(57)【要約】【課題】粒子径分布測定に必要な屈折率を高い信頼性でかつ比較的簡便に求められるようにする。【解決手段】ＳＥＭや光学顕微鏡等のように、屈折率を求めずとも粒子径分布を測定できる装置を用いて、事前に測定対象粒子と同種のサンプル粒子についてその粒子径分布を測定するとともに、そのサンプル粒子に一定波長の光を照射して生じる散乱光を測定しておく一方、それら測定結果から直接的又は間接的に得られる測定結果情報を、仮設定した仮屈折率情報に基づき算出した対応する算出結果情報と比較可能とすることにより、その一致度によって前記仮屈折率情報から当該測定対象粒子の真の屈折率を求められるようにした。【選択図】図３
2004184134.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料中の測定対象粒子に光を照射して生じた散乱光に関する情報である散乱光情報と、測定対象粒子の前記光に対する屈折率に関する情報である屈折率情報とを利用して粒子径分布に関する情報である粒子径分布情報を算出する粒子径分布測定装置において、
仮設定された屈折率に関する情報である仮屈折率情報を受け付ける仮屈折率情報受付部と、
粒子径分布情報が既知である測定対象粒子に光を照射して得られた実測散乱光情報を受け付ける実測散乱光情報受付部と、
前記仮屈折率情報及び前記実測散乱光情報に基づいて、仮想的な粒子径分布に関する情報である仮想粒子径分布情報を算出する仮想粒子径分布情報算出部と、
前記仮想粒子径分布情報を前記測定対象粒子の既知である粒子径分布情報と比較可能に出力し、当該測定対象粒子の屈折率の設定を支援する屈折率設定支援部とを備えていることを特徴とする粒子径分布測定装置。
【請求項２】
前記仮屈折率情報受付部で複数の仮屈折率情報を受け付けるようにし、前記仮想粒子径分布情報算出部でそれら各仮屈折率情報に基づいてそれぞれ仮想粒子径分布情報を算出させるとともに、前記屈折率設定支援部において、前記各仮想粒子径分布情報を、前記測定対象粒子の既知である粒子径分布情報と比較可能に出力するようにしている請求項１記載の粒子径分布測定装置。
【請求項３】
試料中の測定対象粒子に光を照射して生じた散乱光に関する情報である散乱光情報と、測定対象粒子の前記光に対する屈折率に関する情報である屈折率情報とを利用して粒子径分布に関する情報である粒子径分布情報を算出する粒子径分布測定装置において、
仮設定された屈折率に関する情報である仮屈折率情報を受け付ける仮屈折率情報受付部と、
粒子径分布情報が既知である測定対象粒子に光を照射して得られた実測散乱光情報を受け付ける実測散乱光情報受付部と、
前記仮屈折率情報及び前記既知の粒子径分布情報に基づいて、仮想的な散乱光に関する情報である仮想散乱光情報を算出する仮想散乱光情報算出部と、
前記仮想散乱光情報を、前記実測散乱光情報と比較可能に出力し、当該測定対象粒子の屈折率の設定を支援する屈折率設定支援部とを備えていることを特徴とする粒子径分布測定装置。
【請求項４】
前記仮屈折率情報受付部で複数の仮屈折率情報を受け付けるようにし、前記仮想散乱光情報算出部でそれら各仮屈折率情報に基づいてそれぞれ仮想散乱光情報情報を算出させるとともに、前記屈折率設定支援部において、前記各仮想散乱光情報を、前記実測散乱光情報と比較可能に出力するようにしている請求項３記載の粒子径分布測定装置。
【請求項５】
前記仮想粒子径分布情報を前記測定対象粒子の既知である粒子径分布情報と比較してその一致度を所定の算出式にしたがって算出する一致度算出部を更に備え、前記屈折率設定支援部が、その一致度算出部で算出した一致度を更に出力するようにしている請求項１又は２記載の粒子径分布測定装置。
【請求項６】
試料中の測定対象粒子に光を照射して生じた散乱光に関する情報である散乱光情報と、測定対象粒子の前記光に対する屈折率に関する情報である屈折率情報とを利用して粒子径分布に関する情報である粒子径分布情報を算出する粒子径分布測定装置において、
仮設定された屈折率に関する情報である仮屈折率情報を受け付ける仮屈折率情報受付部と、
粒子径分布情報が既知である測定対象粒子に光を照射して得られた実測散乱光情報を受け付ける実測散乱光情報受付部と、
前記仮屈折率情報及び前記実測散乱光情報に基づいて、仮想的な粒子径分布に関する情報である仮想粒子径分布情報を算出する仮想粒子径分布情報算出部と、前記仮想粒子径分布情報を前記測定対象粒子の既知である粒子径分布情報と比較してその一致度を所定の算出式にしたがって算出する一致度算出部と、
一致度を目標値に近づけるべく、算出された前記一致度に基づいて前記仮屈折率情報を変更する仮屈折率情報変更部とを備えていることを特徴とする粒子径分布測定装置。
【請求項７】
前記一致度と目標値とが所定範囲内に近づいた場合に、前記仮想粒子径分布情報を、前記既知の粒子径分布情報と比較可能に出力し、当該測定対象粒子の屈折率の設定を支援する屈折率設定支援部を更に備えていることを特徴とする請求項６記載の粒子径分布測定装置。
【請求項８】
試料中の測定対象粒子に光を照射して生じた散乱光に関する情報である散乱光情報と、測定対象粒子の前記光に対する屈折率に関する情報である屈折率情報とを利用して粒子径分布に関する情報である粒子径分布情報を算出する粒子径分布測定装置において、
仮設定された屈折率に関する情報である仮屈折率情報を受け付ける仮屈折率情報受付部と、
