JP6880059B2 - 粒子径分布測定装置及び粒子径分布測定装置用プログラム - Google Patents
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Description
このようなものであれば、相関データ記憶部に記憶されている粒子数−光強度相関データを用いて粒子径分布を変換することができ、測定対象が変わる度に別測定をする必要なく、測定時間の短縮化を図れる。
そこで、前記二次光が回折/散乱光であり、前記分布変換部が、前記粒子数−光強度相関データ、前記測定対象の屈折率及び前記別の試料の屈折率を用いて、前記測定対象の粒子径分布を、粒子数を相対的に表した分布から、粒子数を絶対的に表した分布に変換することが好ましい。
このようなものであれば、測定対象の屈折率と別の試料の屈折率とが互いに異なっていても、これらの屈折率を考慮して測定対象の粒子径分布を粒子数を絶対的に表した分布に変換することができるので、変換後の粒子径分布が示す粒子数と実際の粒子数との差を小さくすることができる。
このような粒子径分布測定装置用プログラムであれば、上述した粒子径分布測定装置と同様の作用効果を発揮させることができる。
X ・・・測定対象
21 ・・・光強度分布取得部
22 ・・・粒子径分布算出部
23 ・・・別測定データ受付部
24 ・・・分布変換部
25 ・・・相関データ記憶部
なお、セル11は、本実施形態では、バッチ式セルを用いているが、循環式セルを用いても構わない。
この粒子径分布は、図3に示すように、ある粒子径の粒子が粒子群全体に対して占める割合(以下、頻度ともいう)を表すものであり、一方の軸を粒子径、他方の軸を頻度に設定されたグラフ上に表される。ここでは、頻度をパーセンテージで表しており、言い換えれば粒子径分布は各粒子径の粒子数を相対的に表したものといえる。
なお、ここでいう特定粒子径の粒子とは、ある粒子径(例えば500nm)の粒子には限らず、粒子径がある特定の範囲(例えば450nm〜550nm)に含まれる粒子としても構わない。
より具体的には、上述した特定粒子径の粒子に起因する回折/散乱光を検出する光検出器14を特定チャンネルCxとしており、少なくとも特定チャンネルCxにより検出された光強度(つまり、特定の拡がり角度の光強度)を示す光強度信号が前記別測定データ受付部23に送信される。
なお、光強度データは、必ずしも本実施形態の粒子径分布測定装置100に備えた光検出器14を用いて検出されたものである必要はなく、別の光検出器により検出されたデータであっても良い。
次いで、前記分布変換部24は、粒子数を相対的に表した分布における他方の軸を、頻度(パーセンテージ)から粒子数(個数濃度)に変換するとともに、特定粒子径に対する他方の軸の粒子数(個数濃度)が、算出した特定粒子径の粒子数(個数濃度)と一致するように分布形状を変形させる。
これにより、各粒子径の粒子数を相対的に表した分布は、各粒子径の粒子数を絶対的に表した分布に変換され、変換後の粒子径分布は例えばディスプレイ等に出力される。
すなわち、ここでの相関データ記憶部25は、図5に示すように、別試料を別測定した特定粒子径の個数濃度N個/ccと、別試料の光強度分布における特定チャンネルCxの光強度Ix1とを結びつけて記憶している。
ここでは補正後の光強度Ix2’が光強度Ix2のk倍であると仮定しており、補正後の光強度Ix2’の算出方法としては、例えば以下に示す2つを挙げることができる。
屈折率がn1で特定粒子径dxの粒子に光を照射して得られる理想光強度分布のピークの光強度I1と、屈折率がn2で特定粒子径dxの粒子に光を照射して得られる理想光強度分布のピークの光強度I2とを用いて、補正後の光強度Ix2’をIx2’=Ix2・I1/I2として算出する。
屈折率がn1で特定粒子径dxの粒子に光を照射して得られる理想光強度分布の光強度積算値S1と、屈折率がn2で特定粒子径dxの粒子に光を照射して得られる理想光強度分布の光強度積算値S2とを用いて、補正後の光強度Ix2’をIx2’=Ix2・S1/S2として算出する。
なお、ここでの別測定は、セル11に収容された測定対象Xを測定しても良いし、セル11に収容されたものとは別に採取した同種の測定対象を測定しても良い。
具体的にこの分布変換部24は、粒子数を相対的に表した分布における他方の軸を、頻度(パーセンテージ)から粒子数(個数濃度)に変換して、特定粒子径に対する他方の軸の粒子数(個数濃度)が、別測定データとして得られた特定粒子径の粒子数(個数濃度)と一致するように分布形状を変形させる。
そのうえ、前記実施形態と比べると、測定対象Xとは別の試料を必要としない分、測定対象Xの粒子径分布を粒子数を絶対的に表した分布に変換するための手間を少なくすることができる。
