズ６を経て散乱光検出器７に至る。

【００１３】上述の散乱光検出器７の構成は図１に示さ
れ、７１は４つの受光素子よりなる光軸調整用の透過光
検出用測定部で、その中心部に透過光を促えることによ
って光軸を調整することができる。７２，７３は透過光
検出用測定部７１を含む一つの検出平面（この実施形態
では紙面）に設けられる散乱光検出用測定部（受光素子
列）である。

【００１４】その一方の受光素子列７２と他方の受光素
子列７３とは互いに１８０度位相を異にして対向し合う
扇形状に形成され、かつ一方の受光素子列７２の各受光
素子７２ａ，７２ｂ，７２ｃ，…の間隙（アイソレーシ
ョンギャップ）Ｇ，…と同一円上の位置には、それぞれ
各受光素子７３ｂ，７３ｃ，７３ｄ，…が配置され、ま
た、他方の受光素子列７３の各受光素子７３の間隙ｇ，
…の同一円上には、それぞれ各受光素子７２ａ，７２
ｂ，７２ｃ，…が配置されている。

【００１５】このような構成では、両受光素子列７２，
７３間で交互に連続する各受光素子７３ａと７２ａとの
間、７３ｂと７２ｂとの間、７３ｃと７２ｃとの間、…
の各間隙が実質的に形成されず、不感帯をなくした構成
となっており、しかも、一方の受光素子列７２と他方の
受光素子列７３とが１８０度回転した対応位置にあり、
両者間では、一致した偏光情報が得られる。

【００１６】ところで、試料中に混在する粒子に偏光が
照射されたときの散乱光の角度分布Ｉａは、 Ｉａ＝λ² ／（８π² Ｒ² ）・（ｉ₁ ＋ｉ₂ ） Ｒ：粒子からの距離 λ：光の波長 ｉ₁ ：散乱光の入射光に対して垂直の偏光成分 ｉ₂ ：散乱光の入射光に対して水平の偏光成分 で表すことが出来る。

【００１７】上述のように、１８０度位相が異なる両受
光素子列７２，７３間では、その偏光成分（ｉ₁ ＋
ｉ₂ ）が等しくなる。従って、両受光素子列７２，７３
の散乱光情報を合算することにより、面倒な補正や再演
算を要することなく、精度の高い角度分布Ｉａを求める
ことができる。

【００１８】上述のような構成の散乱光検出器では、実
質的に間隙を設けることなく、２つの受光素子列７２，
７３を形成するので、コンパクト化を図ることができ、
かつ検出器特性の単純化が可能となり、しかも高精度の
測定値を得ることができる。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の散乱光検
出器によれば、一方の受光素子列と他方の受光素子列と
を互いに１８０度位相を異にして対向し合う扇形状に配
置し、かつ前記一方または他方の受光素子列の各受光素
子間の間隙と同心円上に対応する位置に前記他方または
一方の受光素子列の各受光素子を配置することにより、
前記両受光素子列間で交互に連続する各受光素子間での
間隙をなくしたので、両受光素子列間で偏光方向の情報
を等しくすることができ、面倒な補正や再演算を要する
ことなく、高精度な測定値を得ることができ、また、コ
ンパクト化を図ることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の散乱光検出器の一実施形態における受
光素子の配置図である。

【図２】同粒度分布測定装置の構成図である。

【図３】従来の散乱光検出器の受光素子の配置図の一例
である。

【符号の説明】

２…光源光、５…試料、１０…散乱光、１１…透過光、
７２，７３…受光素子列，７２ａ，７２ｂ，７２ｃ…受
光素子、７３ａ，７３ｂ，７３ｃ…受光素子、Ｇ，ｇ…
間隙。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源光を試料に照射させ、その散乱光
   を、同心円上に配置した複数の円弧状の受光素子よりな
   る受光素子列で検出する散乱光検出器において、一方の
   受光素子列と他方の受光素子列とが互いに１８０度位相
   を異にして対向し合うように配置され、かつ前記一方ま
   たは他方の受光素子列の各受光素子間の間隙と同心円上
   に対応する位置に前記他方または一方の受光素子列の各
   受光素子を配置することにより、前記両受光素子列間で
   交互に連続する各受光素子間での間隙をなくしたことを
   特徴とする散乱光検出器。