(57)【要約】【課題】測定作業を簡易にでき、必要最低限の測定精度を確保できる粒子径分布測定装置及び粒子径分布測定方法を提供する。【解決手段】粒子径分布測定装置において、容器保持部１６は、内部に試料が収容された運搬用又は保存用の円筒状の試料容器Ｓを、そのまま保持する。また、照射前通過部１５にはスリット１５１が形成されている。スリット１５１は、幅方向の寸法Ｃが、上下方向の寸法Ｂよりも小さく形成される。そして、スリット１５１を通過した光は、試料容器Ｓの軸線Ａ上を通過する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に試料が収容された試料容器を、当該試料容器の軸線が一定方向に延びるようにして着脱可能に保持する容器保持部と、
前記容器保持部に保持された試料容器内の試料に対して光を照射する光源部と、
前記容器保持部と前記光源部との間に配置され、前記光源部からの光を通過させるスリットが形成された照射前通過部と、
前記スリットを通過した光の光軸上に配置され、試料で回折及び散乱した光を受光する複数の受光素子を有する検出部と、
各受光素子における受光強度に基づいて、各粒子径における粒子量を表す粒子径分布データを算出するデータ処理部とを備え、
前記照射前通過部の前記スリットは、前記軸線が延びる軸線方向に対して平行な方向の寸法が、前記軸線方向及び前記光軸の両方に対して直交する方向の寸法よりも大きく、かつ、当該スリットを通過した光が前記軸線上を通過するように形成されていることを特徴とする粒子径分布測定装置。
【請求項２】
内部に試料が収容された試料容器を、当該試料容器の軸線が一定方向に延びるようにして着脱可能に保持する容器保持部と、
前記容器保持部に保持された試料容器内の試料に対して、前記軸線上を通過するように光を照射する光源部と、
前記光源部からの光の光軸上に配置され、試料で回折及び散乱した光を受光する複数の受光素子を有する検出部と、
各受光素子における受光強度に基づいて、各粒子径における粒子量を表す粒子径分布データを算出するデータ処理部と、
前記容器保持部の前記光源部に対する相対位置を前記軸線が延びる軸線方向に沿って移動させる移動機構とを備えることを特徴とする粒子径分布測定装置。
【請求項３】
前記容器保持部と前記検出部との間に配置され、試料で回折及び散乱した光が通過するスリットが形成された照射後通過部をさらに備え、
前記照射後通過部の前記スリットは、前記軸線が延びる軸線方向に対して平行な方向の寸法が、前記軸線方向及び前記光軸の両方に対して直交する方向の寸法よりも大きく、かつ、前記光軸の延びる方向に投影したときに前記軸線と重なることを特徴とする請求項１又は２に記載の粒子径分布測定装置。
【請求項４】
内部に試料が収容された運搬用又は保存用の円筒状の試料容器を、当該試料容器の軸線が一定方向に延びるようにして容器保持部で保持する容器保持ステップと、
保持された試料容器内の試料に対して光源部から光を照射し、試料で回折及び散乱した光を複数の受光素子によって受光する測定ステップと、
各受光素子における受光強度に基づいて、各粒子径における粒子量を表す粒子径分布データを算出するデータ処理ステップとを含むことを特徴とする粒子径分布測定方法。
【請求項５】
前記測定ステップでは、前記光源部から出射された光を、スリットを通過させてから試料に対して照射し、
前記スリットは、前記軸線が延びる軸線方向に対して平行な方向の寸法が、前記軸線方向及び前記スリットを通過した光の光軸の両方に対して直交する方向の寸法よりも大きく、かつ、前記スリットを通過した光が前記軸線上を通過するように形成されていることを特徴とする請求項４に記載の粒子径分布測定方法。
【請求項６】
前記測定ステップでは、前記軸線上を通過するように光を照射するとともに、前記容器保持部と前記光源部の間の相対位置を前記軸線が延びる軸線方向に沿って移動させることを特徴とする請求項４に記載の粒子径分布測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試料容器内の試料に対して光を照射し、試料で回折及び散乱した光を複数の受光素子によって受光する粒子径分布測定装置及び粒子径分布測定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、測定試料中に含まれる粒子の粒子径を測定する装置として、光源と、測定セルと、光電変換素子とを備える粒子径分布測定装置が知られている（例えば、下記特許文献１参照）。
【０００３】
この種の粒子径分布測定装置では、測定セルに試料が入れられた状態で、光源から測定セルに光が照射される。測定セルを通過した光は、光電変換素子に入射する。そして、光電変換素子に入射した光の強度に基づいて、試料に含まれる粒子の粒子径が算出される。
【０００４】
