(57)【要約】【課題】粒子径分布データに含まれるノイズを良好に判定することができる粒子径分布測定装置、粒子径分布測定方法及び粒子径分布測定プログラムを提供する。【解決手段】粒子径分布算出部５１２により算出された粒子径分布データに基づいて、光強度分布逆算部５１３が粒子径の所定範囲ごとに光強度分布データを算出する。ノイズ判定部５１４は、光強度分布逆算部５１３により算出された粒子径の所定範囲ごとの光強度分布データがそれぞれノイズであるか否かを判定する。これにより、ノイズが光強度分布データに埋もれてしまうことがなく、誤ってノイズを判定するのを防止することができるため、粒子径分布データに含まれるノイズを良好に判定することができる。【選択図】  図２
2016211945.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料に対して光を照射する光源と、
試料で回折及び散乱した光を受光する複数の受光素子と、
各受光素子における受光強度を表す光強度分布データを取得する光強度分布測定部と、
前記光強度分布測定部により取得された光強度分布データに基づいて、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粒子径分布算出部と、
前記粒子径分布算出部により算出された粒子径分布データに基づいて、粒子径の所定範囲ごとに光強度分布データを算出する光強度分布逆算部と、
前記光強度分布逆算部により算出された粒子径の所定範囲ごとの光強度分布データがそれぞれノイズであるか否かを判定するノイズ判定部とを備えたことを特徴とする粒子径分布測定装置。
【請求項２】
前記ノイズ判定部による粒子径の所定範囲ごとの光強度分布データの判定結果に基づいて、前記粒子径分布算出部により算出された粒子径分布データから、ノイズと判定された光強度分布データに対応する粒子径のデータを除去することにより、ノイズが除去された粒子径分布データを算出する粒子径分布再演算部をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の粒子径分布測定装置。
【請求項３】
前記光強度分布逆算部は、一つの粒子径ごとに、その粒子径を含む一定範囲内の粒子径について光強度分布データを算出す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】
前記光強度分布逆算部は、一つの粒子径ごとに、その粒子径を含む一定範囲内の粒子径について光強度分布データを算出し、
前記粒子径分布再演算部は、前記ノイズ判定部によりノイズと判定された光強度分布データに対応する粒子径のデータを、その粒子径を前記一定範囲内に含む粒子径について算出された全ての光強度分布データが前記ノイズ判定部によりノイズと判定された場合にのみ、前記粒子径分布算出部により算出された粒子径分布データから除去することを特徴とする請求項２に記載の粒子径分布測定装置。
【請求項５】
光源から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で受光することにより得られた光強度分布データに基づいて、試料中の粒子群の粒子径分布を測定するための粒子径分布測定方法であって、
前記光強度分布データに基づいて、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粒子径分布算出ステップと、
前記粒子径分布算出ステップにより算出された粒子径分布データに基づいて、粒子径の所定範囲ごとに光強度分布データを算出する光強度分布算出ステップと、
前記光強度分布算出ステップにより算出された粒子径の所定範囲ごとの光強度分布データがそれぞれノイズであるか否かを判定するノイズ判定ステップとを備えたことを特徴とする粒子径分布測定方法。
【請求項６】
光源から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で受光することにより得られた光強度分布データに基づいて、試料中の粒子群の粒子径分布を測定するための粒子径分布測定プログラムであって、
前記光強度分布データに基づいて、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粒子径分布算出ステップと、
前記粒子径分布算出ステップにより算出された粒子径分布データに基づいて、粒子径の所定範囲ごとに光強度分布データを算出する光強度分布算出ステップと、
