(57)【要約】【課題】  液体中に固体粒子と気体粒子の少なくとも一方が存在する場合に、簡便かつ効果的に粒子の存在状態を識別し測定する。【解決手段】粒子測定装置にて、第１の圧力で液体サンプルに含まれる粒子の第１の粒径分布を取得し、前記粒子測定装置にて、前記第１の圧力と異なる第２の圧力で、前記粒子の第２の粒径分布を取得し、前記第１の粒径分布と前記第２の粒径分布の変化の状態に基づいて、前記液体中に存在する粒子が固体粒子か気体粒子かを特定する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
耐圧性のサンプルセルと、
前記サンプルセル内の圧力を調整する圧力調整器と、
第１の圧力と、前記第１の圧力と異なる第２の圧力の下で、前記サンプルセルに収容される液体に含まれる粒子を検出する検出部と、
前記検出部による検出結果から前記液体に含まれる粒子の存在状況を特定する演算処理部と、
を有することを特徴とする粒子測定装置。
【請求項２】
前記演算処理部は、前記第１の圧力での第１の粒径分布と、前記第２の圧力での第２の粒径分布を計算し、前記第１の粒径分布と前記第２の粒径分布の間の変化の状態に基づいて、前記液体に含まれる粒子が固体粒子か気体粒子かの識別を可能にすることを特徴とする請求項１に記載の粒子測定装置。
【請求項３】
前記演算処理部は、前記第１の粒径分布と前記第２の粒径分布のピーク位置に変化がない場合に、前記液体に含まれる粒子を固体粒子と特定することを特徴とする請求項２に記載の粒子測定装置。
【請求項４】
前記演算処理部は、前記第１の粒径分布と前記第２の粒径分布のピーク位置がシフトする場合に、前記液体に含まれる粒子を気体粒子と特定することを特徴とする請求項２に記載の粒子測定装置。
【請求項５】
前記演算処理部は、前記第１の圧力から前記第２の圧力への変化により、前記第１の粒径分布のスペクトルが分離する場合に、前記液体の中に固体粒子と気体粒子が混在すると判断することを特徴とする請求項２に記載の粒子測定装置。
【請求項６】
前記演算処理部は、前記検出部の出力に基づいて、前記第１の圧力での第１の粒径分布と、前記第２の圧力での第２の粒径分布を生成し、
前記粒子測定装置は、
前記第１の粒径分布と前記第２の粒径分布を出力する出力部、
をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の粒子測定装置。
【請求項７】
前記検出部は、光学的または電気的な手段によって、前記液体に含まれる粒子を検出することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の粒子測定装置。
【請求項８】
前記検出部が光学的な手段を用いる場合に、前記サンプルセルの少なくとも一部は、用いられる光に対して透明な材料で形成されていることを特徴とする請求項７に記載の粒子測定装置。
【請求項９】
前記第１の圧力は大気圧であり、前記第２の圧力は前記圧力調整器による大気圧からの減圧または加圧により生成されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の粒子測定装置。
【請求項１０】
粒子測定装置にて、第１の圧力で液体サンプルに含まれる粒子の第１の粒径分布を取得し、
前記粒子測定装置にて、前記第１の圧力と異なる第２の圧力で、前記液体サンプルに含まれる粒子の第２の粒径分布を取得し、
前記第１の粒径分布と前記第２の粒径分布の変化の状態に基づいて、前記液体サンプルに含まれる粒子が固体粒子か気体粒子かを特定する、
ことを特徴とする粒子識別方法。
【請求項１１】
前記第１の粒径分布と前記第２の粒径分布のピーク位置に変化がない場合に、前記液体サンプルに含まれる粒子を固体粒子と特定することを特徴とする請求項１０に記載の粒子識別方法。
【請求項１２】