粒子径分布情報が既知である測定対象粒子に光を照射して得られた実測散乱光情報を受け付ける実測散乱光情報受付部と、
前記仮屈折率情報及び前記既知の粒子径分布情報に基づいて、仮想的な散乱光に関する情報である仮想散乱光情報を算出する仮想散乱光情報算出部と、
前記仮想散乱光情報を前記実測散乱光情報と比較してその一致度を所定の算出式にしたがって算出する一致度算出部と、
一致度を目標値に近づけるべく、算出された前記一致度に基づいて前記仮屈折率情報を変更する仮屈折率情報変更部とを備えていることを特徴とする粒子径分布測定装置。
【請求項９】
前記一致度と目標値とが所定範囲内に近づいた場合に、前記仮想散乱光情報を前記実測散乱光情報と比較可能に出力し、当該測定対象粒子の屈折率の設定を支援する屈折率設定支援部を更に備えていることを特徴とする請求項８記載の粒子径分布測定装置。
【請求項１０】
前記屈折率設定支援部が、前記一致度を更に出力するものである請求項７又は９記載の粒子径分布測定装置。
【請求項１１】
前記散乱光情報が、粒子に光を照射した際に生じる散乱光の強度の角度分布を示すものである請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９又は１０記載の粒子径分布測定装置。
【請求項１２】
試料中の測定対象粒子に光を照射して生じた散乱光に関する情報である散乱光情報と、測定対象粒子の前記光に対する屈折率に関する情報である屈折率情報とを利用して粒子径分布に関する情報である粒子径分布情報を算出する粒子径分布測定装置において、
仮設定された屈折率に関する情報である仮屈折率情報を受け付ける仮屈折率情報受付部と、
粒子径分布情報が既知である測定対象粒子に光を照射して得られた実測散乱光情報を受け付ける実測散乱光情報受付部と、
前記仮屈折率情報及び前記実測散乱光情報に基づいて、仮想的な粒子径分布に関する情報である仮想粒子径分布情報を算出する仮想粒子径分布情報算出部と、
前記仮想粒子径分布情報を、前記測定対象粒子の既知である粒子径分布情報と比較可能に出力し、当該測定対象粒子の屈折率の設定を支援する屈折率設定支援部としての機能を備えさせることを特徴とする粒子径分布測定装置用プログラム。
【請求項１３】
試料中の測定対象粒子に光を照射して生じた散乱光に関する情報である散乱光情報と、測定対象粒子の前記光に対する屈折率に関する情報である屈折率情報とを利用して粒子径分布に関する情報である粒子径分布情報を算出する粒子径分布測定装置において、
仮設定された屈折率に関する情報である仮屈折率情報を受け付ける仮屈折率情報受付部と、
粒子径分布情報が既知である測定対象粒子に光を照射して得られた実測散乱光情報を受け付ける実測散乱光情報受付部と、
前記仮屈折率情報及び前記既知の粒子径分布情報に基づいて、仮想的な散乱光に関する情報である仮想散乱光情報を算出する仮想散乱光情報算出部と、
前記仮想散乱光情報を、前記実測散乱光情報と比較可能に出力し、当該測定対象粒子の屈折率の設定を支援する屈折率設定支援部としての機能を備えさせることを特徴とする粒子径分布測定装置用プログラム。
【請求項１４】
試料中の測定対象粒子に光を照射して生じた散乱光に関する情報である散乱光情報と、測定対象粒子の前記光に対する屈折率に関する情報である屈折率情報とを利用して粒子径分布に関する情報である粒子径分布情報を算出する粒子径分布測定装置において、
仮設定された屈折率に関する情報である仮屈折率情報を受け付ける仮屈折率情報受付部と、
粒子径分布情報が既知である測定対象粒子に光を照射して得られた実測散乱光情報を受け付ける実測散乱光情報受付部と、
前記仮屈折率情報及び前記実測散乱光情報に基づいて、仮想的な粒子径分布に関する情報である仮想粒子径分布情報を算出する仮想粒子径分布情報算出部と、
前記仮想粒子径分布情報を前記測定対象粒子の既知である粒子径分布情報と比較してその一致度を所定の算出式にしたがって算出する一致度算出部と、
一致度を目標値に近づけるべく、算出された前記一致度に基づいて前記仮屈折率情報を変更する仮屈折率情報変更部としての機能を備えさせることを特徴とする粒子径分布測定装置用プログラム。
【請求項１５】
試料中の測定対象粒子に光を照射して生じた散乱光に関する情報である散乱光情報と、測定対象粒子の前記光に対する屈折率に関する情報である屈折率情報とを利用して粒子径分布に関する情報である粒子径分布情報を算出する粒子径分布測定装置において、
仮設定された屈折率に関する情報である仮屈折率情報を受け付ける仮屈折率情報受付部と、
粒子径分布情報が既知である測定対象粒子に光を照射して得られた実測散乱光情報を受け付ける実測散乱光情報受付部と、
前記仮屈折率情報及び前記既知の粒子径分布情報に基づいて、仮想的な散乱光に関する情報である仮想散乱光情報を算出する仮想散乱光情報算出部と、
前記仮想散乱光情報を前記実測散乱光情報と比較してその一致度を所定の算出式にしたがって算出する一致度算出部と、
一致度を目標値に近づけるべく、算出された前記一致度に基づいて前記仮屈折率情報を変更する仮屈折率情報変更部としての機能を備えさせることを特徴とする粒子径分布測定装置用プログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、試料中の測定対象粒子に光を照射して生じた散乱光から、当該測定対象粒子の屈折率を少なくともパラメータとして、粒子径分布を測定する粒子径分布測定装置に関するものである。
【従来の技術】