前記光強度分布算出ステップにより算出された粒子径の所定範囲ごとの光強度分布データがそれぞれノイズであるか否かを判定するノイズ判定ステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする粒子径分布測定プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源から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で受光することにより得られた光強度分布データに基づいて、試料中の粒子群の粒子径分布を測定するための粒子径分布測定装置、粒子径分布測定方法及び粒子径分布測定プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、試料中の粒子群の粒子径分布を測定するために、粒子径分布測定装置が用いられている。一般的な粒子径分布測定装置では、測定対象となる試料に対してレーザ光を照射し、試料で回折及び散乱した光を複数の受光素子で受光することにより、各受光素子における受光強度に基づいて、試料中の粒子群の粒子径分布を測定することができるようになっている。
【０００３】
この種の粒子径分布測定装置では、試料で回折及び散乱した光を複数の受光素子で受光することにより、各受光素子における受光強度を表す光強度分布データが得られる。そして、得られた光強度分布データに対して演算が行われることにより、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（例えば、下記特許文献１参照）。
【０００４】
上記のようにして算出される粒子径分布データにはノイズが含まれているため、より精度の高い粒子径分布データを得るためには、ノイズを除去するための演算を行うことが好ましい。そこで、粒子径分布データにおける粒子量を閾値と比較したり、粒子径分布データを算出する前の光強度分布データにおける受光強度を閾値と比較したりすることにより、ノイズを除去するための演算が行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１０１６５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記ノイズは、光強度分布データに小さい受光強度として現れる。粒子量と受光強度とは比例関係を有しておらず、ある角度に現れる散乱光強度は粒子径によってその影響が異なっているので、測定された散乱光強度はノイズでない有効な少量の粒子からの散乱光である場合がある。つまり、粒子量が少ない粒子径の粒子が、ノイズでない有効な粒子である場合がある。そのため、粒子径分布データにおける粒子量を閾値と比較する方法では、有効な粒子径分布をノイズと判定して除去してしまうおそれがある。
【０００７】
また、光強度分布データにおける受光強度を閾値と比較する方法では、光強度分布データに小さい受光強度として現れるノイズが、有効な粒子で回折及び散乱した光の受光強度に埋もれてしまう場合がある。すなわち、有効な粒子からの受光強度が比較的大きい受光素子において、受光強度の比較的小さいノイズが重なり合っている場合に、そのノイズを有効な光強度分布と判別することができず、ノイズとして除去できないおそれがある。
【０００８】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、粒子径分布データに含まれるノイズを良好に判定することができる粒子径分布測定装置、粒子径分布測定方法及び粒子径分布測定プログラム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】
【０００９】
本発明に係る粒子径分布測定装置は、光源、複数の受光素子、光強度分布測定部、粒子径分布算出部、光強度分布逆算部及びノイズ判定部を備える。前記光源は、試料に対して光を照射する。前記複数の受光素子は、試料で回折及び散乱した光を受光する。前記光強度分布測定部は、各受光素子における受光強度を表す光強度分布データを取得する。前記粒子径分布算出部は、前記光強度分布測定部により取得された光強度分布データに基づいて、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。前記光強度分布逆算部は、前記粒子径分布算出部により算出された粒子径分布データに基づいて、粒子径の所定範囲ごとに光強度分布データを算出する。前記ノイズ判定部は、前記光強度分布逆算部により算出された粒子径の所定範囲ごとの光強度分布データがそれぞれノイズであるか否かを判定する。
【００１０】
このような構成によれば、粒子径分布データに基づいて粒子径の所定範囲ごとに光強度分布データが算出され、それぞれの光強度分布データについてノイズであるか否かが判定される。これにより、粒子径分布データにおいては粒子量が少ない粒子径であっても、その粒子径について算出された光強度分布データからはノイズと判定されない粒子径の粒子について、誤ってノイズと判定されるのを防止することができる。
【００１１】
また、粒子径の所定範囲ごとの光強度分布データを算出してノイズを判定するため、光強度分布測定部により取得された全ての粒子径の光強度分布データとは異なり、小さい受光強度として現れるノイズが光強度分布データに埋もれてしまうことがない。したがって、粒子径分布データに含まれるノイズを良好に判定することができる。
【００１２】
