[go: up one dir, main page]

JP3282580B2 - Laser diffraction / scattering particle size distribution analyzer - Google Patents

Laser diffraction / scattering particle size distribution analyzer

Info

Publication number
JP3282580B2
JP3282580B2 JP08879598A JP8879598A JP3282580B2 JP 3282580 B2 JP3282580 B2 JP 3282580B2 JP 08879598 A JP08879598 A JP 08879598A JP 8879598 A JP8879598 A JP 8879598A JP 3282580 B2 JP3282580 B2 JP 3282580B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
particle size
size distribution
light
scattered light
cell
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP08879598A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH11287747A (en
Inventor
治夫 島岡
猛 丹羽
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shimadzu Corp
Original Assignee
Shimadzu Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shimadzu Corp filed Critical Shimadzu Corp
Priority to JP08879598A priority Critical patent/JP3282580B2/en
Publication of JPH11287747A publication Critical patent/JPH11287747A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3282580B2 publication Critical patent/JP3282580B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はレーザ回折・散乱式
の粒度分布測定装置に関し、さらに詳しくは、低濃度サ
ンプルの粒度分布測定に適した粒度分布測定装置に関す
る。
The present invention relates to a laser diffraction / scattering type particle size distribution measuring apparatus, and more particularly to a particle size distribution measuring apparatus suitable for measuring a particle size distribution of a low concentration sample.

【0002】[0002]

【従来の技術】レーザ回折・散乱式の粒度分布測定装置
においては、媒体中に分散させた被測定粒子群にレーザ
光を照射して得られる回折・散乱光の空間強度分布を測
定し、その測定結果を、ミーの散乱理論ないしはフラウ
ンホーファ回折理論に基づいて粒度分布に換算する。
2. Description of the Related Art In a laser diffraction / scattering type particle size distribution measuring apparatus, the spatial intensity distribution of diffraction / scattered light obtained by irradiating a laser beam to a group of particles to be measured dispersed in a medium is measured. The measurement result is converted into a particle size distribution based on Mie's scattering theory or Fraunhofer diffraction theory.

【0003】以下に、レーザ回折・散乱法に基づく粒度
分布測定装置の原理を述べる。図1にこの方法を用いた
粒度分布測定装置の基本的な構成を示す。
The principle of a particle size distribution measuring device based on the laser diffraction / scattering method will be described below. FIG. 1 shows a basic configuration of a particle size distribution measuring apparatus using this method.

【0004】測定対象となる分散状態の粒子群Pにレー
ザ光源1からのレーザ光を照射すると、空間的に回折・
散乱光の強度分布パターンが生じる。このうち、前方散
乱光の光強度分布パターンは、集光レンズ3によって集
光され、その焦点位置にある検出面にリング状の回折・
散乱像を結ぶ。この検出面には、互いに半径の異なるリ
ング状ないしは半リング状の光感応部が同心上に配置さ
れてなるリングディテクタ4が置かれ、回折・散乱像の
光強度分布が検出される。また、側方散乱光及び後方散
乱光は、それぞれ側方散乱光センサ5及び後方散乱光セ
ンサ6,6で検出される。
When a dispersed particle group P to be measured is irradiated with a laser beam from a laser light source 1, it is spatially diffracted.
A scattered light intensity distribution pattern results. Of these, the light intensity distribution pattern of the forward scattered light is condensed by the condensing lens 3, and a ring-like diffraction /
Create a scattered image. On this detection surface, a ring detector 4 in which ring-shaped or semi-ring-shaped light-sensitive portions having different radii are arranged concentrically is placed, and a light intensity distribution of a diffraction / scattered image is detected. The side scattered light and the back scattered light are detected by the side scattered light sensor 5 and the back scattered light sensors 6 and 6, respectively.

【0005】このようにして得られる光強度分布パター
ンは、粒子の大きさによって変化する。実際のサンプル
には、大きさの異なる粒子が混在しているため、粒子群
から生ずる光強度分布パターンは、それぞれの粒子から
の回折・散乱光の重ね合わせとなる。
[0005] The light intensity distribution pattern thus obtained varies depending on the size of the particles. Since particles having different sizes are mixed in an actual sample, a light intensity distribution pattern generated from a particle group is obtained by superimposing diffraction / scattered light from each particle.