このような粒子径分布測定装置を用いて試料の測定を行う場合は、まず、試料が保存等されている試料容器から試料が取り出される。そして、その取り出された試料が測定セルに投入される。その後、測定セル内の試料に対して、上記した測定処理が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６２−１７５６４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のような従来の粒子径分布測定装置を用いた測定方法では、試料を試料容器から取り出し、その取り出した試料を測定セルに投入する作業が必要となり、作業が煩雑化するという不具合がある。一方で、試料中における凝集体（粗大粒子）の有無を判定するために粒子径分布測定装置を用いる場合には、それほど高い測定精度が必要とはならず、測定作業が簡易であることの方が重要視される場合もある。
【０００７】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、測定作業を簡易にでき、必要最低限の測定精度を確保できる粒子径分布測定装置及び粒子径分布測定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）本発明に係る粒子径分布測定装置は、容器保持部と、光源部と、照射前通過部と、検出部と、データ処理部とを備える。前記容器保持部は、内部に試料が収容された試料容器を、当該試料容器の軸線が一定方向に延びるようにして着脱可能に保持する。前記光源部は、前記容器保持部に保持された試料容器内の試料に対して光を照射する。前記照射前通過部は、前記容器保持部と前記光源部との間に配置され、前記光源部からの光を通過させるスリットが形成される。前記検出部は、前記スリットを通過した光の光軸上に配置され、試料で回折及び散乱した光を受光する複数の受光素子を有する。前記データ処理部は、各受光素子における受光強度に基づいて、各粒子径における粒子量を表す粒子径分布データを算出する。前記照射前通過部の前記スリットは、前記軸線が延びる軸線方向に対して平行な方向の寸法が、前記軸線方向及び前記光軸の両方に対して直交する方向の寸法よりも大きく、かつ、当該スリットを通過した光が前記軸線上を通過するように形成されている。
【０００９】
このような構成によれば、容器保持部は、内部に試料が収容された試料容器を着脱可能に保持する。
そのため、例えば、試料が収容された試料容器が運搬用又は保存用の試料容器であっても、試料を測定セルに移すことなく、試料容器をそのまま用いて試料を測定できる。
その結果、測定作業を簡易にできる。
【００１０】
また、照射前通過部のスリットは、軸線方向及び光軸の両方に対して直交する方向の寸法が、軸線方向に対して平行な方向の寸法よりも小さく形成される。そして、照射前通過部のスリットを通過した光は、試料容器の軸線上を通過する。
そのため、例えば、試料容器が円筒状に形成されている場合であっても、試料容器の外面に対して直角又は直角に近い状態で入射した光によって、試料を照射できる。
その結果、試料容器の形状に起因する測定精度の低下を抑制できる。
【００１１】
また、照射前通過部のスリットは、軸線方向に対して平行な方向の寸法が、軸線方向及び光軸の両方に対して直交する方向の寸法よりも大きく形成される。
そのため、試料に対する光の照射領域を十分に確保し、測定精度を向上できる。
これより、例えば、試料が収容された試料容器が円筒状に形成されている場合であっても、必要最低限の測定精度を確保できる。
【００１２】
（２）本発明に係る粒子径分布測定装置は、容器保持部と、光源部と、検出部と、データ処理部と、移動機構とを備える。前記容器保持部は、内部に試料が収容された試料容器を、当該試料容器の軸線が一定方向に延びるようにして着脱可能に保持する。前記光源部は、前記容器保持部に保持された試料容器内の試料に対して、前記軸線上を通過するように光を照射する。前記検出部は、前記光源部からの光の光軸上に配置され、試料で回折及び散乱した光を受光する複数の受光素子を有する。前記データ処理部は、各受光素子における受光強度に基づいて、各粒子径における粒子量を表す粒子径分布データを算出する。前記移動機構は、前記容器保持部の前記光源部に対する相対位置を前記軸線が延びる軸線方向に沿って移動させる。
【００１３】
このような構成によれば、容器保持部は、内部に試料が収容された試料容器を着脱可能に保持する。
そのため、例えば、試料が収容された試料容器が運搬用又は保存用の試料容器であっても、試料を測定セルに移すことなく、試料容器をそのまま用いて試料を測定できる。
その結果、測定作業を簡易にできる。
【００１４】
また、光源部は、試料容器の軸線上を通過するように光を照射する。
そのため、例えば、試料容器が円筒状に形成されている場合であっても、光源部から出射される光の領域が小さければ、試料容器の外面に対して直角又は直角に近い状態で入射する光によって、試料を照射できる。
その結果、試料容器の形状に起因する測定精度の低下を抑制できる。
【００１５】
また、移動機構は、容器保持部及び光源部の相対位置を軸線方向に沿って移動させる。