前記第１の粒径分布と前記第２の粒径分布のピーク位置がシフトする場合に、前記液体サンプルに含まれる粒子を気体粒子と特定することを特徴とする請求項１０に記載の粒子識別方法。
【請求項１３】
前記第１の圧力から前記第２の圧力への変化により、前記第１の粒径分布のスペクトルが分離する場合に、前記液体サンプルの中に固体粒子と気体粒子が混在すると特定することを特徴とする請求項１０に記載の粒子識別方法。
【請求項１４】
粒子測定装置で用いられるサンプル測定モジュールにおいて、
液体サンプルを収容するための耐圧性のサンプルセルであって、その少なくとも一部が粒子検出用の光に対して透明な材料で形成されているサンプルセルと、
前記サンプルセル内の圧力を調整する圧力調整装置と、
とを有することを特徴とするサンプル測定モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広くは粒子の測定に関し、特に液体中に混在する気体粒子と固体粒子の区別を可能にする粒子測定の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境、医療、食品等、多岐にわたる分野で微細な気泡を利用する技術が盛んに開発されている。かつて微細気泡をマイクロバブル、マイクロ・ナノバブルあるいはナノバブルのように呼んでいたが、これらの定義があいまいであったため、現在は直径が１μｍ以上１００μｍ以下の気泡を「マイクロバブル（microbubble）」、直径が１μｍ未満の気泡を「ウルトラファインバブル(ultrafine bubble)」、これら両者を総称した微細気泡を「ファインバブル（fine bubble）」と国際的に定義することが現在、国際標準機構（ＩＳＯ：International Organization for Standardization）において進んでいる。
【０００３】
最近、ファインバブルに関連する基礎研究と応用技術が注目を集めている。ファインバブルの利用に際しては、液中に浮遊する気泡の粒度分布や体積濃度の測定がファインバブルの評価のための基本情報として極めて重要である。とくにウルトラファインバブルの直径は可視光の回折限界を超えているため顕微鏡写真撮影法のような直接的観測法によって粒径を測定することが不可能である。また液相を凍結または固結させて空隙を観測する方法（凍結レプリカ法）などでは液相の相変化中のウルトラファインバブルの性状変化が無視できない。
【０００４】
液体中に浮遊する粒子の粒度分布や体積濃度を測定するために、レーザ照射による散乱光を利用する方法が知られている（たとえば、特許文献１及参照参照）。また、濃度勾配を有する固体粒子からの回折光を利用する方法（たとえば、特許文献２参照）や、電気抵抗（インピーダンス）の変化により粒径を測定する方法（コールター原理）なども知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２６３８７６号公報
【特許文献２】特開２００８−５１６０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
既存の粒子径測定技術では、液体中に微細な固体粒子と気体粒子（ウルトラファインバブル）が混在する場合に、被測定粒子内部が固体なのか気体なのか区別ができないという問題がある。そのため、たとえば液体中のファインバブルの正確な含有量に基づく品質管理や製品評価への適用が難しい。
【０００７】
そこで、本発明は、既存の粒子測定装置を利用して、液体中に気体粒子と固体粒子の少なくとも一方が存在する場合に、簡便かつ効果的に両者の粒子の存在状態を識別し測定することのできる測定技術を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、実施形態では、被測定粒子を含む液体にかかる圧力を変化させ、圧力変化に伴う測定結果の変化をみることで、液体中に存在する非圧縮性である固体粒子と圧縮性をもつ気体粒子とを区別した粒子測定を実現する。
