本發(fā)明涉及對顆粒的長軸長與短軸長之比(長寬比)以及所述長軸長或短軸長進行測量的顆粒分析裝置、顆粒分析方法和顆粒分析程序。

背景技術(shù)：

以往，作為分析顆粒的長寬比和顆粒的長軸長等顆粒形狀的方法有下述的方法：從通過顯微鏡得到的觀察圖像測量顆粒的長軸和短軸并計算出顆粒的長寬比。

在所述顯微鏡法中，為了測量顆粒的長軸和短軸，需要使觀察對象干燥。可是，由與使觀察對象干燥，所以存在與分散在作為分散介質(zhì)的液體中的顆粒的狀態(tài)不同的可能性，難以高精度地測量分散在液體中的狀態(tài)的顆粒形狀。

于是，作為分析分散在液體中的顆粒的形狀的方法，可以考慮動態(tài)光散射法(例如專利文獻1)。

采用所述動態(tài)光散射法的方法，向收容有顆粒分散在分散介質(zhì)中而形成的試樣的測量單元照射垂直偏振光的檢查光，使用偏振光元件通過光檢測部檢測由此產(chǎn)生的散射光所包含的水平偏振光的光強度ivh和垂直偏振光的光強度ivv。此外，根據(jù)ivh的自相關(guān)函數(shù)和ivv的自相關(guān)函數(shù)，求出θ和d。由于θ和d都是將長寬比和長軸長作為參數(shù)的函數(shù)，所以可以根據(jù)求出的θ和d同時計算出顆粒的長寬比和長軸長。

另外，例如在有關(guān)旋轉(zhuǎn)橢球體的佩蘭(perrin)的關(guān)系式中，θ和d用以下的式子表示。在以下的式子中，kb為玻爾茲曼常數(shù)[j/k]，t為絕對溫度[k]，η為粘性系數(shù)[kg/(m·s)]，a是長軸長的1/2[m]，ρ是長寬比的倒數(shù)。

[數(shù)學(xué)式1]

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻1：日本專利公開公報特開2010-101877號

可是，所述的旋轉(zhuǎn)擴散系數(shù)θ和平移擴散系數(shù)d都包含誤差成分，使用所述旋轉(zhuǎn)擴散系數(shù)θ和平移擴散系數(shù)d雙方求出的長寬比和長軸長都受到所述誤差成分的影響，精度都不高。

另一方面，本發(fā)明人為了減小使用旋轉(zhuǎn)擴散系數(shù)θ和平移擴散系數(shù)d雙方計算出的長寬比和長軸長的誤差而專心研究的結(jié)果發(fā)現(xiàn)了，例如將ivh和垂直偏振光的光強度ivv的比(ivh/ivv)等水平偏振光的光強度ivh和垂直偏振光的光強度ivv作為參數(shù)的值與顆粒的長寬比之間存在一定的關(guān)系。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明是基于本發(fā)明人專心研究的結(jié)果而做出的發(fā)明，本發(fā)明的主要目的在于高精度地求出分散在分散介質(zhì)中的顆粒的長寬比、以及長軸長或短軸長。

即，本發(fā)明提供一種顆粒分析裝置，其向顆粒分散在分散介質(zhì)中而形成的試樣照射光，檢測由此產(chǎn)生的散射光所包含的彼此不同的兩種偏振光成分，測量所述顆粒的長軸長相對于短軸長的長寬比、以及所述短軸長或所述長軸長，所述顆粒分析裝置包括：偏振光關(guān)系值計算部，計算出將所述兩種偏振光成分的光強度作為參數(shù)的偏振光關(guān)系值；長寬比計算部，使用第一關(guān)系信息，從由所述偏振光關(guān)系值計算部得到的偏振光關(guān)系值計算出所述顆粒的長寬比，所述第一關(guān)系信息表示所述偏振光關(guān)系值和所述長寬比的關(guān)系；擴散系數(shù)取得部，取得所述試樣中的所述顆粒的擴散系數(shù)；以及軸長計算部，使用第二關(guān)系信息，從由所述長寬比計算部計算出的長寬比和由所述擴散系數(shù)取得部取得的擴散系數(shù)計算出所述顆粒的短軸長或長軸長，所述第二關(guān)系信息表示所述擴散系數(shù)、所述長軸長或所述短軸長中的一方的軸長、和所述長寬比的關(guān)系。