【0006】これをマトリクス(行列)で表現すると、When this is expressed by a matrix,

【0007】[0007]

【数1】 (Equation 1)

【0008】となる。ただし、[0008] However,

【0009】[0009]

【数2】 (Equation 2)

【0010】s(ベクトル)は光強度分布ベクトルであ
る。その要素si (i=1,2,‥,m)は、リングデ
ィテクタ4の各受光素子と、側方散乱光センサ5及び後
方散乱光センサ6,6によって検出される入射光量であ
る。
S (vector) is a light intensity distribution vector. The element s i (i = 1, 2, ‥, m) is the amount of incident light detected by each light receiving element of the ring detector 4, the side scattered light sensor 5, and the back scattered light sensors 6, 6.

【0011】q(ベクトル)は粒度分布(頻度分布%)
ベクトルである。測定対象となる粒子径範囲(最大粒子
径;x1 ,最小粒子径xn+1 )をn分割し、それぞれの
粒子径区間は[xj ,xj+1 ](j=1,2,‥,n)
とする。q(ベクトル)の要素qj は、粒子区間
[xj ,xj+1 ]に対応する粒子量である。通常は、
Q (vector) is the particle size distribution (frequency distribution%)
Vector. The particle size range to be measured (maximum particle size; x 1 , minimum particle size x n + 1 ) is divided into n, and each particle size section is [x j , x j + 1 ] (j = 1, 2, ‥, n)
And An element q j of q (vector) is a particle amount corresponding to the particle section [x j , x j + 1 ]. Normally,

【0012】[0012]

【数3】 (Equation 3)

【0013】となるように正規化(ノルマライズ)を行
っている。Aは粒度分布(ベクトル)qを光強度分布
(ベクトル)sに変換するための係数行列である。Aの
要素ai,j (i=1,2,‥,m、j=1,2,‥,
n)の物理的意味は、粒子径区間[xj ,xj+1 ]に属
する単位粒子量の粒子群によって回折・散乱した光のi
番目の素子に対する入射光量である。
The normalization (normalization) is performed so that A is a coefficient matrix for converting a particle size distribution (vector) q into a light intensity distribution (vector) s. A element a i, j (i = 1,2, ‥, m, j = 1,2, ‥,
The physical meaning of n) is the i of the light diffracted and scattered by the particle group of the unit particle amount belonging to the particle diameter section [x j , x j + 1 ].
This is the amount of light incident on the th element.

【0014】ai,j の数値は、あらかじめ理論的に計算
することができる。これには、粒子径が光源となるレー
ザ光の波長に比べて十分に大きい場合には、フラウンホ
ーファ回折理論を用いる。しかし、粒子径がレーザ光の
波長と同程度か、それより小さいサブミクロンの領域で
は、ミー散乱理論を用いる必要がある。フラウンホーフ
ァ回折理論は、前方微小角散乱において、粒子径が波長
に比べて十分大きな場合に有効なミー散乱理論の優れた
近似であると考えることができる。
The numerical values of a i, j can be theoretically calculated in advance. For this, the Fraunhofer diffraction theory is used when the particle diameter is sufficiently larger than the wavelength of the laser light serving as a light source. However, in the submicron region where the particle diameter is about the same as or smaller than the wavelength of the laser light, it is necessary to use Mie scattering theory. The Fraunhofer diffraction theory can be considered to be an excellent approximation of the Mie scattering theory that is effective when the particle diameter is sufficiently large compared to the wavelength in forward small angle scattering.

【0015】ミー散乱理論を用いて、係数行列Aの要素
を計算するためには、粒子及びそれを分散させている媒
体(媒液)の絶対屈折率(複素数)を設定する必要があ
る。個々の絶対屈折率を設定する代わりに粒子と媒体と
の相対屈折率(複素数)で設定する場合もある。
In order to calculate the elements of the coefficient matrix A using Mie scattering theory, it is necessary to set the absolute refractive index (complex number) of the particles and the medium (medium liquid) in which the particles are dispersed. Instead of setting the absolute refractive index of each particle, the relative refractive index (complex number) between the particle and the medium may be set.

【0016】さて、(1)式に基づいて粒度分布(ベク
トル)qの最小自乗解を求める式を導出すると、
Now, an equation for obtaining the least square solution of the particle size distribution (vector) q based on the equation (1) is derived.