【０００９】
本発明の第１の態様では、粒子測定装置は、
耐圧性のサンプルセルと、
前記サンプルセル内の圧力を調整する圧力調整器と、
第１の圧力と、前記第１の圧力と異なる第２の圧力の下で、前記サンプルセルに収容される液体に含まれる粒子を検出する検出部と、
前記検出部による検出結果から前記サンプル中の粒子の存在状況を特定する演算処理部と、
を有する。
【００１０】
本発明の第２の態様では、粒子識別方法は、
粒子測定装置にて、第１の圧力で液体サンプルに含まれる粒子の第１の粒径分布を取得し、
前記粒子測定装置にて、前記第１の圧力と異なる第２の圧力で、前記液体サンプルに含まれる粒子の第２の粒径分布を取得し、
前記第１の粒径分布と前記第２の粒径分布の変化の状態に基づいて、前記液体サンプルに含まれる粒子が固体粒子か気体粒子かを特定する、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
上記の構成により、液体中に固体粒子と気体粒子の少なくとも一方が存在する場合に、簡便かつ効果的に粒子の存在状態を識別し測定することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態による粒子測定装置の概略構成図である。
【図２】実施形態の粒子測定装置で用いられる測定用モジュールの概略図である。
【図３】本発明の原理を説明する図である。
【図４】実施形態の粒径測定方法のフローチャートである。
【図５】本発明の原理を適用した粒子測定装置の別の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下で、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態による粒子測定装置１の概略構成図である。粒子測定装置１は、サンプル測定モジュール１０と、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）２０などの汎用コンピュータと、粒子を検出する検出部１５を有する。
【００１５】
サンプル測定モジュール１０は、測定対象となる粒子を含む液体を封入するサンプルセル１１と、サンプルセル１１内の液体にかかる圧力を調整する圧力調整器１４を有する。サンプル測定モジュール１０は固定式でも取り外し可能であってもよい。取り外し可能に構成する場合は、測定対象となる所望の液体を封入して、粒子測定装置１の所定の測定位置に設置するだけでよい。また、固定式とする場合は、たとえばサンプルの液体をモジュール内に供給するポンプとフロー管を組み合わせてもよい。
【００１６】
圧力調整器１４は、たとえば、圧力可変部１２と圧力モニタ１３を含む。後述するように、サンプルセル１１に封入された液体にかかる圧力を変化させて液体中の粒子の分布等を観測することで、液体中に存在する粒子が固体粒子なのか、気体粒子なのかを識別することができる。
【００１７】
検出部１５は、サンプルセル１１内の液体に含まれる粒子の存在を検出する。粒子検出の手法は任意であり、光学的な手法でも、電気的な手法であってもよい。光学的な手法としては、レーザの照射による側方散乱を検出して粒子のブラウン運動を解析する手法や、レーザ光の回折光や散乱光を検出して、その方向、角度、強度分布から粒子径を逆算する方法などが一般に用いられる。電気的な手法としては微細な電極間を通過した粒子の粒径に応じた粒子を含む液体の電気抵抗の変化を測定する方法が用いられる。
【００１８】
検出部１５の出力は、ＰＣ２０の入力に接続される。ＰＣ２０は、ＣＰＵなどの演算処理部２１と、モニタディスプレイなどの表示部２２と、入出力部２３と、メモリ２４を有する。演算処理部２１は、検出部１５の出力に基づいて、粒子の動き、粒径分布、数密度（濃度）などを計算する。演算処理部２１は、計算結果を動画、静止画像、チャートなどに可視化する処理を行ってもよい。メモリ２４は、検出部１５による検出結果の解析プログラムや測定データを記憶する。また、演算処理部２１のワークエリアとして使用される領域を有する。
