島津の粉体測定機器

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島津の粉体測定機器
PARTICLE&POWDER PROPERTY ANALYZER
総合カタログ
粒子を見つめ、世界を拓く。
SALD-2200
www.shimadzu.co.jp/powder/
レーザ回折式粒度分布測定装置
SALD-3100
ナノ粒子径分布測定装置
シングルナノ粒子径測定装置
自動比表面積/細孔分布測定装置
SALD-7100
IG-1000
トライスターⅡ 3020シリーズ
アサップ 2020シリーズ
高機能比表面積/細孔分布測定装置
アサップ 2420
乾式密度測定装置
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アキュピックⅡ 1340シリーズ
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粉を測り,
粉を生かす
島津の粉体測定機器
粉体は「混合ができる」
「
,流動させることができる」,
い技術の発展は, これら粉体の特長に負うところがき
一面
「簡単に分割できる」
「
,液体や気体中に分散できる」
わめて大きいといえます。そのため, 粉体の物性を測
でき
などすぐれた性質をもっています。また, 粒子はその
るということは, 今後ますます重要になると予想され
と重
体積にくらべ大きな表面積をもっており, 通常の液体
ています。
島津
や固体にみられない特異な挙動を示します。
しかし, 粉 体は粒 子 の 集 合 体であり, 個々の 粒 子 の
物性
新素材の出現や材料設計という概念の導入など, 新し
性 質と集合体としての性質を合わせもっているため,
定機
浮遊粒子捕集
粒子径分布
シングルナノ粒子径
密度
圧縮強度
吸着
比表面積
細孔分布
Contents
粒子径分布測定装置のニーズとシーズ
P. 4
粒子径
ISO13320準拠のスタンダード機 SALD-2200
P. 6
シング
WingSALD Ⅱ SALDシリーズ用測定・データ処理ソフトウェア
P. 8
比表面
その他のSALDシリーズ用ソフトウェア
P. 13
細孔分
2
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がき
一面的な測定では粉体の正確な姿をとらえることは
を測
できません。そのため, 粉体の多面的な測定の必要性
され
と重要性がさけばれてきています。
粒子を見つめ、世界を拓く。
島津は, 表面特性から粒度分布や集合特性まで,
粉体の
子の
物性を総合的・多面的にとらえるため, 数多くの粉体測
ため,
定機器を提供し, 粉体技術発展の一翼を担っています。
粉体の応用分野
電池
燃料電池
鉄鋼
肥料
洗剤
ガラス
調味料
研磨財
加工食品
プラスチック
ファインセラミックス
化石燃料
セメント
耐火物
消火剤
塗料
粉体塗料
繊維
医薬
穀物
飼料
触媒
土壌
河川の土砂管理
ゴム
顔料
火薬
化粧品
鋳物
農薬
紙パルプ
原子燃料
マイクロカプセル
超電導材料
電子部品
陶磁器
径
面積
粒子径分布測定装置
●
ナノ粒子径分布測定装置 SALD-7100
●
高感度ナノ粒子径分布測定装置 SALD-7100H
● レーザ回折式粒度分布測定装置 SALD-3100
● レーザ回折式粒度分布測定装置 SALD-2200
● レーザ回折式粒度分布測定装置 SALD-300V
● レーザ回折式粒度分布測定装置 SALD-200V
●
ER
高感度濁度・粒子径測定装置 LATS-1
シングルナノ粒子径測定装置
● シングルナノ粒子径測定装置 IG-1000
比表面積・細孔分布測定装置
●
流動式比表面積測定装置 フローソーブⅢ 2305/2310
●
自動比表面積測定装置 ジェミニⅦ 2390シリーズ
●
自動比表面積/細孔分布測定装置 トライスターⅡ 3020シリーズ
●
高機能比表面積/細孔分布測定装置 アサップ2020シリーズ
●
高効率比表面積/細孔分布測定装置 アサップ2420
細孔分布測定装置
●
自動ポロシメータ オートポアⅣ 9500シリーズ
乾式密度測定装置
●
乾式自動密度計 アキュピックⅡ 1340シリーズ
浮遊粒子捕集装置
●
浮遊粒子サンプラ SSPM-100
粒子圧縮強度評価装置
●
微小圧縮試験機 MCTシリーズ
P. 4
粒子径分布測定装置 SALDシリーズ
P. 14
乾式密度測定装置
P. 31
P. 6
シングルナノ粒子径測定装置 IG-1000
P. 22
浮遊粒子捕集装置
P. 32
P. 8
比表面積・細孔分布測定装置
P. 26
粒子圧縮強度評価装置
P. 34
P. 13
細孔分布測定装置
P. 30
レーザ回折・散乱法(SALD シリーズの測定原理)
P. 35
3
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粒子径分布測定装置のニーズとシーズ
粒子径分布は, 粉体, 粉末, 粒子の特性を決定する最も大きな要因の一つです。
粉体, 粉末, 粒子は, さまざまな分野のさまざまな目的・用途に用いられています。そのままの状態で製剤, 触媒, 添加物
やバインダーとして用いられる場合や, 製品の原料として用いられる場合もあります。いずれの場合でも, 粒子径分布は
用途や目的に求められる特性や, 最終製品の性能・品質に大きな影響を与えます。したがって, その特性, 性能, 品質を安
定させたり, 向上させるためには粒子径分布の測定は必要不可欠です。
nm
μm
1
5
10
50
100
mm
マイクロメー
トル
ナノメー
トル
1
500
5
10
50
ミリメー
トル
100
500
1
5
フラーレン
ナノ粒子
シリカナノ粒子
ナノインク
カーボンブラック
リポソーム
医薬品
アセトアミノフェン
酸化チタン
化粧品
タルク
パール顔料
コーンスターチ
食品
小麦粉
(薄力粉)
小麦粉
(強力粉)
セラミックス
カオリナイト
アルミナ
高分子
触媒
電子材料
0.005 0.01
アクリルビーズポリマー
酸化バナジウム
硫化亜鉛蛍光体
粘土
土壌・土木
0.001
塩化ビニル粉末
シルト
セメント
0.05 0.1
0.5
1
5
nm
0.0005
5
10
50
100
100
1
5
10
50
100
mm
500
1
5
0.2
300
1000
SALD-3100 粗い粒子、比重の大きい粒子対応
0.05
SALD-300V 微粒子対応普及型
0.1
SALD-200V ER 普及型
0.25
0.05 0.1
5000
ミリメー
トル
SALD-2200 SALDシリーズのスタンダード
0.03
0.005 0.01
500 1000
μm
SALD-7100 ナノ粒子対応
0.01
0.001
50
マイクロメー
トル
500
IG-1000 シングルナノ粒子対応
10
粒子径:
μm
ナノメー
トル
1
砂
0.5
1
5
10
粒子径:
μm
50
100
3000
350
350
500 1000
5000
4
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粒子径分布測定装置のニーズとシーズ
島津の粒子径分布測定装置は多様な分野で, 多彩な目的・用途に使用され活躍しています。
1. ナノ粒子
ナノ粒子は, その大きさによって特別な性質を発揮することが期待されています。
コンタミ成分や, 凝集体の存在を確実に把握してスクリーニングを行い, 良好な分散状態を維持する手法を開
発するためには, 粒子径分布測定装置はきわめて重要なツールです。
2. 医薬品
微粒子になるほど比表面積が大きくなり, 溶解しやすくなります。また, 注射液中の粒子の場合 , 粒子径により
毛細血管や血管内壁を通過・透過し体内のどの部位まで到達するかが決定されます。これは医薬品の効果や
副作用に大きく影響します。
3. 化粧品
口紅 , マスカラ, アイシャドーなどの微妙な色彩や光沢の違いは粒子径分布の差によってコントロールされて
います。クリームの滑らかさや紫外線の遮断特性なども粒子径分布に依存して変化します。
4. 食 品
多くの食品の原料は粉体です。パンやケーキ, パスタなどの食感や歯ざわり舌ざわりなどは粒子径分布に依
存します。さらに飲料の品質安定のためにも粒子径分布のコントロールは重要です。例えば牛乳や乳酸飲料
では, 容器の上部と底部で濃度や味わいに差が出ないように粒子径を細かくしています。
5. セラミックス
セラミックスの特性 , すなわち強度 , 密度 , 硬度 , 耐熱性 , 水や空気の透過性などは, 原料粒子の種類だけでな
く粒子径分布によっても大きく変化します。
6. 高分子
パイプ, フィルム , シートの原材料として用いられる場合には, 最終製品の , 強度や光の透過性に粒子径分布が
影響します。
7. 触 媒
化学反応性は比表面積や細孔構造の影響も受けますが , 同一材料の場合 , 粒子径分布を変化させることに
よって化学反応性をコントロールできます。
8. 電子材料
電子材料に対しては用途や材質の違いによって粒子径分布の影響のしかたや程度も異なります。最終製品の
品質の向上と安定化のために粒子径分布の品質管理が求められるようになってきています。
9. 土壌・土木
地盤の安定性や強度 , 構造物の強度 , 経年変化の度合いなどに, 土砂やセメントの粒子径分布が大きく影響し
ます。さらに, 土砂による環境汚染の拡大規模を把握するためにも粒子径分布の測定が重要です。
粒子径分布測定装置 選定ガイド
主にサブマイクロからマイクロメートルの粒子を測りたい。
★乾燥粉末のまま測りたい。
レーザ回折式粒度分布測定装置
SALD-2200
★乾式ユニットの追加
主にマイクロメートルからミリメートルの粒子を測りたい。
金属のような比重の大きい粒子を測りたい。
★乾燥粉末のまま測りたい。
レーザ回折式粒度分布測定装置
コストが重要。
主にマイクロメートルの粒子を測りたい。
湿式測定で比重が小さい粒子を測れればOK。
レーザ回折式粒度分布測定装置
シングルナノ粒子(一桁nm)を測りたい。
凝集体やコンタミが無いことは確認されている。
シングルナノ粒子(一桁nm)を測りたい。
しかし凝業体やコンタミの有無もわからない。
ナノ粒子サンプル中の凝集体やコンタミの有無を確認
するためのスクリーニングを行いたい。
粘性の高い媒体中のナノ粒子を測定したい。
SALD-3100
★乾式ユニットの追加
SALD-200V ER, SALD-300V
シングルナノ粒子径測定装置
IG-1000
SALD-7100でスクリーニングし
IG-1000で測定
ナノ粒子径分布測定装置
SALD-7100
5
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多彩なオプションと解析アプリケーションで幅広い粒子径分布測定に対応
ISO13320準拠のスタンダード機
島津レーザ回折式粒度分布測定装置
SALD-2200
粒子径分布は粉体独特の物性であり, 粉体の挙動や性質を決める重要な物性の一つです。
SALD-2200 は, 医薬, 化粧品, 食品, 飲料, 顔料・塗料, セラミックス, 電子材料など
幅広い粒子径分布測定に対して多彩なオプションと解析アプリケーションで対応します。
さらにSALD シリーズのスタンダード機として,
従来のSALD-2000/2000A/2000J/2100とのデータの互換性,
継続性を重視しながら操作性と解析機能を強化しています。
レーザ回折式粒度分布測定とは?
