Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JPH07109403B2 - Liquid particle counter - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JPH07109403B2 - Liquid particle counter - Google Patents

Liquid particle counter

Info

Publication number
JPH07109403B2
JPH07109403B2 JP2070515A JP7051590A JPH07109403B2 JP H07109403 B2 JPH07109403 B2 JP H07109403B2 JP 2070515 A JP2070515 A JP 2070515A JP 7051590 A JP7051590 A JP 7051590A JP H07109403 B2 JPH07109403 B2 JP H07109403B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
particle
light
liquid
detection
fine particles
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2070515A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH03269342A (en
Inventor
勝郎 疋田
宜彦 水島
一弘 渥美
圭介 増田
文彦 下村
伊助 平野
清司 小池
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hamamatsu Photonics KK
Original Assignee
Hamamatsu Photonics KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hamamatsu Photonics KK filed Critical Hamamatsu Photonics KK
Priority to JP2070515A priority Critical patent/JPH07109403B2/en
Publication of JPH03269342A publication Critical patent/JPH03269342A/en
Publication of JPH07109403B2 publication Critical patent/JPH07109403B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、所定方向に流れる液体(例えば純水)中の0.
1μmまたはそれ以下の微粒子(パーティクル)を計数
するための液中パーティクルカウンタに関するものであ
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION "Industrial field of application" The present invention relates to the case where 0.
The present invention relates to an in-liquid particle counter for counting fine particles (particles) of 1 μm or less.

「従来の技術」 一般に、サブミクロン以下の微粒子にレーザなどの強い
光を当てるとその粒径に応じた散乱光を生じる。これを
一般にレイリー散乱と呼ぶ。微粒子の粒径が小さい場
合、側方散乱の度合いが強くなる傾向がある。通常、感
度の高いパーティクルカウンタの場合、この側方散乱の
強い領域で測定が行なわれる。
“Prior Art” Generally, when intense light such as a laser is applied to fine particles of submicron or less, scattered light corresponding to the particle diameter is generated. This is generally called Rayleigh scattering. When the particle size of the fine particles is small, the degree of side scattering tends to be strong. Usually, in the case of a highly sensitive particle counter, measurement is performed in this region where side scattering is strong.

第7図はPMT(フォトマルチプライヤーチューブ)7を
用いた90゜側方散乱の従来のパーティクルカウンタであ
る。この図において、セル1中の水流に対して直角に、
レーザ発生装置2からのArレーザなどのレーザを集光レ
ンズ3を介して照射する。液中の粒子検出領域4に微粒
子pがあると、レイリー散乱をおこす。この散乱光を結
像レンズ5、視野絞り6を介してPMT7上に結像してフォ
トンカウンティングすること、すなわち微粒子p1つに対
して複数のフォトンから構成されるパルスを検出するこ
とにより微粒子pの大きさとこのパルスの数を数えるこ
とにより微粒子pの数を測定していた。
FIG. 7 shows a conventional 90 ° side-scattering particle counter using a PMT (photomultiplier tube) 7. In this figure, perpendicular to the water flow in cell 1,
A laser such as an Ar laser from the laser generator 2 is emitted through the condenser lens 3. If there are fine particles p in the particle detection region 4 in the liquid, Rayleigh scattering occurs. The scattered light is imaged on the PMT 7 through the imaging lens 5 and the field stop 6 to perform photon counting, that is, by detecting a pulse composed of a plurality of photons for one fine particle p, The number of fine particles p was measured by counting the size and the number of this pulse.

PMT7によるパーティクルカウンタの場合、そのS/N比は
次式によって表わされる。
In the case of a particle counter using PMT7, its S / N ratio is expressed by the following equation.

ここで、P=入射光ビーム強度 σs=微粒子の散乱断面積 N=背景光となる視野面積 「発明が解決しようとする課題」 しかしながら、被散乱物である微粒子pの粒径が小さく
(例えばサブミクロン以下)なると、散乱光が微弱にな
るので、粒子散乱光を抽出するために粒子検出領域の体
積を小さくして背景光を弱くしなければならず、この背
景光を光電変換した電気信号には大きなゆらぎ成分が現
れ、S/N比が悪くなるという問題点があった。つまり、
背景光量の大部分は装置の視野の大きさによって決まる
溶液自身のレイリー散乱光によるものなので、溶液中に
存在する微粒子pを測定するための微粒子pのレイリー
散乱光は溶液自身のレイリー散乱光により相対的に弱め
られ、S/N比を悪くしていた。
Here, P = incident light beam intensity σs = scattering cross-sectional area of fine particles N = field-of-view area that becomes background light “Problems to be solved by the invention” However, the particle size of the fine particles p that are scattered objects is small (for example, If it becomes less than a micron), the scattered light becomes weak, so in order to extract the particle scattered light, the volume of the particle detection area must be reduced to weaken the background light, and this background light is converted into an electrical signal by photoelectric conversion. Had a problem that a large fluctuation component appeared and the S / N ratio deteriorated. That is,
Since most of the background light amount is due to the Rayleigh scattered light of the solution itself determined by the size of the field of view of the device, the Rayleigh scattered light of the fine particles p for measuring the fine particles p existing in the solution is due to the Rayleigh scattered light of the solution itself. It was weakened relatively and the S / N ratio was deteriorated.