そのため、光源部から出射する光の領域が小さくても、試料に対する光の照射領域を十分に確保し、測定精度を向上できる。
これより、例えば、試料が収容された試料容器が円筒状に形成されている場合であっても、必要最低限の測定精度を確保できる。
【００１６】
（３）また、前記粒子径分布測定装置は、照射後通過部をさらに備えてもよい。前記照射後通過部は、前記容器保持部と前記検出部との間に配置され、試料で回折及び散乱した光が通過するスリットが形成される。前記照射後通過部の前記スリットは、前記軸線が延びる軸線方向に対して平行な方向の寸法が、前記軸線方向及び前記光軸の両方に対して直交する方向の寸法よりも大きく、かつ、前記光軸の延びる方向に投影したときに前記軸線と重なる。
【００１７】
このような構成によれば、照射後通過部のスリットは、軸線方向及び光軸の両方に対して直交する方向の寸法が、軸線方向に対して平行な方向の寸法よりも小さく形成される。そして、照射後通過部のスリットは、光軸の延びる方向に投影したときに試料容器の軸線と重なる。
そのため、例えば、試料容器が円筒状に形成されている場合であっても、試料容器の外面に対して直角又は直角に近い状態で通過した光に基づいて、測定データを得ることができる。
その結果、試料容器の形状に起因する測定精度の低下を抑制できる。
【００１８】
また、照射後通過部のスリットは、軸線方向に対して平行な方向の寸法が、軸線方向及び光軸の両方に対して直交する方向の寸法よりも大きく形成される。
そのため、試料で回折及び散乱した光を各受光素子に十分に入射させ、測定精度を向上できる。
【００１９】
さらに、照射後通過部のスリットを通過した光のみが各受光素子に入射することにより、外乱光が各受光素子に入射しにくい。そのため、測定データの基準となるベースラインを低くすることができ、測定精度を向上できる。
これより、例えば、試料が収容された試料容器が円筒状に形成されている場合であっても、必要最低限の測定精度を確保できる。
【００２０】
（４）本発明に係る粒子径分布測定方法は、容器保持ステップと、測定ステップと、データ処理ステップとを含む。前記容器保持ステップでは、内部に試料が収容された運搬用又は保存用の円筒状の試料容器を、当該試料容器の軸線が一定方向に延びるようにして容器保持部で保持する。前記測定ステップでは、保持された試料容器内の試料に対して光源部から光を照射し、試料で回折及び散乱した光を複数の受光素子によって受光する。前記データ処理ステップでは、各受光素子における受光強度に基づいて、各粒子径における粒子量を表す粒子径分布データを算出する。
【００２１】
このような方法によれば、容器保持ステップでは、内部に試料が収容された運搬用又は保存用の円筒状の試料容器を、容器保持部で保持する。
そのため、試料を測定セルに移すことなく、試料容器をそのまま用いて試料を測定できる。
その結果、測定作業を簡易にできる。
よって、試料に対する不純物の混入を防ぐことができ、測定データの誤差を少なくできる。
【００２２】
（５）また、前記測定ステップでは、前記光源部から出射された光を、スリットを通過させてから試料に対して照射してもよい。前記スリットは、前記軸線が延びる軸線方向に対して平行な方向の寸法が、前記軸線方向及び前記スリットを通過した光の光軸の両方に対して直交する方向の寸法よりも大きく、かつ、前記スリットを通過した光が前記軸線上を通過するように形成されている。
【００２３】
（６）また、前記測定ステップでは、前記軸線上を通過するように光を照射するとともに、前記容器保持部と前記光源部の間の相対位置を前記軸線が延びる軸線方向に沿って移動させてもよい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、試料を測定セルに移すことなく、試料容器をそのまま用いて試料を測定できるため、測定作業を簡易にできる。また、本発明によれば、試料容器の形状に起因する測定精度の低下を抑制でき、試料に対する光の照射領域を十分に確保できるため、必要最低限の測定精度を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る粒子径分布測定装置の構成例を示した概略図である。
【図２】図１の照射前通過部、容器保持部及び照射後通過部を示した平面図である。
【図３】図１の照射前通過部、容器保持部及び照射後通過部を示した斜視図である。
【図４Ａ】方形の測定セルを用いて試料を測定した場合における粒子径分布データの一例を示した図である。
【図４Ｂ】試料容器を用いて試料を測定した場合における粒子径分布データの一例を示した図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る光学測定装置の構成例を示した概略図である。
【図６】図５の照射前通過部、容器保持部及び照射後通過部を示した斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
１．粒子径分布測定装置の全体構成