在此，例如當(dāng)向所述試樣照射垂直偏振光的檢查光時，將散射光所包含的偏振角為0度的偏振光成分(垂直偏振光)的光強度(ivv)、和偏振角為90度的偏振光成分(水平偏振光)的光強度(ivh)作為參數(shù)，求出偏振光關(guān)系值。具體地說，可以是ivh/ivv或ivh/iiso等。另外，iiso是散射光的各向同性成分，用iiso＝ivv－(3/4)×ivh表示。

此外，第二關(guān)系信息是表示將長寬比和、長軸長或短軸長作為參數(shù)的旋轉(zhuǎn)擴散系數(shù)的函數(shù)，或是表示將長寬比和、長軸長或短軸長作為參數(shù)的平移擴散系數(shù)的函數(shù)。

按照這種顆粒分析裝置，由于從表示將兩種偏振光成分的光強度作為參數(shù)的偏振光關(guān)系值和長寬比的關(guān)系的第一關(guān)系信息、和由偏振光關(guān)系值計算部得到的偏振光關(guān)系值計算出長寬比，所以無需使用旋轉(zhuǎn)擴散系數(shù)和平移擴散系數(shù)雙方計算出長寬比。由此，能夠不受旋轉(zhuǎn)擴散系數(shù)和平移擴散系數(shù)雙方的誤差成分的影響地計算出長寬比。

此外，由于從表示1種擴散系數(shù)、長軸長或短軸長、和長寬比的關(guān)系的第二關(guān)系信息；由長寬比計算部計算出的長寬比；以及由擴散系數(shù)取得部取得的擴散系數(shù)計算出長軸長或短軸長，所以無需使用旋轉(zhuǎn)擴散系數(shù)和平移擴散系數(shù)雙方計算長軸長或短軸長。由此，能夠不受旋轉(zhuǎn)擴散系數(shù)和平移擴散系數(shù)雙方的誤差成分的影響地計算出長軸長或短軸長。

在此，長寬比計算部計算出的長寬比的精度，比使用旋轉(zhuǎn)擴散系數(shù)和平移擴散系數(shù)雙方得到的長寬比的精度更好，通過使用所述長寬比計算部計算出的長寬比計算長軸長或短軸長，能夠得到精度比使用旋轉(zhuǎn)擴散系數(shù)和平移擴散系數(shù)雙方得到的長軸長或短軸長更高的值。

此外，作為表示顆粒的舉動的擴散系數(shù)，有旋轉(zhuǎn)擴散系數(shù)和平移擴散系數(shù)，旋轉(zhuǎn)擴散系數(shù)所包含的誤差成分，比平移擴散系數(shù)所包含的誤差成分大。

因此，為了更高精度地計算出顆粒的短軸長或長軸長，優(yōu)選的是，所述擴散系數(shù)取得部取得平移擴散系數(shù)，所述第二關(guān)系信息表示所述平移擴散系數(shù)、所述長軸長或所述短軸長中的一方的軸長和所述長寬比的關(guān)系。

當(dāng)分散在分散介質(zhì)中的顆粒例如是旋轉(zhuǎn)橢球形狀和圓柱形狀等具有短軸和長軸的非球狀顆粒時，按照所述的構(gòu)成，能夠高精度地測量所述顆粒的形狀。此外，所述顆粒是否是具有短軸和長軸的非球狀顆粒，可以根據(jù)所述偏振光關(guān)系值進行判斷。

因此，優(yōu)選的是，所述顆粒分析裝置還包括顆粒形狀判斷部，所述顆粒形狀判斷部根據(jù)由所述偏振光關(guān)系值計算部計算出的偏振光關(guān)系值，判斷所述顆粒是球狀顆粒還是非球狀顆粒，當(dāng)由所述顆粒形狀判斷部判斷為所述顆粒是非球狀顆粒時，所述長寬比計算部計算出所述顆粒的長寬比，并且所述軸長計算部計算出所述顆粒的短軸長或長軸長。