【0017】[0017]

【数4】 (Equation 4)

【0018】が得られる。(6)式の右辺において、光
強度分布(ベクトル)sの各要素は、リングディテクタ
4と、側方散乱光センサ5及び後方散乱光センサ6,6
で検出される数値である。また、係数行列Aは、フラウ
ンホーファ回折理論あるいはミー散乱理論を用いて、あ
らかじめ計算しておくことができる。従って、それらの
既知のデータを用いて(6)式の計算を実行すれば、粒
度分布(ベクトル)qが求まることは明らかである。
Is obtained. On the right side of the equation (6), each element of the light intensity distribution (vector) s is represented by the ring detector 4, the side scattered light sensor 5, and the back scattered light sensor 6, 6.
Is a numerical value detected by. The coefficient matrix A can be calculated in advance using the Fraunhofer diffraction theory or the Mie scattering theory. Therefore, if the calculation of the expression (6) is performed using the known data, it is apparent that the particle size distribution (vector) q can be obtained.

【0019】以上がレーザ回折・散乱法に基づく粒度分
布の測定原理であるが、ここで示したのは、粒度分布の
計算方法の一例であり、この他にも様々なバリエーショ
ンが存在する。また、センサ、ディテクタの種類及び配
置にも、様々なバリエーションがある。
The principle of measuring the particle size distribution based on the laser diffraction / scattering method has been described above. This is one example of a method of calculating the particle size distribution, and there are various other variations. Also, there are various variations in types and arrangements of sensors and detectors.

【0020】なお、本明細書においては、基本的には係
数行列Aのことを変換係数とする。ただし、(6)に示
In this specification, the coefficient matrix A is basically defined as a conversion coefficient. However, shown in (6)

【0021】[0021]

【数5】 (Equation 5)

【0022】を変換係数とすることも可能である。従っ
て、ここでは、係数行列Aから派生的に計算され、粒度
分布計算に用いられるものは全て変換係数である。
Can be used as a conversion coefficient. Therefore, here, the conversion coefficients are all derived from the coefficient matrix A and used for the particle size distribution calculation.

【0023】[0023]

【発明が解決しようとする課題】ところで、レーザ回折
・散乱法を測定原理とする粒度分布測定によれば、測定
に適した粒子濃度は、数10ppm〜数100ppmの
範囲であり、10ppm以下の低濃度のサンプルの粒度
分布を正確に測定することは困難である。
According to the particle size distribution measurement based on the laser diffraction / scattering method, the particle concentration suitable for the measurement is in the range of several tens ppm to several hundred ppm, and is as low as 10 ppm or less. It is difficult to accurately measure the particle size distribution of a sample of concentration.

【0024】すなわち、レーザ回折・散乱法により測定
される回折・散乱光のデータ中には、媒体中に含まれる
測定対象以外の不純物からの回折・散乱光、セル等の光
学系からの外乱光、電気的なノイズ等の様々な要因によ
って生じるノイズ成分が存在する。また、サンプルが低
濃度である場合、通常のサンプルに比べて回折・散乱光
は弱くなることから、その信号成分に比べて前記したノ
イズ成分が無視できないくらいに大きい場合、測定され
た回折・散乱光の光強度分布データをそのまま用いて粒
度分布を計算すると、非常に大きな誤差を生じることに
なる。例えば、実際には粒子が存在しない粒子径範囲
に、あたかも粒子が存在するような粒度分布データが得
られること、つまりゴーストピークなどが発生する恐れ
がある(図6参照)。
That is, the data of the diffraction / scattered light measured by the laser diffraction / scattering method includes diffraction / scattered light from impurities other than the measurement target contained in the medium, and disturbance light from the optical system such as a cell. And noise components caused by various factors such as electrical noise. Also, when the sample has a low concentration, the diffracted and scattered light is weaker than that of a normal sample. If the particle size distribution is calculated using the light intensity distribution data of light as it is, a very large error will occur. For example, particle size distribution data may be obtained as if particles exist in a particle diameter range where particles do not actually exist, that is, a ghost peak may occur (see FIG. 6).

【0025】本発明の目的は、10ppm以下の低濃度
サンプルの粒度分布を正確に測定することが可能なレー
ザ回折・散乱式粒度分布測定装置を提供することにあ
る。
An object of the present invention is to provide a laser diffraction / scattering type particle size distribution measuring device capable of accurately measuring the particle size distribution of a sample having a low concentration of 10 ppm or less.