図１は、本発明の第１実施形態に係る粒子径分布測定装置１の構成例を示した概略図である。この粒子径分布測定装置１は、試料に含まれる粒子群の粒子径と粒子量との関係を測定することにより、粒子径分布データを生成するためのものであり、試料の測定を行うための測定機構２と、Ａ／Ｄ変換器３と、通信部４と、データ処理部５とを備えている。
【００２７】
測定機構２は、光源部１１と、集光レンズ１２と、空間フィルタ１３と、コリメータレンズ１４と、照射前通過部１５と、容器保持部１６と、照射後通過部１７と、集光レンズ１８と、検出部１９とを備えている。
【００２８】
光源部１１は、例えば、レーザ光源からなる。光源部１１は、測定光としてのレーザ光を出射する。
【００２９】
集光レンズ１２は、光源部１１から出射される光の光軸Ｌ上に配置されており、かつ、光の照射方向において光源部１１の下流側に配置されている。光源部１１から出射された光は、集光レンズ１２に入射して集光される。
【００３０】
空間フィルタ１３は、光軸Ｌ上に配置されており、かつ、光の照射方向において集光レンズ１２の下流側に配置されている。集光レンズ１２から出射された光は、空間フィルタ１３を通過する。
【００３１】
コリメータレンズ１４は、光軸Ｌ上に配置されており、かつ、光の照射方向において空間フィルタ１３の下流側に配置されている。コリメータレンズ１４には、空間フィルタ１３を通過した光が入射される。コリメータレンズ１４は、入射される光を平行光として出射する。
【００３２】
照射前通過部１５は、光軸Ｌ上に配置されており、かつ、光の照射方向においてコリメータレンズ１４の下流側に配置されている。照射前通過部１５は、後述するように、コリメータレンズ１４から出射された光の一部を通過させ、残りの光を遮るスリット板により構成されている。
【００３３】
容器保持部１６は、後述するように、内部に試料が収容された試料容器Ｓを着脱可能に保持する。容器保持部１６に保持された試料容器Ｓは、光軸Ｌ上に配置され、かつ、光の照射方向において照射前通過部１５の下流側に配置される。すなわち、試料容器Ｓと光源部１１との間に、照射前通過部１５が配置される。容器保持部１６に保持された試料容器Ｓには、照射前通過部１５を通過した光が入射される。
【００３４】
照射後通過部１７は、光軸Ｌ上に配置されており、かつ、容器保持部１６に試料容器Ｓが保持された状態では、光の照射方向において試料容器Ｓの下流側に配置されている。照射後通過部１７は、後述するように、試料容器Ｓを通過した光の一部を通過させ、残りの光を遮るスリット板により構成されている。
【００３５】
集光レンズ１８は、光軸Ｌ上に配置されており、かつ、光の照射方向において照射後通過部１７の下流側に配置されている。照射後通過部１７を通過した光は、集光レンズ１８に入射して集光される。
【００３６】
検出部１９は、光軸Ｌ上に配置されており、かつ、光の照射方向において集光レンズ１８の下流側に配置されている。すなわち、検出部１９と試料容器Ｓとの間に、照射後通過部１７が配置される。なお、光源部１１から出射される光の光軸Ｌは、コリメータレンズ１４を通過した光の光軸と同軸である。すなわち、検出部１９は、コリメータレンズ１４を通過した光の光軸上に配置されている。検出部１９は、試料からの光を検出するためのものであり、例えば、フォトダイオードアレイにより構成される。検出部１９は、例えば、互いに異なる半径を有するリング状又は半リング状の検出面が形成された複数（例えば、６４個）の受光素子１９１を、集光レンズ１８の光軸を中心として同心円状に配置することにより構成されている。各受光素子１９１には、それぞれの位置に応じた角度で試料からの光が入射される。したがって、検出部１９の各受光素子１９１の検出信号は、入射角度に対応する光の強度を表すことになる。
【００３７】
Ａ／Ｄ変換器３は、検出部１９の各受光素子１９１から出力された検出信号を、アナログ信号からデジタル信号に変換する。
通信部４は、Ａ／Ｄ変換器３によってデジタル信号に変換された検出信号を、データ処理部５に対して出力する。
【００３８】
データ処理部５は、例えば、コンピュータにより構成されている。データ処理部５は、試料の粒子径分布を測定する際のデータを処理する。データ処理部５は、制御部２１と、操作部２２と、表示部２３と、記憶部２４とを備えている。
【００３９】
制御部２１は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を含む構成である。
操作部２２は、例えば、キーボード又はマウスを含む構成である。
表示部２３は、例えば、液晶表示器などにより構成されている。
記憶部２４は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）又はハードディスクなどにより構成される。
【００４０】
光源部１１、操作部２２、表示部２３及び記憶部２４には、制御部２１が電気的に接続されている。そして、制御部２１は、操作部２２からの電気信号を受け取るとともに、光源部１１及び表示部２３を制御する。また、制御部２１は、必要に応じて記憶部２４に対するデータの入出力を行う。