前記粒子径分布測定装置は、前記ノイズ判定部による粒子径の所定範囲ごとの光強度分布データの判定結果に基づいて、前記粒子径分布算出部により算出された粒子径分布データから、ノイズと判定された光強度分布データに対応する粒子径のデータを除去することにより、ノイズが除去された粒子径分布データを算出する粒子径分布再演算部をさらに備えていてもよい。
【００１３】
このような構成によれば、粒子径分布データに含まれるノイズを良好に判定し、そのノイズが除去された粒子径分布データを算出することができる。したがって、粒子径分布データに含まれるノイズを良好に除去することができる。
【００１４】
前記光強度分布逆算部は、一つの粒子径ごとに、その粒子径を含む一定範囲内の粒子径について光強度分布データを算出してもよい。
【００１５】
このような構成によれば、一つの粒子径ごとに光強度分布データを算出する際に、各粒子径における粒子量だけでなく、各粒子径に近似する粒子径の粒子量も用いて、光強度分布データを算出することができる。これにより、各粒子径における粒子量のみに基づいて光強度分布データを算出し、その光強度分布データについてノイズであるか否かを判定する場合よりも、誤ってノイズと判定される可能性が低く、さらに良好にノイズを判定することができる。
【００１６】
前記粒子径分布再演算部は、前記ノイズ判定部によりノイズと判定された光強度分布データに対応する粒子径のデータを、その粒子径を前記一定範囲内に含む粒子径について算出された全ての光強度分布データが前記ノイズ判定部によりノイズと判定された場合にのみ、前記粒子径分布算出部により算出された粒子径分布データから除去してもよい。
【００１７】
このような構成によれば、各粒子径について算出された光強度分布データがノイズと判定された場合であっても、その粒子径を一定範囲内に含む粒子径について算出された光強度分布データのいずれか１つでもノイズと判定されなければ、その粒子径のデータは粒子径分布データから除去されない。これにより、有効な粒子に対応する粒子径のデータが、誤って粒子径分布データから除去されるのを効果的に防止することができる。
【００１８】
本発明に係る粒子径分布測定方法は、光源から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で受光することにより得られた光強度分布データに基づいて、試料中の粒子群の粒子径分布を測定するための粒子径分布測定方法であって、粒子径分布算出ステップ、光強度分布算出ステップ及びノイズ判定ステップを備える。前記粒子径分布算出ステップでは、前記光強度分布データに基づいて、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。前記光強度分布算出ステップでは、前記粒子径分布算出ステップにより算出された粒子径分布データに基づいて、粒子径の所定範囲ごとに光強度分布データを算出する。前記ノイズ判定ステップでは、前記光強度分布算出ステップにより算出された粒子径の所定範囲ごとの光強度分布データがそれぞれノイズであるか否かを判定する。
【００１９】
本発明に係る粒子径分布測定プログラムは、光源から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で受光することにより得られた光強度分布データに基づいて、試料中の粒子群の粒子径分布を測定するための粒子径分布測定方法であって、粒子径分布算出ステップ、光強度分布算出ステップ及びノイズ判定ステップをコンピュータに実行させる。前記粒子径分布算出ステップでは、前記光強度分布データに基づいて、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。前記光強度分布算出ステップでは、前記粒子径分布算出ステップにより算出された粒子径分布データに基づいて、粒子径の所定範囲ごとに光強度分布データを算出する。前記ノイズ判定ステップでは、前記光強度分布算出ステップにより算出された粒子径の所定範囲ごとの光強度分布データがそれぞれノイズであるか否かを判定する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、ノイズが光強度分布データに埋もれてしまうことがなく、誤ってノイズを判定するのを防止することができるため、粒子径分布データに含まれるノイズを良好に判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一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のデータ処理装置の具体的構成について説明するためのブロック図である。
【図３】粒子径分布データの一例を示した図である。
【図４Ａ】図３の粒子径分布データから逆算された各粒子径に対応する光強度分布データの一例を示した図である。
【図４Ｂ】図３の粒子径分布データから逆算された各粒子径に対応する光強度分布データの一例を示した図である。
【図４Ｃ】図３の粒子径分布データから逆算された各粒子径に対応する光強度分布データの一例を示した図である。