【0026】[0026]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明のレーザ回折・散乱式粒度分布測定装置は、
分散状態の被測定粒子群をセル内に収容し、そのセルに
レーザ光を照射して得られる回折・散乱光の空間強度分
布を測定し、その光強度分布データに基づいて被測定粒
子群の粒度分布を得るレーザ回折・散乱式粒度分布測定
装置において、レーザ光が通過する領域の光路長が長い
セルを用いて回折・散乱光の空間強度分布の測定を行う
ように構成されているとともに、その測定で得られた光
強度分布データにスムージングを施して、この処理後の
データを用いて粒度分布を計算する演算処理手段を備え
ていることによって特徴づけられる。
In order to achieve the above object, a laser diffraction / scattering type particle size distribution measuring apparatus of the present invention comprises:
The dispersed particle group to be measured is housed in a cell, the spatial intensity distribution of the diffracted / scattered light obtained by irradiating the cell with laser light is measured, and the measured particle group is measured based on the light intensity distribution data. In a laser diffraction / scattering type particle size distribution measuring device that obtains a particle size distribution, it is configured to measure the spatial intensity distribution of the diffracted / scattered light using a cell having a long optical path length in a region where the laser light passes, It is characterized by having an arithmetic processing means for performing smoothing on the light intensity distribution data obtained by the measurement and calculating the particle size distribution using the data after the processing.

【0027】なお、本発明で言う、光路長が長いセルと
は、通常のセルの光路長が1cm以下であるのに対し、
それよりも非常に長い光路長、例えば3cm以上の光路
長をもつセルのことを言う。
In the present invention, a cell having a long optical path length means that the optical path length of a normal cell is 1 cm or less,
A cell having an optical path length much longer than that, for example, an optical path length of 3 cm or more.

【0028】本発明の作用を以下に述べる。まず、レー
ザ回折・散乱法を測定原理とする粒度分布測定におい
て、回折・散乱光にノイズ成分が含まれていない場合
(あるいは小さくて無視できる場合)には、図3に例示
するような光強度分布データが得られ、それを用いて計
算した粒度分布データは図4に示すようなデータとな
る。
The operation of the present invention will be described below. First, in the particle size distribution measurement based on the laser diffraction / scattering method, if the diffraction / scattered light does not include a noise component (or is small and negligible), the light intensity as illustrated in FIG. Distribution data is obtained, and the particle size distribution data calculated using the distribution data is as shown in FIG.

【0029】一方、回折・散乱光にノイズ成分が含まれ
ている場合の光強度分布データは、図5に例示するよう
なデータとなり、このノイズ成分が含まれる光強度分布
データをそのまま用いて粒度分布データを計算すると、
図6に示すようなデータが得られ、その粒度分布データ
にはゴーストピークが現れる。
On the other hand, the light intensity distribution data in the case where the noise component is included in the diffracted / scattered light is data as illustrated in FIG. 5, and the light intensity distribution data including the noise component is used as it is to obtain the particle size. When you calculate the distribution data,
Data as shown in FIG. 6 is obtained, and a ghost peak appears in the particle size distribution data.

【0030】ここで、図5に示した光強度分布データ、
つまり回折・散乱光にノイズ成分が含まれている場合の
光強度分布データにスムージングを施した場合、その処
理後のデータは図7に例示するような光強度分布データ
となる。これを用いて計算した粒度分布データは、図8
に示すようなデータつまりゴーストピークの発生等が現
れないデータとなる。
Here, the light intensity distribution data shown in FIG.
That is, when smoothing is performed on the light intensity distribution data in the case where the diffraction / scattered light includes a noise component, the processed data becomes light intensity distribution data as illustrated in FIG. The particle size distribution data calculated using this is shown in FIG.
, That is, data in which the occurrence of a ghost peak does not appear.

【0031】従って、回折・散乱光の光強度データにノ
イズ成分が含まれていても、そのデータにスムージング
を施すことで、ノイズ成分の悪影響による粒度分布デー
タの誤差を回避することが可能になる。
Therefore, even if a noise component is included in the light intensity data of the diffracted / scattered light, it is possible to avoid an error in the particle size distribution data due to the adverse effect of the noise component by performing the smoothing on the data. .

【0032】しかし、更にノイズ成分が大きい場合に
は、粒子から発せられる回折・散乱光の強度そのものを
強くしなければならない。このためには、レーザ光が照
射される粒子の数を増やす必要がある。その解決手段と
して本発明では、回折・散乱光の測定に光路長の長いセ
ルを用いている。その作用を以下に述べる。
However, when the noise component is further large, the intensity itself of the diffracted / scattered light emitted from the particles must be increased. For this purpose, it is necessary to increase the number of particles irradiated with laser light. As a solution to this, in the present invention, a cell having a long optical path length is used for measuring the diffracted / scattered light. The operation will be described below.

