JP3138278B2 - 粒子による光散乱を測定する装置 - Google Patents

粒子による光散乱を測定する装置

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Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、請求の範囲第１項により、粒子の密度、
粒径あるいは粒径分布を測定するため、キャリヤ媒体中
に懸濁する粒子による光散乱を測定する装置に関する。
散乱光測定は、吸光測定の外に、空気や、他の気体
中、あるいは水のような透光性の液体中に懸濁する粒子
を調べ、粒子の密度、粒径あるいは粒径分布を測定する
ために一般的に知られている方法である。この場合、単
色あるいは多色の光源からの光をキャリヤ媒体へ導入す
る。この光ビームはキャリヤ媒体中に懸濁する粒子に当
たり、次いで主に光トラップで吸収される。光ビームが
粒子に当たると、この粒子は光の一部を所謂散乱光とし
て最初の方向から偏向させる。受光装置は散乱光を測定
する。光源の光ビームや受光装置の視界角度で捕捉され
る交差領域は散乱中心と称される。
特開平４−260197号明細書の英文抄録、第17巻、第48
号（1993）P.1447には、キャリヤ媒体中に懸濁する粒子
の大きさ（直径）を測定するため、二つの光源から光ビ
ームを順次パルス化して共通の散乱中心に当てる。これ
等の二つの光源には、一つの共通の受光装置が付属し、
この受光装置の中心軸が散乱中心に指向している。両方
の光源は光ビームを受光装置の中心軸に対して異なった
角度で出射するように配置されている。両方の光源はこ
の受光装置が前方散乱光を検知するように配置されてい
る。共通の受光装置から出力される信号はパルス化され
た光ビームの時間シーケンスに対する制御装置を備えた
評価装置へ順次導入される。
キャリヤ媒体が流れているのか、案内されているの
か、および、場合によっては、どのようにされているの
か、分からない。この装置は特別なハウジングを備えな
いので、ハウジングの壁で散乱光が生じることおよび／
またはそれにより影響される測定精度に結び付く問題が
生じないように構成されている。
ドイツ公開特許第38 31 654号明細書には、光を強く
吸収する測定室を備えた光学煙警報器が開示されてい
る。僅かな経費で測定室の汚れによる散乱ビームが不良
の警報を与えることを阻害している。このため、ハウジ
ングタイプの測定室に第二の付加的な受光装置が使用さ
れている。この装置の視界は一方の光源により照射され
る測定室の面に向いている。この第二の受光装置により
比較値を求め、この比較値は時間と共に上昇するハウジ
ングの汚れの程度に相当し、この比較値は、ハウジング
内で変化した散乱ビームのバックグランドの悪い結果を
測定精度から排除するため、制御回路の中で適当に配慮
される。
ドイツ公開特許第33 34 545号明細書にも、受光装置
の中心軸に対称に配置されている二つの光源を備えた光
学煙警報器が開示されている。両方の光源は受光装置の
中心軸に対して鋭角に光ビームを放射するので、ここで
は散乱光が後方ビームとして検知される。両方の光源と
この受光装置は、二つの開口を有する共通のハウジング
の中に入れてあり、これ等の開口を通して光源の光ビー
ムが出射するので、浮遊する反射散乱ビームの問題が解
決され、多数の絞りを使用してはいない。粒子を含むキ
ャリヤ媒体は、同時に一方の開口を通過してハウジング
の中に導入される。
他の装置は、Bol,Roth und Wurzbacherによる「散乱
光測定によるコロイド状の空気や排水の汚染物の検出と
研究」（“Erfassung und Untersuchung kolloider Luf
t−und Abwasser−verunreinigungen durch Streulicht
messung"）バテル報告書（Batellebericht）1969年、第
23〜29頁に開示されている。ここでは、レーザーの形の
ただ一つの光源が採用され、この光源の光ビームがレン
ズと絞りの複合体を経由して散乱光中心に進む。この散
乱光中心は粒子を含むキャリヤ媒体から90゜横を通過す