【図５】ノイズが除去された粒子径分布データを算出する際の制御部による処理の一例を示したフローチャートである。
【図６Ａ】図３の粒子径分布データに基づいてノイズを判定する際の態様の変形例について説明するための図である。
【図６Ｂ】図３の粒子径分布データに基づいてノイズを判定する際の態様の変形例について説明するための図である。
【図６Ｃ】図３の粒子径分布データに基づいてノイズを判定する際の態様の変形例について説明するための図である。
【図７】図６Ａ〜図６Ｃに示した変形例においてノイズが除去された粒子径分布データを算出する際の制御部による処理の一例を示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１は、本発明の一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。この粒子径分布測定装置は、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１を備えている。
【００２３】
測定機構１には、光源１１、集光レンズ１２、空間フィルタ１３、コリメータレンズ１４、フローセル１５、集光レンズ１６及び検出器１７などが備えられている。測定対象となる試料は、例えば超音波振動子が内蔵された循環式サンプラ２などの供給源からフローセル１５に供給されるようになっている。
【００２４】
光源１１は、例えばレーザ光源からなり、当該光源１１から照射された光（測定光）が、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となる。このようにして平行光とされた測定光は、試料が供給されているフローセル１５に照射され、フローセル１５内の試料に含まれる粒子群で回折及び散乱した光（回折散乱光）が、集光レンズ１６を通って検出器１７により受光されるようになっている。ただし、フローセル１５に限らず、測定ごとに回分セル内に試料が収容されて測定が行われるような構成であってもよい。
【００２５】
検出器１７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。検出器１７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１７１を、集光レンズ１６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おり、各受光素子１７１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する。したがって、検出器１７の各受光素子１７１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。
【００２６】
この図１の例では、フローセル１５の前方（光源１１とは反対側）にのみ検出器１７が示されている。ただし、フローセル１５の後方（光源１１側）や側方（光の入射方向に対して直交する面内）にも、それぞれ試料で回折及び散乱した光を受光する受光素子を備えた検出器が設けられていてもよい。
【００２７】
検出器１７の各受光素子１７１の検出信号は、Ａ／Ｄ変換器３によりアナログ信号からデジタル信号に変換された後、通信部４を介してデータ処理装置５に入力されるようになっている。これにより、検出器１７の各受光素子１７１の素子番号に対応付けて、各受光素子１７１における受光強度がデータ処理装置５に入力される。
【００２８】
データ処理装置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。データ処理装置５は、例えばコンピュータにより構成されており、制御部５１、操作部５２、表示部５３及び記憶部５４などを備えている。制御部５１は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を含む構成であり、操作部５２、表示部５３及び記憶部５４などの各部が電気的に接続されている。
【００２９】
操作部５２は、例えばキーボード又はマウスを含む構成であり、ユーザが操作部５２を操作することにより入力作業などを行うことができるようになっている。表示部５３は、例えば液晶表示器などにより構成されており、測定機構１における測定結果などの各種情報が表示部５３に表示される。記憶部５４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。
【００３０】
図２は、図１のデータ処理装置５の具体的構成について説明するためのブロック図である。本実施形態における制御部５１は、ＣＰＵがプログラムを実行することにより、光強度分布測定部５１１、粒子径分布算出部５１２、光強度分布逆算部５１３、ノイズ判定部５１４及び粒子径分布再演算部５１５などとして機能する。記憶部５４には、光強度分布データ記憶部５４１及び粒子径分布データ記憶部５４２などが割り当てられている。
【００３１】