粒子群にレーザ光を照射し, そこから発せられる回折・散乱光の強度分布パターンから
計算によって粒度分布を求める方法です。
測定範囲が広い・測定時間が短い・湿式測定も乾式測定も可能などの優れた特長を持っており,
現在では粒度分布測定装置の主流となっています。
測定原理はP35をご覧下さい。
6
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5ピークの粒子径分布も正確に検出する高分解能
粗い粒子からの散乱光は光軸近傍の低角度に集中し微小角度内で激しく変動しますが,
微小粒子からの散乱光は中心から高角度まで緩慢に変動します。一方粗い粒子からの
散乱光強度は非常に強く, 微小粒子からの散乱光強度は微弱です。
SALDシリーズのWi
ngセンサでは, 同心円状の76個の検出素子を中心から周辺に向
かって対数的に検出面積が増加するように配置し, 粒子径と散乱光の関係をうまく利用
することによって広い粒子径範囲における高分解能を実現しています。Wi
ngセンサの
ほか側方1個, 後方4個のセンサを採用しています。
Wi
ngセンサ
※ SALD-200V ER およびSALD-300V はWi
ngセンサ
ではなく54素子の同心円状センサを採用しています。
複雑な分布形態を持つ粒子径分布も確実に再現できます。
0.6, 2.5, 10, 30, 300μmの5種類を混合した粒子の測定例
5ピークを持つ粒子径分布データ
JIS標準粒子によるバリデーションが可能
J
IS Z 8900-1 で規定された標準粒子MBP1−10を使用して装置状態を確認し, 常に正しい状態で装置をお使いいただけます。
(SALD-2200 では, MBP1-10 はオプションです。)
高濃度のクリームなどを希釈することなく測定可能な「高濃度測定システム」
従来, レーザ回折・散乱法では測定できなかった濃度の高いサンプルを希釈することなく測定することが可能です。高濃度でサンプルを測定す
る場合, 通常のフローセルや回分セルを用いると光路長が長くなり多重散乱が発生して正確な測定ができません。そこで専用セルにサンプル
を挟み込み, 光路長を短くすることによって多重散乱の悪影響を回避し, 正確な測定を可能にしました。
ハンドクリームを原液のまま(高濃度)で測定した場合と希釈して
測定した場合を比較したものです。希釈によって分布幅が狭くなり
正しい測定ができないことがわかります。
原液のままで測定することによって正しい測定結果が得られます。
島津だけじゃよ
サンプルの状態変化をリアルタイムでモニター可能
粒子径分布データ/光強度分布データをリアルタイムで表示できます。
サンプルの時間的変化や分散状態の推移をリアルタイムでモニター
することができます。
生データである光強度分布データと粒子径分布データの両方を同時
にモニタリングすることが可能であるため, お互いの対比をしながら
サンプルの状態変化を把握することが可能です。
粒子径分布と光強度を
リアルタイムに更新
島津だけじゃよ
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WingSALD Ⅱ SALDシリーズ用測定・データ処理ソフトウェア
信頼性の高い結果を導く最新のソフトウェア
WingSALD II
使いやすいユーザーインターフェースを目指して, ソフトウェアの作り方を根本的に見直しました。
それが独自のユーザーインターフェース環境「WingSALDフレームワーク(WFW)」です。ソフトウェアの
より自由な設計を可能とする「WingSALDフレームワーク」の採用により, 今までにない使いやすさと
多様なアプリケーションニーズに対応したユーザーインターフェイスを実現しました。
多機能を使い分けるための
ソフトウェアランチャーを搭載
多くの情報を効率よく表示する
ためのインターフェース
”
WingSALDフレームワーク”
多彩な機能を
1つのソフトウェアに搭載
8
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WingSALD Ⅱ
屈折率選択のミスや わずらわしさを解消
屈折率自動計算機能を搭載
レーザ回折・散乱法では避けて通れない屈折率の選択については, 文献値を入力す
る方法などが一般的でしたが, 粒子組成や形状の影響から必ずしも妥当とは言えま
せんでした。そのため, トライ&エラーによる屈折率の選択という煩雑な作業も行わ
れてきました。このような問題を解決するためにWingSALD II では, LDR法(Light
Intensity Distribution Reproduction Method, 光強度分布再現法)
に基づいて妥
当と思われる屈折率を自動計算する機能を世界で初めて搭載しました。
※ LDR法は, 実測された光強度分布と粒度分布データから再現(再計算)された光強度分布との一致
島津だけじゃよ
性から妥当な屈折率を自動計算する手法です。これは弊社が開発した手法で, 2件の論文として発表
され,「木下の手法」と呼ばれることもあります。
主要物質については, リストから屈折率を選択することができます。
① 屈折率の範囲を指定
②評 価
③ 屈折率と粒子径計算
結果の候補を表示
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WingSALD Ⅱ SALDシリーズ用測定・データ処理ソフトウェア
SOPで確実な測定をアシスト
SOP作成によりいつも確実に同一条件・同一手順で測定できます。
−アシスト測定機能―
前処理方法・条件を含めて測定条件・測定手順を作成・保存し共有することで, オペレータの交替や, 異なる場所・工場での
測定時も同一条件・同一手順で測定することができ, 安心してデータ比較を行って頂けます。
さらに測定時に「アシスト機能」を使用することで測定者への作業指示が画面に表示されますので, オペレータの経験に依
ることなく正しい測定を行って頂けます。
また, 操作権限が管理者とオペレータに分かれており, セキュリティについても配慮しています。
● SALD-2200, SALD-3100については, 本ソフトウェアとは別に 21 CFR Part 11 対応ソフトウェア
WingSALD XI もご用意しています。
※ SOPは, "Standard Operation Procedure" を略した用語です。
測定条件・手順(SOP)
を
作成・保存
測定時、手順・注意点
などを対話的に表示
測定手順の標準化
うっかりミスを防止!