る。光ビームは一方の光トラップに捕捉される。偏向鏡
と他のレンズおよび絞りにより、散乱光中心の粒子で生
じた散乱光は偏向鏡を経由して二次電子増倍管として形
成されている受光装置に導入される。この周知の装置に
よりキャリヤ媒体中に懸濁する粒子の大きさが求まる。
この装置は光ビームの前方方向で動作する。つまり、受
光装置により光ビームの光軸に対して比較的小さい角度
の前方方向に放出される散乱光が検出される。粒子で生
じた散乱光の強度は角度に依存する。ここでは粒子の大
きさが重要な役割を演じる。光ビームの波長より相当大
きな粒子に対して、殆ど全ての散乱光が前方に放射され
る。後方散乱は実際には生じない。最大強度は光ビーム
の前方方向に対して散乱項の角度が比較的小さい場合に
確認される。粒径が波長と同程度の粒子に対して、前方
散乱と比較的小さいな強度の後方散乱が生じる。しか
し、前方方向の散乱光円錐は直径が波長より相当大きい
粒子の散乱光円錐より短くて広い。直径が光ビームの波
長より著しく小さい粒子に対して、結局、散乱光は全空
間方向に等しい強度で放射される。この周知の装置はた
だ一つの光源と、一定波長の光ビームを用いて動作し、
受光装置が光ビームの方向に対して配置されている角度
も決まっている。従って、この周知の装置は粒子の異な
った粒径や粒径分布に対してどうにか使用できる。測定
精度は多くの場合十分ではない。
この発明の課題は、キャリヤ媒体中に懸濁する粒子の
密度、粒径および／または粒径分布を測定でき、比較的
簡単な構成の部材を使用しても、この測定が粒子の種々
の直径や濃度の比較的広い範囲にわたり高精度で行える
方法と装置を提示することにある。この装置は簡単に構
成され低価格で製造できるべきである。
上記の課題は、この発明により、請求の範囲第１項の
構成により解決されている。最も簡単な構造上の処置を
使用して、測定結果に対する検出室中の浮遊散乱ビーム
の影響が抑制される。受光装置はハウジング内に導入さ
れているが、ほぼ散乱光中心の後ろの黒い穴の中で引き
延ばされて形成されている検出室の中心軸の方向を向い
ている。つまり、この新規な装置では、ハウジングの壁
の汚れ、光ビームを主として散乱中心へ集束させない光
源、および散乱中心から出た後の光ビームの不完全な吸
収が問題にならない。これにより、特にケースや光源に
低コストの部材を使用することができる。
ハウジング内に配設されている受光装置は必ずしも散
乱光を電気信号に変換する通常の光センサでなくてもよ
いが、ただ必ず信号に変換すべき散乱光を集める装置で
なくてはならない。散乱光を集める装置、この発明の狭
い意味での受光装置は、例えば集めた散乱光をハウジン
グ外にある光センサへ案内する光導波路の入射面であっ
てもよい。
引き延ばして形成された検出室は、好ましくはその中
心軸に対して軸対称あるいは回転対称に形成されてい
る。理想的な場合、この検出室は丸く、断面が丸い円管
部分により仕切られハウジングと成っているため、この
新規な装置を低価格で作製できる。
この発明による絞り装置は、光学的な絞り、つまりレ
ンズも有する。レンズは絞り装置の構成要素であるが、
必ずしも必要でなく好ましいものでもない。何故なら、
これ等の部材はこの新規な装置の構造上の経費を不必要
に大きくするからである。
この新規な装置の有利な構成は請求の範囲の従属請求
項に記載されている。
更に発展させると、この発明は、単にだた一つの光源
からの光ビームを使用すんでなく、多数の光源からの光
ビームを使用し、これ等を時間的に順次パルス化して、
つまり一定の時間間隔の間、別々あるいは共通の散乱光
中心に向ける周知の認識に基づいている。これには、こ
の新規な装置の場合、比較的簡単な構成の光源を使用
し、これ等の光源が非常に低価格で、レンズと絞りの集
合体を必要としない。これ等の多数の光源あるいはそれ
等の光ビームに、好ましくはただ一つの受光装置が付属
し、その場合、個々の光源の光ビームと受光装置の中心
軸の間の異なった相対配置を実現できる。
前方散乱や後方散乱も検出できる。こうして時間的に
相次いで生じる粒子での散乱光パルスが共通の受光装置
で検出され、記憶され、そして評価される。この場合、
各光源と各散乱光パルスの間で光パルスの対応関係を決
