CN111902710B - 微粒分析装置、微粒分析系统以及清洗方法 - Google Patents

Abstract

为了在不将微粒分析装置停止、分解的情况下清洗微粒分析装置的内部，该微粒分析装置的特征在于，具有：旋流集尘机(14)；一级过滤器(16)，其与旋流集尘机(14)的下游连接，并被加热；气体分析装置(31)，其与一级过滤器(16)连接；气体配管部，其将旋流集尘机(14)与气体分析装置(31)连接，并设置有一级过滤器(16)；以及清洗气体导入装置(21)，其向气体配管部中的一级过滤器(16)的下游以及旋流集尘机(14)中的至少一方导入清洗气体，在至少清洗一级过滤器(16)的清洗模式时，与利用气体分析装置(31)进行微粒的分析的分析模式时相比从清洗气体导入装置(21)导入的清洗气体的流量上升。

Description

微粒分析装置、微粒分析系统以及清洗方法

技术领域

本发明涉及微粒分析装置、微粒分析系统以及清洗方法的技术。

背景技术

在光学领域、环境领域等，对附着于检查对象物的微粒的物质进行分析。特别是，在环境领域，为了掌握环境污染的状态，而谋求对附着物迅速、实时地进行测量并且高灵敏度地进行测量的分析装置。另外，在工业领域，以生产过程的管理、品质管理为目的，而谋求对附着于工业产品的附着物成分迅速、实时地进行测量并且高灵敏度地进行测量的分析装置。在安全领域，在机场等使用对附着于乘客的手、货物的微粒是否为危险物进行分析的装置。

另外，不仅附着物微粒，还需要对大气中的微粒进行分析的装置。例如，对成为大气污染的问题的PM2.5等微粒的成分进行分析很重要。

例如，在专利文献1中，公开有“利用来自送气部5的气流使附着于认证对象2的检测对象物质的气体和/或微粒剥离，抽吸剥离了的样本，利用微粒捕集部10浓缩而捕集，利用离子源部21生成样本的离子，利用质量分析部23进行质量分析。根据得到的质量频谱判断有无出自检测对象物质的质量频谱，将其结果显示于显示部27，从而对附着于认证对象2的检测对象物质连续地实时、迅速并且低误报地进行检测”的分析装置以及分析方法(参照摘要)。

另外，例如，在专利文献2，公开有“具备：认证部，其对对象进行认证；送气部，其从至少两个不同的方向对所述对象产生喷射气流；回收口，其回收从所述对象剥离了的气体和/或微粒；吸气部，其抽吸从所述对象剥离了的气体和/或微粒；流量控制部，其对所述送气部的喷射气流以及所述吸气部的抽吸进行控制；微粒捕集部，其将所述抽吸了的气体和/或微粒所包含的检测对象物质浓缩而捕集；分析部，其对从所述微粒捕集部导入的所述检测对象物质进行分析；以及分析判断控制部，其根据由所述分析部分析出的结果判断所述检测对象物质的有无”的分析装置(参照摘要)。

在专利文献1、2中，将旋流集尘机利用为微粒的浓缩、捕集部，在旋流集尘机的末端配置有加热过滤器。在旋流集尘机中，将抽吸了的气体与微粒分离，微粒下落到旋流的下端。下落了的微粒在加热过滤器部气体化，气体导入到分析部。

在长期间运用这样的系统、或者捕集了大量的微粒的情况下，有时微粒堆积于加热过滤器、旋流集尘机的内壁。在加热过滤器堆积有微粒的情况下，产生在即使在该加热过滤器上下落新的微粒也不传导热量且不气化、或者气化的气体吸附于堆积了的微粒而不到达分析部这样的问题。另外，在旋流集尘机的内壁堆积有微粒的情况下，还产生新捕集到的微粒因堆积了的微粒的影响而不能顺利地向加热过滤器下落这样的问题。这样的问题带来系统的灵敏度降低。并且，为了清洗过滤器、旋流集尘机，需要将装置分解，需要在清洗时停止分析。

另外，例如，在专利文献3中，公开有“在具备与除尘气体抽吸管5相连的气体导入口3、以及与导出管8相连导出口6的旋流筒1内，将集尘过滤器9配置为大致同心状。在这样的集尘装置50中，在集尘过滤器9的内部空间11配置有间歇性地供给用于将附着于集尘过滤器9的表面9a的粉尘除去的压力气体的脉冲喷气管18。也可以预先将该脉冲喷气管18或者集尘过滤器9安装为能够旋转，使得能够变更脉冲喷气管18与集尘过滤器9的对面部位。在集尘中，当从脉冲喷气管18向集尘过滤器9的内表面喷射压力气体时，能够掸落附着于其表面9a的粉尘，能够在不使集尘装置50停止的情况下恢复集尘作用”的旋流式集尘装置以及集尘方法(参照摘要)。

在将旋流集尘机利用于吸尘器的专利文献3中，与专利文献1、2不同，用于旋流集尘机内筒的清洗的空气喷嘴导入到旋流集尘机内筒。在专利文献3的旋流集尘机中，内筒呈过滤器形状。并且，在专利文献3中，公开有在内筒堆积有尘埃的情况下通过从插入到内筒的空气喷嘴喷射气体从而吹飞尘埃的方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2012/063796号

专利文献2：国际公开第2016/027320号

专利文献3：日本特开平05-076803号公报

发明内容

发明要解决的课题

如上述那样，在专利文献1、2所记载的技术中，利用旋流集尘机捕集、浓缩附着于检查对象物的微粒、存在于大气中的微粒而进行分析。在这样的系统中，存在附着物堆积于旋流集尘机内、特别是加热过滤器的课题，需要在清洗中将装置停止、分解。