一方、S/N比を改善するために視野を小さくすると、そ
れに比例してサンプリング率を低下してしまい、実際に
使用する場合、測定に時間がかかってしまい実用的でな
いという問題点があった。例えば1ccを測定するのにそ
の何倍もの比測定物を流し続けなければならないので無
駄が多くなるからである。ここで、サンプリング率とは
次式であらわされる。
On the other hand, if the field of view is reduced to improve the S / N ratio, the sampling rate will be reduced in proportion to it, and in actual use, there is a problem that measurement takes time and it is not practical. . This is because, for example, to measure 1 cc, it is necessary to keep flowing a ratio measurement object that is many times as much as that, so that there is much waste. Here, the sampling rate is expressed by the following equation.

ここでサンプリング量は単位時間内に実際に測定してい
る流量をあらわす。
Here, the sampling amount represents the flow rate actually measured within the unit time.

しかるに、第7図に示すように、PMT7を用いた測定の場
合、サンプリング量と視野の制限(S/N比を改善するこ
と)は相反するもので両方を同時に満足させることは不
可能であった。
However, as shown in Fig. 7, in the case of measurement using PMT7, the sampling amount and the field of view limitation (improving the S / N ratio) are contradictory, and it is impossible to satisfy both at the same time. It was

本発明は上述の問題点に鑑みてなされたもので、サンプ
リング率を換えることなくS/N比を改善することのでき
る液中パーティクルカウンタを得ることを目的とするも
のである。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to obtain an in-liquid particle counter capable of improving the S / N ratio without changing the sampling rate.

「課題を解決するための手段」 本発明は、所定方向に流れる液体に光を照射し、この光
照射方向と異なる方向に散乱した散乱光を測定すること
によって、前記液体中の微粒子を計数するようにした液
中パーティクルカウンタにおいて、前記液体中の流れ方
向に沿った複数の粒子検出領域からの散乱光を個別に検
出する高感度マルチチャンネル光検出手段と、同じ微粒
子が前記複数の粒子検出領域の各領域を通過するときに
おける前記高感度マルチチャンネル光検出手段からの対
応する領域の検出データを順次取り込んで加算する検出
データ順次加算手段とを具備し、前記液体中の複数の粒
子検出領域を前記光照射方向と同一方向に配列してなる
ことを特徴とするものである。
"Means for Solving the Problems" The present invention counts the fine particles in the liquid by irradiating the liquid flowing in a predetermined direction with light and measuring the scattered light scattered in a direction different from the light irradiation direction. In the submerged particle counter, the high-sensitivity multi-channel photodetector for individually detecting scattered light from a plurality of particle detection regions along the flow direction in the liquid, and the same fine particles as the plurality of particle detection regions A detection data sequential addition means for sequentially capturing and adding detection data of the corresponding area from the high-sensitivity multi-channel photodetection means when passing through each area of the plurality of particle detection areas in the liquid. It is characterized in that they are arranged in the same direction as the light irradiation direction.

「作用」 液体にレーザビームなどの光を照射し、この光照射方向
とは異なる方向に散乱した散乱光を高感度マルチチャン
ネル光検出器(IMD)にて検出する。このIMDは、II(イ
メージインテンシファイア)などの光増幅器とホトダイ
オードアレイなどから構成され、液体中の流れ方向に沿
った複数の粒子検出領域からの散乱光を個別に検出す
る。そして、検出データ順次加算手段は、同じ微粒子が
液体中の複数の粒子検出領域の各領域を通過するときに
おけるIMDからの対応する領域の検出データを順次取り
込んで加算する。このため、同じ微粒子について、同一
のS/N比でもって、複数の粒子検出手段の数(例えばホ
トダイオードアレイの数)の分だけ信号を取り込み累積
加算することができる。したがって、サンプリング率を
変えることなく、S/N比を粒子検出領域の数の平方根倍
だけ改善することができる。
"Operation" The liquid is irradiated with light such as a laser beam, and scattered light scattered in a direction different from the light irradiation direction is detected by a high-sensitivity multichannel photodetector (IMD). The IMD is composed of an optical amplifier such as II (Image Intensifier) and a photodiode array, and individually detects scattered light from a plurality of particle detection regions along the flow direction in the liquid. Then, the detection data sequential addition means sequentially acquires and adds the detection data of the corresponding region from the IMD when the same fine particle passes through each of the plurality of particle detection regions in the liquid. Therefore, for the same particle, signals can be fetched and cumulatively added by the number of a plurality of particle detecting means (for example, the number of photodiode arrays) with the same S / N ratio. Therefore, the S / N ratio can be improved by the square root times the number of particle detection regions without changing the sampling rate.