光強度分布測定部５１１は、検出器１７の各受光素子１７１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光強度分布データ記憶部５４１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１７１の素子番号に対応付けられた各受光素子１７１における受光強度を表している。各受光素子１７１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、光強度分布測定部５１１により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。
【００３２】
粒子径分布算出部５１２は、光強度分布データ記憶部５４１に記憶されている光強度分布データに対する演算を行うことにより粒子径分布データを算出し、その粒子径分布データを粒子径分布データ記憶部５４２に記憶する。このとき得られる粒子径分布データは、各粒子径における粒子量を表している。粒子径分布データを演算する際には、下記式（１）の関係を用いることができる。
【数１】
2016211945.tif 000003
【００３３】
ここで、ｓ、ｑ及びＡは、下記式（２）〜（４）で表される。
【数２】
2016211945.tif 000004
【００３４】
上記ｓは、光強度分布データ（ベクトル）である。上記ｓにおける各要素ｓｉ（ｉ＝１，２，・・・，ｍ）は、検出器１７の各受光素子１７１の他、フローセル１５の後方や側方に設けられた受光素子などにおける受光強度である。
【００３５】
上記ｑは、粒子径分布データ（ベクトル）である。上記ｑにおける各要素ｑｊ（ｊ＝１，２，・・・，ｎ）は、頻度分布％として表現される。測定対象となる粒子径範囲（最大粒子径がｘ１、最小粒子径がｘｎ＋１）をｎ分割し、それぞれの粒子径区間を［ｘｊ，ｘｊ＋１］とすると、要素ｑ１〜ｑｎは、各粒子径区間［ｘｊ，ｘｊ＋１］に対応する粒子量である。
【００３６】
各要素ｑ１〜ｑｎについては、通常、体積基準が用いられ、下記式（５）を満たすように、すなわち各要素ｑ１〜ｑｎの合計が１００％となるように正規化が行われる。
【数３】
2016211945.tif 000005
【００３７】
上記Ａは、上記ｑを光強度分布データｓに変換する係数行列である。上記Ａにおける各要素ａｉ，ｊ（ｉ＝１，２，・・・，ｍ、ｊ＝１，２，・・・，ｎ）は、各粒子径区間［ｘｊ，ｘｊ＋１］に属する単位体積の粒子群に単位強度の測定光を照射したときのｉ番目の受光素子１７１における回折散乱光の受光強度である。
【００３８】
上記Ａにおける各要素ａｉ，ｊ（ｉ＝１，２，・・・，ｍ、ｊ＝１，２，・・・，ｎ）の値は、粒子の屈折率をパラメータの一つとして用いて予め理論的に計算することができる。例えば、粒子径が光源１１からの測定光の波長に比べて十分に大きい場合（例えば１０倍以上）には、フラウンホーファ回折理論を用いて計算することができる。一方、粒子径が光源１１からの測定光の波長と同程度、又は、それより小さい場合には、ミー散乱理論を用いて計算することができる。
【００３９】
粒子径分布算出部５１２による行列演算では、上記式（１）に基づいて、下記式（６）によりベクトルｑが求められる。ただし、ＡＴはＡの転置行列である。この場合、求められたベクトルｑが粒子径分布データとなる。
【数４】
2016211945.tif 000006
【００４０】
光強度分布逆算部５１３は、粒子径分布データ記憶部５４２に記憶されている粒子径分布データに基づいて、粒子径の所定範囲ごとに光強度分布データを算出する。すなわち、各粒子径に対応する粒子量に基づいて光強度分布データを逆算することにより、粒子径の所定範囲ごとに分離された光強度分布データが取得される。上記粒子径の所定範囲は、一つの粒子径であってもよいし、二つ以上の粒子径の範囲であってもよい。
【００４１】
本実施形態では、光強度分布逆算部５１３は、下記式（７）に示す演算を行うことにより粒子径ごとの光強度分布データを算出する。すなわち、上記ｑにおける各粒子径に対応する各要素ｑｊ（ｊ＝１，２，・・・，ｎ）と、各要素ｑｊに対応する上記Ａにおける各要素ａｉ，ｊ（ｉ＝１，２，・・・，ｍ）とに基づいて、各粒子径に対応する光強度分布データを算出することができる。
【数５】
2016211945.tif 000007
【００４２】
ノイズ判定部５１４は、光強度分布逆算部５１３により算出された粒子径の所定範囲ごとの光強度分布データが、それぞれノイズであるか否かを判定する。具体的には、各光強度分布データの各受光素子（各回折散乱角度）における受光強度が閾値と比較され、全ての受光強度が閾値未満である光強度分布データのみがノイズと判定される。上記閾値は、固定値であってもよいし、例えば操作部５２に対する操作などによって任意の値に設定できてもよい。また、上記閾値は、粒子径ごとに異なる値に設定されてもよいし、同じ値に設定されてもよい。
【００４３】
