中古 堀場製作所 レーザー粒度分布計 LA-300

粒度分布測定装置の特徴

粒度分布測定装置は、粉体や液体中に分散した粒子の大きさと、その割合（分布）を定量的かつ高精度に測定する分析機器です。製造業や研究開発において、粒子の大きさは製品の品質、機能、反応速度などに決定的な影響を与えるため、品質管理やプロセス最適化において非常に重要な役割を果たしています。

本装置の大きな特徴の一つは、測定の迅速性と高い再現性です。従来の篩（ふるい）分け法などに比べ、短時間で正確なデータを取得できます。また、ナノメートル（1メートルの10億分の1）レベルの超微粒子から、数ミリメートルに及ぶ粗大粒子まで、極めて広い測定範囲をカバーできる点も特徴です。多くの測定方式において非接触・非破壊での測定が可能であり、試料にダメージを与えずに迅速な評価が行えます。さらに、最新の装置では測定手順の自動化が進んでおり、ヒューマンエラーを防止しつつ効率的な試作品評価や出荷検査を実現しています。

粒度分布測定装置の仕組み・測定原理

粒度分布測定装置には複数の測定原理が存在し、対象とする粒子のサイズや状態（乾式・湿式）に応じて使い分けられます。

代表的な原理が「レーザー回折・散乱法」です。粒子にレーザー光を照射した際、粒子の大きさに応じて光が異なる角度と強度で散乱する現象を利用します。大きな粒子は前方狭い角度に強く光を散乱させ、小さな粒子は広い角度に弱く光を散乱させます。この散乱光のパターンを多分割センサーで検知し、光学理論に基づいて粒度分布を逆算します。サブミクロンから数ミリメートルまでを1台で素早く測定できるため、最も汎用的に使われています。

ナノ領域の微粒子測定に特化しているのが「動的光散乱法」です。溶液中でブラウン運動を行う粒子に光を当て、粒子の移動速度に起因する散乱光の強度のゆらぎを解析します。小さい粒子ほど高速で運動するため光のゆらぎが激しくなり、この速度から粒子径を算出します。

さらに「画像解析法」では、カメラとレンズを用いて撮影した粒子の画像から、個々の大きさや形状を直接算出します。単にサイズを測るだけでなく、粒子の円形度や長径と短径の比率といった形状情報も同時に評価できるのが利点です。

粒度分布測定装置の主な用途

粒度分布測定装置は、多種多様な産業分野で製品開発や品質保持のために活用されています。

医薬品分野では、薬の有効成分の粒子径が体内での溶解速度や吸収率に直結します。粒度分布を厳格に管理することで、薬効の均一化や安全性の確保、服用感の向上を図っています。

電子材料・電池分野では、リチウムイオン二次電池の電極材料（正極材・負極材）の評価に欠かせません。粒子の充填率や塗工の平滑性を高めるために粒度分布が制御されており、電池の容量や寿命、急速充電性能の向上に貢献しています。

化学・塗料・インク分野では、顔料の粒子径を調整することで発色や光沢、耐光性をコントロールします。また、化粧品ではファンデーションの肌触りや伸びの良さ、食品分野では乳製品やドレッシングの滑らかな食感や分離防止の評価に利用されます。

その他、セラミックス原料の焼結密度管理、セメントの強度評価、環境分野における大気中の微粒子解析など、素材の物性を制御するあらゆる現場で幅広く用いられています。