另一方面，當(dāng)分散在分散介質(zhì)中的顆粒是沒有短軸和長軸的顆?；蛘叨梯S和長軸無實質(zhì)性差異的顆粒時，無需一定求出長寬比和短軸長或長軸長，作為裝置，求出粒徑是有益的。

因此，優(yōu)選的是，所述顆粒分析裝置還包括粒徑計算部，當(dāng)由所述顆粒形狀判斷部判斷為所述顆粒是球狀顆粒時，所述粒徑計算部計算出所述顆粒的粒徑。

此外，本發(fā)明還提供一種顆粒分析方法，其向?qū)㈩w粒分散到分散介質(zhì)中而形成的試樣照射光，檢測由此產(chǎn)生的散射光所包含的彼此不同的兩種偏振光成分，測量所述顆粒的長軸長相對于短軸長的長寬比、以及所述短軸長或所述長軸長，所述顆粒分析方法包括：偏振光關(guān)系值計算步驟，計算出將所述兩種偏振光成分的光強度作為參數(shù)的偏振光關(guān)系值；長寬比計算步驟，使用第一關(guān)系信息，從通過所述偏振光關(guān)系值計算步驟得到的偏振光關(guān)系值計算出所述顆粒的長寬比，所述第一關(guān)系信息表示所述偏振光關(guān)系值和所述長寬比的關(guān)系；擴散系數(shù)取得步驟，取得所述試樣中的所述顆粒的擴散系數(shù)；以及軸長計算步驟，使用第二關(guān)系信息，從通過所述長寬比計算步驟計算出的長寬比和通過所述擴散系數(shù)取得步驟取得的擴散系數(shù)計算出所述顆粒的短軸長或長軸長，所述第二關(guān)系信息表示所述擴散系數(shù)、所述長軸長或所述短軸長中的一方的軸長、和所述長寬比的關(guān)系。

另外，本發(fā)明還提供一種顆粒分析方法，其用于顆粒分析裝置，所述顆粒分析裝置向顆粒分散在分散介質(zhì)中而形成的試樣照射光，檢測由此產(chǎn)生的散射光所包含的彼此不同的兩種偏振光成分，測量所述顆粒的長軸長相對于短軸長的長寬比、以及所述短軸長或所述長軸長，所述顆粒分析方法使計算機具備作為偏振光關(guān)系值計算部、長寬比計算部、擴散系數(shù)取得部和軸長計算部的功能，所述偏振光關(guān)系值計算部計算出將所述兩種偏振光成分的光強度作為參數(shù)的偏振光關(guān)系值，所述長寬比計算部使用第一關(guān)系信息，從由所述偏振光關(guān)系值計算部得到的偏振光關(guān)系值計算出所述顆粒的長寬比，所述第一關(guān)系信息表示所述偏振光關(guān)系值和所述長寬比的關(guān)系，所述擴散系數(shù)取得部取得所述試樣中的所述顆粒的擴散系數(shù)，所述軸長計算部使用第二關(guān)系信息，從由所述長寬比計算部計算出的長寬比和由所述擴散系數(shù)取得部取得的擴散系數(shù)計算出所述顆粒的短軸長或長軸長，所述第二關(guān)系信息表示所述擴散系數(shù)、所述長軸長或所述短軸長中的一方的軸長、和所述長寬比的關(guān)系。

按照如上所述地構(gòu)成的本發(fā)明，無需使用旋轉(zhuǎn)擴散系數(shù)和平移擴散系數(shù)雙方計算長寬比、以及長軸長或短軸長，能夠高精度地求出分散在分散介質(zhì)中的顆粒的長寬比、以及長軸長或短軸長。

