2023年5月9日
画像解析およびラマン分光による海辺の砂の粒度分布測定
粒度分布測定でわかること
画像から自動的に粒子の輪郭を抽出して粒度分布を得る「画像解析式粒度分布計」です(図1)。粒子を大量に流通させるフロー式の装置が一般的ですが、当所の装置は光学顕微鏡下で観察する顕微鏡タイプです。装置のハードウェアはラマン分光分析装置で、粒度解析ソフトウェアが搭載されています(よって、通常のラマン分光分析だけを行うこともできます)。フロー式と比べて粒子カウント数が少ないですが、真空分散器によって分散性の良い詳細な観察ができること、および、ラマン分光分析と組み合わせたデータを提供できるのが強みです。
粒度解析の流れ
顕微鏡の視野は狭いので(図2(a))、精密XYステージによる画像合成で視野を広げます(図2(b))。その後、二値化して粒子の輪郭を抽出します(図2(c))。この後は画像解析ソフトウエアが、サイズなどの粒子の形状パラメーターを自動的に計測します。
粉末試料だけでなく、透明樹脂に埋め込まれたフィラー粒子の粒度解析が可能な場合もあります。
ラマン分析と粒度解析を組み合わせた実施例
ラマン分光と組み合わせて、成分ごとに個別粒度解析した例を紹介します。サンプルは花崗岩が風化してできた海辺の砂で(図3 (a) )、ほとんど石英と長石からなることが、ラマン分析から分かりました(図3 (b) )。図3 (c)は、100μm以上の長石だけを抽出した粒度分布ヒストグラムです。
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