粒子的测定装置及粒子的测定方法与流程

本发明涉及一种测定分散液中所包含的单一种类的粒子的折射率的粒子的测定装置及粒子的测定方法。

背景技术：

1、有一种动态光散射测定法，其通过使用自相关函数或功率谱来检测向胶体溶液或粒子分散液等介质照射光而从介质中的散射体散射的散射光强度的时间变动，从而调查散射体的动态特性。动态光散射测定法被广泛用于粒径测定及凝胶的结构分析等各种测定。

2、例如，在专利文献1中记载有一种粒径测定装置，其具备：激光装置，向被测定粒子组照射激光束；测定系统，测定从该激光装置射出并由被测定粒子组散射的散射光的每个散射角的强度作为散射光强度分布；相对粒径分布计算单元，根据由该测定系统得到的散射光强度分布的测定值计算出相对粒度分布；换算表，存储针对各散射角求出了向粒径及粒径密度的预先已知的基准粒子组照射激光束而得到的散射光强度分布的测定值与同理论值的比率的换算系数；换算单元，根据换算表换算向被测定粒子组照射激光束而得到的散射光强度分布的测定值，从而得到测定系统的入射部中的入射散射光强度分布；及绝对粒径分布计算单元，根据由该换算单元得到的入射散射强度分布和由相对粒径分布计算单元得到的被测定粒子组的相对粒径分布来计算出绝对粒径分布。

3、现有技术文献

4、专利文献

5、专利文献1：日本特公平2-63181号公报

技术实现思路

1、发明要解决的技术课题

2、如上所述，在专利文献1中记载有如下内容：对由被测定粒子组散射的散射光的每个散射角的强度使用散射光强度分布，计算出绝对粒径分布。然而，专利文献1虽然能够测定粒度分布，但无法测定粒子的折射率。

3、尽管有对测定对象的粒子得到折射率的信息的需求，但目前无法得到折射率的信息。

4、本发明的目的在于提供一种能够测定分散液中所包含的单一种类的粒子的折射率或复折射率和粒度分布的粒子的测定装置及粒子的测定方法。

5、用于解决技术课题的手段

6、为了实现上述的目的，发明[1]提供一种粒子的测定装置，其为包含单一种类的粒子的分散液的粒子的测定装置，其具有：光源部，向分散液照射测定光；参数设定部，设定散射角度及测定波长中的至少一个作为测定参数；散射光测定部，变更多个由参数设定部设定的测定参数的值而测定多次因测定光从分散液射出的散射光的散射强度来得到多个散射强度数据；及运算部，根据由散射光测定部得到的多个散射强度数据计算出散射强度的时间变动特性数据和散射强度的参数依赖数据，并通过利用基于规定折射率、粒径及散射强度的关系的理论公式或电磁波行为理论的模拟，对计算出的散射强度的时间变动特性数据和散射强度的参数依赖数据进行拟合来求出单一种类的粒子的折射率和粒径分布。

7、发明[2]提供一种粒子的测定装置，其为包含单一种类的粒子的分散液的粒子的测定装置，其具有：光源部，向分散液照射测定光；参数设定部，设定散射角度及测定波长中的至少一个作为测定参数；散射光测定部，变更多个由参数设定部设定的测定参数的值而测定多次因测定光述分散液射出的散射光的散射强度来得到多个散射强度数据；及运算部，根据由散射光测定部得到的多个散射强度数据计算出散射强度的时间变动特性数据和散射强度的参数依赖数据，并通过利用基于规定复折射率、粒径及散射强度的关系的理论公式或电磁波行为理论的模拟及基于规定复折射率、粒径及透射率的关系的理论公式或电磁波行为理论的模拟，对计算出的散射强度的时间变动特性数据和散射强度的参数依赖数据与分散液的透射率数据进行拟合来求出单一种类的粒子的复折射率和粒径分布。

8、发明[3]为发明[2]所述的粒子的测定装置，其具有测定分散液的透射率的透射率测定部。

9、发明[4]为发明[1]至[3]中任一项所述的粒子的测定装置，其中，测定参数为散射角度，散射光测定部将散射角度的值变更两个角度以上而按多个散射角度的每一个测定分散液的散射光的散射强度来得到多个散射强度数据。

10、发明[5]为发明[1]至[3]中任一项所述的粒子的测定装置，其中，测定参数为测定波长，散射光测定部使用两个波长以上的测定波长按多个测定波长的每一个测定分散液的散射光的散射强度来得到多个散射强度数据。

11、发明[6]为发明[1]至[5]中任一项所述的粒子的测定装置，其中，散射光测定部测定将特定的偏振光的测定光照射到分散液而得到的分散液的散射光的偏振成分的光强度作为散射强度。

12、发明[7]为发明[1]至[6]中任一项所述的粒子的测定装置，其中，散射光测定部测定将多个偏振状态的测定光逐次照射到分散液而得到的散射强度的参数依赖数据及取出多个从分散液射出的散射光的偏振成分而得到的散射强度的参数依赖数据中的至少一个。