オペレータが使用できる
機能を制限できる
セキュリティ機能つき
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WingSALD Ⅱ
測定データの多面的評価をサポート
豊富な解析アプリケーションを標準搭載
以下の解析アプリケーションを標準で搭載しました。
散乱角度評価
散乱光の角度ごとの強度成分をグラフに表示します。高度に集積されたフォトダイオードアレイの特長を生かして, 特に
低散乱角度において高い分解能で評価が可能です。
応用分野:フィルムやシートの散乱特性評価
データ変換(エミュレーション)機能
SALDシリーズの測定結果をもとに, 他機種、他原理の測定結果のエミュレーション
(模倣)を行うことができます。
これにより従来の測定方法とのデータ互換性を保つことが可能となります。
混合シミュレーション機能
複数の粒子径分布データを任意の混合比で混合した場合の粒子径分布をシミュレーションすることができます。
「実際にサンプルを混合して粒子径分布を測定する」という面倒な作業を繰り返さなくても, 所望の粒子径分布を得るため
の最適な混合比を検討することが可能になります。
データ接続機能
測定範囲の異なる2つの測定結果を任意の粒子径ポイントで接続しひとつの粒子径分布データを作成することができます。
例えば, 2000μm以上のフルイのデータと2000μm以下のSALDシリーズのデータを接続して土木・防災や環境分野
で必要とされる広範囲の粒子径分布データを作成することができます。
複数データの処理を効率化
複数のデータをグループ化して保存することによってデータの整理だけでなく, 再表示や再解析を容易にしました。いちいち個別のデータ
を呼び出さなくても, グループを呼び出すだけで一度に表示・解析することができます。
粒子径分布データと光強度分布データの同時リアルタイム表示
光強度分布データと粒子径分布データの変化を同時かつ
リアルタイムで表示できます。
サンプルの時間的変化や分散状態の推移をリアルタイム
でモニターすることができます。
生データである光強度分布データと粒子径分布データの
両方を同時にモニタリングすることが可 能であるため,
お互いの対比をしながらサンプルの状態変化を把握する
ことが可能です。
島津だけじゃよ
11
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WingSALD Ⅱ SALDシリーズ用測定・データ処理ソフトウェア
ソフトウェアの主な仕様
WingSALD II
測定およびデータ表示機能
粒子径分布測定
アシスト測定(SOPによる対話形式)での測定が可能
屈折率の設定
屈折率自動計算機能により簡単に屈折率の設定が可能
粒子径分布リアルタイム表示
最短1秒間隔
光強度分布リアルタイム表示
最短1秒間隔
粒子径分布データ表示
最大200データの重ね描き
光強度分布データ表示
最大200データの重ね描き
粒子径分布再計算
最大200データの一括再計算
診断・調整
自己診断機能,
セルチェック機能
統計処理
最大200データ(最大200データの重ね描きも可能)
時系列処理
最大200データ
最大200データ
三次元表示
クリップボードによるデータ転送
[イメージ出力]データシート全体/グラフのみ [テキスト出力]要約データ/粒子径分布データ/光強度分布データ
データのソーティング
ファイル名,
サンプルID,
サンプルNo.,
または屈折率の順番で並べ替え
レポート機能
単一データ(テンプレート:6種類),
重ね描きデータ(テンプレート:5種類),
統計データ,
時系列データ,
三次元データを選択して一括出力可能
出力条件
粒子径(μm)分割数
固定101分割/51分割
任意(ユーザー設定可能)51分割
粒子量(%)分割数
固定51分割
任意(ユーザー設定可能)51分割
分布基準
個数,
長さ,
面積,
体積
積算分布の表現
フルイ上,
フルイ下
頻度分布の表現
q,
q / Δx,
q / Δlog x
スムージングレベル
10レベル
分布関数のあてはめ
ロジンラムラー分布,
対数正規分布
データシフト
±10レベル
データ解析機能
散乱角度評価機能
光学フィルムやシート等の微小角領域での散乱特性評価が可能
データ変換機能
SALDシリーズの測定結果をもとに, 他機種・他原理の測定結果のエミュレーション
(模倣)が可能
混合シミュレーション機能
複数の粒子径分布データを任意の混合比で混合した場合の粒子径分布データのシミュレーションが可能
データ接続機能
測定範囲の異なる2つの粒子径分布データを任意の粒子径ポイントで接続して, ひとつの粒子径分布データを作成可能
PCの仕様
本ソフトウェアはPC セットとして供給されます。
PC セットに含まれるPCの主な仕様は下記のとおりです。
OS
Windows Vista/XP
CPU
Pentium Dual-Core 2.5GHz 以上
メモリ
2GB 以上
HDD
1GB 以上の空き容量が必要
CD-ROMドライブ
ソフトウェアのインストール時に必要
RS-232Cポート
1ポート必要(ただし, サンプラをPC制御する場合は2ポート必要)
ディスプレイ
SXGA(1280×1024ピクセル)以上
プリンタ
使用するOSに対応したもの
※1 Windows は, 米国Microsoft Corporation の米国およびその他の国における登録商標です。
※2 その他, 記載されている会社名, 製品名は各社の商標または登録商標です。
※3 本文中には, TM, ®マークは明記しておりません。
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その他のSALDシリーズ用ソフトウェア
最短1秒間隔で粒度分布を連続測定します。
SALD-2200/SALD-7100用
連続測定システムソフトウェア
WingSALD CM シリーズ
●
for Windows 2000/XP
最短1秒間隔で, 粒度分布・粒子径の経時変化を連続測定し, その結果を保存す
ることができます。
●
さらに, 結果を三次元表示などの機能を使って多角的に分析・評価することが
できます。例えば,
粒子群の分散・凝集・溶解の反応過程をモニタリングするこ
とができます。
P/N
型名
対応機種
347-64350
WingSALD-2200 CM
SALD-2200 湿式
347-64330
WingSALD-7100 CM
SALD-7100 湿式
ネットワーク接続し, 各種分析装置との統一的データ管理が可能。
SALD-3100/SALD-2200用
Part 11対応ソフトウェア
WingSALD XI シリーズ
● 島津レーザ回折式粒度分布測定装置SALDシリーズがFDA
for Windows 2000/XP
21 CFR Part 11に対応しました。
スタンダードモデルSALD-2200, 粗粒子/高密度粒子対応モデルSALD-3100の2機種をラインナップ。 Part11対応ソフトウェア
WingSALD-XIシリーズと島津ネットワーク対応分析データ管理ツールCLASS-AgentがプリインストールされたPCセットを導入すること
により, セキュリティ, データの完全性, オーディットトレイル
(監査証跡)
といったPart 11の要求を実現します。
●
●
Part11対応ソフトウェアWingSALD XIシリーズは, PCに必要なソフトウェアをプリインストールされた「PCセット」での販売となります。
島津ネットワーク対応分析データ管理ツール「CLASS-Agent」システムにより, 粒度分布データはセキュアなデータベースに自動保存さ
れ, あとから目的のデータを簡単に検索できます。
測定データと共に, 測定条件, 測定日時, 測定者, 粒度分布データグラフ
(PDF形式)
を同時に保存でき, Part11対応で求められるMachine
Readable DataとHuman Readable Data両方をまとめて保存することができます。
● ネットワーク/スタンドアロン両システムに対応
CLASS-Agentはネットワークに対応している
ため, 粒度分布データを他の分析機器のデータ
と共にサーバPCで一元管理することができ, オ
フィスにいながらにしてデータの閲覧・承認をす
ることが可能です。
(データの閲覧・承認には
サーバーPC
(別途必要)
オフィス
Agent マネージャ
(別途必要)
データの
閲覧・承認
(電子署名)
データの保存・管理
(データベース)
Agentマネージャソフトウェアが必要です)
一方, スタンドアロンシステムにも対応している
ので, 粒 度 分 布 測 定 装 置 1 台 / P C 1 台での
Part11対応が可能です。
分光光度計
ラ ボ
クロマト
LAN
測定・分析
粒度分布測定装置 SALDシリーズ
クロマト
ネットワークシステム
複数の分析機器からのデータを一元管理
Windowsは,
米国 Microsoft Corporation の米国およびその他の国における登録商標です。
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粒子径分布測定装置 SALDシリーズ
粒子径分布測定装置 SALDシリーズ一覧
レーザ回折式粒度分布測定装置
SALD-2200
測定範囲:30nm∼1000μm
●
光源:赤色半導体レーザ(波長680nm)
●
SALD シリーズのスタンダード機です。医薬, 食品, 電子材料など幅広い粒子径
分布測定に対応します。従来のSALD-2000/2000A/2000J/2100との
データの互換性, 継続性を重視しながら操作性と解析機能を強化しました。
●
噴射型 乾式測定にも対応
SALD-3100
●
●
測定範囲:50nm∼3000μm
光源:赤色半導体レーザ(波長690nm)
土砂や金属粒子など粗い粒子や比重の大きな粒子の測定にも対応しています。
土木, 建設分野や, 河川, 海岸の環境問題の研究, 防災対策などの目的に使用
されています。火力発電所などでは石炭灰の評価に使用されています。
●
噴射型/自由落下型 両方の乾式測定に対応
SALD-200V ER
測定範囲:250nm∼350μm
●
光源:赤色半導体レーザ(波長670nm)
●
高性能, 省スペース, 低価格を実現した普及型の粒子径分布測定装置です。
●
食品・飲料・医薬品・化粧品・エマルジョンなど比較的比重の軽いサンプル(比重2
以下)
に適しています。
●
湿式測定専用機
SALD-300V
測定範囲:100nm∼350μm
●
光源:青紫色半導体レーザ(波長405nm)
●
SALD-200VERを基本に光源および光学系を改良し微粒子領域での性能を強
●
湿式測定専用機
化しました。顔料・塗料など青色系, 黒色系の測定も可能になりました。
ナノ粒子径分布測定装置
SALD-7100
●
測定範囲:10nm∼300μm
光源:紫外線半導体レーザ(波長375nm)
●
ナノ粒子の分散・凝集に関する時間的変化を広い範囲で評価できます。
●
DLS(動的光散乱法)
に比べて以下の利点を有しています。
● 1秒間隔でのリアルタイム測定可能
● 粘性の高い媒体やフィルムなどの固体中に分散したナノ粒子も測定可能
● 数ppm∼20%の広い粒子濃度範囲で測定可能
● 測定上限が300μm(300,000nm)
と広いので, 凝集体やコンタミ成分
を確認でき, ナノ粒子サンプルのスクリーニングにも利用可能
●
湿式測定専用機
14
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粒子径分布測定装置 SALDシリーズ
特 長 “高分解能”,“高再現性”,“高感度”,“高濃度”,“高速”,“高信頼性”,“高効率”測定を実現
粒子径分布の実態を正確に捉えます。
さらにナノ粒子のサンプル中に含まれる凝集体やコンタミの存在も確実にキャッチします。
高分解能
相対粒子量
(頻度)
q 3 (%)
90
相対粒子量
相対粒子量
(積算)
Q 3 (%)
100
80
70
60
50
40
30
20
10
0
0.01
粒子径
(μm)
5 ピークを持つ粒子径分布データ
複雑な分布形態を持つ粒子径分布も確実に再現できます。
0.6, 2.5, 10, 30, 300μmの5種類を混合した粒子の測定例
高再現性
0.05
0.1
0.5
1
5
10
50
粒子径
(μm)
100
500
ナノ粒子中に存在するかなり大きな凝集体も同時に測定できます。
例えばCMP再利用の際のスクリーニングなどにも利用できます。
相対粒子量
(頻度)
相対粒子量
(積算)
相対粒子量
(頻度)
相対粒子量
(積算)
測定装置の高い再現性を確保しているのでサンプルの微妙な変化を確実に捉えることができます。
粒子径
(μm)
粒子径
(μm)
同一サンプルを10回測定したデータの重ね描き
高感度・高濃度
NIST(アメリカ国立標準技術研究所)トレーサブルな粒子を非常に
高い再現性で測定できます。複数回測定した平均粒子径の標準偏
差がほとんど0になります。
数ppmから20%という非常に広い粒子濃度範囲での測定を実現しました。
原液のままで測定
希釈して測定
相対粒子量
相対粒子量
粒子径
(μm)
粒子径
(μm)
数ppmの低濃度でリポソームを測定した結果です。分散状態によ
り, 多くの凝集体が残ることが確認できました。
高 速
最短1秒間隔で粒子径分布の変化を測定し, その結果を保存することができます。
1.