附圖說明

圖1是表示本實施方式的顆粒分析裝置的整體結(jié)構(gòu)的示意圖。

圖2是表示同實施方式的、檢查光的偏振方向和偏振光元件的角度的圖。

圖3是表示偏振光關(guān)系值和長寬比的關(guān)系的圖。

圖4是表示水平偏振光成分的光強度的自相關(guān)函數(shù)和垂直偏振光成分的光強度的自相關(guān)函數(shù)的圖。

圖5是表示變形實施方式的各偏振角的擬合函數(shù)的系數(shù)的圖。

圖6是表示變形實施方式的顆粒分析裝置的整體結(jié)構(gòu)的示意圖。

附圖標記說明

100顆粒分析裝置

2測量單元

3光照射部

4光檢測部

5偏振光元件

6計算裝置

m1第一關(guān)系信息存儲部

m2第二關(guān)系信息存儲部

61偏振光強度信號接收部

62偏振光關(guān)系值計算部

63長寬比計算部

64擴散系數(shù)取得部

65軸長計算部

66顯示控制部

m3第三關(guān)系信息存儲部

67顆粒形狀判斷部

68粒徑計算部

具體實施方式

以下參照附圖說明本發(fā)明的顆粒分析裝置的一個實施方式。

本實施方式的顆粒分析裝置100，例如分析旋轉(zhuǎn)橢球形狀和圓柱形狀等具有短軸和長軸的非球狀顆粒(具有各向異性的顆粒)的形狀。

具體地說，如圖1所示，所述顆粒分析裝置100包括：測量單元2，收容非球狀顆粒分散在作為分散介質(zhì)的液體中形成的液體試樣；激光光源3，對所述測量單元2照射作為檢查光的激光l1；光檢測部4，檢測從被照射了所述激光l1的顆粒發(fā)出的散射光l2；偏振光元件5，配置在測量單元2和光檢測部4之間，透過散射光l2所包含的規(guī)定的偏振光成分；以及信息處理裝置6，取得通過光檢測部4得到的光強度信號并計算出顆粒的長寬比(長軸長/短軸長)和長軸長。

在本實施方式中，如圖2所示，對測量單元2照射的檢查光l1是垂直偏振光成分。此外，通過以能夠相對于所述垂直偏振光成分傾斜的方式設(shè)置偏振光元件5，使得通過光檢測部4能夠檢測到所希望的偏振角φ的偏振光成分。

例如，通過使φ＝0°，由光檢測部4檢測到垂直偏振光成分的光強度信號ivv。此外，通過使φ＝90°，由光檢測部4檢測到水平偏振光成分的光強度信號ivh。

本實施方式的信息處理裝置6是具備cpu、存儲器、輸入輸出接口、ad轉(zhuǎn)換器、鍵盤等輸入裝置、以及顯示器等顯示裝置的專用或通用的計算機。此外，信息處理裝置6按照存儲在存儲器中的顆粒分析程序，進行偏振光元件5的偏振角控制等顆粒分析所必要的各部分的控制，并且如圖1所示，發(fā)揮偏振光強度信號接收部61、偏振光關(guān)系值計算部62、第一關(guān)系信息存儲部m1、長寬比計算部63、擴散系數(shù)取得部64、第二關(guān)系信息存儲部m2、軸長計算部65和顯示控制部66等的功能。以下，具體說明各部分。

偏振光強度信號接收部61從光檢測部4取得彼此不同的兩種偏振光成分。

具體地說，當(dāng)偏振光元件5的偏振角φ為0°時，偏振光強度信號接收部61取得垂直偏振光成分的光強度信號ivv。此外，當(dāng)偏振光元件5的偏振角φ為90°時，偏振光強度信號接收部61取得水平偏振光成分的光強度信號ivh。另外，當(dāng)偏振光元件5的偏振角φ為0°、90°以外的角度時，偏振光強度信號接收部61也能取得該偏振角φ的偏振光成分的光強度信號。

偏振光關(guān)系值計算部62計算出將偏振光強度信號接收部61取得的垂直偏振光成分的光強度信號ivv和水平偏振光成分的光強度信號ivh作為參數(shù)的偏振光關(guān)系值。

具體地說，偏振光關(guān)系值計算部62將ivh/iiso計算為偏振光關(guān)系值。在此，iiso是散射光中的各向同性成分，用iiso＝ivv－(3/4)×ivh表示。