【００４１】
粒子径分布測定装置１において試料の測定を行う際は、ユーザは、まず、測定対象となる試料を収容した試料容器Ｓを容器保持部１６に装着する。このとき、試料容器Ｓは、軸線Ａが上下方向に沿うように、容器保持部１６に保持される。
そして、ユーザは、データ処理部５の操作部２２を操作することにより、測定を開始させる。これに伴い、制御部２１は、光源部１１を制御して、光源部１１から光を出射させる。
【００４２】
光源部１１から出射された光は、集光レンズ１２、空間フィルタ１３及びコリメータレンズ１４を通過することにより平行光になる。そして、平行光になった測定光の一部が、照射前通過部１５を通過して容器保持部１６が保持する試料容器Ｓに入射し、試料容器Ｓ内の試料に含まれる粒子群で回折及び散乱する。さらに、その回折及び散乱した光（回折散乱光）の一部が、照射後通過部１７を通過し、集光レンズ１８で集光されて検出部１９に受光される。
【００４３】
次いで、検出部１９は、各受光素子１９１に対応付けて、各受光素子１９１における受光強度に基づく検出信号を出力する。検出部１９から出力された検出信号は、Ａ／Ｄ変換器３及び通信部４を介して、データ処理部５に入力される。
【００４４】
さらに、データ処理部５において、制御部２１は、検出部１９の各受光素子１９１からの検出信号に基づいて光強度分布データを取得し、その光強度分布データを記憶部２４に記憶する。このとき得られる光強度分布データは、各受光素子１９１の素子番号に対応付けられた各受光素子１９１における受光強度を表している。各受光素子１９１に入射する光は、試料で回折及び散乱したときの角度（回折散乱角度）が異なる光であるため、制御部２１で取得される光強度分布データは、回折散乱角度と受光強度との関係を表すデータとなる。
【００４５】
そして、制御部２１は、記憶部２４に記憶されている光強度分布データに対して、所定の係数を用いて演算を行うことにより粒子径分布データを算出する。また、制御部２１は、その粒子径分布データを記憶部２４に記憶するとともに、算出した粒子径分布データを表示部２３に表示させる。
【００４６】
２．照射前通過部、容器保持部及び照射後通過部の具体的構成
図２は、図１の照射前通過部１５、容器保持部１６及び照射後通過部１７を示した平面図である。図３は、図１の照射前通過部１５、容器保持部１６及び照射後通過部１７を示した斜視図である。
【００４７】
照射前通過部１５には、スリット１５１が形成されている。スリット１５１は、光源部１１（図１参照）から出射される光の光軸Ｌに沿う方向である光軸方向に見たときの形状が略矩形状であって、上下方向に延びており、照射前通過部１５を厚み方向（光軸方向）に貫通している。図３に示すように、スリット１５１は、上下方向の寸法Ｂが、上下方向及び光軸方向の両方と直交する方向である幅方向の寸法Ｃよりも大きい。図２及び図３に示すように、光軸Ｌは、スリット１５１内を通っている。
【００４８】
スリット１５１の上下方向の寸法Ｂは、例えば、３ｍｍ以上、２０ｍｍ以下である。スリット１５１の幅方向の寸法Ｃは、例えば、１ｍｍ以上、３ｍｍ以下である。スリット１５１の上下方向の寸法Ｂとスリット１５１の幅方向の寸法Ｃとの比率は、例えば、１：１〜２０：１である。
【００４９】
図２及び図３に示すように、容器保持部１６には、凹部１６１が形成されている。凹部１６１は、容器保持部１６の上面から下方に向かって窪んでおり、平面視略円形状に形成されている。
【００５０】
容器保持部１６の軸線（図示せず）は、上下方向に沿っており、光軸Ｌと交差している。換言すれば、容器保持部１６の凹部１６１の中心は、上下方向に投影したときに、光軸Ｌと重なっている。また、容器保持部１６の凹部１６１には、試料の測定を行う際に、試料容器Ｓが装着される。
【００５１】
試料容器Ｓは、例えば、透光性を有する材料からなる。具体的には、試料容器Ｓは、内部に試料が収容された運搬用又は保存用の容器そのものであって、例えば、測定対象試料となる医薬品などを入れた透明ガラス容器である。さらに、本発明における運搬用又は保存用の容器は、注射針を装着していない注射器本体などを含む概念である。試料容器Ｓは、容器保持部１６に装着された状態において、上下方向に延びており、上端及び下端が閉塞された略円筒状に形成されている。試料容器Ｓの外径は、容器保持部１６の凹部１６１の内径と略同一、又は、容器保持部１６の凹部１６１の内径よりもわずかに小さい。
【００５２】
照射後通過部１７には、スリット１７１が形成されている。スリット１７１は、光軸方向に見たときの形状が略矩形状であって、上下方向に延びており、照射後通過部１７を厚み方向（光軸方向）に貫通している。図３に示すように、スリット１７１は、上下方向の寸法Ｄが、幅方向の寸法Ｅよりも大きい。図２及び図３に示すように、光軸Ｌは、スリット１７１内を通っている。
【００５３】