【0033】まず、図9(A)に示すように、通常のセ
ル(光路長が1cm以下)S1 を用いて、通常の濃度の
サンプル(10ppm〜100ppm)を測定する場
合、適正な強度の回折・散乱光が得られる。
First, as shown in FIG. 9A, when a normal concentration sample (10 ppm to 100 ppm) is measured using a normal cell (with an optical path length of 1 cm or less) S 1, diffraction of an appropriate intensity is performed. -Scattered light is obtained.

【0034】次に、同じ光路長のセルS1 を用いて低濃
度(10ppm以下)のサンプルを測定した場合、図9
(B)に示すように、レーザ光が照射される粒子の数
が、先の通常濃度の場合と比較して少なくなるため、回
折・散乱光の強度が弱くなる。従って、この場合では、
ノイズ成分の影響が大きくなり、正確な粒度分布測定が
困難になる。
Next, when a low-concentration (10 ppm or less) sample is measured using the cell S1 having the same optical path length, FIG.
As shown in (B), since the number of particles irradiated with the laser beam is smaller than that in the case of the normal density, the intensity of the diffracted / scattered light is weakened. Therefore, in this case,
The influence of noise components increases, making accurate particle size distribution measurement difficult.

【0035】これに対し、図9(C)に示すように、光
路長の長いセルS2 にサンプルを収容して回折・散乱光
を測定する場合、そのサンプルの濃度が低くても、通常
のセルS1 に比べて、多くの粒子にレーザ光を照射する
ことができるので、測定される回折・散乱光の強度が増
大する。その結果、S/Nが大幅に改善される。
On the other hand, as shown in FIG. 9 (C), when a sample is accommodated in a cell S2 having a long optical path length and diffraction / scattered light is measured, even if the concentration of the sample is low, a normal cell is used. Since more particles can be irradiated with laser light than S1, the intensity of the measured diffracted / scattered light increases. As a result, the S / N is greatly improved.

【0036】以上のことから、本発明のレーザ回折・散
乱式粒度分布測定装置は、10ppm以下の低濃度サン
プルの粒度分布を正確に測定することができ、例えば大
気中の汚染物質の粒度分布測定、河川・海洋の汚染物質
の粒度分布測定、水道水及びその水源における原虫の監
視等に利用することができる。
From the above, the laser diffraction / scattering type particle size distribution measuring apparatus of the present invention can accurately measure the particle size distribution of a sample having a low concentration of 10 ppm or less. It can be used for particle size distribution measurement of pollutants in rivers and oceans, monitoring of protozoa in tap water and its water source, and the like.

【0037】[0037]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、以下、図
面に基づいて説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0038】図2は本発明の実施の形態の構成を示すブ
ロック図である。まず、本実施の形態では、サンプルを
収容するセル2として、レーザ光が通過する領域の光路
長が3cm以上と非常に長いセルを用いて、回折・散乱
光の測定を行う。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the embodiment of the present invention. First, in this embodiment, the measurement of the diffracted / scattered light is performed by using a very long cell having an optical path length of 3 cm or more in a region through which the laser beam passes as the cell 2 containing the sample.

【0039】図2において、レーザ光源1からの出力光
はコリメータレンズ1aによって平行光束に集束された
状態で、セル2内のサンプルに照射される。これによっ
て生じる回折・散乱光のうち、前方への光は集光レンズ
3を介してリングディテクタ4に入射して、その光強度
が検出される。また、側方への散乱光は側方散乱光セン
サ5に、後方への散乱光は後方散乱光センサ6,6に入
射して、それぞれの光強度が検出される。
In FIG. 2, the output light from the laser light source 1 is applied to the sample in the cell 2 in a state of being converged into a parallel light beam by the collimator lens 1a. Of the diffracted and scattered light generated by this, the forward light enters the ring detector 4 via the condenser lens 3 and its light intensity is detected. Further, the scattered light to the side enters the side scattered light sensor 5, and the scattered light to the rear enters the back scattered light sensors 6 and 6, and the respective light intensities are detected.

【0040】リングディテクタ4の各受光素子からの出
力信号、及び側方散乱光センサ5と後方散乱光センサ
6,6の各出力信号は、それぞれプリアンプ7及びA/
D変換器8を介して演算処理装置9に取り込まれる。
An output signal from each light receiving element of the ring detector 4 and each output signal of the side scattered light sensor 5 and the back scattered light sensors 6 and 6 are output from a preamplifier 7 and an A / A
The data is taken into the arithmetic processing unit 9 via the D converter 8.