この種の装置は、ＳＥＭや光学顕微鏡等のように粒子径分布の測定に比較的大きな手間と時間とを要するものに比べ、粒子径をリアルタイムに近い形で簡便に測定できるため、例えば粉状製品の粒子径を検査して継続的に品質管理を行うような用途に好適に用いられている。
【０００２】
ところでこの種の装置では、粒子径分布を測定するためにその測定対象粒子の屈折率がパラメータとして必要である。しかしながら実際にすべての物質の光に対する屈折率が求められている訳ではなく、屈折率が未だ測定されていない未知の測定対象粒子は数多く存在する。そこでそのような場合に粒子径分布を測定すべく屈折率を求めるための種々の方法が従来考えられてきている。
【０００３】
例えば、特許文献１に示すように、この装置を用いて演算された粒子径分布のメジアン径が最も大きくなる屈折率を選択する方法や、実測された散乱パターンと求めた粒子分布から逆算した散乱パターンとの一致度が最もよい屈折率を選定する方法等が提唱されている。もちろんその他に、種々の既知の屈折率を有した例えば液体を用意しておき、その中に測定対象粒子を分散させ最も透明に近くなる液体の屈折率と近似する屈折率を、当該測定対象粒子の屈折率と推定する手法もある。
【特許文献１】
特開平０６−０７４８９２号公報
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら前者の方法は、この種の測定装置において簡単に実現することができるものの、分布の形状等によっては適応できない場合がある。
【０００４】
また後者の方法は、ノイズ等による不正確な情報が散乱パターンに含まれている場合に最適でない屈折率でも最適な一致度を示すおそれがあり、最終的に求まった粒子径分布を合わせた検証が必要となる場合がある。
【０００５】
さらに最後の方法のように直接的に屈折率を求める場合は、非常に手間がかかり、しかも前述した方法も含めてそれらに総じていえることであるが、求めた屈折率は、不正確であったり違ったものであったりするなど、信頼性に乏しい。
【０００６】
そこで本発明は、ＳＥＭや光学顕微鏡等のように、屈折率を求めずとも粒子径分布を測定できる装置を用いて、事前に測定対象粒子と同種のサンプル粒子についてその粒子径分布を測定するとともに、そのサンプル粒子に一定波長の光を照射して生じる散乱光を測定しておく一方、それら測定結果から直接的又は間接的に得られる測定結果情報を、仮設定した仮屈折率情報に基づき算出した対応する算出結果情報と比較可能とすることにより、その一致度によって前記仮屈折率情報から当該測定対象粒子の真の屈折率を求められるようにしたものであって、この種の粒子径分布測定装置において、粒子径分布測定に必要な屈折率を高い信頼性でかつ比較的簡便に求められるようにすることをその主たる課題としたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明に係る粒子径分布測定装置は、試料中の測定対象粒子に光を照射して生じた散乱光に関する情報である散乱光情報と、測定対象粒子の前記光に対する屈折率に関する情報である屈折率情報とを利用して粒子径分布に関する情報である粒子径分布情報を算出するものであって、仮設定された屈折率に関する情報である仮屈折率情報を受け付ける仮屈折率情報受付部と、粒子径分布情報が既知である測定対象粒子に光を照射して得られた実測散乱光情報を受け付ける実測散乱光情報受付部と、前記仮屈折率情報及び前記実測散乱光情報に基づいて仮想的な粒子径分布に関する情報である仮想粒子径分布情報を算出する仮想粒子径分布情報算出部と、前記仮想粒子径分布情報を前記測定対象粒子の既知である粒子径分布情報と比較可能に出力し、当該測定対象粒子の屈折率の設定を支援する屈折率設定支援部とを備えていることを特徴とする。
【０００８】
このようなものであれば、粒子屈折率が未知の場合でも、事前にＳＥＭや光学顕微鏡等を用いて知り得た粒子径分布情報を用いることにより、比較的簡便に適切な屈折率情報を求めることができる。そしてその屈折率情報は、既知の粒子径分布との比較により検証がなされた信頼性の極めて高いものとなる。また、これにより得られた屈折率情報に基づいて同種の他の粒子の粒子径分布をより正確に求めることができるため、例えば粒子径分布を検査して継続的に品質管理を行うような用途に、極めて好適なものとなる。
【０００９】
ここで「〜に関する情報」とは直接的にその対象を示す情報のみならず、その対象を間接的に指し示す情報、例えば演算の途中情報等も含む意味である。「比較可能に出力する」とは、同様の態様で印字や画面表示できるように出力するという意味で、より具体的には、例えばグラフとして重ね書きや並べた状態で表示したり、印字したりすることをいう。「受け付ける」とは、入力情報を受け付けたり、通信手段を介して情報を受信したり、あるいは内部で格納あるいは生成された情報を取得したりするという意味である。
【００１０】
上記発明と同様の作用効果を奏する別態様としては、仮設定された屈折率に関する情報である仮屈折率情報を受け付ける仮屈折率情報受付部と、粒子径分布情報が既知である測定対象粒子に光を照射して得られた実測散乱光情報を受け付ける実測散乱光情報受付部と、前記仮屈折率情報及び前記既知の粒子径分布情報に基づいて仮想的な散乱光に関する情報である仮想散乱光情報を算出する仮想散乱光情報算出部と、前記仮想散乱光情報を前記実測散乱光情報と比較可能に出力し、当該測定対象粒子の屈折率の設定を支援する屈折率設定支援部とを備えているものを挙げることができる。