【００１９】
表示部２２は、チャート、画像等を含む粒子測定結果を表示する。入出力部２３は、外部からの入力と出力のインタフェースであり、キーボード、マウス、タッチパネル等の操作部、スピーカ等の音声出力部、プリンタ等の外部機器への出力端子などを含む。ＰＣ２０は、ケーブルまたは無線による通信インタフェースを有していてもよい。
【００２０】
なお、表示部２２も出力部の一部であるが、モニタ画面への画像出力を行うという意味で「表示部２２」と記載している。測定結果は、表示部２２への出力の他、プリンタや、ＰＣ、スマートフォン等の他の端末装置へ出力されてもよい。
【００２１】
測定装置１のうち、検出部１５とＰＣ２０は既存の構成を採用することができる。サンプル測定モジュール１０に圧力調整器１４を追加するだけよく、大きな設計変更なしに、液体中に存在する固体粒子と気体粒子を効果的に識別し、測定することができる。
【００２２】
図２は、サンプル測定モジュール１０の一例を示す図である。サンプル測定モジュール１０のサンプルセル１１は、耐圧チャンバー１１１と、サンプル注入口１１２を有する。検出部１５が光学的な粒子検出を行う場合は、耐圧チャンバー１１１は耐圧ガラスで構成されてもよい。あるいは、一部にレーザ照射窓と散乱光透過窓を有する金属で構成されていてもよい。電気的な粒子検出を行う場合は、耐圧チャンバー１１１は、ガラス等の絶縁体、ステンレス等の金属など、耐圧性を有する任意の材料で形成され得る。
【００２３】
耐圧チャンバー１１１は、粒子測定装置１に設置できる任意のサイズであるが、泡月ガス保安法で定義される高圧ガスまで含めて、加減圧下で気体を取り扱う場合には、１５０ｃｍ-3以下の容積であることが望ましい。また、粒子測定装置１の小型化の観点から、１００ｃｍ-1以下であるのがさらに望ましい。液体中には膨大な数の固体粒子や微細な気体粒子が存在し得るので、わずかの液体サンプルでも粒径分布を正確に測定することができる。
【００２４】
圧力調整器１４の圧力可変部１２は、バルブ式、ハンドル式、ねじ式など任意の構成を採用することができ、加減圧ポンプに接続されていてもよい。圧力モニタ１３として、１個または複数の圧力ゲージが取り付けられていてもよい。サンプルセル１１内の液体への印加圧力または真空圧力は、安全性と取り扱い易さの観点から１０-10Ｐａ〜１０6Ｐａ（約１０気圧）の範囲であるのが望ましい。固体粒子と気体粒子の識別をより明確にする場合にはさらに１０6Ｐａ（約１０気圧）以上の加圧も許容できる。
【００２５】
実際の測定時には、サンプル注入器１１３を用いて、たとえば大気圧下（約１０5Ｐａ）でサンプル注入口１１２から耐圧チャンバー１１１内に測定対象の液体を注入してチャンバー内を満たす。予めチャンバー内に存在した気体や余剰のサンプル液は排出口１１４から排出させる。あるいはサンプル液注入後にサンプル注入器１１３を外して排出してもよい。サンプルで耐圧チャンバー１１１内を満たしたのちは、サンプル注入口１１２およびサンプル排出口１１４を封止する。
【００２６】
液体を注入したサンプル測定モジュール１０を粒子測定装置１に設置し、大気圧下で液体中の粒子径や粒径分布を測定する。その後、粒子測定装置１からサンプル測定モジュール１０を取り外し、圧力調整器１４を操作して、耐圧チャンバー１１１内の圧力を増大または減少させる。圧力変化後の状態でサンプル測定モジュール１０を粒子測定装置１に設置し、液体中の粒子を再度測定する。この操作はサンプル測定モジュール１０を粒子測定装置１から取り外さずに行ってもよい。
【００２７】