2.
3.
4.
最初 20秒 後
40秒 後
60秒 後
5.
6.
7.
8.
80秒 後
100秒 後
120 秒 後
140秒 後
9.
10.
160秒 後
180秒 後
20
q 3 (%)
18
相対粒子量
回折散乱光
( %)
1 00
ハンドクリームを原液のまま
(高濃度)で測定した場合と希釈して測
定した場合を比較したものです。希釈によって分布幅が狭くなるこ
とがわかります。
1 0 0% = 2 00 0
80
60
40
16
14
12
10
8
6
4
20
2
0
0
5
10
15
20
25
30
35
40
センサの 素 子 番 号
45
50
55
60
65
5
0.1
0.5
1
5
粒子径
(μm)
10
50
炭酸カルシウムの溶解過程を光強度分布データと粒子径分布データで示したものです。
溶解は径の小さい粒子から進み, 大きな粒子の相対粒子量が増えていく様子を見ることができます。
15
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粒子径分布測定装置 SALDシリーズ
特 長 “高分解能”,“高再現性”,“高感度”,“高濃度”,“高速”,“高信頼性”,“高効率”測定を実現
高信頼性
レーザ回折法 ISO13320/JIS Z 8825-1 準拠
SALD システムは, レーザ回折・散乱法の規格 ISO 13320 および JIS Z 8825-1 に準拠しています。
JIS 標準粒子でバリデーションが可能
装置性能を確認するためのサンプルには, JIS Z8900-1 で規定される標準粒子「MBP1-10」を使用することができます
(SALD-7100,
SALD-2200の場合)。このサンプルは, 広い粒子径分布を持ち, その分布がJISで規定されています。このサンプルを使用することで,
装置が常に正確な状態であることを検証できます。
SALD-3100, SALD-300V, SALD-200V ER では, JIS Z8901で規定される試験用粉体J
IS11種をバリデーションに使用してします。
※SALD-7100 では「MBP1-10」
( 347-61003-01)を標準付属品としています。
※SALD-2200 ではJ
IS11 種(347-60393)を標準付属品とし,「MBP1-10」
( 347-61002-01)をオプションとして選択できます。
※SALD-3100, SALD-300V, SALD-200V ER ではJ
IS11 種を標準付属品としています。
SALD-3100 用(346-63722), SALD-300V 用(346-62474), SALD-200V ER 用(346-62340-01)
メンテナンスが容易
強力な自己診断機能を組み込みました。
各種センサ/検出素子の出力信号や装置の動作状況がチェックでき, メンテナンスが
容易になりました。また, オペレーションログ(Operation Log)機能により, すべて
の測定データには, 装置の使用状況や, セルの汚れの状態などきめ細かな情報が同
封されており, 過去にさかのぼってデータの妥当性を検証することができます。
また, セルの汚れ具合の確認も可能です。
光学系の安定性を追求
全方位衝撃吸収機構: OSAF(Omnidirectional Shock Absorption Frame)を採用。光学系の全ての要素を衝撃や振動などの外乱から
完全に隔離しています。このため光軸調整はほとんど必要ありません。
光強度分布データ(生データ)を参照しながら測定結果(粒子径分布データ)の妥当性を検討できます。
同一画面に, 光強度分布データ(生データ)
と測定結果(粒子径分布データ)を表示
できるので, 両方のデータを参照しながら測定結果を検証することができます。
検出信号のレベル(粒子濃度)が適正かどうかの検証だけでなく, 分布幅の広さや
凝集体やコンタミ成分の存在などを多角的に検討し測定結果の妥当性を確認で
きます。
高効率
WingSALD II の新機能によって高効率測定を実現しました。
屈折率設定の煩雑さを解消!
SOPでオペレータの負担を軽減
レーザ回折散乱法における最大の課題「屈折率の設定」を解決し
測定条件, 測定手順, サンプル情報などをひとまとめに保存(SOP
ました。未知のサンプルを測定する場合でも屈折率の設定に悩ん
の作成)測定時に読み出すことで対話的に測定を進めることがで
で測定を開始できないといったことがなくなりました。
きる「アシスト測定」機能を搭載しました。同一サンプルの測定を
繰り返し行う場合, 測定条件を再設定したり, 過去のデータを探し
て参照する必要がないので, すぐに測定作業に取り掛かることが
できます。
※SOP はStandard Operation Procedure を略した用語です。
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粒子径分布測定装置 SALDシリーズ
測定対象に適した多彩な周辺装置群
SALDシリーズ測定機能一覧表
機 種
性 能
SALD-2200
SALD-3100
測定原理
0.03∼1000
測 定 範 囲(μm)
0.05∼3000
SALD-200V ER
0.01∼300
0.1∼350
0.25∼350
半導体レーザ
680
690
検 出 器
乾式測定
SALD-300V
ひとつの測定原理, ひとつの光学系, ひとつの光源で全測定範囲をシームレスにカバー
光 源(波長nm)
湿式測定
SALD-7100
レーザ回折・散乱法
375
405
670
54 素子
81 素子
サンプラ(循環式)
○※1
○※2
○※3
○※4
○※4
回分セル(バッチ式)
○※5
○※6
○※7
○※8
○※8
高濃度サンプル
○※9
○※10
○※11
○※12
○※13
噴射型
○※14
○※15
自由落下型
○※16
※1
※2
※3
※4
※5
※6
※7
※8
※9
※10
※11
※12
※13
※14
SALD-2200 用多機能サンプラSALD-MS22(P/N 347-60701-10)をご利用ください。本体(測定部)
とは別売です。
SALD-3100 用標準サンプラSALD-MS30(P/N 346-63701-10)をご利用ください。本体(測定部)
とは別売です。
SALD-7100 用多機能サンプラSALD-MS71(P/N 347-60711-10)をご利用ください。本体(測定部)
とは別売です。
SALD-200V ER およびSALD-300V 用のサンプラは、標準付属されています。
SALD-2200 用回分セル(P/N 347-60702)をご利用ください。本体(測定部)
とは別売です。
SALD-3100 用回分セル(P/N 321-48338-02)をご利用ください。本体(測定部)
とは別売です。
SALD-7100 用回分セル(P/N 347-60712)をご利用ください。本体(測定部)
とは別売です。
SALD-200V ER およびSALD-300V 用の回分セルは、標準付属されています。
SALD-2200 用高濃度サンプル測定システム(P/N 347-60703-11)をご利用ください。本体(測定部)
とは別売です。
SALD-3100 用高濃度サンプル測定システム(P/N 347-60001-11)をご利用ください。本体(測定部)
とは別売です。
SALD-7100 用高濃度サンプル測定システム(P/N 347-60713-11)をご利用ください。本体(測定部)
とは別売です。
SALD-300V 用高濃度サンプル測定システム(P/N 346-63420-11)をご利用ください。本体(測定部)
とは別売です。
SALD-200V ER 用高濃度サンプル測定システム(P/N 346-63141-11)をご利用ください。本体(測定部)
とは別売です。
噴射型乾式測定ユニットSALD-DS21(P/N 347-60100-10)をご利用ください。本体(測定部)
とは別売です。他に
SALD-2200 用検出部ケース(P/N 347-60704-11)
とコンプレッサ,
集塵機が必要です。
※15 噴射型乾式測定ユニットSALD-DS21(P/N 347-60100-10)をご利用ください。本体(測定部)
とは別売です。他に
SALD-3100 用検出部ケース(P/N 347-60010-11)
とコンプレッサ,
集塵機が必要です。
※16 自由落下型乾式測定ユニットSALD-DS3(P/N 346-61206-11)をご利用ください。本体(測定部)
とは別売です。他に
SALD-3100 用検出部ケース(P/N 347-60010-11)
と集塵機が必要です。
最も標準的な湿式測定手法です。
SALD-3100/SALD-2200/SALD-7100用
サンプラ SALD-MS シリーズ
(フローセルが付属しています。)
●
前方散乱光センサ
側方散乱光センサ
光源
測定部にセットされたフローセルとサンプラの分散槽の間を, 媒液に分散させ
た粒子群を循環させながら測定を行ないます。
●
測定部
分散槽には攪拌機と超音波振動子を内蔵。 分散させた懸濁液を, ポンプによっ
てフローセルに送ります。
●
ポンプは媒液だけでなく, 粒子を確実に循環させるために特別に設計されたも
●
ほとんどの有機溶媒を分散媒として使用することができます。
後方散乱光センサ
フローセル
サンプラ部
攪拌機
のです。
分散槽
P/N
型 名
分散槽容量
ポンプ最大流量
媒液供給ポンプ PC制御
対応機種
346-63701-10
SALD-MS30
400㎤
5000㎤/min
なし
不可
SALD-3100
347-60701-10
SALD-MS22
280㎤
1600㎤/min
あり
可
SALD-2200
347-60711-10
SALD-MS71
280㎤
1600㎤/min
あり
可
SALD-7100
超音波振動子
ポンプ
17
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粒子径分布測定装置 SALDシリーズ
少量のサンプルと媒液で測定できます。
SALD-3100/SALD-2200/SALD-7100用
回分セル SALD-BC シリーズ
(漏斗および攪拌機構付き)