【００１１】
屈折率を効率よく求めるための好適な具体的態様としては、前記仮屈折率情報受付部で複数の仮屈折率情報を受け付けるようにし、前記仮想粒子径分布情報算出部でそれら各仮屈折率情報に基づいてそれぞれ仮想粒子径分布情報を算出するようにするとともに、前記屈折率設定支援部において、前記各仮想粒子径分布情報を、前記測定対象粒子の既知である粒子径分布情報と比較可能に出力するようにしているものや、前記仮想散乱光情報算出部でそれら各仮屈折率情報に基づいてそれぞれ仮想散乱光情報情報を算出するようにするとともに、前記屈折率設定支援部において、前記各仮想散乱光情報を前記実測散乱光情報と比較可能に出力するようにしているものを挙げることができる。
【００１２】
屈折率の設定により寄与するためには、前記仮想粒子径分布情報と前記測定対象粒子の既知である粒子径分布情報と比較してその一致度を所定の算出式にしたがって算出する一致度算出部を更に備え、前記屈折率設定支援部が、その一致度算出部で算出した一致度を更に出力するようにしているものが好ましい。
【００１３】
仮屈折率を手動的に複数入力せずとも、自動的に仮屈折率を真の屈折率に近づけ、より簡単に所望の屈折率を得られるようにするには、仮設定された屈折率に関する情報である仮屈折率情報を受け付ける仮屈折率情報受付部と、粒子径分布情報が既知である測定対象粒子に光を照射して得られた実測散乱光情報を受け付ける実測散乱光情報受付部と、前記仮屈折率情報及び前記実測散乱光情報に基づいて、仮想的な粒子径分布に関する情報である仮想粒子径分布情報を算出する仮想粒子径分布情報算出部と、前記仮想粒子径分布情報と前記測定対象粒子の既知である粒子径分布情報と比較してその一致度を所定の算出式にしたがって算出する一致度算出部と、一致度を目標値に近づけるべく、算出された前記一致度に基づいて前記仮屈折率情報を変更する仮屈折率情報変更部とを備えているものが望ましい。
【００１４】
同様の作用効果を奏するものとしては、仮設定された屈折率に関する情報である仮屈折率情報を受け付ける仮屈折率情報受付部と、粒子径分布情報が既知である測定対象粒子に光を照射して得られた実測散乱光情報を受け付ける実測散乱光情報受付部と、前記仮屈折率情報及び前記既知の粒子径分布情報に基づいて、仮想的な散乱光に関する情報である仮想散乱光情報を算出する仮想散乱光情報算出部と、前記仮想散乱光情報を前記実測散乱光情報布情報と比較してその一致度を所定の算出式にしたがって算出する一致度算出部と、一致度を目標値に近づけるべく、算出された前記一致度に基づいて前記仮屈折率情報を変更する仮屈折率情報変更部とを備えているものを挙げることができる。
【００１５】
本発明を適用してその作用効果が顕著となる具体例としては、前記散乱光情報が粒子に光を照射した際に生じる散乱光の強度の角度分布を示すものを挙げることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、各実施形態で対応する部材には同一の符号を付すこととする。
＜第１実施形態＞
【００１７】
本実施形態に係る粒子径分布測定装置１は、粒子に光を照射した際に生じる散乱光の散乱パターン（散乱光強度の角度分布）が、Ｍｉｅ散乱理論から粒子径によって定まることを利用し、前記散乱パターンを検出することによって粒子径分布を測定するようにしたものである。具体的にこのものは、図１に模式的に示すように、測定対象粒子を溶媒中に分散させてなる試料を収容するセル２と、そのセル２にコヒーレントな光Ｌを照射する光源（例えばＨｅ−Ｎｅレーザ）７と、前記セル２の周囲に配置され、レーザ光Ｌを照射されて発生した散乱光及び／又は回折光（以下散乱光という）ＬＳを受光し、その強度に応じた電気信号である散乱光強度信号を出力する複数の検出器３と、これら各検出器３から出力された散乱光強度信号を受信し、試料中の粒子径分布を算出する情報処理装置４とを備えている。なお同図中符号５は、光源から出た光の径を拡大するビーム拡大器であり、符号６は、検出器３の受光面に散乱光を集光するための凸レンズである。
【００１８】
前記情報処理装置４は、例えば処理速度や使い勝手、保守等の観点から、パソコン等の汎用コンピュータと専用処理コンピュータとに物理的に分離して構成したものであって（もちろん一体でも構わない）、全体としての基本的な機器構成としては、図２に示すように、ＣＰＵ１０１に加え、入出力インタフェース１０２、記憶装置１０４（内部メモリ１０４１及び外部メモリ１０４２）等からなる本体４２と、プリアンプ４１１、マルチプレクサ４１２、ＡＤ変換器４１３等からなり前記各検出器３と前記本体４２との間に介在する信号変換器４１に加え、ディスプレイ４３や入力手段４４、プリンタ４５等を備えたものである。
【００１９】
しかして本実施形態では、前記記憶装置１０４に記憶させた所定のプログラムにしたがってＣＰＵ１０１やその周辺機器を作動させることにより、図３に示すように、この情報処理装置４に、仮設定された屈折率に関する情報である仮屈折率情報を受け付ける仮屈折率情報受付部Ｆ１と、粒子径分布情報が既知である測定対象粒子に光を照射して得られた実測散乱光情報を受け付ける実測散乱光情報受付部Ｆ２と、前記仮屈折率情報及び前記実測散乱光情報に基づいて仮想的な粒子径分布に関する情報である仮想粒子径分布情報を算出する仮想粒子径分布情報算出部Ｆ３と、前記仮想粒子径分布情報を、前記測定対象粒子の既知である粒子径分布情報と比較可能に出力し、当該測定対象粒子の屈折率の設定を支援する屈折率設定支援部Ｆ４と、前記仮想粒子径分布情報を前記測定対象粒子の既知である粒子径分布情報と比較しその一致度を所定の算出式にしたがって算出する一致度算出部Ｆ６等としての機能を備えさせている。