粒子径分布再演算部５１５は、ノイズ判定部５１４による粒子径の所定範囲ごとの光強度分布データの判定結果に基づいて、ノイズが除去された粒子径分布データを算出する。具体的には、粒子径分布データ記憶部５４２に記憶されている粒子径分布データから、ノイズと判定された光強度分布データに対応する粒子径のデータが除去されることにより、粒子径分布データからノイズが除去される。
【００４４】
図３は、粒子径分布データの一例を示した図である。また、図４Ａ〜図４Ｃは、図３の粒子径分布データから逆算された各粒子径に対応する光強度分布データの一例を示した図である。粒子径分布データは各粒子径（例えば各粒子径区間）における粒子量を表しており、図３には、粒子径Ｄ１〜Ｄ６にピークを有する粒子径分布データの一例が示されている。
【００４５】
図４Ａは、図３の粒子径Ｄ１における粒子量に基づいて逆算された光強度分布データの一例である。図４Ａに示す光強度分布データの各回折散乱角度における受光強度は、閾値Ｖよりも小さいため、この光強度分布データはノイズと判定される。
【００４６】
図４Ｂは、図３の粒子径Ｄ２における粒子量に基づいて逆算された光強度分布データの一例である。図４Ｂに示す光強度分布データの各回折散乱角度における受光強度も、図４Ａの場合と同様に閾値Ｖよりも小さいため、この光強度分布データもノイズと判定される。
【００４７】
図４Ｃは、図３の粒子径Ｄ３における粒子量に基づいて逆算された光強度分布データの一例である。図４Ｃに示す光強度分布データでは、一部の回折散乱角度における受光強度が閾値Ｖ以上であるため、この光強度分布データはノイズと判定されない。
【００４８】
上記のようにして、各粒子径に対応する光強度分布データがノイズであるか否か判定され、ノイズと判定された光強度分布データに対応する粒子径における粒子量のデータが、粒子径分布データから除去される。図３及び図４Ａ〜図４Ｃの例では、粒子径Ｄ１，Ｄ２における粒子量のデータが、図３に示す粒子径分布データから除去される（粒子量が０とされる）こととなる。
【００４９】
このように、本実施形態では、粒子径分布データに基づいて粒子径ごと（Ｄ１，Ｄ２，・・・）に光強度分布データが算出され、それぞれの光強度分布データについてノイズであるか否かが判定される。これにより、粒子径分布データにおいては粒子量が少ない粒子径であっても、その粒子径について算出された光強度分布データからはノイズと判定されない粒子径の粒子について、誤ってノイズと判定されるのを防止することができる。
【００５０】
また、粒子径ごと（Ｄ１，Ｄ２，・・・）の光強度分布データを算出してノイズを判定するため、光強度分布測定部５１１により取得された全ての粒子径の光強度分布データとは異なり、小さい受光強度として現れるノイズが光強度分布データに埋もれてしまうことがない。したがって、粒子径分布データに含まれるノイズを良好に判定することができる。
【００５１】
このようにしてノイズと判定された光強度分布データに対応する粒子径のデータが粒子径分布データから除去されるため、粒子径分布データに含まれるノイズを良好に判定し、そのノイズが除去された粒子径分布データを算出することができる。したがって、粒子径分布データに含まれるノイズを良好に除去することができる。上記閾値を検出器１７の検出感度に設定すれば、検出感度よりも小さい信号をノイズとして除去することが可能である。
【００５２】
図５は、ノイズが除去された粒子径分布データを算出する際の制御部５１による処理の一例を示したフローチャートである。まず、測定機構１において測定が行われることにより、試料で回折及び散乱した光が検出器１７の各受光素子１７１において受光され、これにより光強度分布データが取得される（ステップＳ１０１：光強度分布測定ステップ）。
【００５３】
そして、取得された光強度分布データに基づいて、例えば図３に例示されるような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（ステップＳ１０２：粒子径分布算出ステップ）。このようにして算出された粒子径分布データに基づいて、図４Ａ〜図４Ｃに例示されるような粒子径ごとの光強度分布データが算出され（ステップＳ１０３：光強度分布算出ステップ）、それらの光強度分布データの各回折散乱角度における受光強度が閾値と比較されることにより、各光強度分布データがノイズであるか否かが判定される（ステップＳ１０４：ノイズ判定ステップ）。
【００５４】
その結果、図４Ａ又は図４Ｂのように、各回折散乱角度における受光強度の中に閾値以上の受光強度がない光強度分布データについては（ステップＳ１０５でＮｏ）、ノイズと判定され、その光強度分布データに対応する粒子径のデータが粒子径分布データから除去される（ステップＳ１０６：粒子径分布再演算ステップ）。一方、図４Ｃのように、各回折散乱角度における受光強度の中に閾値以上の受光強度がある光強度分布データについては（ステップＳ１０５でＹｅｓ）、ノイズではないと判定され、その光強度分布データに対応する粒子径のデータは粒子径分布データから除去されない。
【００５５】