●
少量のサンプル(測定対象粒子)
と媒液(分散媒)で測定できます。
●
有機溶媒や酸を使用できます。
●
有機溶媒や酸を含む懸濁液の廃液処理が少量で済みます。
●
攪拌プレートの上下運動で粒子の沈降を抑制します。
●
フッ化エチレン樹脂製の漏斗(ろうと)がついているので懸濁液が
こぼれにくく指や手につく可能性が少なくなりセルの表面も汚れ
ません。
漏斗(ろうと)
島津だけじゃよ
P/N
型名
容量
対応機種
321-48338-02
SALD-BC30
12㎤
SALD-3100
347-60702
SALD-BC22
12㎤
SALD-2200
347-60712
SALD-BC71
7㎤
SALD-7100
回分セル
レーザ光
上下運動の
ストローク
攪拌用プレート
高濃度サンプルを希釈せずに測定できます。
SALDシリーズ用
高濃度サンプル測定システム
フローセルまたはバッチセル
多重散乱光
SALD-HC シリーズ
レーザ光
● レーザ回折・散乱法を用いて高濃度サンプルの測定を行うことができます。
●
2枚のガラス板の間にサンプルをはさみこむことによって, 光路長を極限ま
で短縮し, 多重散乱の悪影響を回避します。
●
希釈することによって粒度分布が変化してしまうようなサンプルを, 原液のま
島津だけじゃよ
まで, あるいは必要最小限の希釈だけで測定を行い, 測定対象の実像を正
型 名
対応機種
SALD-HC30
SALD-3100
347-60703-11
SALD-HC22
SALD-2200
347-60713-11
SALD-HC71
SALD-7100
346-63420-11
SALD-300V-HC
SALD-300V
346-63141-11
SALD-200V ER-HC
SALD-200V ER
回折・散乱光
P/N
通常の方法で高濃度サンプルを測定した場合
ガラス板(スライドガラス)
確にとらえます。
347-60001-11
光路長
レーザ光
光路長
高濃度サンプル測定システムを用いた場合
ガラス試料板 (くぼみ付きスライドグラス, 別売)
中途半端な濃度のサンプル, 非常に高価で極少量しか使えないサンプル, 極少量しか採取できないサンプル
■外形
円形のくぼみ
の測定に有効です。
サンプル量 粒子濃度(重量%)
P/N
名 称
くぼみの深さ
枚 数
346-62295-01
ガラス試料板(0.1mm)
0.1mm(100μm)
10枚
0.03㎤
346-62295-02
ガラス試料板(0.2mm)
0.2mm(200μm)
10枚
0.06㎤
346-62295-03
ガラス試料板(0.3mm)
0.3mm(300μm)
10枚
0.09㎤
346-62295-04
ガラス試料板(0.4mm)
0.4mm(400μm)
10枚
0.12㎤
346-62295-05
ガラス試料板(0.5mm)
0.5mm(500μm)
10枚
0.15㎤
346-62295-06
ガラス試料板(0.05mm) 0.05mm( 50μm)
10枚
0.015㎤
347-60002
ガラス試料板セット
0.05∼0.5mm 各2枚
くぼみの深さ
断面
ガラス資料板
(くぼみ付きスライドグラス)
数百ppm∼数%
■使用例
(くぼみセル)
スライドグラス
ガラス試料板
サンプル
合計12 枚
※「ガラス試料板(くぼみ付スライドグラス)」は, 高濃度サンプル測定システムのオプションセルです。
測定を行うには, 高濃度サンプル測定システムが必要です。
18
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粒子径分布測定装置 SALDシリーズ
気相中にサンプルを分散させて測定を行います。
回折・散乱光
センサ
SALD-2200/SALD-3100用
噴射型乾式測定ユニット
SALD-DS21
回折・散乱像
集光レンズ
吸引
(P/N347-60100-10)
●
噴射型乾式測定は, 圧搾空気を用いて, ノズルから測定対象と
レーザ光源
なる粉体を噴射し, 空気中に分散させて測定する方式です。湿
コリメート
レンズ
噴射
式測定では対応できない測定対象や測定目的の粒度分布測定
を実現します。
●
水や分散媒に溶解してしまうため, 湿式では測定できな
い医薬品や食品
●
検出面
3種類のサンプル吸引方式
ターンテーブル方式
ターンテーブルの溝にサンプルを充填し, それを回
粉体塗料のようにその使用目的/条件から考えて, 乾式
転させながら吸引します。
2種類の溝幅のターンテ
で測定すべきサンプル
ーブルが付属しています。ターンテーブルの回転速
などの測定に最適です。
●
度と2種類の溝の幅でサンプルの供給量を調節で
きます。分布幅が広いサンプルのように, サンプリ
多彩な測定目的・測定対象に対応可能
ング誤差を避けるためにサンプル量を必要とする
分散力の異なる3種類の噴射ノズルと3種類の吸引方式の中
場合の測定に用います。
から, 測定目的・測定対象に最適な組み合わせを選択すること
ができます。
ワンショット方式
噴 射ノズ ルに直 接ホッパーを取りつけ、スプーン
1杯のサンプルを投入して測定することが可能で
す。少量サンプルの測定に適しています。
ハンドショット方式
手持ちのしかもスイッチのついた吸引ノズルを用
いたユニークな方式です。ビーカなど任意の容器
SALD-2200に噴射型乾式測定ユニットSALD-DS21を装着
や薬包紙から任意の量のサンプルを直接吸引する
ことができます。手元にスイッチがついているので,
微妙な吸引量の調節が可能です。
注意 引火性・可燃性・毒性などを有し, 集塵機に吸引された場合
に何らかの危険性を有する粉体試料については, 乾式ユ
ニットによる乾式測定を行わないようにして下さい。
こわれやすい粒子をやさしく測定
振動フィーダ
自由落下
SALD-3100 用
自由落下型乾式測定ユニット
回折・散乱光
センサ
回折・散乱像
集光レンズ
吸引
SALD-DS3
(P/N346-61206-11)
レーザ光源
●
サンプルを振動フィーダより自由落下させて測定を行います。
●
大きなサンプルや壊れやすいサンプルを分散させずに測定するのに適しています。
SALD-3100に自由落下型乾式測定ユニットSALD-DS3を装着
コリメート
レンズ
検出面
SALD-3100 に自由落下型乾式測定ユニットSALD-DS3と
噴射型乾式測定ユニットSALD-DS21の両方を装着
19
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粒子径分布測定装置 SALDシリーズ
ぶっちぎり 世界最速の処理能力!洗浄を含めて1サイクル30秒の測定を実現。
SALD-3100 + 非循環式サンプラSALD-AC30
SALD-3100高速湿式測定システム
●
洗浄を含めて30秒で1サイクルの測定を実現。
島津だけじゃよ
30秒のインターバルで連続測定可能。最大で従来の10倍の測定効率
を実現しました。
●1時間に120サンプルの測定が可能
10時間もかかっていた測定が1時間で完了。
省力化, 効率化に大きな効果。 粉砕プロセスのように, 短時間で粒度分
布が変化するような対象の評価に威力を発揮します。
●
「チャポン」と投入するだけで全自動測定。
サンプル投入を検出し, 自動的に測定およびデータの保存を実行します。
●
通常の循環式測定にも切替可能。
循環/非循環
切替バルブ
測定手順
測定部
前方散乱光センサ
側方散乱光センサ
光源
SALD-3100高速湿式測定システムを使用している間, 清浄な媒液を常
に導入し 分散槽から測定部を通じて排出を続けます。つまり, 分散槽, セル
排出
および配管内は常に洗浄している状態となっています。
非循環式サンプラ
この状態で, 分散槽にサンプルを投入すると, 強力なホモジナイザーで瞬
間的に分散し, 攪拌機で希釈して, ポンプで測定部へ懸濁液を送り出します。
測定部では, 媒液(懸濁液)が一定濃度を超えると, サンプルが投入された
フローセル
後方散乱光センサ
ホモジナイザー
媒液導入
サンプル投入
モータ
攪拌機
ことを認識し, 回折・散乱光の検出を開始します。その後, 媒液(懸濁液)が
一定濃度を下回ると, サンプルが排出されたことを認識し, 回折・散乱光の
検出を終了します。
このようにサンプルが投入され排出されるまでの全ての回折・散乱光を自
分散槽
動的に検出して粒度分布を測定しその結果を保存します。
モータ
ポンプ
サンプルが排出された後は, 清浄な媒液だけを流しつづける待機状態に戻
ります。
以上が1サイクルの測定となります。
サンプル投入
しきい値
洗浄 回折・散乱光の検出
1 cycle : 30秒
次回の測定
濃度
この1サイクルが約30秒です。
サンプル投入
洗浄
データ保存
粒度分布計算
省力化についてのオートサンプラと高速湿式測定システムとの比較
あらかじめ複数の小さなカップ等にサンプルをセットしておき, これを順番かつ自動的に分散槽に投入して測定を行なうオートサ
ンプラがあります。オートサンプラを使用すると人間が行なう作業はサンプルのセットだけになりますから一応省力化は実現でき
ますが, 測定時間そのものが短くなるわけではありません。セットできるサンプル数は通常30サンプル程度なので, 例えば120
サンプルを測定しようとすれば, 4回サンプルをセットする必要があります。このサンプルのセットは順番を間違えないように注意
する必要があり, 意外に手間のかかる作業になります。したがって, かえって測定時間が長くなってしまいます。
また, 測定終了後にまとめてデータをチェックする時間も必要になります。さらに途中でトラブルが発生していた場合には以後のデ
ータは無効になる事もあり,「しまった」と思うことになってしまいます。総合的に考えると120サンプルの測定は10時間かけても
完了できません。これに対して, SALD-3100高速湿式粒度分布測定システムでは, サンプルを投入するだけで全自動測定がで
きます。しかもサンプル投入後20秒以内に測定結果が表示されるので, つぎの投入までの間(10秒間)に, その場でデータをチェ
ックすることができます。したがって, 全測定が終了したあとで「しまった」と思うことがありません。確実に120サンプルの測定を
1時間で完了できますので, オートサンプラよりも省力化に効果を発揮します。
20
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高感度粒子径分布測定装置(低濃度サンプル測定対応)
代替手段のない高感度ナノ粒子径分布測定を実現
高感度ナノ粒子径分布測定装置
SALD-7100H
●
島津だけじゃよ
低濃度ナノ粒子や光吸収性の高いナノ粒子を測定したいという
強いニーズに応えて開発したナノ粒子径分布測定装置です。
●
ナノ領域において従来の10倍∼数10倍の高感度を実現,1ppm
未満のサンプルも測定可能
●
今まではあきらめていた低濃度ナノ粒子サンプルの測定が可能
になります。
●
必要性は感じていても実施できなかった低濃度ナノ粒子の品質
管理を実現できます
●
カーボンブラックナノ粒子やレジスト液中の微量粒子などが測
定可能になり最先端分野での研究開発や品質管理を強力にサ
ポートします。
●
存在があいまいであったナノバブルの実態を確実にキャッチで
きます。
高出力青紫色半導体レーザ(波長405nm)を採用
粒子径分布測定範囲: 15nm∼500μm
回分セル容量: 12c㎥
多機能サンプラSALD-MS71とフローセルを使用することができます。
( サンプル量:280c㎥)
濁度と粒子径分布を同時かつ高感度でリアルタイム測定
高感度濁度・粒子径測定装置
LATS-1
●
島津だけじゃよ
生物にとって最も重要な「水」を評価するために開発した装置です。
水中に含まれる極微量の粒子状物質を正確かつ高感度で測定
できます。
●
0.1∼1ppmの非常に低濃度の測定対象でも粒子径分布が測
定可能
従来の約100倍の超高感度を実現
●
流水でも静水でも測定可能。リアルタイムモニタとパッチ測定
の両方に対応
●
粒子カウント方式に比べて粒子物性の影響が少ないので、粒子
径分布を正確に測定できます。
●
水中に存在するクリプトスポリジウムなどの病原性微生物を,
濁
度と粒子径の2つの指標を用いて監視します。
●
マイクロバブルも測定可能です。
濁度測定範囲: 0∼3.2NTU(分解能0.001NTU)
濁度基準:ホルマジン
粒子径分布測定範囲: 0.5∼50μm
粒子径分布測定原理:レーザ回折・散乱法
※1ml中の絶対個数の測定はオプションです。
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シングルナノ粒子径測定装置
画期的なナノ粒子径測定技術IG法を採用
シングルナノ粒子径測定装置
Single Nano Particle Size Analyzer
IG-1000
●
島津だけじゃよ
シングルナノ粒子の粒子径を高感度かつ再現性よく測定で
きます。
●
分布幅の広いサンプルを正確に測定できます。
●
通常の環境下で測定可能、徹底した前処理(ろ過)も不要
です。
●
粒 子 の 屈 折 率や 色 の 影 響をほとんど受けませ ん 。屈 折
率を設定(入力)する必要もありません。
●
生 デ ータ( 回 折 光 強 度 の 時 間 的 変 化 )を用 い て 測 定 結
果の妥当性が検証できます。
測 定 法 IG法(Induced Grating Method 誘導回折格子法)
測定範囲 0.5 ∼ 200nm
★ 日刊工業新聞社 第51回十大新製品賞受賞
★ 2009ピッツ展 Annual Editors’Choice Awards
ブロンズ賞受賞
測定原理
外力
(誘電泳動)
OFF ON
OFF
回折光強度
粒子回折格子の拡散
レーザ光
粒子径 大
粒子径 小
時 間
1次回折光
粒子回折格子 生成
拡散
IG法では, 液中に粒子群で構成される回折格子を作り, それが拡散・崩壊していくスピードから粒子径を求めています。大きな粒子はゆっく
り拡散し, 小さな粒子とくにシングルナノ粒子は急速に拡散します。拡散のプロセスを回折光強度の変化として検出しています。
回分セル内にサンプル(液中に分散されたナノ粒子)を投入し,
さらに電極基板を挿入して測定を行います。電極に交流電圧を
印加すると誘電泳動の作用で, 左右の電極が対峙する部分の
粒子濃度が高まり, 周期的な粒子濃度の変化すなわち粒子回
折格子が生じます。交流電圧を停止すると, 粒子回折格子を構成
していたナノ粒子が拡散をはじめるのでそ のスピードから粒 子
径を求めることができます。
22
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シングルナノ粒子径測定装置
測 定 例
測定例(1) 水酸化フラーレン
測定例(2)分布幅の広いサンプル
平均径が1nm前後の代表例である水酸化フラーレンでも, 高感度か
分布範囲が10倍におよぶ広い分布を持つナノ粒子でも,
つ再現性よく粒子径を測定することができます。
ほうに片寄ることなく, 小さな粒子の存在を正確にキャッチします。
大きい
(測定濃度 : 0.1wt%)
サンプルご提供: 大阪大学 小久保先生
測定例(3)混合サンプルの測定
混合サンプルの評価ができます。IG法では、粒子による回折格子の拡散現象を用いるので, 信号量が粒子径に依存しません。
したがって混合サンプ
ルの評価が可能になります。散乱光を使う方法では, 同一体積でも信号量が粒子径の3乗に比例するため, 混合物の評価は困難です。
コロイダルシリカ
○:A ,
●:
B ,
△:A +B
ポリスチレンラテックス
○:50nm,
●:100nm,
△:50nm+100nm
生データ(回折光強度の変化)を用いて測定結果の妥当性を検証できます。
粒子径が小さくなると回折光強度の減少の
勾配が急になり, 粒子径が大きいときは勾配
が緩やかになります。
したがって, 粒子径(平
均粒子径)の大小関係を一見して確認でき
ます。
仕 様
項 目
仕 様
測 定 原 理
IG法(Induced Grating Method)誘導回折格子法
測 定 範 囲
0.5nm∼200nm
測 定 時 間
30秒(測定開始からデータ表示まで)
測 定 方 式
回分セル方式( 容量 0.3mL )
対 応 O S
Windows XP/Vista
温度調整範囲
7℃∼40℃(オプションの循環恒温槽使用時)
寸 法・重 量
W600 x D400 x H200 mm /15kg
消
電極 チップ
耗
品
※ 粒子濃度 0.01∼1%
※ 媒液の導電率 約400μS/cm
(マイクロジーメンス毎センチメートル)以下
※ 無極性溶媒(トルエン, ヘキサンなど)は使用できません。
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ナノ粒子特性評価システム
不安定なナノ粒子の分散・凝集特性を多角的に評価
IG-1000とSALD-7100を1台のPCで
ナノ粒子分散・凝集評価システム
IG-1000 plus S
●I
G法(シングルナノ粒子径測定装置IG-1000)
と紫外線レーザ回折・散乱法(ナノ粒子径分布測定装置SALD-7100)のコン
ビネーションで新たなナノ粒子評価システムを実現しました。
●
不安定で変化しやすいナノ粒子の分散・凝集のプロセスを広範囲かつ高感度・高再現性で評価することができます。
●
評価対象粒子径範囲:0.5nm∼300,000nm(300μm)
●
10nm∼300,000nm(300μm)の範囲はリアルタイムでの観察が可能
●
10nm∼200nmの範囲は2つの測定原理(IG法と紫外線レーザ回折・散乱法)
を併用してナノ粒子の実態をより
客観的かつ多角的に評価することができます。
● コンタミ成分や凝集体に対する確実なスクリーニングを行い,
ナノ粒子
その上でシングルナノ粒子の正確な評価を行うことができます。
凝集体
コンタミ成分
(100nm∼数μm)
(数μm以上)
相対粒子量
(100nm以下)
1nm
10nm
IG法
シングルナノ粒子径測定装置
100nm
IG-1000
1000nm
1μm
10μm
100μm
紫外線レーザ回折・散乱法
ナノ粒子径分布測定装置
布測定装置
シングルナノ粒子径測定装置
IG-1000
SALD-7100
ナノ粒子径分布測定装置
SALD-7100
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ナノ粒子特性評価システム
比表面積から目標(一次粒子径)
を推定
ナノ粒子分散状態確認システム
IG-1000 plus T
●I
G法(シングルナノ粒子径測定装置IG-1000)
とBET法(自動比表面積/細孔分布測定装置トライスターⅡ3020)のコンビネ
ーションで新たなナノ粒子評価システムを実現しました。
●
トライスターⅡ3020を用いると, 比表面積の測定結果から凝集状態のままでも一次粒子の粒子径を推定することができます。
●
IG-1000を用いると, 現状の分散状態での粒子径すなわち凝集体の粒子径を測定できます。
●
IG-1000で測定した凝集体の粒子径が, トライスターⅡ3020で推定した一次粒子の粒子径に近づけば, 分散が効果的に進
●
比表面積から一次粒子の粒子径を推定するためには密度の数値も必要です。
んでいることが確認できます。
もし密度が不明な場合は乾式自動密度計アキュピックⅡ1340シリーズをご使用ください。
一次粒子の粒子径と比表面積の関係
d =
6
ps
適切な分散状態に近づくと両者の
粒子径は, ほぼ一致するようになる。
一次粒子の粒子径
粒子径
自動比表面積/細孔分布測定装置
トライスターⅡ3020
d:一次粒子の粒子径
p:密 度
s:比表面積
トライスターⅡ 3020を用いて
凝集状態のままで一次粒子の粒子径を測定
一次粒子の粒子径
粒子径
一次粒子の粒子径
粒子径
IG-1000を用いて
現状の分散状態での粒子径を測定
乾式自動密度計
アキュピックⅡ1340シリーズ
25
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比表面積・細孔分布測定装置
粒子が細かくなるとその比表面積が増大します。
この大きな比表面積が粉体独特の性質を生み出します。
そのため, 比表面積や細孔分布は粉体の評価に欠かせない項目になっています。
比表面積測定装置のおもな用途
触媒・活性炭・樹脂・化粧品・薬品・セラミックス・磁性材・顔料
カーボンブラック・セメント・繊維・吸着剤・燃料電池の電極特性評価ほか
●粉体の比表面積と測定装置の関係
ジェミニⅦ2390
フローソーブⅢ2305/2310形
トライスターⅡ3020形
細孔分布測定装置のおもな用途
触媒・セラミックス・樹脂・ガラス・電極材・繊維・紙・吸着剤
フィルム・焼結体・核燃料・肥料・薬品・顔料ほか
●多孔体の細孔直径と測定装置の関係
ジェミニⅦ2390(p形)
トライスターⅡ3020形
アサップ2020
アサップ2020マイクロポアシステム
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比表面積・細孔分布測定装置
ユニークな動的定圧法を採用, 高感度検出と迅速測定を実現。
マイクロメリティックス社製
自動比表面積測定装置
ジェミニⅦ
2390シリーズ
●
ジェミニ(=双子)の名前のとおり, 同一形状のセルを2本
同時に使用するユニークな動的定圧法を採用し, 定容法
に比べて高感度検出・迅速測定を実現しています。
●
BET比表面積測定を中心に設計され, 高いコストパフォ
ーマンスを実現しています。
●
a形とp形の2つのモデルをラインナップしています。p形
ではメソポア解析が可能(約1∼100nm)
です。また飽和
蒸気圧(Po)専用ポートを装備しています。
比表面積測定範囲: 0.01㎡/g以上
試料前処理装置(外付けオプション)
フロープレップ060(加熱フロー方式)
バキュプレップ061(加熱真空換気方式/加熱フロー方式)
3つの測定ポートで独立同時測定, 高精度と高効率を両立。
マイクロメリティックス社製
自動比表面積/細孔分布測定装置
トライスターⅡ
3020シリーズ
●
全世界で圧倒的なシェアを誇るマイクロメリティックス社
●
標準形モデルに加えて低比表面積測定に最適なクリプト
製比表面積/細孔分布測定装置のスタンダードです。
ン対応形モデルをラインナップ。
●
3つの測定ポートは, 個々に高精度圧力トランスデューサ
を装備, 独立した条件で3試料の同時測定が可能。
●
30時間の連続無人運転ができます。
測定法: 定容法によるガス吸着法
比表面積測定範囲: 標準形モデル0.01㎡/g以上
クリプトン対応形モデル0.001㎡/g以上
メソポア細孔分布:直径1∼100nm(窒素, BJH法による)
マイクロポア細孔分布: 直径0.7∼2nm
試料前処理装置(外付けオプション)
・フロープレップ060LB(加熱ガスフロー方式)
・ バキュプレップ061LB(加熱真空排気方式/加熱フロー方式)
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比表面積・細孔分布測定装置
比表面積/細孔分布測定装置の最上位機種。多様な用途に対応可能
マイクロメリティックス社製
高機能比表面積/細孔分布測定装置
アサップ
2020シリーズ
●
BET比表面積からサブナノ領域(直径1nm以下)の細孔
分布まで, ガス吸着法による全自動測定を実現しました。
●
等温ジャケット, ユニークなガス導入制御により, 特に低
圧域での吸着挙動を正確に測定できます。
●
高性能デュワーで72時間以上の連続無人運転が可能に
なりました。
●
●
拡張システムと豊富なオプションをご用意しました。
HK法, SF法, CY法など多彩な解析ソフトがご利用い
ただけます。
測 定 法:定容式ガス吸着法
測定範囲:比表面積 0.001㎡/g以上(クリプトンガス使用時)
0.5 ㎡/g以上(窒素使用時)
メソポア細孔分布 直径 約1∼100nm
(窒素, BJH法による)
マイクロポア細孔分布 直径 約0.4∼2nm
(アルゴンまたは窒素,
HK法などによる)
ラインアップ
● 窒素用ベーシックモデル
● クリプトン対応モデル
比表面積 0.001㎡/g∼測定可能
● マイクロポアシステム
単一ガス
(アルゴン又は窒素)
で直径0.4nmまでの
サブナノ細孔分布測定
● 化学吸着システム
主に金属触媒の分散率等の評価用
解析項目
オプション
● 水蒸気吸着オプション
● 吸着速度解析ソフトウェア
● 不飽和炭化水素用マニホルド
● 高真空ポンプ
(ターボ分子ポンプ)の増設
前処理部にも搭載可能,ドライポンプ選択可能
● DFT
(Density Functional Theory)法などの解析ソフト
● BET比表面積, Langmuir比表面積
● DR法, DA法, MP法マイクロポア細孔分布
● tプロット, αsプロット
● 吸着熱解析
● BJH法メソポア細孔分布
● Freundlich
● HK法, SF法, CY法マイクロポア細孔分布
● 結晶粒径解析
and Temkin等温線解析
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比表面積・細孔分布測定装置
測定部6ポート前処理部12ポートを装備, 圧倒的な処理能力を実現
マイクロメリティックス社製
高機能比表面積/細孔分布測定装置
アサップ
2420
●
ヘビーユーザの要求に応える多試料の高効率処理を実現
測定部6ポート, 前処理部12ポートを装備, 多試料の高
効率処理が可能になります。測定ポート・前処理ポートの
いずれも, 終了したポートから順次任意のタイミングで
セルを交換, 再スタートができます。また, 測定部は同時
測定開始/終了ができるハイスループットモードでさらな
る高効率測定が可能になります。
●
測定部と前処理部の配管が完全独立
配管も真空ポンプも完全に独立しています。
測定部と前処理部が互いに制約を受けることなしに同
時進行が可能です。測定部は前処理部で発生する水分
他のコンタミの影響を全く受けません。
測定法: 定容式ガス吸着法
測定範囲: 比表面積 約0.5㎡/g以上(窒素)
メソポア細孔分布 直径 約1∼100nm(窒素, BJH法による)
マイクロポア細孔分布 直径 約0.7∼2nm(窒素, HK法などによる)
BET1点法比表面積を迅速に測定できます。
マイクロメリティックス社製
比表面積測定装置
フローソーブⅢ
流動式
2305/2310
●
●
表面積は直読できる形で表示されます。
吸着量の検出には, 熱伝導度検出器(TCD)を採用して
います。
●
温調つきの熱伝導度検出器の採用によって, 高感度で安
定性は抜群です。
測定法: 連続流動法
測定範囲: 約0.01㎡/g以上
●
試料冷却用デュワーびんのエレベータ機構と暖気ファンを
内臓した2310と, 手動モデルである2305の2機種から
選択していただけます。
29
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細孔分布測定装置
圧入法により細孔分布を高速自動測定
マイクロメリティックス社製
自動ポロシメータ
オートポアⅣ
9500シリーズ
●
測定法:水銀圧入法
● 各種の解析ソフトウェアも充実。
細孔分布を数表やグラフの形で出力可能です。さらに,
● マルチステージで高速測定。
・フラクタル次元解析
圧力範囲やステージ数の異なる4機種をラインナップ
・Mayer-Stowe法(粒度分布)
(9500, 9505, 9510, 9520)。
・細孔屈曲度
● シンプルな構造で高分解能。
他の高度な解析ソフトウェアを標準装備。
高精度圧力トランスデューサと, 最新のA/D変換システム
を搭載。幅広いレンジをシームレスに測定できます。
オートポアⅣ 9520/9505
オートポアⅣ 9510/9500
低圧部
4
低圧部
2
高圧部
2
高圧部
1
機種別の仕様一覧表
機 種 名
測定ステージ数
測
定
範
9520
9510
9505
9500
低圧部
4
2
4
2
高圧部
2
1
2
1
500∼0.003μm
500∼0.003μm
500∼0.0055μm
500∼0.0055μm
囲(直径)
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乾式密度測定装置
ヘリウムガスを用いて液体を含む多様な対象の密度を正確に測定
マイクロメリティックス社製
乾式自動密度計
アキュピックⅡ
1340シリーズ
●
固体だけでなく, 粉体, ペースト状の試料, さらに液
体の密度も含めて, ほとんどすべての対象の密度を
高感度かつ正確に測定できます。
●
気体(ヘリウムガス)を用いるので, 試料の液体に対
する溶解特性や濡れ特性, 気泡の付着性などの問題
を一切考慮する必要がありません。また, 液体分子が
侵入できないような微細孔にも気体分子であれば
侵入できるので, きわめて正確な密度測定が実現で
きます。
●
測定後の試料の回収や, 同一試料の繰り返し測定が
増設用測定モジュール
本体(コントローラ+測定モジュール)
容易に行えます。
●
測定モジュー ルを最大5台まで本体に増設できま
す。これによって最大6試料までの同時測定が可能
になります。試料点数が多い場合には, 最大試料容
本体および増設用測定モジュールの一覧
量が同じ測定モジュールを複数台増設して処理能力
の向上を図れます。また, 試料のサイズが大きく異な
る場合には, 最大試料容量の異なる測定モジュール
を増設すれば, 試料のサイズに関わらずに同じ測定
標準モデル
温度調節モデル
増設用
測定 モジュール
100cc
100cc
100cc
10cc
10cc
10cc
精度を得ることができます。
● PCとLAN接続すると,
1cc
WEBブラウザだけで, 過去5
1cc
回の測定結果を確認・保存・印刷することができま
す。さらに, オプションソフトウェアを追加するとPC
試料点数が多い場合のシステム構成例
からアキュピック本体を制御できるようになります。
●
天びんを本体のシリアルポートに接続することによ
り, 試料質量を直接入力することができます。
● 温度調節モデルは循環恒温槽
(オプション)を接続す
ることによって設定温度での密度測定が可能になり
ます。
● 正確な密度測定結果に基づいて,
本体
測定
モジュール
測定
モジュール
測定
モジュール
測定
モジュール
測定
モジュール
10cc
10cc
10cc
10cc
10cc
10cc
* 懸濁液の濃度の評価
* 微粒子のコーティング層の厚みの評価
* 気泡率の評価
試料サイズが大きく異なる場合のシステム構成例
など, 様々なアプリケーションの可能性が広がります。