スリット１７１の上下方向の寸法Ｄは、例えば、３０ｍｍ以上、１００ｍｍ以下である。スリット１７１の幅方向の寸法Ｅは、例えば、１ｍｍ以上、５ｍｍ以下である。スリット１７１の上下方向の寸法Ｄとスリット１７１の幅方向の寸法Ｅとの比率は、例えば、６：１〜１００：１である。
このように、照射前通過部１５、容器保持部１６及び照射後通過部１７は光軸方向に並んでいる。
【００５４】
３．測定動作
図２及び図３に示すように、試料の測定の際は、試料容器Ｓは、容器保持部１６に装着される。すなわち、内部に試料が収容された運搬用又は保存用の試料容器Ｓが、容器保持部１６にそのまま装着される。具体的には、まず、試料容器Ｓは、軸線Ａが上下方向に沿う状態で、容器保持部１６の上方に配置される。そして、試料容器Ｓは、下方に向かって移動されて、その下端部が容器保持部１６の凹部１６１に嵌められる。これにより、試料容器Ｓは、軸線Ａが上下方向に延びる状態で、容器保持部１６に保持される（容器保持ステップ）。
【００５５】
この状態において、試料容器Ｓの軸線Ａと、容器保持部１６の軸線（図示せず）とは同軸上に位置している。また、光軸方向に投影したときに、照射前通過部１５のスリット１５１、試料容器Ｓの軸線Ａ、及び、照射後通過部１７のスリット１７１は、重なっている。
そして、光源部１１（図１参照）から光が照射されると、照射前通過部１５に平行光となった光が入射する。
【００５６】
すると、光の一部は、照射前通過部１５のスリット１５１を通過し、残りの光は照射前通過部１５によって遮られる。スリット１５１を通過した光は、平行光の状態で、容器保持部１６に保持された試料容器Ｓに入射する。
【００５７】
具体的には、試料容器Ｓには、光軸方向に見たときに、スリット１５１の形状と同一である照射領域に光が入射する。また、光は、試料容器Ｓにおける幅方向中央部に照射される。すなわち、光は、試料容器Ｓの外面に対して直角又は直角に近い状態で入射する。
【００５８】
次いで、光は、試料容器Ｓ内において、試料に含まれる粒子群で回折及び散乱する。その回折及び散乱した光（回折散乱光）は、試料容器Ｓの外面を通過して、照射後通過部１７に入射する。このとき、光は、試料容器Ｓの軸線Ａを通過する。
すると、光の一部は、照射後通過部１７のスリット１７１を通過し、残りの光は照射後通過部１７によって遮られる。スリット１７１は上下方向には大きく開いており、左右方向にはあまり開いていないので、試料容器Ｓ内にある粒子群によって散乱された光のうち上下方向に散乱された光のみがスリット１７１を通過し、検出部１９に到達することになる。
【００５９】
具体的には、試料容器Ｓの幅方向中央部を通過した光が、スリット１７１を通過する。すなわち、試料容器Ｓの外面に対して直角又は直角に近い状態で通過した光がスリット１７１を通過する。
さらに、スリット１７１を通過した光である回折散乱光は、検出部１９（図１参照）に入射し、各受光素子１９１に受光される（測定ステップ）。
【００６０】
そして、上記したように、検出部１９からの検出信号が、データ処理部５（図１参照）に入力される。また、データ処理部５において、各受光素子１９１における受光強度に基づいて、試料に含まれる各粒子径における粒子量を表す粒子径分布データが算出される（データ処理ステップ）。
【００６１】
図４Ａは、方形の測定セルを用いて試料を測定した場合における粒子径分布データの一例を示した図である。詳しくは、図４Ａでは、光軸方向に沿った断面が矩形状である方形の測定セルに試料を充填し、その外面に対して直角に光が入射するようにして試料を測定した場合の粒子径分布データの一例が示されている。
【００６２】
図４Ａに示す粒子径分布データでは、微小な粒子群に対応するピークＰ１１だけでなく、試料中に生じている粗大粒子（凝集体）に対応するピークＰ１２も表れている。このように、方形の測定セルを用いた場合には、微小な粒子群に対応するピークＰ１１と、凝集体に対応するピークＰ１２とを、粒子径分布データ上で明確に区別することができる。
【００６３】
図４Ｂは、試料容器Ｓを用いて試料を測定した場合における粒子径分布データの一例を示した図である。詳しくは、図４Ｂでは、光軸方向に沿った断面が円形状である試料容器Ｓに、図４Ａに示す粒子径分布データを算出した際の試料と同一の試料を収容して粒子径分布測定装置１に装着した場合の粒子径分布データの一例が示されている。
【００６４】
図４Ｂに示す粒子分布データでは、図４Ａに示した粒子径分布データほど明確ではないが、微小な粒子群に対応するピークＰ２１と、凝集体に対応するピークＰ２２とが区別できる程度に表れている。なお、ピークＰ２１は、ピークＰ１１（図４Ａ参照）に対応しており、ピークＰ２２は、ピークＰ１２（図４Ａ参照）に対応している。
一般的に、レーザ回折・散乱式粒度分布測定装置において、円筒形の試料セルを使用した場合には、方形の測定セルを使用した場合に比べて粒度の分解能が低下することが知られている。しかし、上記の例のように、円筒状の試料容器Ｓを用いたとしても試料中の粗大粒子（凝集体）を確認するための必要最低限の測定精度が確保される。さらに別の利点として、円筒状の試料容器Ｓは、方形の測定セルに比べて耐圧性が高いため、試料に圧力をかけた状態でも粒子径分布の測定を良好に行うことができる。