【0041】演算処理装置9は、実際にはコンピュータ
とその周辺機器を主体として構成され、インストールさ
れたプログラムに基づいて動作するが、図2では、その
プログラムに基づく機能ごとのブロック図によって示し
ている。
The arithmetic processing unit 9 is actually composed mainly of a computer and its peripheral devices, and operates based on an installed program. FIG. 2 is a block diagram for each function based on the program. I have.

【0042】演算処理装置9は、A/D変換器8を介し
て取り込んだリングディテクタ4及び各光センサ5,6
からの光強度分布データを格納するデータ記憶部9a
と、このデータ記憶部9a内の光強度分布データにスム
ージングを施す平滑化処理部9bと、その処理後のデー
タを用いてサンプルの粒度分布を、先に述べた(1)式
〜(6)に基づいて計算する粒度分布演算部9cを主体
として構成されている。
The arithmetic processing unit 9 includes the ring detector 4 and each of the optical sensors 5 and 6 fetched through the A / D converter 8.
Storage unit 9a for storing light intensity distribution data from
And a smoothing processing unit 9b for performing smoothing on the light intensity distribution data in the data storage unit 9a, and the grain size distribution of the sample using the data after the processing is described by the above-described equations (1) to (6). And a particle size distribution calculation unit 9c that calculates based on the particle size distribution.

【0043】また、演算処理装置9には、回折・散乱光
の光強度分布データや粒度分布の計算結果などを表示す
るための表示器10が接続されている。
Further, the arithmetic processing unit 9 is connected to a display 10 for displaying light intensity distribution data of diffraction / scattered light and calculation results of particle size distribution.

【0044】以上の本発明の実施の形態では、リングデ
ィテクタ4、側方散乱光センサ5及び後方散乱光センサ
6,6で測定される回折・散乱光の光強度分布データ
を、そのまま用いて粒度分布を計算するのではなく、そ
の測定されたデータにスムージングを施し、この処理後
の光強度分布データ(図7参照)を用いて粒度分布を計
算するので、サンプル中に含まれる測定対象以外の不純
物からの回折・散乱光、セル等の光学系からの外乱光な
どの様々な要因によって生じるノイズ成分を除去するこ
とができ、ゴーストピーク等の誤差の発生を回避するこ
とができる(図8参照)。
In the above embodiment of the present invention, the light intensity distribution data of the diffracted and scattered light measured by the ring detector 4, the side scattered light sensor 5, and the back scattered light sensors 6 and 6 are used as they are, Instead of calculating the distribution, the measured data is subjected to smoothing, and the particle size distribution is calculated using the light intensity distribution data after this processing (see FIG. 7). Noise components generated by various factors such as diffraction / scattered light from impurities and disturbance light from an optical system such as a cell can be removed, and errors such as ghost peaks can be avoided (see FIG. 8). ).

【0045】しかも、通常のセルよりも光路長が非常に
長いセル2(3cm以上)内にサンプルを収容して、回
折・散乱光の測定を行っているので、サンプルの濃度が
低くても、レーザ光が照射される粒子の数を多くするこ
とができ、粒子から発せられる回折・散乱光の強度その
ものが強くなる。
In addition, since the sample is accommodated in the cell 2 (3 cm or more) whose optical path length is much longer than that of a normal cell and the diffraction and scattered light are measured, even if the concentration of the sample is low, The number of particles irradiated with the laser light can be increased, and the intensity of the diffracted / scattered light emitted from the particles increases.

【0046】従って、本実施の形態によれば、サンプル
が低濃度(10ppm以下)であっても、その粒度分布
を正確に測定することができる。
Therefore, according to the present embodiment, even if the sample has a low concentration (10 ppm or less), its particle size distribution can be accurately measured.

【0047】なお、本発明の実施の形態においてサンプ
ルを収容するセル2として、気体媒体用のセルまたは液
体媒体用のセルを用いることができる。気体媒体用のセ
ルを使用する場合、本実施の形態の装置を、大気中の汚
染物質の粒度分布の測定などに利用することができ、ま
た液体媒体用のセルを適用した場合、河川・海洋の汚染
物質の粒度分布測定、水道水及びその水源における原虫
の監視などに利用することができる。
In the embodiment of the present invention, a cell for a gas medium or a cell for a liquid medium can be used as the cell 2 for storing a sample. When a cell for a gaseous medium is used, the apparatus of the present embodiment can be used for measuring the particle size distribution of pollutants in the atmosphere, and when a cell for a liquid medium is applied, rivers and oceans can be used. It can be used for particle size distribution measurement of pollutants, monitoring of protozoa in tap water and its water source, and the like.