このようにして、全ての光強度分布データについての判定が行われることにより（ステップＳ１０７でＹｅｓ）、ノイズが除去された粒子径分布データが得られる。ノイズが除去された粒子径分布データは、測定結果として表示部５３に表示されてもよい。
【００５６】
図６Ａ〜図６Ｃは、図３の粒子径分布データに基づいてノイズを判定する際の態様の変形例について説明するための図である。この例では、一つの粒子径ごとに光強度分布データを算出する際に、ノイズの判定対象となる粒子径（注目粒子径）だけでなく、その注目粒子径を含む一定範囲内の粒子径について光強度分布データが算出されるようになっている。
【００５７】
上記一定範囲としては、例えば注目粒子径Ｄｋ（ｋ＝１，２，３，・・・）に対して、Ｄｋ〜Ｄｋ＋αの範囲が設定される。αは任意の整数であるが、図６Ａ〜図６Ｃの例では、α＝２に設定されている。すなわち、図６Ａの例では、注目粒子径がＤ１であり、上記一定範囲がＤ１〜Ｄ３となっている。図６Ｂの例では、注目粒子径がＤ２であり、上記一定範囲がＤ２〜Ｄ４となっている。図６Ｃの例では、注目粒子径がＤ３であり、上記一定範囲がＤ３〜Ｄ５となっている。
【００５８】
注目粒子径Ｄｋについての光強度分布データを算出する際には、上述した式（７）に示す演算がｊ＝ｋ〜ｋ＋αについて行われ、それらの演算結果の和が光強度分布データとして算出される。したがって、例えば粒子径Ｄ３における粒子量は、注目粒子径がＤ３の場合（図６Ｃの場合）だけでなく、注目粒子径がＤ１及びＤ２の場合（図６Ａ及び図６Ｂの場合）にも、光強度分布データを算出する際のデータとして用いられることとなる。
【００５９】
このように、本変形例では、一つの粒子径ごとに光強度分布データを算出する際に、各粒子径（各注目粒子径）における粒子量だけでなく、各粒子径に近似する粒子径の粒子量も用いて、光強度分布データを算出することができる。これにより、各粒子径における粒子量のみに基づいて光強度分布データを算出し、その光強度分布データについてノイズであるか否かを判定する場合よりも、誤ってノイズと判定される可能性が低く、さらに良好にノイズを判定することができる。
【００６０】
上記のようなノイズの判定結果に基づいて、ノイズと判定された光強度分布データに対応する粒子径のデータを粒子径分布データから除去する際には、その粒子径を上記一定範囲内に含む粒子径について算出された全ての光強度分布データが考慮される。具体的に、図６Ａ〜図６Ｃの例では、注目粒子径Ｄ３（図６Ｃ参照）について算出された光強度分布データがノイズと判定された場合であっても、その粒子径Ｄ３を一定範囲Ｄ１〜Ｄ３に含む粒子径Ｄ１（図６Ａ参照）又は一定範囲Ｄ２〜Ｄ４に含む粒子径Ｄ２（図６Ｂ参照）について算出された光強度分布データがノイズと判定されなければ、粒子径Ｄ３における粒子量のデータは粒子径分布データから除去されない。
【００６１】
すなわち、ノイズと判定された光強度分布データに対応する粒子径（例えば粒子径Ｄ３）のデータは、その粒子径を上記一定範囲内に含む粒子径（例えば粒子径Ｄ１及びＤ２）について算出された全ての光強度分布データがノイズと判定された場合にのみ、粒子径分布データから除去されるようになっている。これにより、有効な粒子に対応する粒子径のデータが、誤って粒子径分布データから除去されるのを効果的に防止することができる。
【００６２】
図７は、図６Ａ〜図６Ｃに示した変形例においてノイズが除去された粒子径分布データを算出する際の制御部５１による処理の一例を示したフローチャートである。まず、測定機構１において測定が行われることにより、試料で回折及び散乱した光が検出器１７の各受光素子１７１において受光され、これにより光強度分布データが取得される（ステップＳ２０１：光強度分布測定ステップ）。
【００６３】
そして、取得された光強度分布データに基づいて、例えば図３に例示されるような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（ステップＳ２０２：粒子径分布算出ステップ）。このようにして算出された粒子径分布データに基づいて、一つの粒子径Ｄｋごとに、その粒子径Ｄｋを含む一定範囲内の粒子径Ｄｋ〜Ｄｋ＋αについて光強度分布データが算出され（ステップＳ２０３：光強度分布算出ステップ）、それらの光強度分布データの各回折散乱角度における受光強度が閾値と比較されることにより、各光強度分布データがノイズであるか否かが判定される（ステップＳ２０４：ノイズ判定ステップ）。
【００６４】
その結果、各回折散乱角度における受光強度の中に閾値以上の受光強度がない光強度分布データに対応する粒子径については（ステップＳ２０５でＮｏ）、その粒子径を上記一定範囲内に含む粒子径について算出された全ての光強度分布データが閾値と比較される（ステップＳ２０６）。そして、上記全ての光強度分布データについて、各回折散乱角度における受光強度が閾値未満である場合には（ステップＳ２０６でＹｅｓ）、ステップＳ２０５で判定対象となった光強度分布データがノイズと判定され、その光強度分布データに対応する粒子径のデータが粒子径分布データから除去される（ステップＳ２０７：粒子径分布再演算ステップ）。