めることが大切である。従って、種々の角度関係でその
時の散乱光を検出することができ、応用例に応じて、光
源と受光装置との間で個々の関係を選択できる。粒子の
大きさが全く不明で、粒径分布も未知である場合には、
全ての光源を駆動すべきである。こうして、全角度範囲
を覆うことができ、一定の前方領域や一定の後方領域で
測定する今まで知られている種々の個別散乱光測定装置
の利点を組み合わせた、言わば汎用散乱光測定装置を構
築することが可能である。
その場合、種々の角度からおよび／または種々の波長
からの光多ビームを別々の散乱光中心、あるいは共通の
散乱光中心へ指向させると、特に有利である。ここで
も、散乱光パルスは時間的に順次ずらして共通の受光装
置で検出されることが分かる。
単色光の光ビームを使用しもよい、つまり例えばレー
ザーダイオードを使用してもよい。
パルス化された光ビームの時間的な経過は、一つの共
通な散乱光中心の場合、粒子を伴うキャリヤ媒体の流速
に比べてこの散乱光中心を通過して早く行われる。こう
して、一連の光ビームの全てを粒子に送り、一つの粒子
からの散乱光パルスを検出できる。
多数の散乱光中心の場合には、光ビームの順序に関す
る散乱光中心の空間的および時間的な間隔を、好ましく
は検出室を通過する粒子を伴うキャリヤ媒体の流速に合
わせる。
この新規な装置を用いると、周知のように、光源から
の多数の光ビームをただ一つの受光装置に合わせて利用
できる。その場合、光源と受光装置との間の空間に種々
の相対配置を実現できる。受光装置は散乱光中心中に生
じる散乱光の一部のみを検知する。つまり受光装置の視
界角度は散乱光中心から放出された散乱光の狭い空間角
度範囲を捕捉する。
光源は、単に多くだけでなく、その時の応用例に対し
て有効と思えるなら、受光装置の中心軸に対して異なっ
た角度にも配置される。実現された光源、あるいは全て
の光源の一部のみを選択的に利用できる汎用装置を構築
することもできる。特に、波長の異なったパルス化され
た光ビームを放射する単色光源を利用する。この場合
も、制御装置により、その時の応用例に有効な光源の使
用を選択することができる。
光源としては、特にレーザーダイオードまたは発光ダ
イオードを使用できる。両方の光源の組み合わせも、特
定な応用例に有効である。引き延ばして構成されている
検出室に、二つの共通の受光装置を設けてもよい。これ
等の受光装置は散乱光中心に対して互いに反対に向いる
ので、散乱光中心で生じるただ一つの光源の前方の散乱
光と後方の散乱光をそれぞれ検出できる。二つの受光装
置は、互いに逆向きに、中心軸の方向に、そして黒い穴
に同じように指向する。浮遊する散乱光ビームおよび／
または反射光ビームは、二つの受光装置の場合でも、対
向する受光装置から反射する限り、通常精度に対して不
利とならない。必要な光源の個数は、互いに対向してい
る二つの受光装置の場合、半分になる。散乱光の検出は
二つの受光装置を用いて同時に行える。その場合、二つ
のパルスは自由に区別される必要があり、通常別々にも
処理される。
新規な装置の実施例に基づきこの発明を更に説明す
る。ここに示すのは、 第１図、検出室内の一つの受光装置に対する光源の模
式的な相対配置、 第２図、検出室内の一つの受光装置に対する多数の光
源の模式的な第一相対配置、 第３図、検出室内の一つの受光装置に対する多数の光
源の模式的な第二相対配置、 第４図、検出室内の二つの受光装置に対する多数の光
源の模式的な相対配置、 第５図、煙警報器を構成するため第３図の装置に関連
する評価装置のブロック回路図、 第６図、フィルター検査用のエアロゾル光度計を構成
するブロック回路図、 第７図、汎用散乱光測定装置のブロック回路図、 である。
第１図には、円管状のハウジング１が示してあり、こ
のハウジングの壁は引き延ばして形成された検出室をこ
の検出室の中心軸に対して半径方向に仕切っている。こ
の検出室の中心軸上には、散乱光中心があり、その中心
点の中、あるいは散乱光中心２内の何処かに粒子３が存
在する。粒子３が懸濁するキャリヤ媒体はこのハウジン
グ１を矢印14の方向にしかも中心軸に平行に通過する。
検出室の中心軸に対して同軸に一つの受光装置４が配