【0048】[0048]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、レーザ
光が通過する領域の光路長が長いセルを用いて回折・散
乱光の空間強度分布の測定を行うとともに、その測定で
得られた光強度分布データにスムージングを施し、この
処理後のデータを用いて粒度分布を計算するように構成
しているので、10ppm以下の低濃度サンプルの粒度
分布を正確に測定することができる。これにより、従来
では不可能であった対象の粒度分布測定、例えば大気中
の汚染物質の粒度分布測定、河川・海洋の汚染物質の粒
度分布測定、水道水及びその水源における原虫の監視等
が可能となり、環境問題や公衆衛生上の様々な難問を解
決するための糸口を見つけ出す際の、手助けになること
が期待できる。
As described above, according to the present invention, the spatial intensity distribution of the diffracted / scattered light is measured using a cell having a long optical path in the region through which the laser beam passes, and the measurement is performed by the measurement. Since the light intensity distribution data is smoothed and the particle size distribution is calculated using the processed data, the particle size distribution of a low-concentration sample of 10 ppm or less can be accurately measured. This makes it possible to measure the particle size distribution of objects that were not possible in the past, such as particle size distribution measurement of pollutants in the atmosphere, particle size distribution measurement of pollutants in rivers and oceans, monitoring of protozoa in tap water and its water source, etc. It can be expected to help in finding clues to solve various environmental problems and various public health difficulties.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】レーザ回折・散乱法を用いた基本的な粒度分布
測定装置の説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram of a basic particle size distribution measuring device using a laser diffraction / scattering method.

【図2】本発明の実施の形態の構成を示すブロック図で
ある。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of the present invention.

【図3】回折・散乱光にノイズ成分が含まれない場合の
回折・散乱光の光強度分布データの例を示すグラフであ
る。
FIG. 3 is a graph showing an example of light intensity distribution data of diffracted / scattered light when the diffracted / scattered light does not include a noise component.

【図4】回折・散乱光にノイズ成分が含まれない場合の
粒度分布データの例を示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing an example of particle size distribution data when a noise component is not included in diffraction / scattered light.

【図5】回折・散乱光にノイズ成分が含まれる場合の回
折・散乱光の光強度分布データの例を示すグラフであ
る。
FIG. 5 is a graph showing an example of light intensity distribution data of diffracted / scattered light when the diffracted / scattered light contains a noise component.

【図6】回折・散乱光にノイズ成分が含まれる場合の粒
度分布データの例を示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing an example of particle size distribution data when a diffraction / scattered light includes a noise component.

【図7】ノイズ成分を含む回折・散乱光の光強度分布デ
ータにスムージングを施した後のデータの例を示すグラ
フである。
FIG. 7 is a graph showing an example of data obtained by performing smoothing on light intensity distribution data of diffracted / scattered light including a noise component.

【図8】スムージングを施した光強度分布データを用い
て得られる粒度分布データの例を示すグラフである。
FIG. 8 is a graph showing an example of particle size distribution data obtained using smoothed light intensity distribution data.

【図9】本発明の作用説明図である。FIG. 9 is a diagram illustrating the operation of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 レーザ光源 1a コリメータレンズ 2 セル 3 集光レンズ 4 リングディテクタ 5 側方散乱光センサ 6 後方散乱光センサ 7 プリアンプ 8 A/D変換器 9 演算処理装置 9a データ記憶部 9b 平滑化処理部 9c 粒度分布演算部 10 表示器 REFERENCE SIGNS LIST 1 laser light source 1 a collimator lens 2 cell 3 condenser lens 4 ring detector 5 side scattered light sensor 6 back scattered light sensor 7 preamplifier 8 A / D converter 9 arithmetic processing unit 9 a data storage unit 9 b smoothing processing unit 9 c particle size distribution Arithmetic unit 10 Display

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 15/02 G01N 15/14 Continuation of front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G01N 15/02 G01N 15/14

