等価球直径とは何ですか？

ほとんどの場合、測定される粒子の形状は不規則であり、異なる測定方法を使用する場合、データ、統計、分析に関するコミュニケーションに有益ではありません。完全に球形で、多孔質でなく、滑らかで、帯電していない、単分散の粒子だけが、どの手法でも同じ結果を得ることができます。そこで、等価球径の原理が導入されました。不規則な形状の粒子の等価球直径は、物理的、光学的、電気的特性が粒子と同じ球の直径です。例として、代表的な等価球直径を以下に示す。

ふるい-等価直径:

粒子のふるい等価直径は、特定のふるい開口部を通過する球体の直径です。球体の場合、S1の直径はふるい等価直径と同じ直径になります。しかし、粒子が完全な球形でない場合、粒子の向きがふるい等価直径に大きく影響します。以下に示すように、ふるい等価直径は落下方向の違いにより変化します。

Aふるい等価直径:

粒子の面積等価直径とは、粒子の投影面積と同じ面積を持つ球体の直径のこと。面積等価直径は一般的に画像解析で使用され、粒子画像はランダムな方向で撮影されるため、同じ粒子でも異なる面積等価直径になります。しかし、結果は多数の測定値を平均化することで得られ、偶発的な誤差の影響を避けることができます。

V面積等価直径:

レーザー回折技術に基づく粒子径分析では、一般的に体積等価直径を適用して粒子径分布を示します。レーザー回折等価径は、レーザー光が試料粒子に照射されたときの散乱パターンに基づいて算出されるもので、より正確な表現です。ただし、「体積等価直径」と「レーザー回折等価直径」という用語は、散乱パターンに基づいて計算された等価直径を表すため、しばしば同じ意味で使用されます。

ストークス径:

粒子のストークス径は、粒子の密度と沈降速度が同じ球の直径です。ストークス径は等価球沈降径とも呼ばれる。重力沈降や遠心沈降に基づく粒度分析を行う場合、ストークス径を用いた測定結果が好ましい。

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