設されているので、この装置の軸５は散乱光中心２を指
向する。この受光装置４は受光装置のハウジング６の中
に収納されている。このハウジングの中には、散乱光中
心に向かう複数の絞り７が配置されていて、ハウジング
１の壁を検出しないように、受光装置のハウジング６の
他端に設けてある受光装置の視界を規制している。第２
〜７図でただ一つあるいは二つの絞りが受光装置のハウ
ジングにわたり配分して再現されている場合には、ここ
でも受光装置の視界の規制は検出室の中心軸の周りの狭
い範囲に対して行われている。
第１図では、受光装置４にはただ一つの光源９が付属
している。この光源の光ビームは受光装置４の視界を散
乱光中心２で交差する。
第２図と第４図では、二つの光源８と９が設けてあ
り、これ等の光源の光ビームは受光装置４の視界を４つ
の散乱光中心２と２′で交差する。この場合、視界を散
乱光中心２で交差する光源９の光ビームとセンサの軸と
の間の角度は、それぞれ視界を散乱光中心２′で交差す
る光源８の光ビームとセンサの軸との間の角度と等し
い。
第３図では、ただ一つの受光装置４に対応して円管状
のハウジング１の周囲にわたり配分されて多数の光源が
ある。これ等の光源の光ビームは一つの共通の散乱光中
心２に指向している。二つの光源８を用い、散乱光中心
２を指向する光ビームの軸は受光装置４の軸５と円管状
のハウジング１の軸とに垂直に配置されている。他の二
つの光源９は後方散乱測定のため鋭角にして設けてあ
る。これは、受光装置４が後方散乱の散乱光パルスを、
光源９から散乱光中心２へ向けて出射する光ビームの方
向に対して鋭角に検知することを意味する。他の光源は
円管状のハウジング１の壁に対して配分して配置され、
これ等の他の光源も後方に向いた散乱光を検出するため
に使用される。二つの光源９の光ビームの平面で規制さ
れる平面の他方の側には同じように他の光源11が設けて
ある。これ等の光源は前方散乱光の一部を検知する。こ
れは、光源11から散乱光中心12へ前方方向に放射された
光ビームの軸が受光装置４と軸５とで他の角度を形成す
ることを意味する。この側に他の光源を設けることでき
る。これ等の光源も同じように前方散乱光の検出に使用
される。受光装置４へ達した散乱光の強度は各散乱光の
角度に対して、光源8,9あるいは11の個数を多くするこ
とにより強くできることが分かる。各角度あるいは角度
範囲に対して、同じかあるいは異なった波長の多数の光
源を受光装置４と軸５に対して回転対称に配置できる。
ハイジング１は、図示するように、円管部分13で形成
され、この部分を矢印14の方向に浮遊する粒子を含むキ
ャリヤ媒体が通過する。第２図と第３図にそれぞれただ
二つの光源8,9または11のみが示してあるが、各平面の
円管部分13の壁に沿って、あるいはその周囲に対して多
数の光源8,9または11が配置されていてもよいことが分
かる。受光装置４の軸５は同時に円管分13で仕切られる
検出室の中心軸を形成する。光源8,9,11は別々のあるい
は一つの共通な散乱光中心４に指向している。この場
合、少なくとも光源が異なっている場合、あるいは受光
装置４の軸５に対して光ビームの角度が異なっている場
合、光パルスを散乱光中心２で発生させて、散乱光中心
２の散乱光パルスを受光装置４で検出し評価できるよう
にするため、光源8,9,11を所定の順序で点灯あるいは消
灯する。
第１〜３図に示すこの装置の部材には図示しない一つ
の評価装置が付属している。この評価装置は受光装置４
の次に配置されている。最も簡単な場合、この装置を用
いてキャリヤ媒体中の粒子の濃度あるいは粒径分布の一
定性を監視したい場合、例えば煙監視器としての機能
で、あるいはこの装置を浮遊物フィルターの分離能力を
測定するために利用する場合、評価装置の構成要素とし
てかなり動作の緩慢な切換スイッチで十分である。この
スイッチを用いて、光源8,9,11の一定の組み合わせも点
灯させることができる。その限りでは、光源８のみを点
灯する散乱光測定を行える。この代わりに、光源11のみ
使用する場合、前方方向の散乱光測定も行える。後方方
向の散乱光測定では、光源９のみを駆動する。この光源
の組み合わせも選択でき、そのように駆動させることが
できる。