● 測定法: 定容積膨張法
「気体置換型ピクノメータ法」という名称で日本薬局
方に一般試験法として収載されています。
注)* 測定セル容積に比べ試料量が極端に少ない場合,
マルチボリウムキット(オプション)を用いて, 測
定セル容積を制限し, 測定精度を向上させるこ
本体
測定
モジュール
測定
モジュール
100cc
10cc
1cc
仕事のスタイルに合わせて増設スタイルを選択可能
とができます。
* 1ccモデルは,
粉末試料の測定には適さないの
で, 少量の粉末を測定する場合は,
10ccモデル
とマルチボリウムキットをご使用ください。
31
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浮遊粒子捕集装置
大気中の浮遊粒子をフラットな表面へ捕集できます。
浮遊粒子サンプラ
SSPM-100
●
大気中の浮遊粒子状物質
(SPM:Suspended Particulate Matter)を導電性
コーティングを施したガラス板上(透明かつフラットな表
面)へ捕集できます。金属板やカーボン板のように導電
性を有するものであれば同様に浮遊粒子を捕集するこ
とができます。
●
静電捕集方式を採用しており, 放電電極より発生する負
イオンによって浮遊粒子を帯電させ, 静電気力によって
大気から分離・捕集します。
●
最大20L/minの大流量において, 0.3μmの浮遊粒子
を90%以上捕集。
●
SSPM-100はサンプラ(捕集装置)であり, 単体では
●
捕集したガラス板を, 各種測定・分析機器, 例えば, 光学
測定・分析・観察を行なうことができません。
顕微鏡, レーザ回折式粒度分布測定装置, 走査型プロー
ブ顕微鏡などにセットして対象となる浮遊粒子を測定・分
析・観察することになります。
導電性コーティングを
施したガラス板
電極
捕集方法
1. 浮遊粒子を含む大気をポンプによってチャンバー内に吸引し
ます。
2. チャンバー内で直流高圧電源によって負イオンを発生させ,
吸引した大気中に含まれる浮遊粒子を帯電させます。
3. 帯電した浮遊粒子は, 静電気力で電極側に移動します。
4. 電極には導電性コーティングを施したガラス捕集板を配置し
ておき, その表面に浮遊粒子を付着させ捕集を行ないます。
5. 金属板やカーボン板のように導電性を有するものであれば
放電により
負イオン発生
浮遊粒子が
帯電
静電気力で
移動
捕集板に
付着
大気の吸引
●
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粒子
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放電電極
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直流高圧電源
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同様に浮遊粒子を捕集することができます。
導電性コーティング
粒子
●
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●
集塵電極
排気
ポンプ
ガラス捕集板
浮遊粒子サンプラ SSPM-100の構造
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浮遊粒子捕集装置
浮遊粒子サンプラSSPM-100で捕集したサンプルを測定・分析・観察した応用例
● レーザ回折式粒度分布測定装置を用いて中国からの
黄砂とイラク
(中東)からの黄砂の粒度分布を比較し
た例
黄砂は飛んでくる途中で比較的大きな粒子から順に落下して
ナノ粒子径分布測定装置SALD-7100
いくので, 発生源から日本までの距離が長いほど粒子径は小
さくなります。
● 大気中に浮遊するナノ粒子を走査型プローブ顕微鏡
を用いて三次元的形状を観察した例
大気中の浮遊粒子状物質のうち, ナノメートル台の大
きさの粒子は, そのほとんどが人為的発生源に由来し
ているといわれています。これらの粒子は, ぜんそくな
ど人体への悪影響が懸念されていますが, これまで適
切な捕集・観察方法はありませんでした。
約60nmの一次粒子が結合して, 200nmクラスの二次粒子
走査型プローブ顕微鏡SPM−9600
となっている様子が鮮明にとらえられています。
● 捕集した黄砂を光学顕微鏡で観察した例
通 常 時
デジタルマイクロスコープ
GLB-B1500 MBIT
(島津理化製)
黄砂飛来時(2002年4月11日)
黄砂飛来時には, 通常時では見られない大きな粒子が観察されます。
デジタルマイクロスコープを用いると観察結果を簡単にパソコンに取り込んで
保存・管理や画像処理をすることができます。
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粒子圧縮強度評価装置
粉体, 造粒などの原材料になる粒子の強度も, プロダクト粒子の強度も重要な物性です。
一粒一粒の圧縮特性評価が可能です。
微小圧縮試験機
MCTシリーズ
●
微小な圧縮変位測定
微 小 材 料 の 圧 縮 特 製 を 正 確 に 評 価 するた めに 分 解 能
0.001μmで最大100μmまでの測定範囲タイプと, 分解
能0.0001μmで最大10μmまでの測定範囲タイプをご
用意しています。
● ワイドな試験力レンジ
微 小 材 料を圧 縮するために,
最 大 試 験 力 4 9 0 0 m Nと
1960mNの2タイプをご用意してします。
●
高精度・高安定性測定
設定試験力あるいは表示試験力の±1%のいずれか大き
い方の試験力精度で測定が可能です。
また圧縮過程だけでなく除荷過程の試験も可能であり,
負
荷・除荷の繰返し試験等も可能です。
●
試料の大きさ測定機能が標準装備
上方向から見た画像による試料の大きさ測定機能が標準付属していますので, 幾何平均径, 長さなどを求めることができます。
また測長キット
(オプション)
をご使用頂くと, PC画面上に上方向から見た画像を表示でき, 長さ測定が可能です。
さらに画像をデジタルデータでの保存が可能です。
●
圧縮中試料の変形状態観察が可能(オプション)
サイド観察キット
(オプション)
を取り付けますと, 150∼480倍
(17インチモニタの場合)
で, 試料圧縮変形の状態を観察できます。
また観察画像と圧縮データとの同期表示が可能です。
●
実環境温度試験に対応(オプションシステム)
50∼250℃に試料を加熱した感度環境で圧縮試験が可能です。
形 式
MCT-510
MCT-511
負 荷 装 置
試験力範囲(mN)
試験力分解能
圧 子 変 位
測 定 器
測定範囲(μm)
測定最小単位(μm)
MCT-210
MCT-211
電磁力負荷方式
負荷方式
9.8∼4903
9.8∼1961
5μN(49mN以下の試験時)
2μN(19mN以下の試験時)
0∼100
0∼10
0∼100
0∼10
0.001
0.0001
0.001
0.0001
圧縮中画像の観察(約30μmのガラスビーズを, φ50μmの圧子で圧縮)
試験開始時
圧縮時
破壊時
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レーザ回折・散乱法(Laser Diffraction Method)
̶ 粒度分布測定装置 SALD シリーズの測定原理 ̶
(側方)
散乱光
●
粒子にレーザビームを照射すると, その粒子からは前後・上下・左右とあらゆる方
散乱角度
(後方)
向に光が発せられます。これが「回折・散乱光」です。
(前方)
レーザ光
粒子径と光強度分布パターンの間には,
1対1の関係があります。
回折・散乱光の強さは, 散乱角度とともに変化し, 空間的な強度分布パターンを描
粒子
きます。これが「光強度分布パターン」です。
(側方)
粒子径が大きい場合, 粒子から発せられる回折・散乱光は前方(レーザビームの進
粒子による回析・散乱現象
行方向)に集中し, 図では表現できないほどの狭い角度範囲で激しく変動します。
前方の光に比べると, それ以外の方向の光は非常に弱いものとなります。
5.0 μm
粒子径が小さくなるにつれ, 回折・散乱光のパターンは前方方向から周辺へ広がっ
ていきます。 粒子径がさらに小さくなると, 側方光や後方光も強くなってきます。
このとき, 光強度分布パターンは, まるで「マユ」や「ひょうたん」のような形になっ
てあらゆる方向に広がっていきます。
このように粒子径と光強度分布パターンの間には,
1対1の対応関係が存在して
います。つまり, 光強度分布パターンを検出すれば粒子径がわかるわけです。
2.0 μm
●
測定対象は粒子群です。
実際の粒度分布測定では, 測定対象は単一の粒子ではなく多数の粒子からなる
「粒子群」です。 粒子群には大きさの異なる多数の粒子が混在しており, 発せられ
る光強度分布パターンはそれぞれの粒子からの回折・散乱光の重ね合わせとなり
1.0 μm
ます。この重ねあわされた光強度分布パターンを検出して解析することで,「どれ
くらいの大きさの粒子がどれくらいの割合で含まれているか(粒度分布)」を求め
ることができます。これがレーザ回折式粒度分布測定装置で採用されている
「レーザ回折・散乱法」の基本的な考え方です。
0.5 μm
●
SALDシリーズの光学系
光源(半導体レーザ)
から発せられたレーザビームはコリメータによって少し太い
ビームに変換され, 粒子群に照射されます。
粒子群から発せられた前方の回折・散乱光はレンズによって集光され, 焦点距離の
位置にある検出面に同心円状の回折・散乱像を結びます。これは, 同心円状に受光
0.3 μm
素子が配置されたWingセンサで検出されます。
側方や後方の散乱光も側方および後方散乱光センサで検出されます。このように
して検出された全ての方向の光強度に基づいて粒度分布が計算されます。
(ただし, SALD-200V ERおよびSALD-300Vは前方の回折・散乱光だけで粒
度分布を求めています。)
0.2 μm
0.1 μm
粒子径と光強度分布パターンの関係
SALD シリーズの光学系
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