【００２０】
以下、図３、図４を参照しつつ、これら各部の詳細説明を本装置１の動作説明を兼ねて行う。
【００２１】
まず、屈折率未知の測定対象粒子について、ＳＥＭや光学顕微鏡等のように、屈折率を求めずとも粒子径分布を測定できる装置を用いて、事前にその粒子径分布を求め、既知のものとしておく。そしてその既知粒子径分布に関する情報をその測定対象粒子の種類を識別するための種類識別子に関連づけて、前記記憶装置１０４における定常的又は一時的な記憶領域に設定してある既知粒子径分布情報格納部Ｄ１に予め格納しておく。
【００２２】
次に当該測定対象粒子を水等の溶媒中に分散させた試料によって前記セル２を充満した後、レーザ光Ｌを当該試料に照射する。レーザ光Ｌは試料中にある測定対象粒子で散乱して散乱光ＬＳとなり、その散乱光ＬＳが前記各検出器３で検出されて散乱光強度信号として出力される。
【００２３】
前記各検出器３から出力された散乱光強度信号は、前記信号変換器４１を介して、前記入出力インタフェース１０２に送信され、この入出力インタフェース１０２を利用して構成した実測散乱光情報受付部Ｆ２が、それら散乱光強度信号を、散乱光強度の角度分布を示す実測散乱光情報として受け付ける（ステップＳＴ０１）。また、この実測散乱光情報受付部Ｆ２は、受け付けた実測散乱光情報を、前記記憶装置１０４における定常的又は一時的な記憶領域に設定してある実測散乱光情報格納部Ｄ２に前記種類識別子と関連づけて格納する。
【００２４】
その一方、ディスプレイ４３上で、オペレータに対し仮の屈折率の入力を促す画面を表示しておく。具体的に屈折率ｎは、ｎ’＋ｉｋという複素数で表されるため、ｎ’とｋとを入力できるようにしておく。しかしてその画面上でオペレータによる任意入力あるいは選択入力によって仮屈折率が設定されると、これを仮屈折率情報受付部Ｆ１が仮屈折率情報として受け付け（ステップＳＴ０２）、前記記憶装置１０４における定常的又は一時的な記憶領域に設定してある仮屈折率情報格納部Ｄ３に前記種類識別子と関連づけて格納する。
【００２５】
次に仮想粒子径分布情報算出部Ｆ３が、前記仮屈折率情報及び前記実測散乱光情報を取得し、これらに基づいて仮想的な粒子径分布に関する情報である仮想粒子径分布情報を算出する（ステップＳＴ０３）。またこの仮想粒子径分布情報は、図示しない仮想粒子径分布情報格納部に格納される。
【００２６】
その後、一致度算出部Ｆ６が、前記仮想粒子径分布情報と既知粒子径分布情報とを取得し、それらの分布の一致度を算出する（ステップＳＴ０４）。一致度としては、例えば、差分値や比、差の絶対値、あるいは差を２乗して得られる値等をパラメータとするものが考えられる。
【００２７】
一方、屈折率設定支援部Ｆ４は、前記仮想粒子径分布情報と粒子径分布情報とを取得し、オペレータが両者の分布形状の違いを視覚的かつ直感的に判断できるように、例えば、それら情報から求められる分布グラフを画面上に同時に重ねて表示する（ステップＳＴ０５）とともに、前記一致度をも表示する（ステップＳＴ０６）。
【００２８】
したがってこのようなものであれば、オペレータが、重ね書きされた分布グラフや一致度から、例えば設定した仮屈折率が不適当であると判断した場合には、再度仮屈折率の入力を行い、これを複数回繰り返すことにより、容易に適切な屈折率を設定することができる。また、最終設定されたその屈折率は、既知の粒子径分布との比較により検証がなされた信頼性の極めて高いものとなる。そしてこれにより得られた屈折率に基づいて同種の他の粒子の粒子径分布をより正確に求めることができるため、例えば粒子径分布を検査して継続的に品質管理を行うような用途に、極めて好適なものとなる。
【００２９】
なお、図５ステップＳＴ１１〜ＳＴ１６に示すように、前記仮屈折率情報受付部Ｆ１で複数の仮屈折率情報を並列して受け付け可能に、あるいは自動的に複数生成可能に構成し、前記仮想粒子径分布情報算出部Ｆ３でそれら各仮屈折率情報に基づいてそれぞれ仮想粒子径分布情報を算出させるともに、前記屈折率設定支援部Ｆ４において前記各仮想粒子径分布情報を前記既知粒子径分布情報と比較可能に出力するようにしてもよい。
【００３０】
このようにすれば、単一の仮屈折率情報を都度入力することに比べ、その入力の手間が省ける上、複数の仮屈折率情報からそれぞれ算出された仮想粒子径分布を一挙に比較できるので、仮屈折率情報の変化による粒子径分布の変化の傾向をより明確に把握することができ、所望の屈折率の設定をさらに迅速かつ簡便に行うことができる。
＜第２実施形態＞
【００３１】
本実施形態にかかる粒子径分布測定装置１は、前記第１実施形態のものと比べて、情報処理装置４の機能部分が異なるだけで、ハードウェア構成は同一であるため、その差異部分について重点的に説明する。
【００３２】
すなわち、この第２実施形態における情報処理装置４は、図６に示すように、機能構成として前記各部に加え、算出された前記一致度に基づいて前記仮屈折率情報を変更する仮屈折率情報変更部Ｆ７をさらに備えている。
【００３３】