しかも、液体中の流れ方向に沿った複数の粒子検出領域
が光照射方向と同一方向に配列されているので、微粒子
は光の進行方向と同じ線上を進む。このため、微粒子の
光散乱時間を制限することなしに、粒子検出領域数を多
くして同じ微粒子からの検出データ数を多くすることが
できる。また、光が進行方向においてほぼ均一な強度を
有するため、複数の粒子検出領域における同じ微粒子か
らの散乱光強度を均一なものにすることができる。
Moreover, since the plurality of particle detection regions along the flow direction in the liquid are arranged in the same direction as the light irradiation direction, the fine particles travel on the same line as the light traveling direction. Therefore, it is possible to increase the number of particle detection regions and increase the number of detection data from the same particles without limiting the light scattering time of the particles. Further, since the light has a substantially uniform intensity in the traveling direction, it is possible to make the intensity of scattered light from the same fine particle in a plurality of particle detection regions uniform.

[実施例] 以下、本発明の一実施例を第1図以下の図面に基き説明
する。第7図と同一部分は同一符号とする。
[Embodiment] An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings starting from FIG. The same parts as those in FIG. 7 are designated by the same reference numerals.

第1図において、1はセルで、このセル1には純水など
の被測定液体が一定速度で流される。この液体の流れる
方向と同一の方向にArレーザなどのレーザ発生装置2が
設けられ、このレーザ発生装置2と前記セル1の間には
レーザを液体に集光させるための集光レンズ3が設けら
れている。
In FIG. 1, reference numeral 1 is a cell in which a liquid to be measured such as pure water is flowed at a constant speed. A laser generator 2 such as an Ar laser is provided in the same direction as the liquid flowing direction, and a condenser lens 3 for condensing the laser on the liquid is provided between the laser generator 2 and the cell 1. Has been.

前記セル1内の液体の流れる方向に沿った領域であっ
て、レーザの集光領域およびその近傍領域は、複数の粒
子検出領域41、42、43、…、4nとなり、検出すべき微粒
子pを含む液体が通過する。前記レーザ発生装置2のレ
ーザビームに照射され、前記粒子検出領域41、42、43
…、4n内の微粒子p、…によって側方散乱した散乱光を
測定するため、レーザの照射方向(l1)に対して90゜ず
らした光軸(l2)上に、結像レンズ5および高感度マル
チチャンネル光検出器(以下IMDという)10が設けられ
ている。このIMD10の入力面には視野絞り6が固着さ
れ、光電面13の外側にはファイバプレート34が接合し、
前記IMD10の出力側には、検出データ順次加算回路9が
結合されている。
A region along the direction of flow of the liquid in the cell 1, condensing region and nearby regions of the laser, a plurality of particle detection region 4 1, 4 2, 4 3 , ..., 4 n , and the detection to The liquid containing the fine particles p to be passed through. Irradiated with the laser beam of the laser generator 2, the particle detection regions 4 1 , 4 2 , 4 3 ,
, For measuring the scattered light laterally scattered by the fine particles p within 4 n , the imaging lens 5 is placed on the optical axis (l 2 ) which is shifted by 90 ° with respect to the laser irradiation direction (l 1 ). And a high sensitivity multi-channel photodetector (hereinafter referred to as IMD) 10 is provided. The field stop 6 is fixed to the input surface of the IMD 10, and the fiber plate 34 is joined to the outside of the photocathode 13.
A detection data sequential addition circuit 9 is coupled to the output side of the IMD 10.

前記IMD10は第2図に示すように、入力した光信号を光
電子に変換した後増倍する光増幅器としてのII(イメー
ジインテンシファイア)11と、この増倍された光電子信
号を再び光信号に変換した後、光電変換して時系列電気
信号出力に変換するホトダイオードアレイとしてのPCD
(プラズマカップルドデバイス)12と、これらを結合す
る光学カップリングとしてのファイバプレート17とから
なる装置である。すなわち、前記光増幅器としてのII11
は、光入射面に固着した視野絞り6、この視野絞り6の
内側に設けられたファイバプレート34、光を光電子に変
換する光電面13、内部の電子レンズ14、MCP(マイクロ
チャンネルプレート)15、出力側の蛍光面16、外部の可
変高圧電源16aからなる。また、前記ホトダイオードア
レイとしてのPCD12は極めて小さなホトダイオードが直
線上に配置され、光電変換された電荷が隣接したホトダ
イオードを転送され、末端のホトダイオードから直列的
に各ホトダイオードに入射した光に対応する電荷を出力
するもので、その他PCD駆動回路12a、増幅回路等を具備
している。
As shown in FIG. 2, the IMD 10 converts the input optical signal into photoelectrons and then multiplies them by an II (image intensifier) 11 as an optical amplifier, and the multiplied photoelectron signals into optical signals again. PCD as a photodiode array that performs photoelectric conversion and time-series electric signal output after conversion
(Plasma Coupled Device) 12 and a fiber plate 17 as an optical coupling for coupling them. That is, II11 as the optical amplifier
Is a field stop 6 fixed to the light incident surface, a fiber plate 34 provided inside the field stop 6, a photocathode 13 for converting light into photoelectrons, an internal electronic lens 14, an MCP (microchannel plate) 15, It comprises a phosphor screen 16 on the output side and an external variable high voltage power supply 16a. Further, in the PCD12 as the photodiode array, extremely small photodiodes are arranged on a straight line, photoelectrically converted charges are transferred to adjacent photodiodes, and charges corresponding to light incident on each photodiode in series from the end photodiode are transferred. In addition, it is provided with a PCD drive circuit 12a, an amplifier circuit and the like.