鉴于这样的背景而完成本发明，本发明的课题在于，在不将微粒分析装置停止、分解的情况下清洗微粒分析装置的内部。

用于解决课题的方案

为了解决所述的课题，本发明的微粒分析装置的特征在于，具有：旋流集尘部；过滤器部，其与所述旋流集尘部的下游连接，并被加热；气体分析部，其与所述过滤器部连接；气体配管部，其将所述旋流集尘部与所述气体分析部连接，并设置有所述过滤器部；以及清洗气体导入部，其向所述气体配管部中的所述过滤器部的下游以及所述旋流集尘部的至少一方导入清洗气体，在至少清洗所述过滤器部的清洗模式时，与利用所述气体分析部进行微粒的分析的分析模式时相比，从所述清洗气体导入部导入的所述清洗气体的流量上升。

其他解决方案在实施方式中适当记载。

发明效果

根据本发明，能够在不将微粒分析装置停止、分解的情况下清洗微粒分析装置的内部。

附图说明

图1是第一实施方式的微粒分析系统100概要图(清洗气体导入前)。

图2是第一实施方式的微粒分析系统100概要图(清洗气体导入后)。

图3A是利用本实施方式的方法的清洗前的一级过滤器16的照片。

图3B是利用本实施方式的方法的清洗后的一级过滤器16的照片。

图4是示出在第一实施方式中进行的清洗处理的步骤的流程图(第一方法)。

图5是示出在第一实施方式中进行的清洗处理的步骤的流程图(第二方法)。

图6是示出第二实施方式的微粒分析系统100a的结构的图。

图7是示出第三实施方式的微粒分析系统100b的结构的图。

图8是示出第四实施方式的微粒分析系统100c的结构的图。

图9是示出第五实施方式的微粒分析系统100d的结构的图。

图10是示出第六实施方式的微粒分析系统100e的结构的图。

具体实施方式

以下，参照附图对本具体实施方式(称为“实施方式”)进行说明。需要说明的是，在本实施方式中，示出了遵照本发明的原理的具体的例子，但这些是用于理解本发明的例子，决不能用于对本发明进行限定性地解释。由以下的实施方式与已知的技术的组合、置换而产生的变形例也包括在本发明的范围中。需要说明的是，在用于说明实施方式的全部附图中，具有相同功能的构件标注相同的附图标记，并省略其重复的说明。

[第一实施方式]

首先，参照图1～图5对本发明的第一实施方式进行说明。

图1是第一实施方式的微粒分析系统100概要图(清洗气体导入前)。另外，图2是第一实施方式的微粒分析系统100概要图(清洗气体导入后)。

如图1所示，微粒分析系统100具有微粒分析装置10、数据处理装置41以及控制装置51。

如图1所示，微粒分析装置10具有吸气装置(吸气部)11、旋流集尘机(旋流集尘部)14、加热器15、以及一级过滤器(过滤器部)16。并且，微粒分析装置10具有二级过滤器17、清洗气体导入装置(清洗气体导入部)21、以及气体分析装置(气体分析部)31。一级过滤器16是加热过滤器。其中，清洗气体导入装置21是本实施方式的特征部分。数据处理装置41与气体分析装置31连接。并且，数据处理装置41从气体分析装置31取得数据，并进行取得的数据的解析。

在旋流集尘机14存在微粒抽吸口(微粒抽吸部)13。通过与旋流集尘机14连接的吸气装置11的吸气，而从微粒抽吸口13将外部的气体(空气等)向旋流集尘机14的内部抽吸。例如，将IC卡等检查对象物(未图示)接近微粒抽吸口13，从而从微粒抽吸口13抽吸附着于检查对象物的微粒P。被抽吸了的微粒P经由导入管19而被抽吸到旋流集尘机14的内部。如专利文献1、2那样，也可以通过从设置于微粒抽吸口13的空气喷嘴喷射气体并向检查对象物吹送气体而使微粒P剥离，并从微粒抽吸口13抽吸剥离了的微粒P。

另外，控制装置51对清洗气体导入装置21以及吸气装置11进行控制。在后对控制装置51所进行的处理进行叙述。

需要说明的是，数据处理装置41以及控制装置51也可以是一体的装置。

被剥离了的微粒P的空气中的浓度非常低。因此，难以直接进行基于气体分析装置31的分析。因此，旋流集尘机14设置于气体分析装置31与微粒抽吸口13之间。通过利用旋流集尘机14进行浓缩，从而能够提高被剥离了的微粒P的浓度，能够进行基于气体分析装置31的分析。

旋流集尘机14将与气流一起被抽吸了的微粒P分离浓缩。作为代表性的气体分析装置31的质量分析装置、离子迁移率分析装置通常只能以1L/min以下的样本流量进行抽吸。例如，从微粒抽吸口13处的空气喷嘴(未图示)以40L/min的流量喷射气体，使微粒P从检查对象物剥离。当气体分析装置31只能抽吸40L/min的气流中的1L/min时，检查灵敏度成为1/40。

于是，如本实施方式那样，通过在微粒抽吸口13与气体分析装置31之间设置旋流集尘机14，能够从气流分离浓缩附着物。旋流集尘机14能够利用离心力而将某种一定以上的粒径以及密度的样本捕集到旋流集尘机14的下部。例如，在某一条件下，粒径1μm以上的微粒P在旋流集尘机14内进行旋转运动，并在离心力的作用下向旋流集尘机14内的外周侧分离。旋流集尘机14的旋转运动的旋转半径随着朝向旋流集尘机14的下方而减小。粒径小于1μm的附着物与由吸气装置11产生的气流一起从中央的抽吸配管(抽吸配管部)12排出。通过旋转运动而从气流分离的微粒P的最小粒径(分离极限粒径)根据旋流集尘机14的结构、吸气装置11的抽吸流量而变化。

例如，作为危险物的炸药微粒通常粒径为5～100μm左右，因此优选为回收该粒径的微粒P。不仅炸药微粒，只要是附着于检查对象物的物质，则化学剂、有害物质、危险物质、可燃物质、生物剂、病毒、细菌、遗传因子、环境物质等也可以作为检测对象。

被捕集到旋流集尘机14的下部的微粒P直接沉降到加热器15。在加热器15具备一级过滤器16。沉降来的微粒P被一级过滤器16捕集，并被加热器15加热，从而气化。气化的微粒P通过二级过滤器17而向气体分析装置31导入。二级过滤器17不是必需的，但存在防止穿过了一级过滤器16的微粒P导入到气体分析装置31的作用。