【００６５】
一方、各回折散乱角度における受光強度の中に閾値以上の受光強度がある光強度分布データについては（ステップＳ２０５でＹｅｓ）、ノイズではないと判定され、その光強度分布データに対応する粒子径のデータは粒子径分布データから除去されない。また、各回折散乱角度における受光強度の中に閾値以上の受光強度がない光強度分布データに対応する粒子径であっても（ステップＳ２０５でＮｏ）、その粒子径を上記一定範囲内に含む粒子径について算出されたいずれかの光強度分布データについて、各回折散乱角度における受光強度の中に閾値以上のものがあれば（ステップＳ２０６でＮｏ）、ステップＳ２０５で判定対象となった光強度分布データはノイズではないと判定され、その光強度分布データに対応する粒子径のデータは粒子径分布データから除去されない。
【００６６】
このようにして、全ての光強度分布データについての判定が行われることにより（ステップＳ２０８でＹｅｓ）、ノイズが除去された粒子径分布データが得られる。ノイズが除去された粒子径分布データは、測定結果として表示部５３に表示されてもよい。上記一定範囲は、固定された範囲であってもよいし、例えば操作部５２に対する操作などによって任意の範囲に設定できてもよい。
【００６７】
以上の実施形態では、各光強度分布データにおける各受光素子（各回折散乱角度）の受光強度が閾値と比較されるような構成について説明した。しかし、このような構成に限らず、例えば各光強度分布データにおける全ての受光素子（各回折散乱角度）の受光強度を積算した値が閾値と比較されるような構成であってもよい。
【００６８】
ノイズ判定部５１４によりノイズと判定された光強度分布データに対応する粒子径については、その粒子径のデータが粒子径分布データから除去されるような構成に限られるものではない。例えば、粒子径分布データにおいて、ノイズと判定された光強度分布データに対応する粒子径が、ノイズではないと判定された光強度分布データに対応する粒子径とは異なる態様で表示部５３に表示されるような構成などであってもよい。
【００６９】
また、以上の実施形態では、粒子径分布データを算出するためのデータ処理装置５が、粒子径分布測定装置に備えられた構成について説明した。しかし、このような構成に限らず、粒子径分布測定装置とは別にデータ処理装置５が設けられた構成であってもよい。この場合、粒子径分布測定装置の測定機構１から出力される光強度分布データは、有線通信又は無線通信を介してデータ処理装置５に入力されるような構成であってもよいし、記憶媒体（図示せず）に一旦記憶された後、当該記憶媒体からデータ処理装置５に入力されるような構成などであってもよい。
【００７０】
データ処理装置５は、測定機構１から入力される光強度分布データを、光強度分布データ記憶部５４１に一旦記憶してから演算に用いるような構成に限らず、外部から入力される光強度分布データから、そのまま粒子径分布データが算出されるような構成であってもよい。なお、粒子径分布算出部５１２及び光強度分布逆算部５１３は、行列を用いた演算を行うような構成に限らず、行列を用いずに演算を行うような構成であってもよい。
【００７１】
以上の実施形態では、レーザ回折法を用いて試料中の粒子群の粒子径分布を測定するような構成について説明した。しかし、このような構成に限らず、動的光散乱法又は誘導回折格子法などの他の方法を用いて粒子径分布を測定するような構成に本発明を適用することも可能である。
【００７２】
また、上記実施形態に係るデータ処理装置５のように、粒子径分布データを算出するためのデータ処理装置５を提供することができるだけでなく、データ処理装置５としてコンピュータを機能させるためのプログラム（粒子径分布測定プログラム）を提供することも可能である。この場合、上記プログラムは、記憶媒体に記憶された状態で提供されるような構成であってもよいし、有線通信又は無線通信を介してプログラム自体が提供されるような構成であってもよい。
【符号の説明】
【００７３】
１    測定機構
２    循環式サンプラ
３    Ａ／Ｄ変換器
４    通信部
５    データ処理装置
１１    光源
１２    集光レンズ
１３    空間フィルタ
１４    コリメータレンズ
１５    フローセル
１６    集光レンズ
１７    検出器
５１    制御部
５２    操作部
５３    表示部
５４    記憶部
１７１    受光素子
５１１    光強度分布測定部
５１２    粒子径分布算出部
５１３    光強度分布逆算部
５１４    ノイズ判定部
５１５    粒子径分布再演算部
５４１    光強度分布データ記憶部
５４２    粒子径分布データ記憶部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７】
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