図３は、本発明の原理を説明する図である。図３（Ａ）は第１の圧力での液体中の粒子分布を示し、図３（Ｂ）は加圧（または減圧）された状態での液体中の粒子分布を示す。固体粒子は、たとえば塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）、リン酸カルシウムなどの無機塩微粒子、タンパク質などの有機物微粒子、大腸菌などの微生物などであり、その粒径は数ｎｍ〜数百μｍである。気体粒子は、たとえば酸素、オゾン、水素、空気等の気泡であり、ウルトラファインバブルであれば、その径は１μｍ未満である。この範囲の粒径を有する気泡は、微細であるため浮力の影響をほとんど受けず長い時間、液体中に存在する。マイクロバブルであればその径は１μｍ〜１００μｍであり浮力の影響はわずかで液中に数分程度滞在する。
【００２８】
図３（Ａ）で、たとえば大気圧を第１の圧力とし、図１の粒子測定装置１で粒径分布を測定すると、図３（Ａ）の下図に示すような分布スペクトルが得られる。この状態では、液体中に含まれている微細粒子が固体粒子なのか気体粒子なのか判別できない。既存の検出・測定技術では、ミクロンオーダーやナノオーダーの粒子の存在は粒子径のみが検出され、粒子内部が気体か固体かなど相の状態に区別なく検出されるからである。
【００２９】
実施形態では、図３（Ｂ）のように第１の圧力と異なる第２の圧力をサンプルの液体１０１に印加（または減圧）する。図３（Ｂ）の例では加圧により圧力を増大させている。液体１０１中に浮遊する固体粒子は圧縮性が無いため体積は変化しないが、気体粒子には圧縮性があるため体積は減少し、粒径が小さくなる。このとき、圧力の変化による液体の体積変化率は極めて小さく無視できる。静止した液中に滞留している気体粒子は加圧（圧縮）によりその位置に留まったままでサイズは小さくなるが、その個数は圧縮による完全溶解や液の撹拌などによる気体粒子同士の衝突による合体などがない限り変わらない。チャンバー内に封入されて安定に存在しているウルトラファインバブルは、本発明による適度な加圧（または減圧）操作によって消滅する割合は無視し得る程度に小さい。
【００３０】
図３（Ｂ）の下図に示すように、加圧により圧縮された気体粒子の分布スペクトルまたはそのピークは粒径の小さい方向へシフトする。第２の圧力を第１の圧力よりも小さくした場合、すなわち圧力調整器１４で減圧した場合は、気体粒子の分布スペクトルまたはそのピークは、粒径が大きくなる方向へシフトする。一方、固体粒子の分布スペクトルのピークは圧力の増減によらず不変である。
【００３１】
このように、測定対象の粒子を含む液体にかかる圧力を変化させることで、固体粒子と気体粒子を容易に識別することができる。分離された粒径の分布から、液体中の固体粒子と気体粒子の数密度を個別に算出することができる。
【００３２】
図４は、実施形態の粒子識別方法のフローチャートである。まず、サンプル測定モジュール１０を粒子測定装置１にセットする（Ｓ１０１）。粒子測定装置１により、第１の圧力下で粒子測定を行い、粒径分布を取得する（Ｓ１０２）。第１の圧力は、たとえば大気圧である。次に、サンプル測定モジュール１０内の液体にかかる圧力を、第１の圧力と異なる第２の圧力に変更する（Ｓ１０３）。
【００３３】
粒子測定装置１により、第２の圧力下で粒子測定を行い、分布スペクトルに変化があるか否かを判断する（Ｓ１０４）。分布スペクトルに変化がない場合は（Ｓ１０４でＮＯ）、液体中に含まれる粒子は固体粒子であることを意味する。この場合、演算処理部２１は液体中の粒子は固体粒子であると判定し（Ｓ１０５）、第１の圧力または第２の圧力のいずれかで得られた分布スペクトルから、固体粒子の数密度を算出する（Ｓ１０９）。
【００３４】