13、发明[8]为发明[1]至[7]中任一项所述的粒子的测定装置，其中，计算出的测定参数的散射强度的时间变动特性数据是根据斯托克斯-爱因斯坦的理论公式计算出的，测定参数的散射强度的参数依赖数据是根据米氏散射理论公式、离散偶极近似法及时域有限差分法中的至少一个计算出的。

14、发明[9]为发明[1]及[4]至[8]中任一项所述的粒子的测定装置，其中，运算部将单一种类的粒子的折射率与已知的材料为100％浓度时的折射率进行比较，并使用折射率对粒子体积浓度的依赖性来计算出单一种类的粒子的构成物质的体积浓度。

15、发明[10]为发明[2]所述的粒子的测定装置，其中，运算部通过使用散射强度的时间变动特性数据和散射强度的参数依赖数据、透射率数据及分散液的体积浓度数据进行拟合来求出单一种类的粒子的复折射率和个数浓度的粒径分布。

16、发明[11]提供一种粒子的测定方法，其为包含单一种类的粒子的分散液的粒子的测定方法，其具有如下工序：测定工序，设定散射角度及测定波长中的至少一个作为测定参数，变更多个所设定的测定参数的值而测定多次因测定光从分散液射出的散射光的散射强度；计算工序，根据通过测定工序得到的多个散射强度数据计算出散射强度的时间变动特性数据和散射强度参数依赖数据；利用基于规定折射率、粒径及散射强度的关系的理论公式或电磁波行为理论的模拟，对通过计算工序得到的散射强度的时间变动特性数据和散射强度的参数依赖数据进行拟合的工序；及求出分散液中的单一种类的粒子的折射率和粒径分布的工序。

17、发明[12]提供一种粒子的测定方法，其为包含单一种类的粒子的分散液的粒子的测定方法，其具有如下工序：测定工序，设定散射角度及测定波长中的至少一个作为测定参数，变更多个所设定的测定参数的值而测定多次因测定光从分散液射出的散射光的散射强度；计算工序，根据通过测定工序得到的多个散射强度数据计算出散射强度的时间变动特性数据和散射强度参数依赖数据；及利用基于规定复折射率、粒径及散射强度的关系的理论公式或电磁波行为理论的模拟及基于规定复折射率、粒径及透射率的关系的理论公式或电磁波行为理论的模拟，对分散液的透射率数据与通过计算工序得到的散射强度的时间变动特性数据和散射强度的参数依赖数据进行拟合来求出单一种类的粒子的复折射率和粒径分布的工序。

18、发明[13]为发明[12]所述的粒子的测定方法，其具有测定分散液的透射率来得到透射率数据的工序。

19、发明[14]为发明[11]至[13]中任一项所述的粒子的测定方法，其中，测定参数为散射角度，在测定工序中，将散射角度的值变更两个角度以上而按多个散射角度的每一个测定分散液的散射光的散射强度。

20、发明[15]为发明[11]至[13]中任一项所述的粒子的测定方法，其中，测定参数为测定波长，在测定工序中，使用两个波长以上的测定波长按多个测定波长的每一个测定分散液的散射光的散射强度。

21、发明[16]为发明[11]至[15]中任一项所述的粒子的测定方法，其中，在测定工序中，测定将特定的偏振光的测定光照射到分散液而得到的分散液的散射光的偏振成分的光强度作为散射强度。

22、发明[17]为发明[11]至[16]中任一项所述的粒子的测定方法，其中，

23、在测定工序中，测定将多个偏振状态的测定光逐次照射到分散液而得到的散射强度的参数依赖数据及取出多个从分散液射出的散射光的偏振成分而得到的散射强度的参数依赖数据中的至少一个。

24、发明[18]为发明[11]至[17]中任一项所述的粒子的测定方法，其中，计算出的测定参数的散射强度的时间变动特性数据是根据斯托克斯-爱因斯坦的理论公式计算出的，测定参数的散射强度的参数依赖数据是根据米氏散射理论公式、离散偶极近似法及时域有限差分法中的至少一个计算出的。

25、发明[19]为发明[11]及[14]至[18]中任一项所述的粒子的测定方法，其还具有如下工序：将所求出的单一种类的粒子的折射率与已知的材料为100％浓度时的折射率进行比较，并使用折射率对粒子体积浓度的依赖性计算出构成所求出的单一种类的粒子的构成物质的体积浓度的工序。

26、发明[20]为发明[12]所述的粒子的测定方法，其中，通过使用散射强度的时间变动特性数据和散射强度的参数依赖数据、透射率数据及分散液的体积浓度数据进行拟合来求出单一种类的粒子的复折射率和个数浓度的粒径分布。

27、发明效果

28、根据本发明，可提供能够测定分散液中所包含的单一种类的粒子的折射率或复折射率和粒度分布的粒子的测定装置及粒子的测定方法。