前記検出データ順次加算回路9は、複数または単数の同
じ微粒子が液体の流れに乗って前記粒子検出領域41
42、43、…、4nの各領域を通過するときにおける、前記
IMD10からの対応する領域の検出データを順次取り込ん
で加算する回路で、例えば第3図に示すように構成され
ている。すなわち、前記IMD10のPCD12から直列に出力す
るn領域(例えばn=1024)分の出力を増幅するアンプ
18と、このアンプ18の出力側に順次結合されたサンプル
ホールド回路19、A/D変換回路21およびCPU(中央処理制
御回路)22と、このCPU22に結合されたRAM23、ROM24、
タイマー25および走査回数カウンタ26と、同じ微粒子p
が前記粒子検出領域41、42、43、…、4nの各領域を通過
するときにおける領域間を通過する時間Tを設定して、
その設定信号を前記CPU22に出力する領域間通過時間設
定部27とからなり、前記CPU22の出力側には表示部28が
結合している。前記RAM23は、検出データを記憶するた
めの第1メモリと表示用のデータを記憶するための第2
メモリとを具備している。前記CPU22は、前記ROM24内に
格納されたプログラムに基づいてつぎのような機能を達
成する。すなわち、領域間通過時間設定部27で設定され
た通過時間Tの間隔でIMD10からの検出データを順次取
り込んでRAM23内の第1メモリに記憶する記憶制御手段
と、このRAM23内の第1メモリ内の所定の記憶領域内
に、同じ微粒子pが粒子検出領域41、42、43、…、4n
各領域に存在したときの検出出力に対応するn個のデー
タが蓄積したときに、この記憶領域からn個のデータを
読み出す読み出し制御手段と、この読み出されたデータ
を順次加算してRAM23内の第2メモリ内に転送する演算
制御手段とを有する。
The detection data sequentially adding circuit 9, the particles detection region 4 1 riding multiple or the same particles of liquid flow singular,
When passing through each of the areas 4 2 , 4 3 , ..., 4 n ,
It is a circuit for sequentially fetching and adding detection data of the corresponding area from the IMD 10, and is configured as shown in FIG. 3, for example. That is, an amplifier that amplifies the output of the n region (for example, n = 1024) output from the PCD 12 of the IMD 10 in series.
18, a sample hold circuit 19, an A / D conversion circuit 21 and a CPU (central processing control circuit) 22 which are sequentially coupled to the output side of the amplifier 18, and a RAM 23, a ROM 24 coupled to the CPU 22.
The same particles p as the timer 25 and the scanning counter 26
There the particle detecting region 4 1, 4 2, 4 3, ..., and set the time T that passes between regions at the time when passing through each region of 4 n,
It comprises an inter-region passing time setting unit 27 that outputs the setting signal to the CPU 22, and a display unit 28 is coupled to the output side of the CPU 22. The RAM 23 includes a first memory for storing detection data and a second memory for storing display data.
And a memory. The CPU 22 achieves the following functions based on the program stored in the ROM 24. That is, a storage control unit that sequentially captures the detection data from the IMD 10 at the interval of the transit time T set by the inter-region transit time setting unit 27 and stores the data in the first memory in the RAM 23, and in the first memory in the RAM 23. When n pieces of data corresponding to the detection output when the same fine particle p exists in each of the particle detection areas 4 1 , 4 2 , 4 3 , ..., 4 n are accumulated in a predetermined storage area of It has read control means for reading n pieces of data from this storage area, and operation control means for sequentially adding the read data and transferring it to the second memory in the RAM 23.

以上のような構成において、レーザ発生装置2からは、
セル1の中の液体の流れる方向と同一の方向にレーザビ
ームが照射される。このレーザビームは集光レンズ3で
液体の粒子検出領域41、42、43、…、4nに集光させる。
すると、これらの粒子検出領域41、42、43、…、4nにお
ける微粒子pの散乱光が結像レンズ5、視野絞り6を介
してIMD10に入射する。
In the above configuration, the laser generator 2
The laser beam is applied in the same direction as the flowing direction of the liquid in the cell 1. The laser beam particle detecting region 4 1 of liquid by the condenser lens 3, 4 2, 4 3, ..., is condensed to 4 n.
Then, these particles detection region 4 1, 4 2, 4 3, ..., the scattered light of the microparticle p is the 4 n enters the IMD10 through the imaging lens 5, a field stop 6.

