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測定装置及び測定方法

国内特許コード P150012056
掲載日 2015年6月19日
出願番号 特願2013-545857
登録番号 特許第5946193号
出願日 平成24年10月24日(2012.10.24)
登録日 平成28年6月10日(2016.6.10)
国際出願番号 JP2012077469
国際公開番号 WO2013077137
国際出願日 平成24年10月24日(2012.10.24)
国際公開日 平成25年5月30日(2013.5.30)
優先権データ
  • 特願2011-255782 (2011.11.24) JP
  • 特願2012-181474 (2012.8.20) JP
発明者
  • 岩井 俊昭
  • 渡會 俊晴
出願人
  • 国立大学法人東京農工大学
発明の名称 測定装置及び測定方法
発明の概要 光カプラ20によって低コヒーレンス光源10からの光を分割し、光カプラ20で分割された一方の光を試料媒質40に照射し、光カプラ20で分割された他方の光を参照ミラー50及び振動素子52によって位相変調し、位相変調された光(参照光)と試料媒質40からの散乱光を回折格子62で波長毎に分解して、光検出部70で、参照光と散乱光との干渉光の分光スペクトルを検出する。演算処理部80において、検出された分光スペクトルに基づき試料媒質40における散乱点の位置毎の強度信号を求め、前記散乱点の位置毎の強度信号の時間変化に基づき前記散乱点の位置毎のパワースペクトルを求め、求めたパワースペクトルに基づき前記散乱点の位置毎の粒子の拡散係数を同時に求める。
従来技術、競合技術の概要



液中の高分子微粒子は、溶液壁面から十分離れた領域においては自由拡散運動(ブラウン運動)をしており、溶液壁面(固液界面)近傍においては、壁面と溶液の流体力学相互作用が顕著になるため拡散運動が抑制される。このような現象はwall-drag現象と呼ばれ、局所的なストークス粘性力の変化によって引き起こされる。この効果の実験的解析は動的光散乱法を用いて行われた。動的光散乱法は、懸濁液などの媒質に光を当て、媒質中の散乱体(粒子)から散乱される散乱光強度の時間変動(ゆらぎ)を時間相関関数やパワースペクトルを用いて検出することにより、散乱体の動的特性を調べる方法であり、粒径測定や凝集計測などに広く用いられている。この従来の動的光散乱法の適用範囲は、界面から十分に離れた自由拡散領域の測定のみに限定されている。





界面近傍領域から自由拡散領域までの拡散運動の変化を観察するための手法として、低コヒーレンス干渉法を用いた動的光散乱法が知られている(例えば、特開2005-121600号公報参照)。この手法によれば、wall-drag効果による界面からの距離に依存する拡散係数の変化を測定することができる。

産業上の利用分野



本発明は、試料媒質中の粒子の動的光散乱測定を行う測定装置及び測定方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
試料媒質中の粒子の動的光散乱測定を行う測定装置において、
低コヒーレンス光源からの光を分割する光分割部と、
前記光分割部で分割された一方の光を試料媒質に照射する照射部と、
前記光分割部で分割された他方の光を位相変調する位相変調部と、
前記位相変調された光と試料媒質からの散乱光を波長毎に分解して、前記位相変調された光と前記散乱光との干渉光の分光スペクトルを取得する分光スペクトル取得部と、
取得した分光スペクトルに基づいて粒子の動的光散乱測定を行う測定部とを含み、
前記測定部が、
取得した分光スペクトルに基づき試料媒質における散乱点の位置毎の強度信号を求め、前記散乱点の位置毎の強度信号の時間変化に基づき前記散乱点の位置毎のパワースペクトルを求め、求めたパワースペクトルに基づき前記散乱点の位置毎の粒子の拡散係数を求める、測定装置。

【請求項2】
請求項1において、
前記分光スペクトル取得部は、
複数の受光素子が一列に並んだラインセンサカメラを含み、前記ラインセンサカメラの各受光素子で検出された検出信号を前記分光スペクトルとして取得する、測定装置。

【請求項3】
請求項1又は2において、
前記測定部が、
前記分光スペクトルを逆フーリエ変換することで、前記散乱点の位置毎の強度信号を求める、測定装置。

【請求項4】
請求項1乃至3のいずれかにおいて、
前記測定部が、
時系列的に変化する前記散乱点の位置毎の強度信号をそれぞれフーリエ変換することで、前記散乱点の位置毎のパワースペクトルを求める、測定装置。

【請求項5】
試料媒質中の粒子の動的光散乱測定を行う測定方法において、
低コヒーレンス光源からの光を分割し、分割された一方の光を試料媒質に照射し、分割された他方の光を位相変調する手順と、
前記位相変調された光と試料媒質からの散乱光を波長毎に分解して、前記位相変調された光と前記散乱光との干渉光の分光スペクトルを取得する手順と、
取得した分光スペクトルに基づいて粒子の動的光散乱測定を行う測定手順とを含み、
前記測定手順では、
取得した分光スペクトルに基づき試料媒質における散乱点の位置毎の強度信号を求め、前記散乱点の位置毎の強度信号の時間変化に基づき前記散乱点の位置毎のパワースペクトルを求め、求めたパワースペクトルに基づき前記散乱点の位置毎の粒子の拡散係数を求める、測定方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2013545857thum.jpg
出願権利状態 登録
※ 国立大学法人東京農工大学では、先端産学連携研究推進センターにおいて、知的財産の創出・権利化・活用に取り組んでいます。上記の特許・技術の内容および導入に興味・関心がありましたら、当センターまでお気軽にお問い合わせください。


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