加热器15例如在200℃下加热微粒P。加热器15的温度为捕集的微粒P能够气化的温度即可，也可以根据成为检查对象的微粒P的成分而改变。一级过滤器16以及二级过滤器17为能够捕捉粒径1μm以上的微粒P的过滤精度即可。例如，作为一级过滤器16以及二级过滤器17，能够使用过滤精度1～50μm的不锈钢过滤器。一级过滤器16与二级过滤器17的直径、过滤精度无需一定相同。另外，将加热器15与气体分析装置31连结的气体配管(气体配管部)18也被加热。这是为了防止被加热器15气化的分子吸附到气体配管18的内壁。加热器15与气体分析装置31之间的气体配管18不是必需的，加热器15与气体分析装置31也可以直接连结。在该情况下，省略二级过滤器17。

作为气体分析装置31，例如可以使用线性离子阱质量分析仪。另外，作为气体分析装置31，也可以应用四极离子阱质量分析仪、四极过滤器质量分析仪、三联四极质量分析仪、飞行时间型质量分析仪、磁场型质量分析仪等。或者，作为气体分析装置31，也可以利用离子迁移率分析装置等。另外，作为气体分析装置31，也可以利用使离子迁移率分析装置与质量分析装置连结而成的装置。另外，也可以将利用了荧光、红外线、紫外线等各种光源的装置用作气体分析装置31。并且，也可以使用半导体传感器，只要能够对气体化了的样本进行分析，则也可以是任意的。

在将质量分析装置利用为气体分析装置31的情况下，数据处理装置41对由气体分析装置31(质量分析装置)测量出的质量频谱进行解析。并且，数据处理装置41根据解析出的质量频谱鉴定微粒P的成分、确定浓度。例如，当微粒分析装置10是危险物探知装置时，数据处理装置41事先保存有与危险物相关的数据库。该数据库中设定有用于危险物的成分的鉴定、浓度判断的阈值。在检测出的成分的浓度超出规定阈值的情况下，数据处理装置41进行阳性判断。并不限于质量分析装置，在离子迁移率分析装置等、其他气体分析装置31中也通过与数据库比较来进行微粒P的分析。

微粒分析装置10能够实时并且自动地进行将捕集到的微粒P利用旋流集尘机14捕集、加热气化、由气体分析装置31进行的分析这样的一系列的分析序列。在此，有时一次且大量地抽吸微粒P、或者通过长时间运用而结果抽吸大量的微粒P。在这样的情况下，有时微粒P堆积于一级过滤器16、旋流集尘机14的内壁。

例如，如所述的那样，当微粒P堆积于一级过滤器16时，产生即使在该一级过滤器16上下落来新的微粒P也不传导热量且不气化、或者即使气化、气体也会吸附于堆积了的微粒P的情况。并且，导致微粒P的气化气体不被导入到气体分析装置31，导致微粒分析装置10的灵敏度降低。

在本实施方式中，为了除去堆积于一级过滤器16的微粒P，而设置有作为本实施方式的特征部分的清洗气体导入装置21。清洗气体导入装置21将用于清洗一级过滤器16的清洗气体向气体配管18导入。在此，清洗气体可以是空气，也可以包含清洗一级过滤器16的物质。

清洗气体导入装置21处于气体分析装置31与一级过滤器16之间即可，与二级过滤器17的位置无关。

例如，考虑吸气装置11以100L/min抽吸气体，气体分析装置31以1L/min抽吸气体，来自清洗气体导入装置21的清洗气体的供给为0L/min的情况。此时，微粒抽吸口13抽吸合计101L/min的气体。其中，100L/min份在旋流集尘机14的内部呈螺旋状旋转后，从抽吸配管12排出。当产生有旋流现象时，在旋流集尘机14的内部中央部产生有上升气流(图1的箭头A12)。但是，在微粒分析装置10中在气体分析装置31侧存在1L/min的抽吸，因此如图1所示在一级过滤器16附近产生有下降气流(图1的箭头A11)。因此，从被一级过滤器16捕集到的微粒P气化的气体乘着向下的流动，被导入到气体分析装置31。

在该状况下，清洗气体导入装置21例如以1L/min将清洗气体导入到气体配管18。在该情况下，清洗气体的导入流量与气体分析装置31的抽吸流量一致。这样一来，从清洗气体导入装置21导入的清洗气体被向气体分析装置31侧抽吸，因此一级过滤器16附近的向气体分析装置31的抽吸力减弱。其结果是，如图2所示，在一级过滤器16附近不产生下降气流。在一级过滤器16附近，由于不产生下降气流，而还是受到由旋流现象产生的上升气流的影响。换句话说，由于从清洗气体导入装置21向气体配管18导入清洗气体，而如图2所示，在一级过滤器16附近，由旋流现象引起的上升气流的影响变强(图2的箭头A13)。

这样，当在一级过滤器16的附近上升气流产生时，堆积于一级过滤器16的微粒P通过该上升气流而从一级过滤器16剥离，并上升。剥离、上升了的微粒P通过旋流集尘机14内的上升气流而穿过抽吸配管12排出到旋流集尘机14外(微粒分析装置10外)。这是作为本实施方式的特征的一级过滤器16的清洗机理。

图3A是利用本实施方式的方法的清洗前的一级过滤器16的照片，图3B是利用本实施方式的方法的清洗后的一级过滤器16的照片。

图3A的中央的白的部分为微粒P的堆积部分。

如图3A所示，清洗前堆积有微粒P，但在图3B中，消除了图3A中的中央部分的白的部分。换句话说，如图3B所示，可知在清洗后大半的微粒P从过滤器消失了。

返回图2进行说明。

在此，当将气体分析装置31的吸气流量设为x，并将清洗气体导入装置21的清洗气体导入流量设为y时，在y＞x的情况下与旋流现象无关地在一级过滤器16产生向上的气流。即，在y＞x的情况下，从清洗气体导入装置21导入的清洗气体中的未被气体分析装置31吸入的清洗气体在气体配管18向一级过滤器16侧逆流。由此，在一级过滤器16附近产生上升气流，清洗效果提升。