このIMD10では微粒子散乱による微弱な一次元光学像
が、II11の光電面13に入射し光電子像に変換される。こ
の光電子像は、電子レンズ14によってMCP(マイクロチ
ャンネルプレート)15の入力面に結像され、このMCP15
で増強された後、蛍光面16に衝突しここで再び光学像に
変換される。このようにして入射した光学像は、II11に
よって数万倍に増強される。増強された光学像は、ファ
イバプレート17の結合によって高効率でPCD12へ導かれ
る。そしてこのPCD12の線状のホトダイオードで光電変
換され、その電荷が隣接したホトダイオードを転送し、
最終端のホトダイオードから入射光に対応する電荷を出
力する。この出力信号は、1chあたり4CLKの転送速度で
独立した時系列電気信号として取り出され、検出データ
順次加算回路9に入力する。
In this IMD 10, a weak one-dimensional optical image due to particle scattering is incident on the photocathode 13 of II11 and converted into a photoelectron image. This photoelectron image is formed on the input surface of the MCP (micro channel plate) 15 by the electron lens 14, and this MCP 15
After being enhanced by, the light impinges on the phosphor screen 16 and is converted into an optical image again. The optical image thus entered is enhanced tens of thousands of times by II11. The enhanced optical image is efficiently guided to the PCD 12 by the coupling of the fiber plate 17. Then, photoelectric conversion is performed by the linear photodiode of this PCD12, and the charge is transferred to the adjacent photodiode,
The photodiode corresponding to the incident light is output from the photodiode at the final end. This output signal is taken out as an independent time-series electric signal at a transfer rate of 4 CLK per channel and is input to the detection data sequential addition circuit 9.

この検出データ順次加算回路9はつぎのように作用す
る。
The detection data sequential addition circuit 9 operates as follows.

(イ)まず測定フラグオンか否かによって測定モードに
入るか否かを判断する。
(A) First, it is determined whether or not to enter the measurement mode depending on whether or not the measurement flag is on.

(ロ)測定フラグ・オンであれば走査回数カウンタ26の
内容を1にセットし、タイマー25に領域間通過時間Tを
セットする。
(B) If the measurement flag is on, the contents of the scanning number counter 26 are set to 1, and the timer 25 is set to the inter-region passing time T.

(ハ)ついでT1時に第1回目の走査を行ない、この走査
によってIMD10の検出データを取り込みRAM23内の書き込
み用の第1メモリ内の所定領域に格納する。すなわち、
IMD10のPCD12のch1、2、3、…、nが、第5図に示す
ように、粒子検出領域41、42、43、…、4nの散乱光をそ
れぞれ検出出力しているので、T1時にはch1の検出デー
タを第1メモリ内の領域M1に格納する。このため、第1
図に示すように、T1時に粒子検出領域41内に微粒子pが
あるものとすると、ch1の検出データ(図中斜線部)に
は微粒子pによる散乱光のデータが含まれる。
(C) Next, at T 1, the first scan is performed, and the detection data of the IMD 10 is fetched by this scan and stored in a predetermined area in the first memory for writing in the RAM 23. That is,
Ch1,2,3 of PCD12 of IMD 10, ..., n, as shown in FIG. 5, the particle detection region 4 1, 4 2, 4 3, ..., so 4 n of the scattered light is detected outputs , T 1 stores the detection data of ch 1 in the area M 1 in the first memory. Therefore, the first
As shown in the figure, if it is assumed that there is fine p to T 1 at the particle detection region 4 1, the detection data of ch1 (hatched portion) contains data of the light scattered by fine particles p.

(ニ)ついで領域間通過時間Tが経過すると走査回数が
n以上か否かを判断する。否のときは走査回数カウンタ
26の内容に1を加算し、タイマー25に領域間通過時間T
をセットする。
(D) Next, when the inter-region passing time T has elapsed, it is determined whether the number of scans is n or more. Scan count counter if not
1 is added to the contents of 26, and the transit time T between areas is added to the timer 25.
Set.

(ホ)ついでT2時に第2回目の走査を行ない、この走査
によってIMD10の検出データを取り込みRAM23内の書き込
み用の第1メモリ内の所定領域に格納する。すなわち、
T2時にはch1、2の検出データを第1メモリ内の領域
M2、M1に格納する。このため、第5図に示すように、T1
時に粒子検出領域41内にあった微粒子pはT2時には粒子
検出領域42内にあり、ch2の検出データには微粒子pに
よる散乱光のデータが含まれ、このデータは第5図に示
すように領域M1に格納される。また、このT2時におい
て、新たな微粒子pが粒子検出領域41内に流入していな
い場合には領域M2に格納された検出データは背景光のみ
によるデータとなり、新たな微粒子pが流入している場
合には領域M2に格納された検出データは微粒子pによる
散乱光のデータを含む。
(E) Next, at the time of T 2, the second scanning is performed, and the detection data of the IMD 10 is fetched by this scanning and stored in a predetermined area in the first memory for writing in the RAM 23. That is,
T 2 times the detection data ch1,2 area in the first memory
Stored in M 2 and M 1 . Therefore, as shown in FIG. 5, T 1
Located at the particle detection region 4 there microparticles p is T 2 times the particle detection region 4 in 2 in 1, the detection data of ch2 contains data of the scattered light by fine particles p, the data shown in FIG. 5 Are stored in the area M 1 . Further, in time the T 2, detection data becomes data only by background light that is stored in the region M 2 if the new fine p does not flow into the particle detection region 4 in 1, a new particle p inflow If so, the detection data stored in the area M 2 includes the data of the scattered light due to the fine particles p.