一方、前記実施形態の構成は、別測定に測定対象とは別の試料を用いているので、測定対象が例えば高価であったり希少であったりする場合などには、測定対象の使用量を少量に抑えることができる点で有利である。
すなわち、この相関データ記憶部25は、第1の測定対象Xの光強度分布において、特定粒子径の粒子に起因する回折/散乱光を検出する特定チャンネルCxの光強度と、第1の測定対象Xを別測定した特定粒子径の粒子数とを結びつけて記憶している。
この場合、前記分布変換部24は、第2の測定対象に光を照射して得られる光強度分布データと、上述した粒子数−光強度相関データとを取得し、これらのデータに基づいて第2の測定対象の粒子径分布を粒子数を絶対的に表した分布に変換する。すなわち、この場合は、第2の測定対象に含まれる特定粒子径の粒子数を別測定することなく、第2の測定対象の粒子径分布を粒子数を絶対的に表した分布に変換することができる。
具体的な変換方法は、ここでの第1の測定対象を前記実施形態における別試料に置き換え、ここでの第2の測定対象を前記実施形態における測定対象に置き換えた場合と同様である。
なお、分布変換部24は、上述したように、第1の測定対象の屈折率と第2の測定対象の屈折率とに基づいて、光強度を補正しても良い。
また、本発明は、測定対象に光を照射して得られる透過光を二次光として検出し、その透過光の光量変化に基づいて粒子径分布を算出する、いわゆる自然/遠心沈降式粒子径分布測定装置に適用しても良い。
Claims (7)
- 測定対象である粒子群に光を照射し、これにより生じる二次光を検出してその検出データに基づき前記粒子群の粒子径分布を算出する粒子径分布測定装置であって、
前記測定対象とは別の試料に含まれる特定粒子径の粒子数を別測定した別測定データと、前記別の試料に光を照射して検出された前記特定粒子径の粒子に起因する二次光の光強度を示す光強度データとを受け付ける別測定データ受付部と、
前記別測定データ及び前記光強度データに基づいて、前記粒子径分布を、前記測定対象に含まれる各粒子径の粒子数を相対的に表した分布から、その粒子数を絶対的に表した分布に変換する分布変換部とを備える粒子径分布測定装置。 - 前記別測定データが示す粒子数と前記光強度データが示す光強度との相関を示す粒子数−光強度相関データを記憶する相関データ記憶部をさらに備えている請求項1記載の粒子径分布測定装置。
- 前記二次光が回折/散乱光であり、
前記分布変換部が、前記粒子数−光強度相関データ、前記測定対象の屈折率及び前記別の試料の屈折率を用いて、前記測定対象の粒子径分布を、粒子数を相対的に表した分布から、粒子数を絶対的に表した分布に変換する請求項2記載の粒子径分布測定装置。 - 前記測定対象が、液体中に含まれる気泡粒子である請求項1記載の粒子径分布測定装置。
- 測定対象である粒子群に光を照射し、これにより生じる二次光を検出してその検出データに基づき前記粒子群の粒子径分布を算出する粒子径分布測定装置に搭載されるプログラムであって、
前記測定対象とは別の試料に含まれる特定粒子径の粒子数を別測定した別測定データと、前記別の試料に光を照射して検出された前記特定粒子径の粒子に起因する二次光の光強度を示す光強度データとを受け付ける別測定データ受付部と、
前記別測定データ及び前記光強度データに基づいて、前記粒子径分布を、前記測定対象に含まれる各粒子径の粒子数を相対的に表した分布から、その粒子数を絶対的に表した分布に変換する分布変換部としての機能をコンピュータに発揮させる粒子径分布測定装置用プログラム。 - 測定対象である粒子群に光を照射し、これにより生じる二次光を検出してその検出データに基づき前記粒子群の粒子径分布を算出する粒子径分布測定装置であって、
前記測定対象に含まれる特定粒子径の粒子数を別測定した別測定データを受け付ける別測定データ受付部と、
前記別測定データに基づいて、前記粒子径分布を、前記測定対象に含まれる各粒子径の粒子数を相対的に表した分布から、その粒子数を絶対的に表した分布に変換する分布変換部とを備える粒子径分布測定装置。 - 測定対象である粒子群に光を照射し、これにより生じる二次光を検出してその検出データに基づき前記粒子群の粒子径分布を算出する粒子径分布測定装置に搭載されるプログラムであって、
前記測定対象に含まれる特定粒子径の粒子数を別測定した別測定データを受け付ける別測定データ受付部と、
前記別測定データに基づいて、前記粒子径分布を、前記測定対象に含まれる各粒子径の粒子数を相対的に表した分布から、その粒子数を絶対的に表した分布に変換する分布変換部としての機能をコンピュータに発揮させる粒子径分布測定装置用プログラム。
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