第４図は改良された装置を示す。ここでは、受光装置
のハウジング６を有する二つの受光装置４が対称の配置
にして互いに対向設置されている。この場合、二つの受
光装置４は一つの共通の散乱光中心２に指向している。
第３図の配置に比べて、光源11を欠いている。一方の受
光装置４は後方方向の光源９の散乱光を測定し、他方の
受光装置４は前方方向の散乱光を測定する。特に、多数
の光源を異なった角度にして配置している場合、受光装
置４の数を二倍にするが、光源を節約できることが分か
る。この場合でも、これ等の受光装置４は軸５の方向を
向き、黒い穴へ同じように向いている。その結果、測定
精度が浮遊する散乱光ビームおよび／またはハウジング
内で反射した光ビームにより影響されない。
第５図には、煙監視器の例で、付属する制御装置15お
よび評価装置16の要部が示してある。制御装置15には、
電源部分17とこれに接続する切換自動器18がある。この
自動器には、90゜測定用の光源８と20゜前方測定用の他
の光源12を対応する導線20と21を介して交互に点灯させ
るスイッチ19がある。受光装置４は一方の導線22を介し
て増幅器23に接続し、この増幅器から導線24が評価装置
16の構成要素である切換自動器25へ通じている。この切
換自動器15にも、受光した散乱光パルスを切り換えるス
イッチ16がある。一方の導線17を介して接続する限界値
表示器28は90゜散乱に調整されている。導線29は20゜前
方散乱へ指向している限界値表示器30に通じている。導
線31と32は、火災の場合に発生した煙を通報するため、
これ等の限界値表示器28あるいは30から警報装置33に通
じている。導線34は二つの切換自動器18と25を接続し、
適当な同期を与えるので、光源８あるいは12から出射さ
れた光ビームを受光装置４で受光された当該散乱光パル
スへの対応をとることができる。この実施例では、二つ
の切換自動器18と25は、例えば1Hzの周期で光源８と12
を恒久的に交互に切り換える。光源８からの光ビームの
散乱光パルスにより、空気の汚れの微粒子範囲が求ま
る。煙の出る火災が始まると、例えば非常に微細な煙が
生じる。この場合、限界値表示器28が応答し、警報装置
33を作動させる。これに反して、二つの限界値表示器28
と30が同時に応答すると、警報装置33により他の警報信
号が生じる。何故なら、光源12の光ビームの散乱光ビー
ムにより粒径の大きい粒子の存在を推定でき、これ等の
粒子が火災のために生じていない他の塵の源から生じる
からである。その限りでは、塵芥の異なった源の間を区
別することができる。
第６図はこの装置をフィルター検査用のエアロゾル光
度計として使用することを示す。ここでは、第１図の装
置に関連して、光源11が設けてある。この光源の光ビー
ムは散乱光中心に向けて45゜の角度を成している。対応
する相対配置では、光トラップ35がハウジング１に設け
てある。制御装置15には、導線36を介して給電される光
源用の電流源17がある。評価装置16の増幅器23から、導
線37がデジタル電圧計38に通じ、導線39がプリンターに
通じている。
第６図の上記装置により、例えば試験エアロゾルを用
いたフィルター検査が行える。試験エアロゾルとして、
例えば既知の粒径分布と一定の屈折率のパラフィン油の
霧を使用できる。それ故、この光度計はエアロゾルの濃
度を測定する役目のみを有する。これには、光源11が利
用され、この光源は単色光源として配置され、受光装置
４の軸５を同時に形成する円管の軸に対してハウジング
１の周囲に半径方向に対称に配置されている。ただ二つ
の光源11しか示してないが、その個数は２より多く、光
源11が円管状のハウジング１の周囲に配分されて配置さ
れていると理解すべきである。光強度が強いので、レー
ザーダイオードを光源として使用する。これ等の光源11
は、ここでも共通の散乱光中心２に集束し、フィルター
試験体の後ろのエアロゾルの低濃度をも検証できる強い
照度を発生する。フィルター検査では、フィルターの透
過度がフィルターの前後のエアロゾル濃度の比として決
める。ハウジング１の壁での光反射による散乱光を排除
するため、光トラップ15が設けてある。
第７図は、汎用散乱光測定装置の実施例を示す。この