圧力の変更により、分布スペクトルに変化がある場合は（Ｓ１０４でＹＥＳ）、ステップＳ１０６に進んで、分布スペクトルが分離したか否かを判断する（Ｓ１０６）。分布スペクトルの分離は、たとえば、分布スペクトルのメインピークが２つに分かれる場合あるいはスペクトルの形状が変化した場合をいう。分布スペクトルの分離も形状の変化もなしに、分布形状がそのままシフトする場合は、気体粒子だけが含まれることを意味する。この場合、演算処理部２１は、液体中の粒子は気体粒子であると判定し（Ｓ１０８）、第１の圧力下での粒径分布から気体粒子の数密度を算出する（Ｓ１１０）。
【００３５】
第２の圧力で分布スペクトルが分離した場合は（Ｓ１０６でＹＥＳ）、演算処理部２１は液体中に固体粒子と液体粒子が混在すると判断し、第１の圧力下での分布スペクトルと、第２の圧力下での分布スペクトルを用いて、第１の圧力下での固体粒子と気体粒子のそれぞれの数密度を算出する。たとえば、第２の圧力下でピーク位置がほとんど変化しない方の分布スペクトルを、固体粒子の分布スペクトルとして用いる。また、第１の圧力下での混合スペクトルから固体粒子の分布スペクトルを差し引いた残りを、気体粒子の分布スペクトルとして用いる。
【００３６】
このような手法により、液体中に含まれる粒子が固体粒子であるか、液体粒子であるかを簡単に識別することができる。粒子測定装置１の表示部２２に、圧力変化前と変化後の粒子分布スペクトルを画像表示することで、ユーザにとっても液体中の粒子の種類の判別が容易である。
【００３７】
図５は、光学的な検出手段で粒子検出を行う粒子測定装置１Ａの概略図である。粒子測定装置１Ａは、入射光の側方散乱光を利用したブラウン運動解析により、粒子分布を取得する。
【００３８】
粒子測定装置１Ａは、サンプル測定モジュール１０Ａと、検出部１５Ａと、ＰＣ２０Ａを有する。検出部１５Ａは、レーザ光を照射する光源１５０と、液体１０１中の粒子からの側方散乱光を観測する対物レンズ１５１を有する。
【００３９】
サンプル測定モジュール１０Ａの耐圧チャンバー１１１は、少なくとも一部がレーザ光の波長に対して透明な材料で形成されている。耐圧チャンバー１１１全体が耐圧ガラスで形成されていてもよいし、レーザ光の入射位置と、散乱光の出射位置に透明なウィンドウを形成した構成であってもよい。レーザ光はサンプル測定モジュールの設置面に対して平行に入射される。したがって、入射用のウィンドウは、たとえば耐圧チャンバー１１１の側面に形成される。散乱光用のウィンドウは、液体中の粒子からの側方散乱光を対物レンズ１５１に入射させるように、対物レンズ１５１と対向する耐圧チャンバー１１１の面に形成される。液体１０１中の粒子が微細である場合、側方散乱光に粒子の形状やサイズに関する情報が多く含まれる。側方散乱光とは、入射光の光軸と９０°の角度で散乱する光である。側方散乱光を対物レンズ１５１で集光する。耐圧チャンバー１１１のレーザ光入射光路と散乱光検出光路を除く部分の内壁に、金属反射膜を形成して粒子による散乱効率を高めてもよい。
【００４０】
対物レンズ１５１で得られた光像はＣＣＤカメラ、ＣＭＯＳイメージセンサ等の撮像部１５５に結像される。撮像部１５５からの出力信号がＰＣ２０Ａのメモリ２４に記録される。演算処理部２１は、粒子トラッキング解析部２１１を有する。粒子トラッキング解析部２１１は、メモリ２４に記録された散乱光の動き、すなわち粒子の挙動を追跡して、ブラウン運動の速度を計測する。粒径とブラウン運動の速度（拡散速度）の間には、アインシュタイン＝ストークスの式（１）で表される相関関係がある。
【００４１】
ｄ＝ｋＴ／３πηＤ        （１）
ここで、ｄは粒径、ｋはボルツマン定数、Ｔは絶対温度、ηは液体１０１の粘性率、Ｄは拡散係数である。拡散係数Ｄは、粒子がある時間ｔに位置ｘにいる確率密度ρ（ｔ、ｘ）を用いて表される。演算処理部２１は、式（１）を用いたトラッキング解析の結果から、粒径分布を作成し、表示部２２に表示する。
【００４２】
次に、サンプル測定モジュール１０の圧力調整器１４を操作して、サンプルセル１１内の液体にかかる圧力を変化させ、再度、粒子測定を行う。粒子測定の結果得られる粒径分布を表示部２２に表示する。圧力の変化前と変化後の粒径分布を並べて対比して表示してもよい。