具体的にこの仮屈折率情報変更部Ｆ７の機能及びこれを加えたことによって生じる各部機能の説明を、図６、図７を参照しつつ、本装置１の動作説明を兼ねて以下に行う。
【００３４】
第１実施形態同様、まず、屈折率未知の測定対象粒子について事前にその粒子径分布を求め、既知のものとしておく。そしてその既知粒子径分布に関する情報をその測定対象粒子の種類を識別するための種類識別子に関連づけて予め前記既知粒子径分布情報格納部Ｄ１に格納しておく。
【００３５】
次にレーザ光Ｌを試料に照射し、その散乱光ＬＳを前記各検出器３で検出する。
【００３６】
前記各検出器３から出力された散乱光強度信号は前記信号変換器４１を介して前記入出力インタフェース１０２に送信され、この入出力インタフェース１０２を利用して構成した実測散乱光情報受付部Ｆ２が、それら散乱光強度信号を散乱光強度の角度分布を示す実測散乱光情報として受け付ける（ステップＳＴ２１）。また、この実測散乱光情報受付部Ｆ２は、受け付けた実測散乱光情報を、前記実測散乱光情報格納部Ｄ２に前記種類識別子と関連づけて格納する。
【００３７】
その一方で、オペレータに対し仮屈折率の初期値を入力する画面を表示しておき、その画面上でオペレータによる任意入力あるいは選択入力によって初期仮屈折率が設定されると、これを仮屈折率情報受付部Ｆ１が初期仮屈折率情報として受け付け（ステップＳＴ２２）、前記仮屈折率情報格納部Ｄ３に前記種類識別子と関連づけて格納する。
【００３８】
次に仮想粒子径分布情報算出部Ｆ３が、前記仮屈折率情報及び前記実測散乱光情報を取得し、これらに基づいて仮想的な粒子径分布に関する情報である仮想粒子径分布情報を算出する（ステップＳＴ２３）。
【００３９】
そして一致度算出部Ｆ６が、前記仮想粒子径分布情報と既知粒子径分布情報とを取得し、それらの分布の一致度を算出する（ステップＳＴ２４）。
【００４０】
次に仮屈折率情報変更部Ｆ７が、算出された前記一致度が許容範囲内であるかどうかを判断し（ステップＳＴ２６）、許容範囲外である場合には、一致度を許容範囲に近づけるべく、仮屈折率情報格納部Ｄ３に格納してある前記仮屈折率情報を変更する（ステップＳＴ２６）。具体的には、例えば非線形最小自乗法等を用いて前記ｎ、ｋの値を変更する。なお、許容範囲は、例えばオペレータの事前の入力等より予め図示しない許容範囲格納部に格納するなどしておけばよい。
かかるステップＳＴ２４〜ステップＳＴ２６を１又は複数回行い、前記一致度が許容範囲内になると、屈折率設定支援部Ｆ４が、そのときの仮想粒子径分布情報と既知粒子径分布情報とを取得し、オペレータが両者の分布形状の違いを視覚的かつ直感的に判断できるように、例えば、それら情報から求められる分布グラフを画面上に同時表示（重ね書き表示）するとともに、その際の前記一致度をも表示する（ステップＳＴ２７、ステップＳＴ２８）。
【００４１】
したがってこのようなものであれば、仮屈折率情報を手動で何度も入力せずとも、仮屈折率情報が自動的に更新されていくため、より簡単に所望の屈折率を得られ、オペレータの負担を軽減することができる。
【００４２】
なお、屈折率を自動選択する範囲、光の吸収があるかないかといったことを示す屈折率条件情報や、粒子が決して存在しない粒子径範囲や単峰性／複峰性といった粒子条件情報をも予め所定の記憶領域に格納しておき、前記仮屈折率情報変更の際に参照させるようにしてもよい。このようにすれば、より確実でかつ迅速な屈折率選定に寄与できる。
【００４３】
また、一致度算出毎に屈折率設定支援部Ｆ４でグラフや一致度を表示させ、都度オペレータに仮屈折率情報自動変更の可否入力を求めるようにしてもよい。例えば、一致度が数値的にはよいながらも仮想粒子径分布グラフが凹凸を有して既知粒子径分布グラフと形状的に一致していない場合があり、そのような場合には、一致度がそれよりも多少低くとも、グラフ形状のより合致するものの屈折率を適正であるとオペレータが判断する場合があるからである。
＜第３実施形態＞
【００４４】
本実施形態にかかる粒子径分布測定装置１は、前記第１実施形態のものと情報処理装置４の機能部分が異なるだけで、ハードウェア構成は同一であるため、その差異部分について重点的に説明する。
【００４５】
この実施形態の情報処理装置４は、図８に示すように、前記記憶装置１０４に記憶させた所定のプログラムにしたがってＣＰＵ１０１やその周辺機器を作動させることによって、仮設定された屈折率に関する情報である仮屈折率情報を受け付ける仮屈折率情報受付部Ｆ１と、粒子径分布情報が既知である測定対象粒子にレーザ光Ｌを照射して得られた実測散乱光情報を受け付ける実測散乱光情報受付部Ｆ２と、前記仮屈折率情報及び前記既知の粒子径分布情報に基づいて仮想的な散乱光に関する情報である仮想散乱光情報を算出する仮想散乱光情報算出部Ｆ５と、前記仮想散乱光情報を前記実測散乱光情報と比較可能に出力し、当該測定対象粒子の屈折率の設定を支援する屈折率設定支援部Ｆ４と、前記仮想散乱光情報を前記実測散乱光情報と比較しその一致度を所定の算出式にしたがって算出する一致度算出部Ｆ６等としての機能を備えるものである。
【００４６】
これら各部の詳細説明を本装置１の動作説明を兼ねて、図８、図９を参照しつつ、以下に行う。
【００４７】
第１実施形態同様、まず、屈折率未知の測定対象粒子について事前にその粒子径分布を求め、既知のものとしておく。そしてその既知粒子径分布に関する情報をその測定対象粒子の種類を識別するための種類識別子に関連づけて予め既知粒子径分布情報格納部Ｄ１に格納しておく。