場合でも、再び多数の光源8,9,10,11,12が使用される。
その際、第３図の実施例に比べて角度が変更できる。全
ての光源の光ビームは散乱光中心２に指向している。軸
５の方向の散乱光パルスは受光装置４で捕捉される。制
御装置15には、電源部17,マプチプレクサ41およびパル
ス発生器42がある。これ等の部材は、図示のように導線
を介して互いに、しかも光源8,9,10,11,12に接続してい
る。評価装置16には、マイクロプロセッサ43およびアナ
ログ・デジタル変換器44が付属し、このアナログ・デジ
タル変換器は受光装置４に接続している。データ導線45
はマルチプレクサ41をマイクロプロセッサ43に接続す
る。
この汎用散乱光測定装置を用いると、前方方向や後方
方向の散乱光パルスを捕捉でき、このパルスを粒子の粒
径や粒径分布の測定に利用できる。図示する角度範囲に
は、それぞれ二つの単色光源8,9,10,11または12が装備
されている。これ等の光源は互いに異なった波長の光ビ
ームを放射する。ただ二つの光源、例えば光源８しかそ
れぞれ示してないが、円管部分13の軸に対して半径方向
に対称に配置された他の光源８が設けてある。粒子を含
むキャリヤ媒体は矢印14の方向に円管部分13を通過す
る。散乱光パルスは軸５の方向に受光装置４に達する。
この受光装置の視角度は円管部分13の軸の周りの近傍に
限られている。パルス発生器42は必要に応じてマイクロ
プロセッサ43によりパルスを出力する。このパルスの幅
は光源8,9,10,11または12のその時の作動期間を決め
る。マルチプレクサ41により、マイクロプロセッサ43
は、パルス期間中に作動させるべき光源を選ぶ。その時
に動作している光源は散乱光中心２の中にある粒子３を
照らし、この粒子は光を散乱する。散乱光パルスは受光
装置４により電気パルスに変換され、このパルスの幅は
光源の動作期間の時間によって決まる。散乱光パルスは
増幅器で増幅される。パルス波高は散乱光の強度の目安
となる。アナログ・デジタル変換器44はパルス波高のデ
ジタル値をマイクロプロセッサ43へ出力し、このマイク
ロプロセッサは同時に記憶器として形成されている。こ
うして、マイクロプロセッサ43は、パルス期間中に同時
に同じ角度範囲に属する全ての光源を作動させる。例え
ば全ての光源８あるいは全ての光源９を作動させる。こ
の場合、同じ波長を有するような光源を選ぶこともでき
る。次のパルスでは、マイクロプロセッサ43は他の波長
の同じ散乱角度範囲の他の光源を作動させる。例えば、
他の光源８を作動させる。次に続くパルスでは、光源８
から光源９への切換が行われる。その場合、先ず再び第
一波長を有する若干の光源９が作動し、他の波長を有す
る他の光源９が作動する。散乱光パルスの波高はその都
度記憶される。周期的にマイクロプロセッサ43が、各角
度に配置されている各光源の散乱光パルスを記憶する。
全ての光源が動作した後に、マイクロプロセッサは散乱
光の理論により粒子の粒径や粒径分布を算出し、その結
果を出力する。こうして、周期的な順が繰り返される。
周期的な順のパルス列は粒子３が散乱光中心２の中に滞
在する期間に比べて非常に長い。これは、粒子３により
多数の散乱光パルスを調べて記憶できることを意味す
る。
参照符号のリスト １ ハウジング ２ 散乱光中心 ３ 粒子 ４ 受光装置 ５ 軸 ６ 受光装置のハウジング ７ 絞り ８ 光源 ９ 光源 10 光源 11 光源 12 光源 13 円管部分 14 矢印 15 制御装置 16 評価装置 17 電源部 18 切換自動器 19 スイッチ 20 導線 21 導線 22 導線 23 増幅器 24 導線 25 切換自動器 26 スイッチ 27 導線 28 限界値表示器 29 導線 30 限界値表示器 31 導線 32 導線 33 警報装置 34 導線 35 光トラップ 36 導線 37 導線 38 デジタル電位計 39 導線 41 マルチプレクサ 43 パルス発生器 44 アナログ・デジタル変換器 45 データ導線
