個数カウント型粒度分布測定装置AccuSizer

粒度分布 粒子測定 粗大粒子
粒度分布測定装置 AccuSizer

 ・液中の粒子サイズと個数の定量
・迅速かつ正確な粒度分布測定
・0.5~2500μmのワイドレンジ
・水系溶剤系両対応
・専用溶媒不要の簡単な操作性
・粗大粒子測定の標準機
・良好なメンテナンス性
・オンラインシステム可能

粒子測定 AccuSizer

AccuSizerは、個数カウント方式の粒度分布・粒子測定装置です。粒度分布とは、サンプルを構成する粒子の大きさと割合を可視化したものです。粒度分布というと、レーザー回折や動的光散乱が有名で、これらは分布の山全体を見る装置です。

 

しかし、AccuSizeは、液中粒子の数と大きさを1個1個定量し、粒子測定を行います。この考え方は個数カウント法と呼ばれ、全体の分布を見る粒子測定装置よりも高分解能かつ高検出率で粒度分布を測定することができます。

最少サンプル量200μL程度から、自動希釈、オートサンプラーによる自動測定やオンラインの連続測定にまで、幅広いシーンの粒子測定に対応可能です。「現在の粒度分布測定法では満足できない」と感じたら、是非一度AccuSizerをご検討ください。

 


AccuSizerの粒子測定原理

 

AccuSizerは、1個1個フローセルに通した粒子にレーザー光を当て、粒子による遮蔽光と、粒子から出た散乱光を同時に測定、カウントし、粒子測定を行います。これにより、標準タイプのセンサーで0.5~400μmという非常に幅の広い粒度分布の測定レンジを1回の測定で正確にカバーすることが可能です。

 

光学的な粒子測定法を用いるため、溶媒の種類から影響を受けにいという特徴があります。

粒度分布 粒子測定
粒度分布測定装置 AccuSizer原理


AccuSizerの特徴

 

AccuSizerは、測定レンジが広く、また溶剤系にも対応していてます。個数カウント式の粒子測定装置では、電気抵抗法が有名ですが、AccuSizerは、面倒なアパーチャーの交換は必要ありません。また、電気抵抗法は、専用の電解液を必要とする測定原理上、溶剤測定を苦手としますが、AccuSizerは、溶剤に分散したサンプルであっても測定可能です。

その他の粒子測定装置と比較しても、粘性が高いサンプルでも測定可能、必要サンプル量が少量、少量測定に対応などの数々の優れた特性があります。


なぜ個数カウント?なぜAccuSizer?

 

半導体や、インク、医薬品や、化粧品、機能食品などの分野では、微粒子を用いた製品が数多く生産されています。

製品中に想定外の粗大粒子があると製品の品質に問題が生じてしまう事があります。

 

特に1個の粗大粒子が製品に影響する、医薬製薬分野や、半導体などの分野では、別のアプローチの粒子測定が必要で、粗大粒子の管理は製品開発・管理の重要な項目になっています。

 

例えば、半導体原料中に粗大粒子があれば、シリコンウェハーのスクラッチの原因になります。また医薬品中の粗大粒子はUSP試験やJP試験により粒度分布の測定と品質管理が義務付けられています。いずれもごく僅かな粗大粒子の存在が、大きな損失をもたらすため、厳格な管理が必要です。

 

レーザー回折など一般的な粒度分布では、1個1個の粗大粒子を見る粒子測定はできません。さらにサンプルの検出感度が低く、製品のごく少量のみを検査しているような状態です。これでは、粗大粒子があっても検出できない場合もあり、「粒度分布測定による品質試験をパスしても、粗大粒子のある不良品」というケースが発生してしまします。

 

個数カウント方式の粒度分布、粒子測定装置AccuSizerは全ての粒子を測定してカウントしていきますので、例えわずかしか無い粗大(凝集)粒子でも見逃す事はありません。


AccuSizerの分解能

粒度分布 粒子測定
CMPスラリー レーザー回折との比較
粒度分布 粒子測定
多分散サンプルの粒度分布

AccuSizerは、原理上1個1個の粒子を測定するので、直接測定と同じレベルの粒度分布の分解能が得られます。しかしレーザー回折法は、原理上粒子の分布全体にレーザーを当て、得られた散乱光をアルゴリズムで計算します。左の図のように、シャープな分布を持つ物質を測定すると、ピークトップは近い部分にありますが、レーザー回折では粗大粒子が存在しない部分にも分布が出ています。右の図は、AccuSizerで、8種類のラテックスを混ぜたサンプルを測定したものですが、同じサンプルをレーザー回折法で粒子測定すると、分解能の高い粒度分布は得られません。


AccuSizerの検出感度

 

これらの図は、CMPスラリーの”ピークすそ”の部分に粗大粒子に見立てたラテックス粒子を添加し、AccuSizer(左)とレーザー回折(右)で粒子測定し、粒度分布を比較したものです。

AccuSizerでは、極微量の粗大粒子(0.1%程度)であっても測定できますが、レーザー回折では、粗大粒子が10%近くないと検出できません。

CMPスラリー 粒子測定 粗大粒子
AccuSizerによる粒度分布 粗大粒子の検出感度
CMPスラリー 粒子測定 粗大粒子
レーザー回折による粒度分布 粗大粒子の検出感度

レーザー回折方式と比較すると、レーザー回折式はppmレベルの粗大粒子を測定するのがやっとですが、AccuSizerを使用すれば、感度にして500倍以上、ppb~pptレベルのごく低濃度の粗大粒子を定量することができます。優れた検出感度により、AccuSizeは、世界中の半導体工場で、半導体原料中の粒度分布や粗大粒子を日々監視しています。


AccuSizerのアプリケーション例

 

ファインケミカルの粒子測定・粒度分布:CMPスラリー、インクジェットインク、電池材料、電子材料、プリンタートナー  etc 特に粗大粒子が問題になる分野に強みを持ちます。

医薬分野の粒度分布:USP729、788、787などの各種試験、たんぱく質の凝集・粗大粒子測定、コンタミの測定 etc

 

他にも、食品、フィルター試験の評価、分散機の評価、パーツフラッシュの評価など様々なアプリケーションに対応した粒度分布を測定可能です。アプリケーションノートのご用意もありますので、ご興味があればぜひお問い合わせください。