【００４３】
ユーザは、粒径分布スペクトルを見て液体中に含まれる粒子が固体粒子なのか、気体粒子なのか、これらが混在しているのかを判断することができる。あるいは、演算処理部２１が分布スペクトルの変化の状態から、液体中の粒子の存在状況を判断して判断結果を表示部２２に表示してもよい。ここでいう「変化の状態」には、変化の有無も含まれ、変化が無い場合も「変化の状態」に含まれる。
【００４４】
図５では、光学的な粒子測定装置１Ａを用いてレーザ照射による散乱光を利用して粒子のブラウン運動から粒径を算出する方法を例にとったが、レーザー照射による粒子の散乱光や回折光の角度や強度分布から粒子径を求める方法、電気的な検出手段で粒子検出を行う粒子測定装置（コールター法）にも本発明は適用可能である。この場合は、粒径の違いによる電気抵抗の変化を利用して、粒子分布を取得する。
【００４５】
電気的な粒子測定を行う場合、図２のサンプル測定モジュール１０の耐圧チャンバー１１１の内部に細孔を有する壁と一対の電極が配置されていてもよい。この場合、電解質溶液中に含まれる微細な気体粒子を効果的に識別して測定することができる。
【００４６】
あるいは、耐圧チャンバー１１１を形成する壁の一部に開閉可能な細孔を形成し、耐圧チャンバー１１１の内部に一対の電極のうちの一方の電極を配置してもよい。この場合、耐圧チャンバー１１１全体を電解質溶液に浸漬し、電解質溶液中に他方の電極が配置される。
【００４７】
いずれの場合も、細孔に一定の電流を流して、電気抵抗を計測する。粒子が細孔を通過することで、細孔の電気抵抗が増加する。粒子の大きさすなわち粒子の体積に応じて、細孔の中で減少する電解液の量が異なり、電気抵抗の変化量が異なる。この電気抵抗の変化を電圧パルスごとに計測することで、粒径の分布スペクトルを得ることができる。
【００４８】
サンプル液体に対する圧力変更前と変更後の粒径分布スペクトルを比較することで、サンプル液体に含まれる粒子が固体粒子なのか、気体粒子なのか、両方が混在するのかを簡単に識別することができる。
【００４９】
本発明の粒子測定装置１（または１Ａ）と、サンプル測定モジュール１０は、多様な分野で有用である。たとえば、微細な配線パターンを有する半導体ウェーハの洗浄に用いる純水にウルトラファインバブルを懸濁させる場合は、わずかな固体粒子の混入も問題となるので、本願の粒子測定技術により、洗浄水中に固体粒子が混入していないことを容易に確認することができる。
【００５０】
また、「ファインバブル」や「ウルトラファインバブル入り」と表示されている飲料、美容品、殺菌・除菌液、衛生用品などに、実際に「ファインバブル／ウルトラファインバブル」が入っているかどうかを簡単に確認することができる。
【００５１】
さらに、含有されるマイクロバブル／ウルトラファインバブルの量に基づいて品質管理を行う場合や製品評価にも、固体粒子と気体粒子を容易に識別して、それぞれの数密度（濃度）を正確に測定することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１  粒子測定装置
１０、１０Ａ  サンプル測定モジュール
１１  サンプルセル
１２  圧力可変部
１３  圧力モニタ
１４  圧力調整器
１５  検出部
２０  ＰＣ
２１  演算処理部
２２  表示部
２３  入出力部
２４  メモリ
１１  サンプルセル
１１１  耐圧チャンバー
１１２  サンプル注入口
１１３  サンプル注入器
１５０  光源
【図１】
2017198468.tif 000003
【図２】
2017198468.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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