但是，即使y＜x，由于旋流现象所引起的上升气流的影响，也具有一定的清洗效果。换句话说，即使y＜x，由于来自清洗气体导入装置21的清洗气体导入，一级过滤器16附近的向气体分析装置31侧的抽吸力也减弱。因此，只要向气体分析装置31侧的抽吸力＜由旋流现象引起的上升气流，便能够得到清洗效果。

另外，使吸气装置11的吸气量增加也是有效的。当使吸气装置11的吸气量增加时，旋流集尘机14的内部中央部处的上升气流变强，因此一级过滤器16附近处的上升气流也增强，清洗效果提高。

本实施方式的特征在于，具有分析模式和清洗模式这两种状态，在分析时和清洗时变更来自清洗气体导入装置21的清洗气体导入流量。在此，无需一定在分析模式时使来自清洗气体导入装置21的清洗气体导入流量为0L/min。换句话说，在分析模式时，只要y＜x、并且向气体分析装置31侧的抽吸力＞由旋流现象引起的上升气流，则即使从清洗气体导入装置21导入清洗气体，则也能够进行基于气体分析装置31的分析。例如，也可以在分析时以0.1L/min左右从清洗气体导入装置21导入清洗气体。通过这样，从而在分析模式时，即使从清洗气体导入装置21导入清洗气体，也能够将粒子P的气化气体向气体分析装置31导入。

另外，作为清洗气体，也可以使用内部标准物质、敏化剂。

在这样的情况下，清洗气体导入装置21发挥一级过滤器16的清洗的作用，并且发挥将内部标准物质、使气体分析装置31的灵敏度上升的敏化剂导入的作用。

需要说明的是，在清洗气体导入装置21内，也可以分别保存清洗气体、以及内部标准物质、敏化剂，被通过未图示的阀等将向气体配管18导入的气体分开。

在气体分析装置31为质量分析装置的情况下，作为数据而得到的质谱图的横轴即质量电荷比的精度很重要。当因气体分析装置31(质量分析装置)的温度上升等理由而使气体分析装置31(质量分析装置)内的电压输出变化时，在测定的质量电荷比产生偏差。为了修正该偏差，优选为将内部标准物质始终以一定浓度向气体分析装置31(质量分析装置)导入。

在内部标准物质中，测定的质量电荷比已知，因此能够将该值作为基准值来修正偏差量。另外，在保证气体分析装置31的健全性的意义上，内部标准物质的导入也很重要。

另外，本实施方式的微粒分析装置10能够进行无人运用。因此，需要对气体分析装置31的灵敏度是否降低自动进行判别的功能。若始终导入一定量内部标准物质，则能够基于该物质的气体分析结果来掌握灵敏度状态。在测定正离子和负离子两方的情况下，优选为导入正离子用、负离子用这两方的内部标准物质。例如，优选为导入10，6-Tribromoresorcinol、5-Bromo、2-Chlorophenol、4，4’-Dimethylbenzophenone等。

另外，例如，在炸药微粒为检查对象的情况下，优选为将乳酸等有机酸作为敏化剂而导入。在气体分析装置31的离子化的阶段，乳酸首先离子化，乳酸离子附加于炸药微粒。由此，利用气体分析装置31测定乳酸附加体的炸药微粒离子，能够使灵敏度提升。

这样，能够进行如下那样的运用：在分析时将内部标准物质、敏化剂从清洗气体导入装置21以0.1L/min左右导入，在清洗时使其导入流量增加。

通过像这样将清洗气体作为内部标准物质、敏化剂，从而能够实现一级过滤器16的清洗，并且能够良好地保持气体分析装置31的灵敏度。

需要说明的是，也可以将内部标准物质以及敏化剂的混合气体用作清洗气体。

在分析模式与清洗模式中无需变更气体分析装置31的设定这点也是本实施方式的特征。在对质量分析装置等的参数设定敏感的气体分析装置31中，当在分析模式与清洗模式中变更气体分析装置31的抽吸流量等参数时，到测定结果稳定为止花费时间。在本实施方式中，通过仅变更清洗气体导入装置21的导入流量、或者在此基础上变更吸气装置11的抽吸流量，从而能够实现一级过滤器16的清洗。并且，无需气体分析装置31的设定变更。

一个方法是，变更分析模式与清洗模式的时机根据压力来判断。当将旋流集尘机14内部的压力设为P1，将一级过滤器16下部的压力设为P2，将一级过滤器16的电导设为C，并将穿过一级过滤器16的流量设为Q时，流量Q以算式(1)表示。

Q＝C(P1-P2) (1)

当对算式(1)关于一级过滤器16下部的压力P2进行变形时，成为以下的算式(2)。

P2＝P1-(Q/C) (2)

因此，当尘埃堆积于一级过滤器16，一级过滤器16的电导C降低时，一级过滤器16下部的压力P2(以下，称为压力P2)降低。因此，优选为如下那样的运用：测定压力P2，当压力P2降低到一定值以下时，从分析模式变更为清洗模式。对于压力P2，也可以测定将加热器15与气体分析装置31连结的气体配管18的压力，还可以测定气体分析装置31内部的压力。在气体分析装置31为质量分析装置、离子迁移率分析装置的情况下，优选为测定它们的离子源32的压力。

(清洗处理)

＜压力判断＞

图4是示出在第一实施方式中进行的清洗处理的步骤的流程图(第一方法)。

在图4中，示出根据压力P2来变更模式的方法。

首先，微粒分析装置10的模式成为分析模式(S101)。

在这样的分析模式中，以一定间隔测定压力P2，控制装置51对压力P2是否为规定的阈值PT以下(P2≤PT)进行判断(S102)。

在步骤S102的结果是压力P2大于规定的阈值PT的情况(S102→否)下，控制装置51将处理返回步骤S102。

在步骤S102的结果是压力P2为规定的阈值PT以下的情况(S102→是)下，控制装置51使模式为清洗模式(S103)。

然后，控制装置51操作清洗气体导入装置21，使从清洗气体导入装置21导入的清洗气体的导入流量(清洗气体导入流量)增大(S111)。如所述的那样，清洗气体也可以是内部标准物质、敏化剂。

进而，控制装置51使吸气装置11的吸气量变更(增大)(S112)。但是，步骤S112的处理不是必须的。需要说明的是，清洗气体导入流量、吸气装置11的吸气量的变更可以由控制装置51进行，也可以由用户手动进行。在步骤S112中，通过变更(增大)吸气装置11的吸气量，从而能够增强旋流集尘机14的上升气流。由此，能够提高清洗效果。

接下来，控制装置51对是否经过了一定时间进行判断(S121)。

在步骤S121的结果是未经过一定时间的情况(S121→否)下，控制装置51将处理返回步骤S121。即，继续清洗模式。

在步骤S121的结果是经过了一定时间的情况(S121→是)下，控制装置51再次对压力P2是否为规定的阈值PT以下(P2≤PT)进行判断(S122)。

在步骤S122的结果是压力P2为规定的阈值PT以下的情况(S122→是)下，控制装置51对步骤S122的判断是否连续进行了规定次数进行判断(S123)。规定次数例如为2～3次。

在步骤S123的结果是未进行规定次数的情况(S123→否)下，控制装置51将处理返回步骤S122。即，再次将清洗模式进行规定时间。

在步骤S123的结果是步骤S122的判断连续进行了规定次数的情况(S123→是)下，判断为不能由本方法进行清洗，并通知需要由人工进行清洗这样的警报(S124)。

在步骤S122的结果是压力P2大于规定的阈值PT的情况(S122→否)下，控制装置51将模式返回分析模式(S131)。即，控制装置51将基于清洗气体导入装置21的清洗气体导入流量返回分析模式时的值(S132)，将吸气装置11的吸气量返回分析模式时的值(S133)。

之后，控制装置51将处理返回步骤S102。

根据图4所示的处理，能够实现适当的清洗。

＜时间判断＞

图5是示出在第一实施方式中进行的清洗处理的步骤的流程图(第二方法)。

即使不如图4所示的处理那样以压力P2进行判断，也可以在连续运用每经过一定时间时从分析模式转变至清洗模式。参照图5来说明这样的方法。

首先，微粒分析装置10的模式成为分析模式(S201)。

在这样的分析模式中，控制装置51测定从前次清洗时起的时间，并对从前次清洗时起是否经过了一定时间进行判断(S202)。

在步骤S202的结果是未经过了一定时间的情况(S202→否)下，控制装置51将处理返回步骤S202。

在步骤S202的结果是经过了一定时间的情况(S202→是)下，控制装置51使模式为清洗模式(S203)。

然后，控制装置51操作清洗气体导入装置21，使从清洗气体导入装置21导入的清洗气体的导入流量(清洗气体导入流量)增大(S211)。

进而，控制装置51使吸气装置11的吸气量变更(增大)(S212)。但是，步骤S212的处理不是必须的。

接下来，控制装置51对是否经过了一定时间进行判断(S221)。

在步骤S221的结果是未经过一定时间的情况(S221→否)下，控制装置51将处理返回步骤S221。即，继续清洗模式。

在步骤S221的结果是经过了一定时间的情况(S221→是)下，控制装置51对压力P2是否为规定的阈值PT以下(P2≤PT)进行判断(S222)。

在步骤S222的结果是压力P2为规定的阈值PT以下的情况(S222→是)下，控制装置51对步骤S222的判断是否连续进行了规定次数进行判断(S223)。规定次数例如是2～3次。

在步骤S223的结果是未进行规定次数的情况(S223→否)下，控制装置51将处理返回步骤S222。即，再次将清洗模式进行规定时间。

在步骤S223的结果是步骤S222的判断连续进行了规定次数的情况(S223→是)下，判断为不能由本方法进行清洗，并通知需要由人工进行清洗这样的警报(S224)。

在步骤S222的结果是压力P2大于规定的阈值PT的情况(S222→否)下，控制装置51将模式返回分析模式(S231)。即，控制装置51将基于清洗气体导入装置21的清洗气体导入流量返回分析模式时的值(S232)，将吸气装置11的吸气量返回分析模式时的值(S233)。

之后，控制装置51将处理返回步骤S202。

根据图5所示的处理，通过定期地进行一级过滤器16的清洗，从而能够使一级过滤器16始终处于干净的状态。

在此，能够兼顾图4所示的处理与图5所示的处理。

例如，也能够为如下运用：在为每隔10小时进行清洗的设定时，即使从前次清洗时起没有经过设定时间，若压力P2为阈值PT以下，则控制装置51也转变至清洗模式。

另外，在图5所示的处理中，控制装置51也可以不在从前次清洗时起的经过时间，而在决定的日期时刻转变至清洗模式。例如，控制装置51在每日7时转变至清洗模式。该方法，也能够与以压力P2进行判断的图4的处理兼顾。例如，虽然设为在每日7时转变至清洗模式的设定，但在21时压力成为了阈值以下的情况下，控制装置51转变至清洗模式。并且，控制装置51即使在清洗结束后回归到分析模式，也能够在7时再次转变至清洗模式。

当然，也可以与压力、时间无关地，使用户能够强制地从分析模式转变至清洗模式。另外，也可以基于气体分析装置31的分析结果，而从分析模式转变至清洗模式。例如，在微粒P堆积于一级过滤器16的情况下，从此处气化的气体继续导入到气体分析装置31，与未堆积的情况相比，噪声信号增大。也可以在噪声信号量成为阈值以上的情况下，控制装置51转变至清洗模式。例如，在气体分析装置31为质量分析装置的情况下，优选为预先大量地取得运用气体分析装置31(质量分析装置)的环境的数据。通过这样，从而能够掌握在该环境特有的微粒P堆积于一级过滤器16的情况下得到的离子。在这样的情况下，控制装置51也可以基于确定的离子的量而转变至清洗模式。即使不能确定能够对微粒P的堆积进行预测的离子，在气体分析装置31(质量分析装置)中，在此以前检测到的总离子量与堆积于一级过滤器16的微粒P的量相关。因此，也可以根据在此以前检测到的总离子量判断向清洗模式的转变。

根据本实施方式，能够在不将微粒分析装置10停止、分解的情况下清洗一级过滤器16。

需要说明的是，清洗气体导入装置21是能够导入清洗气体、并且能够调节导入流量的结构即可。例如，可以是压缩机、压力调节器、流量控制器的组合，也可以代替压缩机而使用鼓风机。在使用了向检查对象物喷射气体而将附着的微粒P剥离、回收的方法的情况下，优选为使利用于该气体喷射的压缩机与连接于清洗气体导入装置21的压缩机相同。这样一来，将微粒分析装置10的结构简单化。

[第二实施方式]

图6是示出第二实施方式的微粒分析系统100a的结构的图。需要说明的是，在图6～图10中，对与图1、图2相同的结构标准相同的附图标记并省略说明。并且，在图6～图10中，控制装置51省略图示。另外，图6～图10的清洗处理的步骤使用与图4以及图5所示的方法。

在图6所示的微粒分析系统100a的微粒分析装置10a中，与图1所示的微粒分析装置10不同的点为以下的点。即，在将加热器15与气体分析装置31连结的气体配管18未设置清洗气体导入装置21，在吸气装置11所连结的抽吸配管12设置有清洗气体导入装置21a以及清洗用气体喷嘴22。

在微粒分析装置10a中，经由清洗用气体喷嘴22而将清洗气体喷射到旋流集尘机14的内部(图6的箭头A21)。通过这样，从而不仅堆积于一级过滤器16的微粒P、堆积于旋流集尘机14的内壁的微粒P也能够吹飞，且能够排出。

在此，从配置于一级过滤器16的正上方的清洗用气体喷嘴22将清洗气体吹送到一级过滤器16。通过这样，从而清洗气体对一级过滤器16直接吹送，因此能够进一步提高清洗效果。

在微粒分析装置10a中，当在分析模式时从清洗用气体喷嘴22导入清洗气体时，对由旋流集尘机14捕集的捕集效率造成影响。因此，优选为使分析模式时的清洗气体导入流量为大致0L/min。清洗气体导入装置21a期望为压缩机、压力调节器、高速阀的组合。例如，利用阀来调节清洗气体的导入时间。例如，优选为，利用压力调节器将清洗气体的喷射压力设定为0.3MPa，利用阀将1秒左右的清洗气体喷射重复5次左右。通过喷射出的清洗气体，而使在一级过滤器16以及旋流集尘机14的内壁堆积的微粒P飞起，并从抽吸配管12被抽吸而排出到微粒分析装置10a的外部。

在微粒分析装置10a中，为了防止对旋流现象(回转气流)的影响，期望清洗用气体喷嘴22的前端处于抽吸配管12的内部。为了防止对旋流现象的影响并且提高清洗效果，优选为气体喷嘴22的前端位于抽吸配管12的旋流集尘机14侧末端。另外，如图6所示，期望清洗用气体喷嘴22处于抽吸配管12的中央部。

[第三实施方式]

图7是示出第三实施方式的微粒分析系统100b的结构的图。

在微粒分析系统100b的微粒分析装置10b中，清洗气体导入装置21b以及气体导入管23配置于一级过滤器16的下侧。并且，成为从一级过滤器16与二级过滤器17之间导入清洗气体的结构。该点与图1所示的微粒分析装置10相同，但气体配管18b具有L状的结构这点与图1不同。即，在从气体导入管23的喷射方向无法观察到的位置配置有气体分析装置31这点与图1所示的微粒分析装置10不同。在此，在L状的气体配管18b的一方连接有气体分析装置31，并在另一方连接有旋流集尘机14。并且，气体导入管23与L状的气体配管18b的弯曲部连接。

这是为了，使喷射出的清洗气体不向气体分析装置31侧流入，而向一级过滤器16侧流动。

需要说明的是，在图7中，气体配管18b成为弯曲为大约90°的结构，但只要是喷射出的清洗气体不向气体分析装置31侧流入的结构，则并不限于该角度。

在所述的图6所示的微粒分析装置10a中，从一级过滤器16的上方喷射清洗气体，因此以将堆积于一级过滤器16的微粒P按压于一级过滤器16的方式作用有力。另一方面，在图7所示的微粒分析装置10b中，向从一级过滤器16的下侧穿过上侧的方向喷射清洗气体(图7的箭头A22)。因此，微粒分析装置10b与微粒分析装置10a相比能够提高一级过滤器16的清洗效果。

微粒分析装置10b也与图6所示的微粒分析装置10a同样地，当在分析模式时从清洗气体导入装置21导入清洗气体时，对由旋流集尘机14捕集的捕集效率造成影响。另外，当在分析模式时从清洗气体导入装置21导入清洗气体时，阻碍在一级过滤器16气化的气体向气体分析装置31流入。因此，优选为使分析模式时的清洗气体导入流量为大致0L/min。清洗气体导入装置21b期望为压缩机、压力调节器、高速阀的组合。例如，利用阀来调节清洗气体的导入时间。例如，优选为，利用压力调节器将清洗气体的喷射压力设为0.3MPa，利用阀将1秒左右的清洗气体喷射重复5次左右。通过喷射出的清洗气体，而使堆积于一级过滤器16的微粒P飞起，并从抽吸配管12被抽吸而排出到装置外部。

[第四实施方式]

图8是示出第四实施方式的微粒分析系统100c的结构的图。

图8所示的微粒分析系统100c的微粒分析装置10c具有将图1所示的微粒分析装置10与图6所示的微粒分析装置10a组合而成的结构。即，在微粒分析装置10c中，在抽吸配管12以及气体配管18配置有清洗气体导入装置21、21a。通过与气体配管18连接的清洗气体导入装置21的动作，从而在一级过滤器16产生上升气流。并且，在该状态下，通过具有清洗用气体喷嘴22的清洗气体导入装置21a，而从一级过滤器16上部喷射清洗气体。由此，能够比微粒分析装置10以及微粒分析装置10a高效地排出堆积于一级过滤器16的微粒P。

[第五实施方式]

图9是示出第五实施方式的微粒分析系统100d的结构的图。

在图9所示的微粒分析系统100d的微粒分析装置10d中，将气体分析装置31分解为离子源32与离子分离部33而图示。微粒分析装置10d与图1所示的微粒分析装置10不同，清洗气体导入装置21与离子源32连接。清洗的效果与图1所示的微粒分析装置10相同，当从清洗气体导入装置21导入清洗气体时，一级过滤器16的向下的流动变弱。由此，因在旋流集尘机14内产生的上升气流的影响而堆积了的微粒P被排出到微粒分析装置10之外。在该情况下，离子源32的压力也可以用作图4的压力P2。

通过这样，从而能够进行适当的清洗。

[第六实施方式]

图10是示出第六实施方式的微粒分析系统100e的结构的图。

在图10所示的微粒分析系统100e的微粒分析装置10e中，在微粒抽吸口13设置有盖24，在一级过滤器16下部配置有清洗气体导入装置21。清洗气体导入装置21的设置位置是与图1所示的微粒分析装置10相同的部位。

在微粒分析装置10e中，在分析模式时盖24开放，从而向旋流集尘机14内抽吸微粒P。并且，在清洗模式时，盖24关闭(图10的粗箭头)。在盖24开放时，从微粒抽吸口13将来自检查对象物的气体(空气)导入到旋流集尘机14的内部。另一方面，在盖24关闭时，阻止来自微粒抽吸口13的流入，因此仅由进行基于吸气装置11的吸气。换句话说，由于基于吸气装置11的吸气，因此旋流集尘机14的内部相对于旋流集尘机14的外部成为负压。由此，即使不特别具备喷射装置，仅通过清洗气体导入装置21相对于气体配管18开放，清洗气体导入装置21的清洗气体也被抽吸到旋流集尘机14。因此，即使不特别具备喷射装置，来自清洗气体导入装置21的清洗气体也通过一级过滤器16而流动到吸气装置11。

如所述的那样，通过关闭盖24，从而旋流集尘机14的内部相对于旋流集尘机14的外部成为负压，因此堆积于一级过滤器16的微粒P飞起。并且，飞起了的微粒P从抽吸配管12被排出到微粒分析装置10的外部。

此时，当吸气装置11的抽吸流量与清洗气体导入装置21的导入流量相互不平衡时，即吸气装置11的抽吸流量＞清洗气体导入装置21的导入流量时，气体分析装置31侧(气体配管18内)成为负压。为了解决该问题，在微粒分析装置10e中，期望清洗气体导入装置21经由阀而与大气侧连结。通过该阀成为打开状态，从而清洗气体导入装置21成为与大气连接的状态。如所述的那样，当关闭盖24时，旋流集尘机14的内部相对于旋流集尘机14的外部成为负压。并且，在清洗气体导入装置21与大气连接的状态下，关闭盖24且将清洗气体导入装置21相对于气体配管18开放。这样一来，通过旋流集尘机14内的负压，即使不特别具备喷射装置，清洗气体也在清洗气体导入装置21、一级过滤器16、吸气装置11这样的方向上流动。由此，能够使清洗气体导入装置21的结构简易化。另外，由于吸气装置11的抽吸流量＝清洗气体导入装置21的导入流量，因此能够防止气体分析装置31侧(气体配管18内)成为负压的情况。

并且，通过关闭盖24，从而旋流集尘机14的内部与旋流集尘机14的外部相比显著地成为负压。由此，清洗气体的上升压也提高，因此能够提升清洗度。

本发明并不限定于所述的实施方式，而包括各种变形例。例如，所述的实施方式为了使本发明容易理解地进行说明而详细地进行了说明，不一定限定于具有说明了的全部结构的方式。另外，能够将某一实施方式的结构的一部分置换为其他实施方式的结构，能够在某一实施方式的结构附加其他实施方式的结构。另外，关于各实施方式的结构的一部分，能够进行其他结构的追加、删除、置换。

另外，所述的各结构、功能等也可以通过例如在集积电路设计它们的一部分或者全部等而由硬件实现。另外，所述的各结构、功能等也可以通过CPU等处理器解释并执行实现各个功能的程序而由软件实现。实现各功能的程序、图表、文件等信息除了保存于HD(Hard Disk)以外，也能够保存于存储器、SSD(Solid State Drive)等记录装置、或者IC(Integrated Circuit)卡、SD(Secure Digital)卡、DVD(Digital Versatile Disc)等记录介质。

另外，在各实施方式中，对于控制线、信息线，示出认为在说明上必需的控制线、信息线，并不限于在产品上一定示出全部控制线、信息线。实际上，可以认为几乎全部结构相互连接。

附图标记说明：

10、10a～10e 微粒分析装置

11 吸气装置(吸气部)

12 抽吸配管(抽吸配管部)

13 微粒抽吸口(微粒抽吸部)

14 旋流集尘机(旋流集尘部)

16 一级过滤器(过滤器部)

18 气体配管(气体配管部)

21、21a、21b 清洗气体导入装置(清洗气体导入部)

22 清洗用气体喷嘴(气体喷嘴部)

24 盖(盖部)

31 气体分析装置(气体分析部)

32 离子源

33 离子分离部

41 数据处理装置

51 控制装置

100、100a～100e 微粒分析系统

P 微粒。

Claims (11)

1.一种微粒分析装置，其特征在于，

所述微粒分析装置具有：

旋流集尘部；

过滤器部，其与所述旋流集尘部的下游连接，并被加热；

气体分析部，其与所述过滤器部连接；

气体配管部，其将所述旋流集尘部与所述气体分析部连接，并设置有所述过滤器部；

第一清洗气体导入部，其设置于所述气体配管部，并向所述气体配管部中的所述过滤器部的下游导入包含内部标准物质以及敏化剂中的至少一方的清洗气体；

第二清洗气体导入部，其配置于所述旋流集尘部的排气侧，并且配置于所述旋流集尘部的上部以及所述过滤器部的正上方，将包含内部标准物质以及敏化剂中的至少一方的清洗气体从所述旋流集尘部的上部向所述旋流集尘部的内部导入；以及

气体喷嘴部，其与所述第二清洗气体导入部连接，并且设置在抽吸配管部的内部，所述抽吸配管部将抽吸所述旋流集尘部的内部的空气的吸气部和所述旋流集尘部连接，所述气体喷嘴部从所述旋流集尘部的上部向所述旋流集尘部的内部导入所述清洗气体，在至少清洗所述过滤器部的清洗模式时，与利用所述气体分析部进行微粒的分析的分析模式时相比，从所述第一清洗气体导入部导入的所述清洗气体的流量上升，并且所述第二清洗气体导入部经由所述气体喷嘴部对所述过滤器部以及所述旋流集尘部的内壁直接喷射所述清洗气体。

2.根据权利要求1所述的微粒分析装置，其特征在于，

当所述过滤器部的下游处的压力成为规定的值以下时，从所述分析模式转变至所述清洗模式。

3.根据权利要求1所述的微粒分析装置，其特征在于，

在从前次的清洗时起经过了规定时间时，从所述分析模式转变至所述清洗模式。

4.根据权利要求1所述的微粒分析装置，其特征在于，

在所述分析模式与所述清洗模式中，在所述清洗模式时增大所述吸气部的抽吸流量。

5.根据权利要求1所述的微粒分析装置，其特征在于，

所述气体配管部弯曲，

所述第一清洗气体导入部以由所述第一清洗气体导入部导入的所述清洗气体不会流入到所述气体分析部的方式设置于所述气体配管部。

6.根据权利要求1所述的微粒分析装置，其特征在于，

所述微粒分析装置具有微粒抽吸部，所述微粒抽吸部抽吸向所述旋流集尘部导入的微粒，

在所述微粒抽吸部具备盖部，

在所述分析模式中，所述盖部处于打开状态，在所述清洗模式中，所述盖部处于关闭状态。

7.根据权利要求1所述的微粒分析装置，其特征在于，

所述气体分析部是离子分析部，

在构成所述离子分析部的离子源的压力值成为阈值以下时，从所述分析模式转变至所述清洗模式。

8.一种微粒分析系统，其特征在于，

所述微粒分析系统具有微粒分析装置，所述微粒分析装置具备：旋流集尘部；过滤器部，其与所述旋流集尘部的下游连接，并被加热；气体分析部，其与所述过滤器部连接；气体配管部，其将所述旋流集尘部与所述气体分析部连接，并设置有所述过滤器部；第一清洗气体导入部，其设置于所述气体配管部，并向所述气体配管部中的所述过滤器部的下游导入包含内部标准物质以及敏化剂中的至少一方的清洗气体；第二清洗气体导入部，其配置于所述旋流集尘部的排气侧，并且配置于所述旋流集尘部的上部以及所述过滤器部的正上方，将包含内部标准物质以及敏化剂中的至少一方的清洗气体从所述旋流集尘部的上部向所述旋流集尘部的内部导入；以及气体喷嘴部，其与所述第二清洗气体导入部连接，并且设置在抽吸配管部的内部，所述抽吸配管部将抽吸所述旋流集尘部的内部的空气的吸气部和所述旋流集尘部连接，所述气体喷嘴部从所述旋流集尘部的上部向所述旋流集尘部的内部导入所述清洗气体，并且

所述微粒分析系统具有对所述微粒分析装置进行控制的控制装置，

所述控制装置进行如下控制，

在至少清洗所述过滤器部的清洗模式时，与利用所述气体分析部进行微粒的分析的分析模式时相比，使从所述第一清洗气体导入部导入的所述清洗气体的流量上升，

所述第二清洗气体导入部经由所述气体喷嘴部对所述过滤器部以及所述旋流集尘部的内壁直接喷射所述清洗气体。

9.一种清洗方法，其特征在于，所述清洗方法在微粒分析系统中进行，

所述微粒分析系统具有微粒分析装置，所述微粒分析装置具备：旋流集尘部；过滤器部，其与所述旋流集尘部的下游连接，并被加热；气体分析部，其与所述过滤器部连接；气体配管部，其将所述旋流集尘部与所述气体分析部连接，并设置有所述过滤器部；第一清洗气体导入部，其设置于所述气体配管部，并向所述气体配管部中的所述过滤器部的下游导入包含内部标准物质以及敏化剂中的至少一方的清洗气体；第二清洗气体导入部，其配置于所述旋流集尘部的排气侧，并且配置于所述旋流集尘部的上部以及所述过滤器部的正上方，将包含内部标准物质以及敏化剂中的至少一方的清洗气体从所述旋流集尘部的上部向所述旋流集尘部的内部导入；以及气体喷嘴部，其与所述第二清洗气体导入部连接，并且设置在抽吸配管部的内部，所述抽吸配管部将抽吸所述旋流集尘部的内部的空气的吸气部和所述旋流集尘部连接，所述气体喷嘴部从所述旋流集尘部的上部向所述旋流集尘部的内部导入所述清洗气体，并且

所述微粒分析系统具有对所述微粒分析装置进行控制的控制装置，

所述清洗方法使所述控制装置进行如下控制，

从利用所述气体分析部进行分析的分析模式转变至至少将所述过滤器部进行清洗的清洗模式，

在该清洗模式中，与所述分析模式相比使从所述第一清洗气体导入部导入的所述清洗气体的流量上升，

所述第二清洗气体导入部经由所述气体喷嘴部对所述过滤器部以及所述旋流集尘部的内壁直接喷射所述清洗气体。

10.根据权利要求9所述的清洗方法，其特征在于，

所述清洗方法使所述控制装置进行如下控制，

当所述过滤器部的下游处的压力成为规定的值以下时，从所述分析模式转变至所述清洗模式。

11.根据权利要求9所述的清洗方法，其特征在于，

所述清洗方法使所述控制装置进行如下控制，

在从前次的清洗时起经过了规定时间时，从所述分析模式转变至所述清洗模式。