第一關(guān)系信息存儲部m1存儲第一關(guān)系信息數(shù)據(jù)，所述第一關(guān)系信息數(shù)據(jù)表示偏振光關(guān)系值(ivh/iiso)與長寬比的關(guān)系。

在此，使用長寬比已知的標準顆粒預(yù)先求出第一關(guān)系信息數(shù)據(jù)，如圖3所示，第一關(guān)系信息數(shù)據(jù)是表示偏振光關(guān)系值(ivh/iiso)與長寬比的關(guān)系的關(guān)系式(校準曲線)的數(shù)據(jù)。另外，第一關(guān)系信息數(shù)據(jù)也可以是表示偏振光關(guān)系值(ivh/iiso)與長寬比的關(guān)系的關(guān)系表的數(shù)據(jù)。

所述第一關(guān)系信息數(shù)據(jù)例如可以通過鍵盤等輸入裝置輸入，也可以通過usb存儲器和sd卡等外部存儲器輸入，還可以通過互聯(lián)網(wǎng)等無線或有線通信輸入。

長寬比計算部63從第一關(guān)系信息存儲部m1取得所述第一關(guān)系信息數(shù)據(jù)，并且取得表示由偏振光關(guān)系值計算部62計算出的偏振光關(guān)系值的偏振光關(guān)系值數(shù)據(jù)，再從這些數(shù)據(jù)計算出長寬比。

擴散系數(shù)取得部64取得表示液體試樣中的顆粒的舉動的擴散系數(shù)，在本實施方式中，使用偏振光強度信號接收部61取得的垂直偏振光成分的光強度信號ivv和水平偏振光成分的光強度信號ivh，計算出擴散系數(shù)。

具體地說，如圖4所示，擴散系數(shù)取得部64計算出垂直偏振光成分的光強度信號ivv的自相關(guān)函數(shù)，并計算出水平偏振光成分的光強度信號ivh的自相關(guān)函數(shù)。此外，使用針對ivh的自相關(guān)函數(shù)的擬合函數(shù)fvh(q，τ)和針對ivv的自相關(guān)函數(shù)的擬合函數(shù)fvv(q，τ)，通過改變所述的系數(shù)a1～a3、b1分別進行擬合，由此求出旋轉(zhuǎn)擴散系數(shù)θ和平移擴散系數(shù)d。另外，fvh(q，τ)和fvv(q，τ)如下。

[數(shù)學(xué)式2]

fvh(q，τ)＝a1exp(-b1τ)(b1＝q²d+6θ)

fvv(q，τ)＝a2exp[-(b1-6θ)τ]+a3exp(-b1τ)

第二關(guān)系信息存儲部m2存儲第二關(guān)系信息數(shù)據(jù)，所述第二關(guān)系信息數(shù)據(jù)表示平移擴散系數(shù)d、長軸長和長寬比的關(guān)系。

在此，第二關(guān)系信息數(shù)據(jù)是表示將長寬比和長軸長作為參數(shù)的平移擴散系數(shù)d的函數(shù)的數(shù)據(jù)。本實施方式的表示平移擴散系數(shù)的函數(shù)d(a，ρ)，是關(guān)于旋轉(zhuǎn)橢球體的佩蘭(perrin)的關(guān)系式，用以下的式子表示。另外，在以下的式子中，kb為玻爾茲曼常數(shù)[j/k]，t為絕對溫度[k]，η為粘性系數(shù)[kg/(m·s)]，a為長軸長的1/2[m]，ρ為長寬比的倒數(shù)。

[數(shù)學(xué)式3]

所述第二關(guān)系信息數(shù)據(jù)例如可以通過鍵盤等輸入裝置輸入，也可以通過usb存儲器和sd卡等外部存儲器輸入，還可以通過互聯(lián)網(wǎng)等無線或有線通信輸入。