【００６５】
４．作用効果
（１）本実施形態では、図３に示すように、内部に試料が収容された運搬用又は保存用の円筒状の試料容器Ｓを、容器保持部１６で保持する。
そのため、試料を測定セルに移すことなく、試料容器Ｓをそのまま用いて試料を測定できる。
その結果、測定作業を簡易にできる。
よって、試料移し替えに伴う予想できないリスクを低減することができるとともに、試料に対する不純物の混入を防ぐことができ、測定データの誤差を少なくできる。
【００６６】
また、照射前通過部１５のスリット１５１は、幅方向の寸法Ｃが、上下方向の寸法Ｂよりも小さく形成される。そして、スリット１５１を通過した光は、試料容器Ｓの軸線Ａ上を通過する。
そのため、円筒状に形成されている試料容器Ｓの外面に対して直角又は直角に近い状態で入射した光によって、試料を照射できる。
その結果、試料容器Ｓの形状に起因する測定精度の低下、具体的には、試料容器Ｓに入射する際の光の屈折に起因する測定精度の低下を抑制できる。
【００６７】
また、照射前通過部１５のスリット１５１は、上下方向の寸法Ｂが、幅方向の寸法Ｃよりも大きく形成される。
そのため、試料に対する光の照射領域を十分に確保し、測定精度を向上できる。
これより、試料容器Ｓが円筒状に形成されていても、必要最低限の測定精度を確保できる。
【００６８】
（２）また、本実施形態では、図３に示すように、照射後通過部１７のスリット１７１は、幅方向の寸法Ｅが、上下方向の寸法Ｄよりも小さく形成される。そして、スリット１７１は、光軸方向に投影したときに試料容器Ｓの軸線Ａと重なる。
そのため、試料容器Ｓが円筒状に形成されていても、試料容器Ｓの外面に対して直角又は直角に近い状態で通過した光に基づいて、測定データを得ることができる。
その結果、試料容器Ｓの形状に起因する測定精度の低下、具体的には、試料容器Ｓを通過する際の光の屈折に起因する測定精度の低下を抑制できる。
【００６９】
また、スリット１７１は、上下方向の寸法Ｄが、幅方向の寸法Ｅよりも大きく形成される。
そのため、試料で回折及び散乱した光を各受光素子１９１に十分に入射させ、測定精度を向上できる。
【００７０】
さらに、スリット１７１を通過した光のみが各受光素子１９１に入射することにより、外乱光が各受光素子１９１に入射しにくい。そのため、測定データの基準となるベースラインを低くすることができ、測定精度を向上できる。
これより、試料容器Ｓが円筒状に形成されていても、必要最低限の測定精度を確保できる。
【００７１】
５．第２実施形態
図５及び図６を参照して、本発明の第２実施形態を説明する。なお、以下において、上記した第１実施形態と同様の構成には同様の符号を付し、その説明を省略する。
【００７２】
（１）粒子径分布測定装置の構成
上記した第１実施形態では、容器保持部１６は、粒子径分布測定装置１内に固定されて配置されている。そして、その固体されている容器保持部１６に試料容器Ｓを装着して、光源部１１から光を照射して試料を測定する。
【００７３】
対して、第２実施形態では、図５及び図６に示すように、容器保持部１６は、粒子径分布測定装置１内において上下方向に沿って移動可能に構成されている。そして、容器保持部１６に試料容器Ｓを装着した状態で、容器保持部１６を上下方向に沿って移動させながら、光源部１１から光を照射して試料を測定する。
【００７４】
また、粒子径分布測定装置１は、照射前通過部１５（図１参照）及び照射後通過部１７（図１参照）に代えて、照射前通過部３１及び照射後通過部３２を備えるとともに、移動機構３３をさらに備えている。
【００７５】
図６に示すように、照射前通過部３１には、穴３１１が形成されている。
穴３１１は、光軸方向に見たときの形状が略矩形状又は略円形状の小穴であって、照射前通過部３１を厚み方向（光軸方向）に貫通している。光軸Ｌは、穴３１１内を通っている。
【００７６】
照射後通過部３２には、スリット３２１が形成されている。スリット３２１は、光軸方向に見たときの形状が略矩形状であって、上下方向に延びており、照射後通過部３２を厚み方向（光軸方向）に貫通している。スリット３２１は、上下方向の寸法Ｆが、幅方向の寸法Ｇよりも大きい。光軸Ｌは、スリット３２１内を通っている。
【００７７】
スリット３２１の上下方向の寸法Ｆは、例えば、３０ｍｍ以上、１００ｍｍ以下である。スリット３２１の幅方向の寸法Ｇは、例えば、１ｍｍ以上、５ｍｍ以下である。スリット３２１の上下方向の寸法Ｆとスリット３２１の幅方向の寸法Ｇとの比率は、例えば、６：１〜１００：１である。
【００７８】
図５に示すように、移動機構３３は、容器保持部１６に接続されている。移動機構３３は、例えば、モータ、ラックギア及びピニオンギア（図示せず）などを含む構成であって、モータの駆動力を容器保持部１６に伝達することにより、容器保持部１６を上下方向に移動させる。
【００７９】
