粒子計測

粒子の径・数・重さ・成分などを測定する技術

粒度分布測定には、ふるいや顕微鏡といった簡易的な手法から、レーザー回折 / 散乱式、動的光散乱法、遠心沈降式、粒子軌跡解析法といった光を用いる複雑な手法まで、数多くの測定原理があります。

レーザー回折/散乱法

レーザー回折/散乱法は、レーザー光を粒子の照射し、粒子の大きさによって粒子から反射される散乱光強度や散乱光角度が変わることを利用して、粒子の粒径分布や粒子(あるいは異物)の個数を測定する技術です。

動的光散乱法 (DLS)

ブラウン運動は粒子が小さいと速く、大きいとゆっくりとした動きになります。この粒子にレーザー光を照射したとき、散乱光の強度は、このブラウン運動によるゆらぎを持っています。したがって、小さい粒子からは速く変化するゆらぎ信号が、大きい粒子からはゆっくりした変化のゆらぎ信号が得られます。このゆらぎ信号を解析して粒子径を算出するのが「動的光散乱法」です。

遠心沈降法

粒子は沈降するときに、抵抗力と浮力を受け、大きい粒子が早く沈降し、小さい粒子はゆっくりと沈降します。この現象を用い、粒子を大きさごとに分けながら分析を行います。

粒子軌跡解析法 (PTA)

粒子軌跡解析法は、動的光散乱法と同様に、粒子のブラウン運動を測定します。動的光散乱法が散乱光強度のゆらぎでブラウン運動を測定するのに対し、粒子軌跡解析法では実際にカメラを用いてブラウン運動をしている粒子を輝点として観察します。

光散乱と粒子径

光は粒子に当たると、透過や反射、また屈折や散乱を起こします。このうち散乱光は光の波長と粒子径に応じて、遮光、回折、Mie(ミー)散乱、Rayleigh (レイリー)散乱に分かれます。遮光は十分に粒子が大きいときに起こり、光が遮られて粒子の影ができている状態です。

粒子測定の基礎知識

粒子の解析は、電池材料、工業材料、バイオライフサイエンスの分野などで重要性が増しており、その解析方法には様々な手法があります。 正しく粒子を解析するには、それぞれの分析手法を理解し、その特長により使い分ける必要があります。 HORIBAでは、多数の粒子解析技術を有しており、以下で紹介する分析原理からアプリケーションが最適な粒子解析のお役に立てれば幸いです。

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