軸長計算部65從第二關(guān)系信息存儲部m2取得所述第二關(guān)系信息數(shù)據(jù)，并取得表示由長寬比計算部63計算出的長寬比的長寬比數(shù)據(jù)，取得表示由擴散系數(shù)取得部64計算出的平移擴散系數(shù)d的平移擴散系數(shù)數(shù)據(jù)。此外，軸長計算部65從這些數(shù)據(jù)計算出顆粒的長軸長。另外，軸長計算部65還能從長寬比和長軸長計算出短軸長。

顯示控制部66取得由所述各計算部或取得部62～65計算出的各數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)在顯示器等的顯示裝置上進行畫面顯示。此外，顯示控制部66進行顆粒分析裝置100的顆粒分析所必要的畫面顯示。

按照如上所述構(gòu)成的本實施方式的顆粒分析裝置100，因為從表示偏振光關(guān)系值(ivh/iiso)與長寬比的關(guān)系的第一關(guān)系信息、以及通過偏振光關(guān)系值計算部62得到的偏振光關(guān)系值(ivh/iiso)計算出長寬比，所以無需使用旋轉(zhuǎn)擴散系數(shù)θ和平移擴散系數(shù)d雙方來計算出長寬比。由此，能夠不受旋轉(zhuǎn)擴散系數(shù)θ和平移擴散系數(shù)d雙方的誤差成分影響地計算出長寬比。

此外，由于從表示平移擴散系數(shù)d、長軸長和長寬比的關(guān)系的第二關(guān)系信息；由長寬比計算部63計算出的長寬比；以及通過擴散系數(shù)取得部64取得的平移擴散系數(shù)d計算出長軸長，所以無需使用旋轉(zhuǎn)擴散系數(shù)θ和平移擴散系數(shù)d雙方計算長軸長或短軸長。由此，能夠不受旋轉(zhuǎn)擴散系數(shù)θ和平移擴散系數(shù)d雙方的誤差成分影響地計算出長軸長。特別是在本實施方式中，由于不使用誤差成分大的旋轉(zhuǎn)擴散系數(shù)θ，而使用誤差成分小的平移擴散系數(shù)d，所以能夠高精度地計算出長軸長。

在此，長寬比計算部63計算出的長寬比的精度，比使用旋轉(zhuǎn)擴散系數(shù)θ和平移擴散系數(shù)d雙方得到的長寬比的精度好，通過使用所述長寬比計算部63計算出的長寬比計算出長軸長，能夠得到精度比使用旋轉(zhuǎn)擴散系數(shù)θ和平移擴散系數(shù)d雙方得到的長軸長好的長軸長。

具體地說，通過使用了旋轉(zhuǎn)擴散系數(shù)θ和平移擴散系數(shù)d雙方的現(xiàn)有方法得到的長寬比為1.83，相對于使用透射電子顯微鏡(tem)測量到的值的相對誤差為59％。此外，利用所述現(xiàn)有方法得到的長軸長為133.6[nm]，相對于使用tem測量到的值的相對誤差為31％。

另一方面，通過使用了偏振光關(guān)系值－長寬比的關(guān)系式的本實施方式的方法得到的長寬比為4.4，相對于使用tem測量到的值的相對誤差為1％。此外，通過本實施方式的方法得到的長軸長為204.1[nm]，相對于使用tem測量到的值的相對誤差為5％。通過使用本實施方式的顆粒分析裝置100，能夠高精度地測量長寬比和長軸長。

另外，本發(fā)明不限于所述實施方式。

例如，在所述實施方式中，使用平移擴散系數(shù)d計算出長軸長或短軸長，但是也可以使用旋轉(zhuǎn)擴散系數(shù)θ計算出長軸長或短軸長。在該情況下，第二關(guān)系信息存儲部m2存儲表示旋轉(zhuǎn)擴散系數(shù)θ、長軸長和長寬比的關(guān)系的第二關(guān)系信息數(shù)據(jù)。

在該情況下得到的長軸長為170.1[nm]，相對于使用tem測量到的值的相對誤差為13％。即使使用旋轉(zhuǎn)擴散系數(shù)θ求出長軸長的情況，也能夠比使用了旋轉(zhuǎn)擴散系數(shù)θ和平移擴散系數(shù)d雙方的現(xiàn)有方法更高精度地測量長軸長。