(ヘ)以下同様にして、走査による検出データの取り込
みと第1メモリ内の所定領域への格納を繰返し、走査回
数がn回になると、第1メモリ内の領域M1にn個のデー
タが蓄積するので、読み出し制御手段によって領域M1
のn個のデータが読み出し、演算制御手段によって、こ
れらのデータを加算し、加算データをRAM23内の表示用
の第2メモリに転送して表示部28で表示する。
(F) In the same manner, the fetched detection data and the storage in a predetermined area in the first memory are repeated in the same manner, and when the number of scans reaches n, n pieces of data are stored in the area M 1 in the first memory. Since the data is accumulated, the read control means reads out n pieces of data in the area M 1 , the arithmetic control means adds these data, and the added data is transferred to the second memory for display in the RAM 23 to display the data. Display at 28.

(ト)走査回数がn+1回になると、第1メモリ内の領
域M2にn個のデータが蓄積するので、読み出し制御手段
によって領域M2内のn個のデータを読み出し、演算制御
手段によって、これらのデータを加算し、加算データを
RAM23内の表示用の第2メモリに転送して表示部28で表
示する。
(G) When the number of scans reaches n + 1, n pieces of data are accumulated in the area M 2 in the first memory. Therefore, the reading control means reads the n pieces of data in the area M 2 , and the arithmetic control means Add these data and add the data
The data is transferred to the second display memory in the RAM 23 and displayed on the display unit 28.

IMDを用いた前記実施例では信号量をアナログ量として
扱っているが、IMD内部におけるMCP15を多段にすること
により、信号をフォトカウンティングとして取扱うこと
も可能である。
In the above embodiment using the IMD, the signal amount is treated as an analog amount, but it is also possible to treat the signal as photocounting by making the MCP 15 in the IMD multistage.

前記第1図におけるIMD10は、光電面13の外側にファイ
バプレート34を接合することによって、視野制限を直接
ファイバプレート34上に設けて必要とする結像レンズが
1つで済むとともに、光学調整が簡単になるようにした
が、本発明はこれに限るものでなく、光電面13の外側に
ファイバプレート34を接合せずに、代りに、視野絞り6
をIMD10の前面から所定距離離れた位置に配置し、この
視野絞り6とIMD10の間に第2の結像レンズを設けるよ
うにしてもよい。
In the IMD 10 shown in FIG. 1, by bonding the fiber plate 34 to the outside of the photocathode 13, the field of view is directly provided on the fiber plate 34, and only one imaging lens is required, and the optical adjustment is performed. Although it is made simple, the present invention is not limited to this. Instead of joining the fiber plate 34 to the outside of the photocathode 13, the field stop 6 may be replaced.
May be disposed at a position separated from the front surface of the IMD 10 by a predetermined distance, and a second imaging lens may be provided between the field stop 6 and the IMD 10.

前記実施例ではPCD12としてホトダイオードアレイとし
たが、同様の動作をするCCD、電荷の読み出し方法だけ
が異なるMOSダイオードアレイなどであってもよい。ま
た、これらCCD、MOSは2次元のものも市販されている
が、これらは垂直方向に多数の1次元ダイオードアレイ
が配置されているとの考えからこれらを用いれば液体の
散乱部が2次元的である場合に対応できるものである。
Although the photodiode array is used as the PCD 12 in the above-described embodiment, a CCD that operates in the same manner, a MOS diode array that is different only in the method of reading charges, or the like may be used. Two-dimensional CCDs and MOSs are also available on the market, but these are considered to have a large number of one-dimensional diode arrays arranged in the vertical direction. If it is

「発明の効果」 本発明による液中パーティクルカウンタは、上記のよう
に、液体中の流れ方向に沿った複数の粒子検出領域から
の散乱光を個別に検出する高感度マルチチャンネル光検
出手段と、同じ微粒子が複数の粒子検出領域の各領域を
通過するときにおける高感度マルチチャンネル光検出手
段からの対応する領域の検出データを順次取り込んで加
算する検出データ順次加算手段とを具備しているので、
同じ微粒子について、同一のS/N比でもって、複数の粒
子検出領域の数(例えばホトダイオードアレイの数)の
分だけ信号を取り込み累積加算することができる。した
がって、サンプリング率を変えることなく、S/N比を粒
子検出領域の数の平方根倍だけ改善することができる。
すなわち、S/N比は前記(1)式で示したように、微粒
子の散乱断面積σsに比例し、背景光となる視野面積N
の平方根に反比例するので、粒子検出領域の数が1つの
従来例におけるS/N比を(S/N)で表わし、この(S/
N)と置き換えると、粒子検出領域の数がnの本発明におけ
るS/N比を(S/N)で表わした場合、この(S/N)となる。S/N比が 倍改善されたことになる。換言すれば、第6図に示すよ
うに、微粒子の散乱断面積σsに比例した成分がn倍に
なるのに対して、背景光となる視野面積Nに比例した成
分が 倍になるからである。
[Advantages of the Invention] The submerged particle counter according to the present invention is, as described above, a high-sensitivity multi-channel light detection unit that individually detects scattered light from a plurality of particle detection regions along the flow direction in the liquid, Since the same fine particles are provided with detection data sequential addition means for sequentially capturing and adding detection data of corresponding areas from the high-sensitivity multi-channel photodetection means when passing through each area of a plurality of particle detection areas,
With respect to the same particle, with the same S / N ratio, signals can be fetched and accumulated and added by the number of a plurality of particle detection regions (for example, the number of photodiode arrays). Therefore, the S / N ratio can be improved by the square root times the number of particle detection regions without changing the sampling rate.
That is, as shown in the equation (1), the S / N ratio is proportional to the scattering cross-sectional area σs of the fine particles, and the visual field area N that becomes the background light.
Since it is inversely proportional to the square root of, the S / N ratio in the conventional example in which the number of particle detection areas is 1 is represented by (S / N) 1.
N) 1 When the S / N ratio in the present invention in which the number of particle detection regions is n is represented by (S / N) n , this (S / N) n is Becomes S / N ratio is It has been improved twice. In other words, as shown in FIG. 6, the component proportional to the scattering cross section σs of the fine particles is n times as large as the component proportional to the visual field area N as the background light. Because it will be doubled.

