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【入門】 微粒子の粒子径(粒径)測定

4.光子相関法の特長

光子相関計の方式の比較を表2に示します。当社装置に採用されている光子相関計はソフトウェア法でダイナミック光散乱光度計およびレーザーデータ電位計ではT.I.法、T.D.法の両方を内蔵し広い領域で精度が得られるように考慮されています。従来のT.I.法では微弱光でかつ粒子径の小さい場合に精度がよく、T.D.法では粒子径が大きく光量 の大きいときに高精度な測定が可能です。各々の計算方法を図14に示します。

表2.光子相関計の方法の比較

 

光子相関計の方式 長 所 短 所
ソフトウエア法(ハードウエアでカウントしたフォトン数をメモリに記憶し,ソフトウエア(CPU)にて加減乗算して相関関数を求める) タイムインターバル法(T.I.法) ホトンパルス間のクロック数の変化をみるため、サンプリングタイムを小さくでき、時間分解能が良く、分布精度がよい 大粒子や長相関に対応しにくい
タイムドメイン法(T.D.法) サンプリングタイム間のホトンパルス数の変化をみるため、長相関に対応しやすく、大粒子の精度が高い 光量が微弱な時に測定効率が低下する
ハードウエア法(予め決められたゲートでフォトン数をカウントし,電気的(シフトレジスター)に加減乗算して相関関数を求める) シフトレジスタ法 リアルタイムでの相関関数の出力が可能(相関時間=測定時間)不感時間が短い(50nsec) 光量が大きい時および弱い時に精度が低下ハード構成のため機能が固定で、データチャンネル数が少なく変更できないゴミなどによるイレギュラーなデータ除去(ダストカット)機能が持たせられない


 相関関数の計算方法
図14.T.I.法とT.D.法の計算方法

FPARでは,TD法を基本にし,従来のTI,TD法,両方の短所をカバーした新相関計を採用しています。
以下にその特長を述べます。

  1回の測定で相関時間1μsec~1secをカバー(測定条件は同じ)
  2秒間隔で粒子径を算出
  ダストカット機能を維持
  測定効率(測定時間に占めるデータ取込時間の割合)≒100%達成(短時間で高精度の測定)

このように新相関計では,従来の2つの方式と同等以上の精度が確保できるようになりました。

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