此外，第二關(guān)系信息數(shù)據(jù)也可以是表示平移擴散系數(shù)θ或旋轉(zhuǎn)擴散系數(shù)d、長寬比和短軸長的關(guān)系的數(shù)據(jù)。

此外，所述實施方式的偏振光關(guān)系值為ivh/iiso，但是例如只要是ivh/ivv等將彼此不同的兩種偏振光成分作為參數(shù)使用的值就沒有特別的限定。在該情況下，需要預(yù)先準備表示所述偏振光關(guān)系值與長寬比的關(guān)系的第一關(guān)系信息。

此外，在所述實施方式中，彼此不同的兩種偏振光成分為φ＝0°的偏振光成分和φ＝90°的偏振光成分，但是組合不限于此，也可以使用除此以外的偏振光成分(例如φ＝45°的偏振光成分)。在該情況下，需要預(yù)先準備表示使用除此以外的偏振光成分(例如φ＝45°)得到的偏振光關(guān)系值與長寬比的關(guān)系的第一關(guān)系信息。

所述實施方式的擴散系數(shù)取得部64使用兩種偏振光成分的光強度信號ivv和ivh計算出擴散系數(shù)，但是也可以使用偏振角彼此不同的三種以上的偏振光成分的光強度信號計算出旋轉(zhuǎn)擴散系數(shù)θ和平移擴散系數(shù)d。通過這樣使用三種偏振光成分的光強度信號計算出旋轉(zhuǎn)擴散系數(shù)θ和平移擴散系數(shù)d，能夠減少旋轉(zhuǎn)擴散系數(shù)θ和平移擴散系數(shù)d所包含的誤差成分，能夠更高精度地測量長軸長或短軸長。

此外，所述實施方式的顆粒分析裝置100也可以是如下所示的以能夠驗證測量結(jié)果的妥當(dāng)性的方式構(gòu)成的裝置。

具體地說，顆粒分析裝置100在0°≦φ＜90°的范圍中以多點的方式設(shè)定偏振光元件的偏振角φ，并取得各偏振角φ的偏振光成分的光強度信號。此外，擴散系數(shù)取得部64計算出各偏振角φ的偏振光成分的光強度信號的自相關(guān)函數(shù)。此外，擴散系數(shù)取得部64通過以下的式子對在各偏振角φ得到的自相關(guān)函數(shù)進行擬合，計算出旋轉(zhuǎn)擴散系數(shù)θ和平移擴散系數(shù)d。另外，軸長計算部65使用由此得到的旋轉(zhuǎn)擴散系數(shù)θ或平移擴散系數(shù)d，計算出長軸長或短軸長。

[數(shù)學(xué)式4]

g1(q，τ)＝a(φ)exp(-b1τ)+b(φ)exp(-(b1-6θ)τ)(b1＝q²d+6θ)

此外，擴散系數(shù)取得部64將通過所述擬合得到的各偏振角φ的系數(shù)a(φ)、b(φ)的數(shù)據(jù)向顯示控制部66輸出。

如圖5所示，取得了所述數(shù)據(jù)的顯示控制部66，將各偏振角的系數(shù)a(φ)、b(φ)以圖的方式進行顯示。如圖5所示，通過把各偏振角的系數(shù)a(φ)、b(φ)以圖的方式進行顯示，可以判斷通過軸長計算部65得到的長軸長或短軸長的結(jié)果是否妥當(dāng)。即，在得到的長軸長妥當(dāng)?shù)那闆r下，系數(shù)a(φ)隨著偏振角φ變大而增大，系數(shù)b(φ)隨著偏振角φ變大而減小。這樣，通過顯示系數(shù)a(φ)、b(φ)對偏振角φ的依存性，用戶可以判斷結(jié)果的妥當(dāng)性。此外，顯示控制部66的顯示不限于圖5，只要能顯示表示系數(shù)a(φ)、b(φ)對偏振角φ的依存性，也可以是任意的方式。例如，可以顯示各偏振角的系數(shù)a(φ)的差和系數(shù)b(φ)的差等。