しかも、液体中の流れ方向に沿った複数の粒子検出領域
を光照射方向と同一方向に設けて、微粒子が光の進行方
向と同じ線上を進むようにしたので、微粒子の光散乱時
間を制限することなしに、粒子検出領域数を多くして
(これに対応して高感度マルチチャンネル光検出手段の
受光器の数を多くして)、同じ微粒子からの検出データ
数を多くすることができる。すなわち、nの数を大きく
して、さらにS/N比の改善を図ることができる。また、
光は進行方向においてほぼ均一な強度を有するため、複
数の粒子検出領域における同じ微粒子からの散乱光強度
を均一なものにすることができる。
Moreover, since a plurality of particle detection regions along the flow direction in the liquid are provided in the same direction as the light irradiation direction so that the fine particles travel on the same line as the traveling direction of light, the light scattering time of the fine particles is limited. Of course, it is possible to increase the number of particle detection regions (correspondingly, increase the number of photodetectors of the high-sensitivity multi-channel photodetection means) and increase the number of detection data from the same particle. That is, the number of n can be increased to further improve the S / N ratio. Also,
Since the light has a substantially uniform intensity in the traveling direction, the scattered light intensity from the same fine particle in a plurality of particle detection regions can be made uniform.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明による液中パーティクルカウンタの一実
施例を示す説明図、第2図は本発明に用いられたIMDの
説明図、第3図は第1図の検出データ順次加算回路のブ
ロック図、第4図は第3図の検出データ順次加算回路の
作用を説明するフローチャート、第5図は記憶制御手段
によって検出データを取り込みRAM内の第1メモリに格
納する作用を説明する説明図、第6図はS/N比が 倍改善されることを説明する説明図、第7図は従来装置
の説明図である。 1……セル、2……レーザ発生装置、3……集光レン
ズ、4、41〜4n……粒子検出領域、5……第1結像レン
ズ、6……視野絞り、7……PMT、9……検出データ順
次加算回路、10……IMD(高感度マルチャンネル光検出
器)、11……II(イメージインテンシファイア)、12…
…PCD(プラズマカップルドデバイス)、12a……PCD駆
動回路、13……光電面、14……電子レンズ、15……MCP
(マイクロチャンネルプレート)、16……蛍光面、16a
……可変高圧電源、p……微粒子。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an embodiment of a submerged particle counter according to the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram of an IMD used in the present invention, and FIG. 3 is a block of a detection data sequential addition circuit of FIG. 4 and 5 are flow charts for explaining the operation of the detection data sequential addition circuit of FIG. 3, and FIG. 5 is an explanatory view for explaining the operation of taking the detection data by the storage control means and storing it in the first memory in the RAM. Fig. 6 shows the S / N ratio FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining that it is doubled, and FIG. 7 is an explanatory diagram of a conventional device. 1 ...... cell, 2 ...... laser generator, 3 ...... condenser lens, 4, 4 1 to 4 n ...... particle detection region, 5 ...... first imaging lens, 6 ...... field stop, 7 ...... PMT, 9 ... Detection data sequential addition circuit, 10 ... IMD (high-sensitivity mar-channel photodetector), 11 ... II (image intensifier), 12 ...
… PCD (Plasma Coupled Device), 12a …… PCD drive circuit, 13 …… Photocathode, 14 …… Electron lens, 15 …… MCP
(Micro channel plate), 16 ... Phosphor screen, 16a
...... Variable high-voltage power supply, p ... fine particles.

フロントページの続き (72)発明者 増田 圭介 静岡県浜松市市野町1126番地の1 浜松ホ トニクス株式会社内 (72)発明者 下村 文彦 静岡県浜松市市野町1126番地の1 浜松ホ トニクス株式会社内 (72)発明者 平野 伊助 静岡県浜松市市野町1126番地の1 浜松ホ トニクス株式会社内 (72)発明者 小池 清司 静岡県浜松市市野町1126番地の1 浜松ホ トニクス株式会社内 (56)参考文献 特開 平2−161336(JP,A) 特開 昭60−231133(JP,A) 特開 昭58−111576(JP,A) 特開 昭56−102053(JP,A)Front Page Continuation (72) Inventor Keisuke Masuda 1 Hamamatsu Photonics Co., Ltd., 1126 Nomachi, Hamamatsu City, Shizuoka Prefecture (72) Inventor Fumihiko Shimomura 1 126 1 Nomachi, Hamamatsu, Shizuoka Prefecture Hamamatsu Photonics Co., Ltd. (72) Inventor Hirano Isuke, 1126, Nomachi, Hamamatsu City, Shizuoka Prefecture, 1126, Hamamatsu Photonics Co., Ltd. (72) Inventor, Kiyoshi Koike, 1126, Nomachi, Hamamatsu City, Shizuoka Prefecture, Hamamatsu Photonics Co., Ltd. (56) Reference References JP-A 2-161336 (JP, A) JP-A 60-231133 (JP, A) JP-A 58-111576 (JP, A) JP-A 56-102053 (JP, A)