【００４８】
次にレーザ光Ｌを試料に照射し、その散乱光ＬＳを前記各検出器３で検出する。
【００４９】
前記各検出器３から出力された散乱光強度信号は、前記信号変換器４１を介して前記入出力インタフェース１０２に送信される。そしてそれら散乱光強度信号を前記入出力インタフェース１０２を利用して構成した実測散乱光情報受付部Ｆ２が、散乱光強度の角度分布を示す実測散乱光情報として受け付け（ステップＳＴ３１）、前記実測散乱光情報格納部Ｄ２に前記種類識別子と関連づけて格納する。
【００５０】
その一方、ディスプレイ４３上で、オペレータに対し仮の屈折率の入力を促す画面を表示しておく。具体的に屈折率ｎは、ｎ’＋ｉｋという複素数で表されるため、ｎ’とｋとを入力できるようにしておく。しかしてその画面上でオペレータによる任意入力あるいは選択入力によって仮屈折率が設定されると、これを仮屈折率情報として前記仮屈折率情報受付部Ｆ１が受け付け（ステップＳＴ３２）、前記仮屈折率情報格納部Ｄ３に前記種類識別子と関連づけて格納する。
【００５１】
次に仮想散乱光情報算出部Ｆ５が、前記仮屈折率情報及び前記既知粒子径分布情報を取得し、それらに基づいて仮想的な散乱光に関する情報である仮想散乱光情報を算出する（ステップＳＴ３３）。
【００５２】
その後、一致度算出部Ｆ６が、前記実測散乱光情報と前記仮想散乱光情報とを取得し、それらの散乱パターン、すなわち散乱光強度の角度分布の一致度を算出する（ステップＳＴ３４）。一致度としては、例えば、差分値や比、差の絶対値、あるいは差を２乗して得られる値等をパラメータとするものが考えられる。
【００５３】
一方、屈折率設定支援部Ｆ４も、前記実測散乱光情報と前記仮想散乱光情報とを取得し、オペレータが両者の散乱パターンの違いを視覚的かつ直感的に判断できるように、例えば、それら情報から求められる散乱パターングラフを画面上に同時表示（重ね書き表示）するとともに、前記一致度をも表示する（ステップＳＴ３５、ステップＳＴ３６）。
【００５４】
したがってこのようなものであれば、オペレータが、重ね書きされた散乱パターングラフや一致度から、例えば設定した仮屈折率が不適当であると判断した場合には、再度仮屈折率の入力を行い、これを複数回繰り返すことにより、容易に適切な屈折率を設定することができる。また、最終設定されたその屈折率は、既知の粒子径分布との比較により検証がなされた信頼性の極めて高いものとなる。そしてこれにより得られた屈折率に基づいて同種の他の粒子の粒子径分布をより正確に求めることができるため、例えば粒子径分布を検査して継続的に品質管理を行うような用途に、極めて好適なものとなる。
【００５５】
なお、図１０ステップＳ４１〜ＳＴ４６に示すように、前記仮屈折率情報受付部Ｆ１で複数の仮屈折率情報を並列して受け付け可能に構成し、前記仮想散乱光情報算出部Ｆ５でそれら各仮屈折率情報に基づいてそれぞれ仮想散乱光情報を算出させるとともに、前記屈折率設定支援部Ｆ４において、前記各仮想散乱光情報を前記実測散乱光情報と比較可能に出力するようにしてもよい。
【００５６】
このようにすれば、単一の仮屈折率情報を都度入力することに比べ、その入力の手間が省ける上、複数の仮屈折率情報からそれぞれ算出された仮想散乱光情報を一挙に比較できるので、仮屈折率情報の変化による散乱光の変化の傾向をより明確に把握することができ、所望の屈折率の設定をさらに迅速かつ簡便に行うことができる。
＜第４実施形態＞
【００５７】
本実施形態にかかる粒子径分布測定装置１は、前記第３実施形態のものと情報処理装置４の機能部分が異なるだけで、ハードウェア構成は同一であるため、その差異部分について重点的に説明する。
【００５８】
すなわち、この第４実施形態における情報処理装置４は、図１１に示すように、機能構成として前記第４実施形態における各部に加え、算出された前記一致度に基づいて前記仮屈折率情報を変更する仮屈折率情報変更部Ｆ７をさらに備えている。
【００５９】
具体的にこの仮屈折率情報変更部Ｆ７の機能及びこれを加えたことによって生じる各部機能の説明を、本装置１の動作説明を兼ねて図１１、図１２を参照しつつ、以下に行う。
【００６０】
第３実施形態同様、まず、屈折率未知の測定対象粒子について事前にその粒子径分布を求め、既知のものとしておく。そしてその既知粒子径分布に関する情報をその測定対象粒子の種類を識別するための種類識別子に関連づけて予め既知粒子径分布情報格納部Ｄ１に格納しておく。
【００６１】
次にレーザ光Ｌを試料に照射し、測定対象粒子で散乱した散乱光を前記各検出器３で検出させる。
【００６２】
前記各検出器３から出力された散乱光強度信号は、前記信号変換器４１を介して、前記入出力インタフェース１０２に送信される。そして、この入出力インタフェース１０２を利用して構成した実測散乱光情報受付部Ｆ２が、それら散乱光強度信号を散乱光強度の角度分布を示す実測散乱光情報として受け付け（ステップＳＴ５１）、前記実測散乱光情報格納部Ｄ２に前記種類識別子と関連づけて格納する。
【００６３】
その一方で、オペレータに対し初期値である仮の屈折率を入力する画面を表示しておく。しかしてその画面上でオペレータによる任意入力あるいは選択入力によって初期仮屈折率が設定されると、これを仮屈折率情報受付部Ｆ１が受け付け（ステップＳＴ５２）、前記仮屈折率情報格納部Ｄ３に仮屈折率情報として前記種類識別子と関連づけて格納する。
【００６４】