所述實施方式的顆粒分析裝置100也可以是如下的方式：根據(jù)顆粒是球狀顆粒還是非球狀顆粒來改變測量項目。

具體地說，如圖6所示，顆粒分析裝置100可以還包括顆粒形狀判斷部67，所述顆粒形狀判斷部67根據(jù)由偏振光關(guān)系值計算部62計算出的偏振光關(guān)系值，判斷顆粒是球狀顆粒還是非球狀顆粒，并根據(jù)所述判斷結(jié)果，在計算長寬比和長軸長或短軸長的步驟和計算粒徑的步驟之間進行切換。

在該情況下，顆粒分析裝置100還包括：第三關(guān)系信息存儲部m3，存儲表示平移擴散系數(shù)d與粒徑的關(guān)系的第三關(guān)系信息；以及粒徑計算部68，根據(jù)擴散系數(shù)取得部64取得的平移擴散系數(shù)d和所述第三關(guān)系信息，計算出粒徑。

在此，第三關(guān)系信息數(shù)據(jù)是表示將粒徑(r)作為參數(shù)的平移擴散系數(shù)d(r)的函數(shù)的數(shù)據(jù)。所述函數(shù)例如為斯托克斯-愛因斯坦的關(guān)系式，用以下的式子表示。另外，所述第三關(guān)系信息數(shù)據(jù)的輸入方法，和所述第二關(guān)系信息數(shù)據(jù)相同。

[數(shù)學(xué)式5]

所述顆粒形狀判斷部67根據(jù)由偏振光關(guān)系值計算部62計算出的偏振光關(guān)系值是否小于規(guī)定值，判斷顆粒是球狀顆粒還是非球狀顆粒。在圖3中，例如當(dāng)ivh/iiso小于0.05時，顆粒形狀判斷部67判斷顆粒為球狀顆粒，當(dāng)ivh/iiso為0.05以上時，顆粒形狀判斷部67判斷顆粒是非球狀顆粒。此外，將這些判斷信號向長寬比計算部63和粒徑計算部68輸出。

在由所述顆粒形狀判斷部67判斷為顆粒是非球狀顆粒的情況下，長寬比計算部63計算出長寬比，并且軸長計算部65計算出長軸長或短軸長。

另一方面，在由所述顆粒形狀判斷部67判斷為顆粒是球狀顆粒的情況下，粒徑計算部68從第三關(guān)系信息存儲部m3取得第三關(guān)系信息數(shù)據(jù)，并取得表示由擴散系數(shù)取得部64計算出的平移擴散系數(shù)d的平移擴散系數(shù)數(shù)據(jù)，由此計算出粒徑。

此外，所述實施方式的擴散系數(shù)取得部64，通過從偏振光強度信號接收部61取得兩種偏振光成分的強度信號，計算出擴散系數(shù)，但是除此以外，也可以取得從向液體試樣照射激光時的動態(tài)圖像得到的平移擴散系數(shù)d。用d＝＜δr²＞/2t表示所述平移擴散系數(shù)d。另外，t為時間，＜δr²＞是時間t的顆粒的均方位移。在此，擴散系數(shù)取得部64也可以取得用與顆粒分析裝置100不同的裝置計算出的平移擴散系數(shù)，還可以通過取得所述動態(tài)圖像，從所述動態(tài)圖像計算出平移擴散系數(shù)。相比于如所述實施方式所示的、使用擬合函數(shù)與旋轉(zhuǎn)擴散系數(shù)θ一起求出平移擴散系數(shù)d的情況，通過這樣從動態(tài)圖像求出平移擴散系數(shù)d，能夠求出誤差成分小的平移擴散系數(shù)d。

所述實施方式的試樣是使用了液體作為分散介質(zhì)的液體試樣，但是也可以使用液體以外的分散介質(zhì)，例如可以是將顆粒分散在凝膠或氣體中得到的試樣。

此外，本發(fā)明不限于所述實施方式，在不脫離本發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)可以進行各種變形。

可以相互組合本發(fā)明的各個實施方式(實施例)中所記載的技術(shù)特征形成新的技術(shù)方案。