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】所定方向に流れる液体に光を照射し、この
光照射方向と異なる方向に散乱した散乱光を測定するこ
とによって、前記液体中の微粒子を計数するようにした
液中パーティクルカウンタにおいて、前記液体中の流れ
方向に沿った複数の粒子検出領域からの散乱光を個別に
検出する高感度マルチチャンネル光検出手段と、同じ微
粒子が前記複数の粒子検出領域の各領域を通過するとき
における前記高感度マルチチャンネル光検出手段からの
対応する領域の検出データを順次取り込んで加算する検
出データ順次加算手段とを具備し、前記液体中の複数の
粒子検出領域を前記光照射方向と同一方向に配列してな
ることを特徴とする液中パーティクルカウンタ。
1. A submerged particle counter for counting fine particles in a liquid by irradiating a liquid flowing in a predetermined direction with light and measuring scattered light scattered in a direction different from the light irradiation direction. A high-sensitivity multi-channel light detection means for individually detecting scattered light from a plurality of particle detection regions along the flow direction in the liquid, and the same fine particles when passing through each of the plurality of particle detection regions And a detection data sequential addition means for sequentially acquiring and adding detection data of corresponding areas from the high-sensitivity multi-channel light detection means, and a plurality of particle detection areas in the liquid in the same direction as the light irradiation direction. An in-liquid particle counter characterized by being arranged.
【請求項2】高感度マルチチャンネル光検出手段は、液
体の流れ方向に沿った複数の粒子検出領域からの散乱光
を増幅する光増幅器と、この光増幅器の出力の各部分を
個々に検出するホトダイオードアレイとからなる請求項
(1)記載の液中パーティクルカウンタ。
2. The high-sensitivity multi-channel light detecting means individually detects an optical amplifier that amplifies scattered light from a plurality of particle detection regions along the flow direction of the liquid, and each part of the output of this optical amplifier. The submerged particle counter according to claim 1, comprising a photodiode array.
JP2070515A 1990-03-20 1990-03-20 Liquid particle counter Expired - Fee Related JPH07109403B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2070515A JPH07109403B2 (en) 1990-03-20 1990-03-20 Liquid particle counter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2070515A JPH07109403B2 (en) 1990-03-20 1990-03-20 Liquid particle counter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH03269342A JPH03269342A (en) 1991-11-29
JPH07109403B2 true JPH07109403B2 (en) 1995-11-22

Family

ID=13433744

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2070515A Expired - Fee Related JPH07109403B2 (en) 1990-03-20 1990-03-20 Liquid particle counter

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH07109403B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9335247B2 (en) 2013-03-14 2016-05-10 Cytonome/St, Llc Assemblies and methods for reducing optical crosstalk in particle processing systems
CN108956430A (en) * 2018-07-17 2018-12-07 常州海马科技有限公司 A kind of LED light source particle counting sensor

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0619320B2 (en) * 1988-12-14 1994-03-16 リオン株式会社 Particle detector

Also Published As

Publication number Publication date
JPH03269342A (en) 1991-11-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5548395A (en) Particle analyzer
JP3260469B2 (en) Particle analyzer
WO2000042412A1 (en) Improved flow cytometry apparatus and method
CN103975580A (en) Image pickup device, electronic apparatus, optically stimulated luminescence detection scanner, and image pickup method
CN210155403U (en) A scanning device for microscope objective
JP2538247B2 (en) Radiation image pickup device
JPS61266942A (en) Two-dimensional measuring instrument for extremely weak light emission
GB2230089A (en) Light waveform measuring device
JPH07109403B2 (en) Liquid particle counter
JP3141205B2 (en) Weak light high-resolution image tube
CN117501107A (en) Biological sample analysis device
EP0526134B1 (en) Feeble light measuring device
US7135669B2 (en) Low-level light detector and low-level light imaging apparatus
US6734415B1 (en) High quantum efficiency point light detector
JPH05187914A (en) Very weak light measuring instrument
Richmond et al. Eye-safe laser radar focal plane array for three-dimensional imaging
JPS6188660A (en) Method and apparatus for reading radiant ray picture information
JPS62124443A (en) Device for obtaining information on inside of body with light
JP3881629B2 (en) Two-dimensional position detector for incident light
JPH03148041A (en) Particle counter used in liquid
Pollehn Evaluation of image intensifiers
JP3014225B2 (en) Radiation dose reader
JP4059860B2 (en) Method and apparatus for detecting faint light
JP2541925B2 (en) Radiation image detector
JPH0611433A (en) Particle measuring device and particle detecting method

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees