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

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。

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。