[发明专利]相关器

说明书

技术领域

本发明涉及例如光子相关式粒径分布测定装置等所使用的相关器系统的取样方法。

背景技术

光子相关式粒径分布测定，按规定的取样时间对测定对象粒子所产生的与散射光强度 相应的光子数(脉冲信号)进行计数，并由移位寄存器进行时间延迟，进行积和运算，求 出自相关函数，利用其缓和系数算出粒径(粒子直径)。

而取样方式可知道的有线性取样方式、指数取样方式、多股(マルチタウ)方式等。

但是，这些方式存在以下的问题。

由光子相关法得到的自相关函数为通常指数函数，取样时间越短，可进行越高精度的 运算，可是线性取样方式是以相等时间间隔运算脉冲序列的自相关函数的，电路构成或控 制信号简单，但在高精度运算较宽的粒径范围的情况下，道数变得庞大。而且，存在一旦 与道数相符便需要随粒径调节取样时间，对道数和精度、所花时间进行协调，而难以实际 用于较宽的粒径范围这种问题。

而指数取样方式设定为，每一道的取样时间有所不同，越是后段的取样时间随道按指 数方式拉长，以便可弥补上述线性取样方式的不足来应用于较宽的粒径范围。但实际上存 在一旦取样时间变大，较小的粒子其数据的点数不足，精度降低等问题。

此外，多股方式如专利文献1所示为如下的方法，通过将全部道分组，组内的道进行 线性取样，而组间则进行指数取样，从而克服上述两者方式的不足并吸取了两者方式的优 点，但存在间隔较长的后段组的道中基线晃动(变动)、即所谓的偏置噪声会增加，自相 关函数的精度有所降低这种问题。

【专利文献1】日本特开2002—296118号公报

发明内容

因此，本发明正是要一举解决上述问题，以提高自相关函数的精度作为其主要的期待 解决的课题。

具体来说，本发明的相关器，包括：每隔规定时间间隔(取样时间)接收脉冲信号， 对脉冲数进行计数的计数器；接收所述计数器计数得到的脉冲数的取样部；接收所述取样 部的输出并使其依次延迟的延迟部；按每一道对所述取样部的输出和由所述延迟部延迟后 的输出进行积和运算的运算部；以及将每一所述道的延迟时间或取样时间T_n设定为T_n＝f_n×T_o的控制部，

其中，f_n＝a_n-1×f_n-1+a_n-2×f_n-2+a_n-3×f_n-3+…+a₁×f₁，

a_i＝{0，1}，i＝n-1，n-2，…，1，

其中f_n表示的序列为公比r以渐进方式收敛为1≦r<2的整数列的等比数列，T。 表示由基本时钟确定的单位取样时间。

这样的话，便可以使综合处理线性取样方式、指数取样方式、以及多股取样方式的相 关器设计成为可能。而且，与现有的指数取样方式相比，可以较多地获得数据点数。此外， 道数固定的情况下，可以表现与最佳的延迟时间或取样时间相近的时间，可以实现自相关 函数其精度的提高和电路的简化。另外，按基本时钟的整数倍的延迟时间或取样时间进行 取样，因而可与脉冲信号保持同步，而没有脉冲丢失或者重复计数。因而可以提高自相关 函数的精度。此外，可以简化装置，并且具有测定自由度拓宽这种效果。

作为具体的实施方式，对于所述控制部可考虑，所述控制部将每一所述道的延迟时间 或取样时间T_n设定为T_n＝f_n×T_o(其中f_n为例如3项间的递推式)。具体来说，可例举根 据一般公知的、其研究也有所进展的3项间的递推式所表示的斐波纳契数列(收敛为公比 r＝1.618)的关系来设定每一所述道的延迟时间或取样时间。

而且，也很容易如多股取样方式那样，按多道分组，在每一分组公比可变，也就是说， 将全部道分为多组，而各组的取样时间由不同的3项间的组合所形成的递推式构成。作为 延迟或取样时间的设定方法来说，最好在多个(N个)道当中，将前半的道的延迟或取样 时间形成为线性取样关系，而将后半的道的延迟或取样时间根据多项的递推式所形成的数 列关系设定。