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−279843（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−260197（ＪＰ，Ａ) 特表 平６−511554（ＪＰ，Ａ) 欧州特許出願公開463795（ＥＰ，Ａ １) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01N 15/02

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】光ビームを浮遊する粒子（３）を含むキャ
    リヤ媒体中の散乱光中心（２）に向ける少なくとも一つ
    の光源（8,9,10,11,12）と、 散乱光中心で発生した散乱光の一部に対する受光装置
    （４）と、 受光装置（４）に後続配置された評価装置（16）と を備え、 延ばして形成されている検出室を設け、この検出室がハ
    ウジング（１）の壁により中心軸に対して半径方向に仕
    切られ、 このハウジング（１）が同時に粒子（３）を含み通過す
    るキャリヤ媒体用の導管を形成し、 光源（8,9,10,11,12）をハウジング（13）の壁に配置
    し、検出室の中心軸へ向け、散乱光中心（２）が検出室
    の中心軸の周りの領域に形成され、 受光装置（４）がその軸と共に検出室の中心軸に同軸に
    指向され、 受光装置（４）の視角が散乱光中心（２）を取り囲むハ
    ウジング（１）の壁を捕捉せず、検出室の中心軸の周り
    の狭い領域のみを捕捉するように、受光装置（４）に絞
    り装置（6,7）が付属し、 キャリヤ媒体中に懸濁する粒子（３）の密度、粒径ある
    いは粒径分布を求めるため、粒子（３）による光散乱を
    測定する装置において、 ハウジング（１）の円管部分（13）で形成され、絞り装
    置が引き延ばされて形成されている受光装置のハウジン
    グ（６）を有し、この受光装置のハウジングが円管部分
    （13）の検出室に突出し、受光装置（４）が受光装置の
    ハウジング（６）の一方の端部に、また絞り（７）が他
    方の端部に配設されていることを特徴とする装置。
  2. 【請求項２】絞り装置は多数の絞り（７）を有し、これ
    等の絞りは受光装置のハウジング（６）に対して配分し
    て配置されていることを特徴とする請求の範囲第１項に
    記載の装置。
  3. 【請求項３】ハウジング（１）の壁に対して配分して配
    置されている多数の光源（8,9,10,11,12）が設けてある
    ことを特徴とする請求の範囲第１項または第２項に記載
    の装置。
  4. 【請求項４】少なくとも二つの光源（8,9,10,12）は検
    出室と受光装置（４）の共通の軸（５）に対して異なっ
    た角度に向けてあることを特徴とする請求の範囲第３項
    に記載の装置。
  5. 【請求項５】受光装置（４）が粒子（３）による前方散
    乱や後方散乱も検出するように、光源（8,9,10,12）が
    配置されていることを特徴とする請求の範囲第４項に記
    載の装置。
  6. 【請求項６】少なくとも二つの光源（8,9,10,12）は共
    通の散乱光中心（２）を指向していることを特徴とする
    請求の範囲第３〜５項の何れか１項に記載の装置。
  7. 【請求項７】波長の異なる光ビームを放射する少なくと
    も二つの単色光源（8,9,10,12）が設けてあることを特
    徴とする請求の範囲第１〜６項の何れか１項に記載の装
    置。
  8. 【請求項８】光源（8,9,10,12）はパルス化された光ビ
    ームを放射し、パルス化された光ビームを順次時間的に
    経過させ、受光装置（４）の付属する信号への割り付け
    を行う制御装置（15）が設けてあることを特徴とする請
    求の範囲第４〜７項の何れか１項に記載の装置。
  9. 【請求項９】光源（8,9,10,12）はレーザーダイオード
    あるいは発光ダイオードであることを特徴とする請求の
    範囲第１〜８項の何れか１項に記載の装置。
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