次に仮想散乱光情報算出部Ｆ５が、前記仮屈折率情報及び前記既知粒子径分布情報を取得し、それらに基づいて仮想的な散乱光に関する情報である仮想散乱光情報を算出する（ステップＳＴ５３）。
【００６５】
その後、一致度算出部Ｆ６が、前記実測散乱光情報と前記仮想散乱光情報とを取得し、それらの散乱パターン、すなわち散乱光強度の角度分布の一致度を算出する（ステップＳＴ５４）。一致度としては、例えば、差分値や比、差の絶対値、あるいは差を２乗して得られる値等をパラメータとするものが考えられる。
【００６６】
次に仮屈折率情報変更部Ｆ７が、算出された前記一致度が許容範囲内であるかどうか判断し（ステップＳＴ５５）、許容範囲外である場合には、一致度を許容範囲に近づけるべく、仮屈折率情報格納部Ｄ３に格納してある前記仮屈折率情報を変更する。具体的には、例えば非線形最小自乗法等を用いて前記ｎ、ｋの値を変更する（ステップＳＴ５６）。そして再度、仮想散乱光情報算出部Ｆ５、一致度算出部Ｆ６による演算がなされて、算出された前記一致度が許容範囲内であるかどうかが自動判断される。なお、許容範囲は、例えばオペレータの事前の入力より予め図示しない許容範囲格納部に格納するなどしておけばよい。
【００６７】
かかるステップＳＴ５３〜ＳＴ５６の動作を１又は複数回繰り返し行い、前記一致度が許容範囲内になると、屈折率設定支援部Ｆ４が、そのときの仮想散乱光情報と実測散乱光情報とを取得し、オペレータが両者の散乱パターン形状の違いを視覚的かつ直感的に判断できるように、例えば、それら情報から求められる散乱パターングラフを画面上に同時表示（重ね書き表示）するとともに、その際の前記一致度を表示する（ステップＳＴ５７、ＳＴ５８）。
【００６８】
したがってこのようなものであれば、仮屈折率情報を手動で何度も入力せずとも、仮屈折率情報が自動的に更新されていくため、より簡単に所望の屈折率を得られ、オペレータの負担を軽減することができる。
【００６９】
なお、第２実施形態同様、屈折率を自動選択する範囲、光の吸収があるかないかといったことを示す屈折率条件情報や、粒子が決して存在しない粒子径範囲や単峰性／複峰性といった粒子条件情報をも予め所定の記憶領域に格納しておき、前記仮屈折率情報変更の際に参照させるようにしてもよい。確実かつ迅速な屈折率選定に寄与できるからである。
【００７０】
また、一致度算出毎に屈折率設定支援部Ｆ４でグラフや一致度を表示させ、都度オペレータに仮屈折率情報自動変更の可否入力を求めるようにしてもよい。第２実施形態同様、グラフ形状から一致度がより低くとも、その屈折率を適正であるとオペレータが判断する場合があるからである。
【００７１】
その他本発明は、上記図示例に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００７２】
【発明の効果】
以上に詳述したように、本発明によれば、粒子屈折率が未知の場合でも、事前にＳＥＭや光学顕微鏡等を用いて知り得た粒子径分布情報を用いることにより、比較的簡便に適切な屈折率情報を求めることができる。そしてその屈折率情報は、既知の粒子径分布との比較により検証がなされた信頼性の極めて高いものとなる。また、これにより得られた屈折率情報に基づいて同種の他の粒子の粒子径分布をより正確に求めることができるため、例えば粒子径分布を検査して継続的に品質管理を行うような用途に極めて好適なものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の各実施形態における動的散乱式粒子径分布測定装置の全体模式図。
【図２】本発明の各実施形態における情報処理装置の機器構成図。
【図３】本発明の第１実施形態における情報処理装置の要部機能構成図。
【図４】同実施形態における情報処理装置の動作を示すフローチャート。
【図５】同実施形態の変形例における情報処理装置の動作を示すフローチャート。
【図６】本発明の第２実施形態における情報処理装置の要部機能構成図。
【図７】同実施形態における情報処理装置の動作を示すフローチャート。
【図８】本発明の第３実施形態における情報処理装置の要部機能構成図。
【図９】同実施形態における情報処理装置の動作を示すフローチャート。
【図１０】同実施形態の変形例における情報処理装置の動作を示すフローチャート。
【図１１】本発明の第３実施形態における情報処理装置の要部機能構成図。
【図１２】同実施形態における情報処理装置の動作を示すフローチャート。
【符号の説明】
１・・・粒子径分布測定装置
Ｆ１・・・仮屈折率情報受付部
Ｆ２・・・実測散乱光情報受付部
Ｆ３・・・仮想粒子径分布情報算出部
Ｆ４・・・屈折率設定支援部
Ｆ５・・・仮想散乱光情報算出部
Ｆ６・・・一致度算出部
【図１】
2004184134.tif 000003
【図２】
2004184134.tif 000004
【図３】
2004184134.tif 000005
【図４】
2004184134.tif 000006
【図５】
2004184134.tif 000007
【図６】
2004184134.tif 000008
【図７】
2004184134.tif 000009
【図８】
2004184134.tif 000010
【図９】
2004184134.tif 000011
【図１０】
2004184134.tif 000012
【図１１】
2004184134.tif 000013
【図１２】
2004184134.tif 000014