図５及び図６に示すように、試料の測定の際は、例えば、容器保持部１６は、光源部１１に対して下方に配置される。また、試料容器Ｓは、容器保持部１６に着脱可能に保持される。この状態において、試料容器Ｓの軸線Ａは、上下方向に延びている。
そして、光源部１１から光が照射されるとともに、容器保持部１６が、移動機構３３によって上方に向かって移動される。
これにより、光源部１１から照射された光の一部は、照射前通過部３１の穴３１１を通過して、試料容器Ｓの上端部から下端部にかけて連続的に入射する。
【００８０】
具体的には、容器保持部１６が光源部１１に対して下方に配置されている状態においては、照射前通過部３１の穴３１１を通過した光は、試料容器Ｓにおける上端部、かつ、幅方向中央部に照射される。
【００８１】
そして、容器保持部１６が上方に向かって移動されると、照射前通過部３１の穴３１１を通過した光は、試料容器Ｓの幅方向中央部への照射状態は維持しながら、その照射位置が試料容器Ｓの下端部に向かって徐々に移動する。すなわち、光は、試料容器Ｓの外面に対して常に直角又は直角に近い状態で入射する。また、試料容器Ｓに対する光の照射領域は上下方向に沿っている。このとき、光は、試料容器Ｓの軸線Ａを通過する。
なお、容器保持部１６の上下方向の移動量は、照射前通過部３１の穴３１１を通過する光の幅方向の寸法よりも大きい。
【００８２】
また、試料容器Ｓ内において、試料で回折及び散乱した光は、試料容器Ｓの外面を通過し、その一部が照射後通過部３２のスリット３２１を通過して検出部１９に入射する。
【００８３】
このとき、試料容器Ｓの幅方向中央部を通過した光が、スリット３２１を通過して検出部１９に入射する。すなわち、試料容器Ｓの外面に対して直角又は直角に近い状態で通過した光がスリット３２１を通過して検出部１９に入射する。
そして、検出部１９からの検出信号がデータ処理部５（図１参照）に入力され、データ処理部５において、粒子径分布データが算出される。
【００８４】
（２）第２実施形態の作用効果
本実施形態では、図６に示すように、内部に試料が収容された運搬用又は保存用の円筒状の試料容器Ｓを、容器保持部１６で保持する。
そのため、試料を測定セルに移すことなく、試料容器Ｓをそのまま用いて試料を測定できる。
その結果、測定作業を簡易にできる。
よって、試料に対する不純物の混入を防ぐことができ、測定データの誤差を少なくできる。
【００８５】
また、照射前通過部３１の穴３１１を通過した光は、試料容器Ｓの幅方向中央部に入射して、試料容器Ｓの軸線Ａ上を通過する。
そのため、円筒状に形成されている試料容器Ｓの外面に対して直角又は直角に近い状態で入射した光によって、試料を照射できる。
その結果、試料容器Ｓの形状に起因する測定精度の低下、具体的には、試料容器Ｓに入射する際の光の屈折に起因する測定精度の低下を抑制できる。
【００８６】
また、移動機構３３は、容器保持部１６及び検出部１９を上下方向に沿って移動させる。
そのため、光源部１１から出射する光の領域が小さくても、又は、試料容器Ｓに入射する光の領域が小さくても、試料に対する光の照射領域を十分に確保することで、試料の不均一性があったしてもその効果を緩和することができ、測定精度を向上できる。
これより、試料容器Ｓが円筒状に形成されていても、必要最低限の測定精度を確保できる。
【００８７】
６．変形例
以上の実施形態では、試料容器Ｓは、軸線Ａが上下方向に延びる状態で容器保持部１６に保持されるとして説明したが、試料容器Ｓは、軸線Ａが上下方向ではなく他の方向に延びる状態で容器保持部１６に保持されてもよい。
【００８８】
また、以上の実施形態では、容器保持部１６と検出部１９との間に照射後通過部１７，３２が配置されるとして説明したが、照射後通過部１７，３２を省略することも可能である。
【００８９】
また、第２実施形態において、移動機構３３は、容器保持部１６を上下方向に沿って移動させるとして説明したが、容器保持部１６が固定され、光源部１１及び検出部１９などが上下方向に沿って移動可能に構成され、移動機構３３は、光源部１１などを上下方向に沿って移動させてもよい。すなわち、移動機構３３は、容器保持部１６の光源部１１などに対する相対位置を軸線Ａが延びる軸線方向に沿って移動させるような構成であればよい。
【符号の説明】
【００９０】
１    粒子径分布測定装置
５    データ処理部
１１    光源部
１５    照射前通過部
１６    容器保持部
１７    照射後通過部
１９    検出部
３１    照射前通過部
３２    照射後通過部
１５１    スリット
１７１    スリット
１９１    受光素子
３２１    スリット
【図１】
2016217831.tif 000003
【図２】
2016217831.tif 000004
【図３】
2016217831.tif 000005
【図４Ａ】
2016217831.tif 000006
【図４Ｂ】
2016217831.tif 000007
【図５】
2016217831.tif 000008
【図６】
2016217831.tif 000009