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 分散状態の被測定粒子群をセル内に収容
し、そのセルにレーザ光を照射して得られる回折・散乱
光の空間強度分布を測定し、その光強度分布データに基
づいて被測定粒子群の粒度分布を得るレーザ回折・散乱
式粒度分布測定装置において、レーザ光が通過する領域
の光路長が長いセルを用いて回折・散乱光の空間強度分
布の測定を行うように構成されているとともに、その測
定で得られた光強度分布データにスムージングを施し
て、この処理後のデータを用いて粒度分布を計算する演
算処理手段を備えていることを特徴とするレーザ回折・
散乱式粒度分布測定装置。
1. A group of particles to be measured in a dispersed state is accommodated in a cell, and a spatial intensity distribution of diffraction / scattered light obtained by irradiating the cell with laser light is measured, and based on the light intensity distribution data. A laser diffraction / scattering type particle size distribution measuring device that obtains the particle size distribution of the particles to be measured is configured to measure the spatial intensity distribution of the diffracted / scattered light using a cell with a long optical path in the area where the laser light passes. A laser diffraction / characteristic processing means for performing smoothing on the light intensity distribution data obtained by the measurement and calculating the particle size distribution using the processed data.
Scattering type particle size distribution analyzer.
JP08879598A 1998-04-01 1998-04-01 Laser diffraction / scattering particle size distribution analyzer Expired - Fee Related JP3282580B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP08879598A JP3282580B2 (en) 1998-04-01 1998-04-01 Laser diffraction / scattering particle size distribution analyzer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP08879598A JP3282580B2 (en) 1998-04-01 1998-04-01 Laser diffraction / scattering particle size distribution analyzer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH11287747A JPH11287747A (en) 1999-10-19
JP3282580B2 true JP3282580B2 (en) 2002-05-13

Family

ID=13952802

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP08879598A Expired - Fee Related JP3282580B2 (en) 1998-04-01 1998-04-01 Laser diffraction / scattering particle size distribution analyzer

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3282580B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6408307B1 (en) 1995-01-11 2002-06-18 Civix-Ddi, Llc System and methods for remotely accessing a selected group of items of interest from a database

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6112025B2 (en) * 2014-01-27 2017-04-12 株式会社島津製作所 Data processing device for particle size distribution measurement, particle size distribution measuring device equipped with the same, data processing method for particle size distribution measurement, and data processing program for particle size distribution measurement

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6408307B1 (en) 1995-01-11 2002-06-18 Civix-Ddi, Llc System and methods for remotely accessing a selected group of items of interest from a database
US6415291B2 (en) 1995-01-11 2002-07-02 Civix-Ddi, Llc System and methods for remotely accessing a selected group of items of interest from a database

Also Published As

Publication number Publication date
JPH11287747A (en) 1999-10-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3412606B2 (en) Laser diffraction / scattering particle size distribution analyzer
US10113945B2 (en) Method and apparatus for combining measurements of particle characteristics using light scattering and optical imaging
JP2863874B2 (en) Particle size distribution analyzer
JP3446410B2 (en) Laser diffraction particle size distribution analyzer
JP2827901B2 (en) Particle size distribution measurement method
JPH08178825A (en) Apparatus for measuring distribution of particle sizes
JP2862077B2 (en) Particle size distribution analyzer
JP4132692B2 (en) Particle size distribution measuring device
JP3282580B2 (en) Laser diffraction / scattering particle size distribution analyzer
JP6555164B2 (en) Particle size distribution measuring apparatus, data processing method, and data processing program
JP3531557B2 (en) Laser diffraction / scattering particle size distribution analyzer
JP3235554B2 (en) Laser diffraction / scattering particle size distribution analyzer
JPH0462455A (en) Particle size distribution measuring instrument
JP4716055B2 (en) Laser diffraction / scattering particle size distribution analyzer
JPH0640058B2 (en) Particle size distribution measuring device
JP3536730B2 (en) Laser diffraction / scattering particle size distribution analyzer
JP6112025B2 (en) Data processing device for particle size distribution measurement, particle size distribution measuring device equipped with the same, data processing method for particle size distribution measurement, and data processing program for particle size distribution measurement
JP2016211945A (en) Particle size distribution measuring apparatus, particle size distribution measuring method and particle size distribution measuring program
JPH0616008B2 (en) Scattered light measuring device
JPH07260669A (en) Grain size distribution measuring device
JP2803296B2 (en) Particle size distribution analyzer
JP2674128B2 (en) Particle size distribution analyzer
RU2819825C1 (en) Method of determining distribution of intensity of laser radiation in beam cross section
JP2821200B2 (en) Particle measurement method and device
JP2003315243A (en) Apparatus for measuring distribution of particle sizes

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080301

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090301

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100301

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100301

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110301

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110301

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120301

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120301

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130301

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140301

Year of fee payment: 12

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees