JPH0424535A - 流体中の粒子計測方法及びその装置 - Google Patents
流体中の粒子計測方法及びその装置Info
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- JPH0424535A JPH0424535A JP2129123A JP12912390A JPH0424535A JP H0424535 A JPH0424535 A JP H0424535A JP 2129123 A JP2129123 A JP 2129123A JP 12912390 A JP12912390 A JP 12912390A JP H0424535 A JPH0424535 A JP H0424535A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/02—Investigating particle size or size distribution
- G01N15/0205—Investigating particle size or size distribution by optical means
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、流体中の粒子計測装置、さらに詳細には測定
セル中を流れる粒子を含んだ流体にレーザー光を照射し
、粒子からの散乱光を受光してその散乱光強度から粒子
径と粒度分布等の粒子特性を求める流体中の粒子計測方
法及びその装置に関する。
セル中を流れる粒子を含んだ流体にレーザー光を照射し
、粒子からの散乱光を受光してその散乱光強度から粒子
径と粒度分布等の粒子特性を求める流体中の粒子計測方
法及びその装置に関する。
[従来の技術]
現在、半導体製造過程において使用される超純水や薬液
は、4Mビット、16MビットとLSIの高密度化が進
むにつれて不純物が含まれていない高品質なものが要求
されている。その中で特に超純水や薬液の中の微粒子を
管理することはLSIの歩留まりに大きく影響するため
重要である。
は、4Mビット、16MビットとLSIの高密度化が進
むにつれて不純物が含まれていない高品質なものが要求
されている。その中で特に超純水や薬液の中の微粒子を
管理することはLSIの歩留まりに大きく影響するため
重要である。
これまでは、超純水中や薬液中の微粒子を計測するため
に走査型電子顕微鏡が使用されてきたが、多大なコスト
がかかり、リアルタイム性に欠けるという問題点があっ
た。この問題点を解決するために、レーザー光散乱法に
よる微粒子計測法が普及してきている。この計測法は、
レーザー光を照射された微粒子からの散乱光強度が微粒
子の直径に依存することを応用したものである。
に走査型電子顕微鏡が使用されてきたが、多大なコスト
がかかり、リアルタイム性に欠けるという問題点があっ
た。この問題点を解決するために、レーザー光散乱法に
よる微粒子計測法が普及してきている。この計測法は、
レーザー光を照射された微粒子からの散乱光強度が微粒
子の直径に依存することを応用したものである。
液体中の球形粒子からの散乱光強度はMieによって理
論的に計算されている。レーザー光の波長の1/lOよ
り小さい粒子からの散乱光強度は、粒子径の5〜6乗に
比例することが知られている。したがって、粒子径が小
さくなるにつれて、その粒子からの散乱光強度が微弱に
なるので、このような微弱光を検出するためにはS/N
のよい光検出装置を用いなければならない、微弱光検出
に有効な手段として知られている方法に単一光子計数法
がある。
論的に計算されている。レーザー光の波長の1/lOよ
り小さい粒子からの散乱光強度は、粒子径の5〜6乗に
比例することが知られている。したがって、粒子径が小
さくなるにつれて、その粒子からの散乱光強度が微弱に
なるので、このような微弱光を検出するためにはS/N
のよい光検出装置を用いなければならない、微弱光検出
に有効な手段として知られている方法に単一光子計数法
がある。
まず、このように単一光子計数法を用いた従来の装置を
第5図を用いて説明する。第5図において、レーザー光
源lから放出されたレーザー光は、レンズ2によって測
定セル3中の測定領域4に集光される。測定領域4内を
粒子が通過すると、粒子はレーザー光を散乱する1粒子
によって散乱させられた光をレンズ5で集光し、スリッ
ト6に結像させる。スリット6を通過した粒子からの散
乱光は光電子増倍管7に到達し、電気信号に変換され、
光電子パルスとして出力される。前置増幅器8によって
増幅された電気信号は、波高弁別器9とパルス波形整形
回路lOでデジタル信号に変換され、パルス計数回路1
1でデジタル信号をカウントし、メモリー回路12に時
系列的に記憶させる。そして演算装置13でメモリー回
路12に記憶されている時系列データを解析し、その散
乱光強度から粒子径が算出され、粒子数密度を算出して
いた。
第5図を用いて説明する。第5図において、レーザー光
源lから放出されたレーザー光は、レンズ2によって測
定セル3中の測定領域4に集光される。測定領域4内を
粒子が通過すると、粒子はレーザー光を散乱する1粒子
によって散乱させられた光をレンズ5で集光し、スリッ
ト6に結像させる。スリット6を通過した粒子からの散
乱光は光電子増倍管7に到達し、電気信号に変換され、
光電子パルスとして出力される。前置増幅器8によって
増幅された電気信号は、波高弁別器9とパルス波形整形
回路lOでデジタル信号に変換され、パルス計数回路1
1でデジタル信号をカウントし、メモリー回路12に時
系列的に記憶させる。そして演算装置13でメモリー回
路12に記憶されている時系列データを解析し、その散
乱光強度から粒子径が算出され、粒子数密度を算出して
いた。
[発明が解決しようとする課題]
単一光子計数法では、光電子増倍管のノイズの原因とな
る暗電流や増倍率のゆらぎを除去することができるので
、普通のアナログ法と比較するとS/Nを3〜5倍向上
させることができる。単一光子計数法による光強度の測
定は、単位時間当りの光電子パルスの数をカウントする
ことによって行なうことができる。しかし、単位時間に
カウントできる光電子パルスの数にも限界がある。この
原因は、光電子パルスの時間幅と、光子計数回路効果に
よって光電面から電子が飛び出す、光電面から飛び出し
た電子は光電子増倍管の内部で順次増倍され、光電面か
ら飛び出した電子1個当り、10の6乗個程度に増倍さ
れる。光電子増倍管で電子が増倍されていく過程の中で
、電子の走行距離にばらつきが生じるため、光電面がら
飛び出した電子1個に対する出力パルスが時間幅を持つ
ようになる。
る暗電流や増倍率のゆらぎを除去することができるので
、普通のアナログ法と比較するとS/Nを3〜5倍向上
させることができる。単一光子計数法による光強度の測
定は、単位時間当りの光電子パルスの数をカウントする
ことによって行なうことができる。しかし、単位時間に
カウントできる光電子パルスの数にも限界がある。この
原因は、光電子パルスの時間幅と、光子計数回路効果に
よって光電面から電子が飛び出す、光電面から飛び出し
た電子は光電子増倍管の内部で順次増倍され、光電面か
ら飛び出した電子1個当り、10の6乗個程度に増倍さ
れる。光電子増倍管で電子が増倍されていく過程の中で
、電子の走行距離にばらつきが生じるため、光電面がら
飛び出した電子1個に対する出力パルスが時間幅を持つ
ようになる。
この時間幅は通常、サイドオン型の光電子増倍管では2
ns程度である。したがって、光電面から電子が2ns
より短い時間間隔で飛び出した場合、光電子増倍管から
出力された光電子パルスは重なり合ってしまい、もはや
単一光子計数はできな(なってしまう、また、たとえ光
電子パルスの時間幅より長い時間間隔で光電面から電子
が飛び出したとしても、単一光子計数回路を構成する電
気系の周波数特性によっても単位時間当りのカウント数
の上限が決ってしまう。
ns程度である。したがって、光電面から電子が2ns
より短い時間間隔で飛び出した場合、光電子増倍管から
出力された光電子パルスは重なり合ってしまい、もはや
単一光子計数はできな(なってしまう、また、たとえ光
電子パルスの時間幅より長い時間間隔で光電面から電子
が飛び出したとしても、単一光子計数回路を構成する電
気系の周波数特性によっても単位時間当りのカウント数
の上限が決ってしまう。
このように単一光子計数法を用いるとアナログ法に比較
してS/N比を3〜5倍向上させることができるので、
より微小な粒子を測定することができるが、単一光子計
数法では光電子パルスの時間幅や光子計数回路を構成す
る素子の周波数特性によってダイナミックレンジが制限
され、これまでの装置では計数率は10の8乗カウント
/秒程度が限界であり、大きな粒子からの強い散乱光の
強度を正確に求めることができなかった。
してS/N比を3〜5倍向上させることができるので、
より微小な粒子を測定することができるが、単一光子計
数法では光電子パルスの時間幅や光子計数回路を構成す
る素子の周波数特性によってダイナミックレンジが制限
され、これまでの装置では計数率は10の8乗カウント
/秒程度が限界であり、大きな粒子からの強い散乱光の
強度を正確に求めることができなかった。
又、M i eの散乱理論によれば、薬液中の粒子から
の散乱光強度は薬液の屈折率にも依存することが知られ
ている0粒子を含んだ薬液等の流体(溶媒)の種類ごと
に屈折率が異なれば、粒子径や屈折率が同じ粒子径であ
っても、粒子からの散乱光強度は流体ごとに異なる。従
って1粒径の判定には、測定すべき粒子を含んだ流体の
屈折率も考慮しなければならない。
の散乱光強度は薬液の屈折率にも依存することが知られ
ている0粒子を含んだ薬液等の流体(溶媒)の種類ごと
に屈折率が異なれば、粒子径や屈折率が同じ粒子径であ
っても、粒子からの散乱光強度は流体ごとに異なる。従
って1粒径の判定には、測定すべき粒子を含んだ流体の
屈折率も考慮しなければならない。
従って、本発明は、このような従来の問題点を解決する
ためになされたもので、粒子の大きさやその粒子を含ん
だ薬液等の流体の屈折率に関係なく精度よく流体中の粒
子の特性を測定することが可能な流体中の粒子計測方法
及びその装置を提供することをその課題とする。
ためになされたもので、粒子の大きさやその粒子を含ん
だ薬液等の流体の屈折率に関係なく精度よく流体中の粒
子の特性を測定することが可能な流体中の粒子計測方法
及びその装置を提供することをその課題とする。
[課題を解決するための手段]
以上の問題点を解決するために、本発明においては、測
定セル中を流れる粒子を含んだ流体にレーザー光を照射
し1粒子からの散乱光を受光してその散乱光強度から粒
子径と粒度分布を求める流体中の粒子計測方法において
、粒子からの散乱光を検出する光電子増倍管からの信号
に従って粒子が所定値以下の微小粒子であるか否かを判
別し、光電子パルス数が所定値以下で微小粒子と判別さ
れた場合は単一光子計数法を用いて、また所定値以上と
判別された場合はアナログ的に信号を処理して粒子径と
粒度分布を求め、前記アナログ的に信号を処理する場合
粒子を含んだ流体の屈折率に従って粒子径を判別するし
きい値を変化させる構成を採用した。
定セル中を流れる粒子を含んだ流体にレーザー光を照射
し1粒子からの散乱光を受光してその散乱光強度から粒
子径と粒度分布を求める流体中の粒子計測方法において
、粒子からの散乱光を検出する光電子増倍管からの信号
に従って粒子が所定値以下の微小粒子であるか否かを判
別し、光電子パルス数が所定値以下で微小粒子と判別さ
れた場合は単一光子計数法を用いて、また所定値以上と
判別された場合はアナログ的に信号を処理して粒子径と
粒度分布を求め、前記アナログ的に信号を処理する場合
粒子を含んだ流体の屈折率に従って粒子径を判別するし
きい値を変化させる構成を採用した。
又、本発明では、測定セル中を流れる粒子を含んだ流体
にレーザー光を照射し、粒子からの散乱光を受光してそ
の散乱光強度から粒子径と粒度分布を求める流体中の粒
子計測装置において、粒子からの散乱光を検出する光電
子増倍管と、前記光電子増倍管からの信号に従って光電
子パルスを計数する第1の計数手段と、前記光電子増倍
管からの信号を増幅してその波高を所定しきい値と比較
する波高比較手段と、前記所定しきい値より大きな波高
値を有する信号を計数する第2の計数手段と、光電子パ
ルスの数が所定値以下で測定粒子が微小粒子であるか否
かを判別する手段と、前記第1あるいは第2の計数手段
からの信号から粒子径と粒度分布を演算する手段と、流
体の屈折率を入力する手段とを設け、前記演算手段は、
光電子ノ\ルス数が所定値以下で微小粒子と判別された
場合は第1の計数手段からの信号を計数することにより
、また所定値以上と判別された場合は第2の計数手段か
らの信号を計数することにより粒子径と粒度分布を求め
、前記波高比較手段のしきい値を人力された流体の屈折
率に従って変化させる構成も採用した。
にレーザー光を照射し、粒子からの散乱光を受光してそ
の散乱光強度から粒子径と粒度分布を求める流体中の粒
子計測装置において、粒子からの散乱光を検出する光電
子増倍管と、前記光電子増倍管からの信号に従って光電
子パルスを計数する第1の計数手段と、前記光電子増倍
管からの信号を増幅してその波高を所定しきい値と比較
する波高比較手段と、前記所定しきい値より大きな波高
値を有する信号を計数する第2の計数手段と、光電子パ
ルスの数が所定値以下で測定粒子が微小粒子であるか否
かを判別する手段と、前記第1あるいは第2の計数手段
からの信号から粒子径と粒度分布を演算する手段と、流
体の屈折率を入力する手段とを設け、前記演算手段は、
光電子ノ\ルス数が所定値以下で微小粒子と判別された
場合は第1の計数手段からの信号を計数することにより
、また所定値以上と判別された場合は第2の計数手段か
らの信号を計数することにより粒子径と粒度分布を求め
、前記波高比較手段のしきい値を人力された流体の屈折
率に従って変化させる構成も採用した。
[作 用]
このような構成では、粒子の散乱光強度から粒径判定を
行う際、薬液等の流体の屈折率に依存する粒子からの散
乱光強度に対して、粒径判定のためのしきい値を流体の
屈折率ごとに決定できるので、より正確な粒径判定がで
きる [実施例] 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。
行う際、薬液等の流体の屈折率に依存する粒子からの散
乱光強度に対して、粒径判定のためのしきい値を流体の
屈折率ごとに決定できるので、より正確な粒径判定がで
きる [実施例] 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。
第1図には、本発明の一実施例が図示されている。同図
において第5図と同一部分には同一の参照符号を付しそ
の説明は省略する。
において第5図と同一部分には同一の参照符号を付しそ
の説明は省略する。
第1図では前置増幅器8で増幅された光電子増倍管7か
らの信号が二つに分けられ、一方は従来の単一光子計数
法による信号処理がなされ、もう一方では散乱光が強い
ときに単一光子計数が不可能な場合にアナログ法による
信号処理ができるように増幅器21と波高分析器22が
付加されている。前置増幅器8は光電子パルスの時間幅
(約lOの一9乗秒)に対応する周波数特性が要求され
るが、増幅器21は粒子がレーザービームを通過する時
間幅(約10の一3乗秒)に対応する周波数特性でよい
、単一光子計数法による信号の処理方法は従来の方法と
同様である。増幅器21で増幅されたレーザービームを
粒子が通過する時間幅を持つ信号は、波高分析器22で
信号の波高分析がなされ、演算袋M13で粒度分布が求
められる。
らの信号が二つに分けられ、一方は従来の単一光子計数
法による信号処理がなされ、もう一方では散乱光が強い
ときに単一光子計数が不可能な場合にアナログ法による
信号処理ができるように増幅器21と波高分析器22が
付加されている。前置増幅器8は光電子パルスの時間幅
(約lOの一9乗秒)に対応する周波数特性が要求され
るが、増幅器21は粒子がレーザービームを通過する時
間幅(約10の一3乗秒)に対応する周波数特性でよい
、単一光子計数法による信号の処理方法は従来の方法と
同様である。増幅器21で増幅されたレーザービームを
粒子が通過する時間幅を持つ信号は、波高分析器22で
信号の波高分析がなされ、演算袋M13で粒度分布が求
められる。
また、演算装置13は、パルス計数回路11からの信号
によりカウントされた計数値が所定値以下であるか否か
を判別し、所定値以下であるときは、測定粒子が微粒子
であると判断して、単一光子計数法を用いて粒子径と粒
度分布を演算し、また所定値以上であった場合は、波高
分析器22からの信号に基づきアナログ法を用いて粒子
径と粒度分布を演算する。
によりカウントされた計数値が所定値以下であるか否か
を判別し、所定値以下であるときは、測定粒子が微粒子
であると判断して、単一光子計数法を用いて粒子径と粒
度分布を演算し、また所定値以上であった場合は、波高
分析器22からの信号に基づきアナログ法を用いて粒子
径と粒度分布を演算する。
このように構成された装置の動作を以下に説明する。
レーザー光源1は、第2図(A)に図示したような空間
強度分布を有するレーザー光を発光する。このレーザー
光は、測定セル3の測定領域4を流れる粒子を照射する
。このレーザー光の空間強度分布は、TEM00モード
ではガウス分布となっている。このようなレーザービー
ムをある速度をもった粒子が通過すると、その粒子から
の散乱光強度の時間的な包絡線はレーザー光の空間強度
分布を反映したものとなる。
強度分布を有するレーザー光を発光する。このレーザー
光は、測定セル3の測定領域4を流れる粒子を照射する
。このレーザー光の空間強度分布は、TEM00モード
ではガウス分布となっている。このようなレーザービー
ムをある速度をもった粒子が通過すると、その粒子から
の散乱光強度の時間的な包絡線はレーザー光の空間強度
分布を反映したものとなる。
第2図(B)は微小な粒子がレーザー光を通過したとき
の光電子増倍管7からの出力信号の時間変化を示す、微
小な粒子からの散乱光は微弱であるため、光電子パルス
は離散的となり、重なりは生じていない。第2図(C)
は、波高弁別器9により第2図(B)において破線で表
されるレベルより大きい信号をデジタル信号としたもの
である。破線のレベルより小さい暗電流成分が除去され
ているとともに、光電子増倍管の増倍率のゆらぎもデジ
タル化によって除去できる。このように波高弁別された
パルスをパルス計数回路11で計数し、メモリー回路1
2に時系列的に測定データを格納する。
の光電子増倍管7からの出力信号の時間変化を示す、微
小な粒子からの散乱光は微弱であるため、光電子パルス
は離散的となり、重なりは生じていない。第2図(C)
は、波高弁別器9により第2図(B)において破線で表
されるレベルより大きい信号をデジタル信号としたもの
である。破線のレベルより小さい暗電流成分が除去され
ているとともに、光電子増倍管の増倍率のゆらぎもデジ
タル化によって除去できる。このように波高弁別された
パルスをパルス計数回路11で計数し、メモリー回路1
2に時系列的に測定データを格納する。
第2図(D)は大きな粒子がレーザー光を通過したとき
の光電子増倍管7からの出力信号の時間変化を示す、大
きな粒子がレーザー光を通過したときは、粒子からの散
乱光が強(なるため、特にレーザー光の中心部を通過し
た場合に光電子パルスの重なり合いが生じてしまう、こ
のような光電子パルスは、パルス計数回路11による計
数値が大きくなるので、演算装置13では、パルス計数
回路11によるパルス計数値が所定値以下であるか否か
を判別する。演算袋!13は、測定粒子が微小粒子であ
りパルス計数値が所定値以下になっていると判断♀ia
は、メモリー回路12奉4に格納されているデータをも
とに単一光子計数法を用いて粒子径と粒度分布を演算す
る。
の光電子増倍管7からの出力信号の時間変化を示す、大
きな粒子がレーザー光を通過したときは、粒子からの散
乱光が強(なるため、特にレーザー光の中心部を通過し
た場合に光電子パルスの重なり合いが生じてしまう、こ
のような光電子パルスは、パルス計数回路11による計
数値が大きくなるので、演算装置13では、パルス計数
回路11によるパルス計数値が所定値以下であるか否か
を判別する。演算袋!13は、測定粒子が微小粒子であ
りパルス計数値が所定値以下になっていると判断♀ia
は、メモリー回路12奉4に格納されているデータをも
とに単一光子計数法を用いて粒子径と粒度分布を演算す
る。
方、パルス計数回路11による計数値が所定値以上のと
きは、第2図(D)に示したように測定粒子が大きい場
合であるので、波高分析器22からの信号をもとにアナ
ログ法により所定の演算式を用いて粒子径と粒度分布を
求める。すなわち、演算装置13は、粒子径に応じて種
々なしきい値を有した比較回路を内蔵しており、これら
のしきい値より大きな波高値を有する信号を計数するこ
とによりその粒子径を有した粒子を求めて粒度分布を求
める。
きは、第2図(D)に示したように測定粒子が大きい場
合であるので、波高分析器22からの信号をもとにアナ
ログ法により所定の演算式を用いて粒子径と粒度分布を
求める。すなわち、演算装置13は、粒子径に応じて種
々なしきい値を有した比較回路を内蔵しており、これら
のしきい値より大きな波高値を有する信号を計数するこ
とによりその粒子径を有した粒子を求めて粒度分布を求
める。
上述した実施例では、演算装置により光電子パルスの計
数値が所定値以下であるか否かの判別を行なっているが
、演算装置とことなる独自の判別回路を設けて行なうよ
うにしてもよい。
数値が所定値以下であるか否かの判別を行なっているが
、演算装置とことなる独自の判別回路を設けて行なうよ
うにしてもよい。
上述したように、 M i eの散乱理論によれば、薬
液等の流体(溶媒)中の粒子からの散乱光強度は流体の
屈折率にも依存するので、流体の種類ごとに屈折率が異
なれば、粒子径や屈折率が同じ粒子径であっても、粒子
からの散乱光強度は流体ごとに異なる。従って、粒径判
定のためのしきし)値が固定されていると粒径判定に誤
差を生じることになる。
液等の流体(溶媒)中の粒子からの散乱光強度は流体の
屈折率にも依存するので、流体の種類ごとに屈折率が異
なれば、粒子径や屈折率が同じ粒子径であっても、粒子
からの散乱光強度は流体ごとに異なる。従って、粒径判
定のためのしきし)値が固定されていると粒径判定に誤
差を生じることになる。
これを解決するための実施例が第3図に図示されている
。
。
単一光子計数法による信号処理のための装置は第1図と
同一であり、その説明は省略する。
同一であり、その説明は省略する。
方、アナログ法による信号処理に於ては、増幅器21ま
では第1図と同一であるが、第1図における波高分析器
22が波高比較器23に置きかえられているとともに、
第1図の回路のほかに粒子計数回路24、しきい値電圧
設定回路25、屈折率人力装置26が付加されている。
では第1図と同一であるが、第1図における波高分析器
22が波高比較器23に置きかえられているとともに、
第1図の回路のほかに粒子計数回路24、しきい値電圧
設定回路25、屈折率人力装置26が付加されている。
第1図の実施例では、波高比較器24、粒子計数回路2
4は、演算装置13内に設けられていたが、第3図の実
施例では、これらの回路は演算装置13の外部に設けら
れている。
4は、演算装置13内に設けられていたが、第3図の実
施例では、これらの回路は演算装置13の外部に設けら
れている。
屈折率入力装置26に薬液等の流体の屈折率が入力され
ると、演算装置13によって流体の屈折率が読みとられ
、その流体の屈折率に対する粒子の散乱光強度が計算さ
れる。そして、その散乱光強度比をもとに演算装置13
からしきい値電圧設定回路25にデータが送られ、しき
い値電圧設定回路25のしきい値電圧を設定する。しき
い値電圧設定回路25から波高比較器23に送られるし
きい値電圧と、増幅器21から波高比較器23に送られ
る散乱光強度から、散乱光の強度が粒子からの散乱光で
あると認識された場合には、波高比較器23から粒子計
数回路24に信号が送られ、粒子数をカウントし、演算
装置13によって粒子数を読みとり、粒度分布を計測す
る。
ると、演算装置13によって流体の屈折率が読みとられ
、その流体の屈折率に対する粒子の散乱光強度が計算さ
れる。そして、その散乱光強度比をもとに演算装置13
からしきい値電圧設定回路25にデータが送られ、しき
い値電圧設定回路25のしきい値電圧を設定する。しき
い値電圧設定回路25から波高比較器23に送られるし
きい値電圧と、増幅器21から波高比較器23に送られ
る散乱光強度から、散乱光の強度が粒子からの散乱光で
あると認識された場合には、波高比較器23から粒子計
数回路24に信号が送られ、粒子数をカウントし、演算
装置13によって粒子数を読みとり、粒度分布を計測す
る。
第4図に本実施例を実現するための回路の一例を示す。
ICIは光電子増倍管からの信号を増幅するための前置
増幅器8であり、IC2は光子計数法による信号処理の
ための波高弁別器9であり、デジタル信号としてIC3
に送られる。IC3はデジタルカウンタ(第1図のパル
ス計数回路11に対応)であり、そのカウント値は演算
装置13に読みこまれる。IC4(増幅器21に対応)
はICIで増幅された信号を再度増幅し、その信号を波
高比較のためのIC5(波高比較器23)に送っている
。
増幅器8であり、IC2は光子計数法による信号処理の
ための波高弁別器9であり、デジタル信号としてIC3
に送られる。IC3はデジタルカウンタ(第1図のパル
ス計数回路11に対応)であり、そのカウント値は演算
装置13に読みこまれる。IC4(増幅器21に対応)
はICIで増幅された信号を再度増幅し、その信号を波
高比較のためのIC5(波高比較器23)に送っている
。
屈折率入力装置26に薬液等の流体の屈折率が入力され
ると、その屈折率を演算装置13で読みとり、演算装置
13からしきい値電圧に関するデジタルデータをIC7
に送る。IC7はD/Aコンバータであり、通常D/A
コンバータの出力は電流出力であるため、IC8によっ
て電流電圧変換を行い、その出力はしきい値電圧として
IC5に送られる。IC4からの信号がIC5によって
粒子からの散乱光に関する信号であると認識されると、
IC5からデジタル信号が出力され、デジタルカウンタ
であるIC6(粒子計数回路24)によって粒子数がカ
ウントされ、そのカウント値を演算装置13で読みとり
粒度分布を求める構成となっている。
ると、その屈折率を演算装置13で読みとり、演算装置
13からしきい値電圧に関するデジタルデータをIC7
に送る。IC7はD/Aコンバータであり、通常D/A
コンバータの出力は電流出力であるため、IC8によっ
て電流電圧変換を行い、その出力はしきい値電圧として
IC5に送られる。IC4からの信号がIC5によって
粒子からの散乱光に関する信号であると認識されると、
IC5からデジタル信号が出力され、デジタルカウンタ
であるIC6(粒子計数回路24)によって粒子数がカ
ウントされ、そのカウント値を演算装置13で読みとり
粒度分布を求める構成となっている。
本実施例では、波高比較器が1個の場合について説明し
たが、波高比較器を複数用いて、複数の粒径判定のため
のしきい値を設定できることは言うまでもない。
たが、波高比較器を複数用いて、複数の粒径判定のため
のしきい値を設定できることは言うまでもない。
[発明の効果]
以上説明したように、本発明では、粒子の散乱光強度か
ら粒径判定を行う際、流体の屈折率に依存する粒子から
の散乱光強度に対して、粒径判定のためのしきい値を流
体の屈折率ごとに決定できるので、より正確な粒径判定
ができる。
ら粒径判定を行う際、流体の屈折率に依存する粒子から
の散乱光強度に対して、粒径判定のためのしきい値を流
体の屈折率ごとに決定できるので、より正確な粒径判定
ができる。
第1図は、本発明装置の一実施例の構成を示すブロック
図、第2図(A)〜(D)図は、第1図装置の動作を説
明する信号波形図、第3図は、本発明装置の他の実施例
の構成を示すブロック図、第4図は、第3晶路のさらに
詳細な回路図、第5図は、従来装置の構成を示すブロッ
ク図である。 3−・・測定セル 4−・・測定領域 7 ・・・光電子増倍管 11・・・パルス計数回路 3・・・演算装置 3−・・波高比較器 6・・−屈折率入力装置 li1図 第5図 手続補正書(自発) 平成2年6月22日 1゜ 2゜
図、第2図(A)〜(D)図は、第1図装置の動作を説
明する信号波形図、第3図は、本発明装置の他の実施例
の構成を示すブロック図、第4図は、第3晶路のさらに
詳細な回路図、第5図は、従来装置の構成を示すブロッ
ク図である。 3−・・測定セル 4−・・測定領域 7 ・・・光電子増倍管 11・・・パルス計数回路 3・・・演算装置 3−・・波高比較器 6・・−屈折率入力装置 li1図 第5図 手続補正書(自発) 平成2年6月22日 1゜ 2゜
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)測定セル中を流れる粒子を含んだ流体にレーザー光
を照射し、粒子からの散乱光を受光してその散乱光強度
から粒子径と粒度分布を求める流体中の粒子計測方法に
おいて、 粒子からの散乱光を検出する光電子増倍管からの信号に
従って粒子が所定値以下の微小粒子であるか否かを判別
し、 光電子パルス数が所定値以下で微小粒子と判別された場
合は単一光子計数法を用いて、また所定値以上と判別さ
れた場合はアナログ的に信号を処理して粒子径と粒度分
布を求め、 前記アナログ的に信号を処理する場合粒子を含んだ流体
の屈折率に従って粒子径を判別するしきい値を変化させ
ることを特徴とする流体中の粒子計測方法。 2)測定セル中を流れる粒子を含んだ流体にレーザー光
を照射し、粒子からの散乱光を受光してその散乱光強度
から粒子径と粒度分布を求める流体中の粒子計測装置に
おいて、 粒子からの散乱光を検出する光電子増倍管と、前記光電
子増倍管からの信号に従って光電子パルスを計数する第
1の計数手段と、 前記光電子増倍管からの信号を増幅してその波高を所定
しきい値と比較する波高比較手段と、前記所定しきい値
より大きな波高値を有する信号を計数する第2の計数手
段と、 光電子パルスの数が所定値以下で測定粒子が微小粒子で
あるか否かを判別する手段と、 前記第1あるいは第2の計数手段からの信号から粒子径
と粒度分布を演算する手段と、 流体の屈折率を入力する手段とを設け、 前記演算手段は、光電子パルス数が所定値以下で微小粒
子と判別された場合は第1の計数手段からの信号を計数
することにより、また所定値以上と判別された場合は第
2の計数手段からの信号を計数することにより粒子径と
粒度分布を求め、前記波高比較手段のしきい値を入力さ
れた流体の屈折率に従って変化させることを特徴とする
流体中の粒子計測装置。 3)しきい値の異なる複数の波高比較手段を設けるよう
にしたことを特徴とする請求項第2項に記載の流体中の
粒子計測装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2129123A JP2899360B2 (ja) | 1990-05-21 | 1990-05-21 | 流体中の粒子計測方法及びその装置 |
US07/701,185 US5257087A (en) | 1990-05-21 | 1991-05-16 | Method and apparatus for measuring particles in a fluid |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2129123A JP2899360B2 (ja) | 1990-05-21 | 1990-05-21 | 流体中の粒子計測方法及びその装置 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0424535A true JPH0424535A (ja) | 1992-01-28 |
JP2899360B2 JP2899360B2 (ja) | 1999-06-02 |
Family
ID=15001652
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---|---|---|---|
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---|---|
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- 1991-05-16 US US07/701,185 patent/US5257087A/en not_active Expired - Fee Related
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