JP2014219264A - 粒子測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】大気中の粒子の微物理量を安価にして正確に測定する。
【解決手段】粒子測定装置１０は、大気中の粒子Ｐの微物理量を測定するものであり、発光部３０から測定領域Ｒに入射光を導く第１導光路Ｌ１、測定領域Ｒから第１受光部３２に散乱光を導く第２導光路Ｌ２および測定領域Ｒから第２受光部３４に散乱光を導く第３導光路Ｌ３のそれぞれは、空気導入路６４の出口６４ｂから測定領域Ｒを通って空気排出路６６の入口６６ａに向かう空気の流れる方向に対して、直交する方向または直交する方向よりも空気の流れる方向の上流側に傾斜する方向に延びて配置されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、大気中の粒子の微物理量（数密度、粒径分布、形状等）を測定する粒子測定装置に関する。

雲は、放射収支への寄与、水循環の一要素の構成、雲発生に伴う潜熱の解放など、大気中において様々な重要な役割を果たしているため、従来より雲の定常的な観測が行われている。例えば、気象衛星や気象レーダー等のリモートセンシングによって、主に巨視的な情報（雲量や雲形等）の観測が行われている。また、ラジオゾンデ（radio sonde）に搭載した測定装置によって、雲の微物理量（数密度、粒径分布、形状）の"その場"観測が行われている。この"その場"観測は、雲の微物理量の鉛直分布を測定できる観測手法として有用である。

ラジオゾンデに搭載した測定装置による"その場"観測の方法として、非特許文献１には、雲粒子ゾンデを用いた方法が記載されている。この方法は、シリコンオイルを塗布したフィルム上に粒子を捕捉し、接写カメラと顕微鏡カメラで撮影した粒子の画像を、電波を用いてリアルタイムで地上に送るという方法である。しかし、この雲粒子ゾンデは高価な機器であるため、観測数は限定的にならざるをえない。

特許文献１には、霧粒子を測定する安価な測定装置が記載されている。この測定装置は、霧の検知を目的として、本願の出願人により開発されたものであり、測定領域にサンプルエアーを供給する吸引ファンと、測定領域に直線偏光を入射光として照射する発光部と、霧粒子で生じた散乱光を受光する２つの受光部とを有している。

特開２００７−２７８８５８号 日本気象学会2012年度秋季大会予稿集第294頁「雲粒子ゾンデHYVISを用いた梅雨期沖縄域における氷晶粒子観測」、北海道大学学術交流会館において2012年10月4日に口頭発表

本願の出願人は、特許文献１に記載された安価な測定装置をラジオゾンデに搭載して雲粒子の微物理量を測定する方法について鋭意研究を続けてきた。その結果、雲中では、吸引ファン、発光部および受光部等に水滴（過冷却水の水滴を含む。）が付着し、また、この水滴が凍結することによって氷が付着するため、正確な測定が困難であるという新たな知見を得た。

本発明は、この新たな知見に基づいてなされたものであり、大気中の粒子の微物理量を安価にして正確に測定できる、粒子測定装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る粒子測定装置は、大気中の粒子の微物理量を測定する粒子測定装置であって、前記粒子を含む大気中の空気が通過する測定領域を構成する測定部と、前記測定領域に前記空気を導入する空気導入路と、前記測定領域の前記空気を排出する空気排出路とを有するハウジングと、前記ハウジングに収容され、所定の第１方向に偏光した直線偏光を前記測定領域に入射光として照射する発光部と、前記ハウジングに収容され、前記測定領域に位置する前記粒子に前記入射光が当たったときに発生する散乱光を全方向の偏光を含んだまま受光する第１受光部と、前記ハウジングに収容され、前記散乱光のうち前記第１方向に直交する第２方向に偏光した散乱光を受光する第２受光部と、を備え、前記空気導入路の出口は記空気排出路の入口に対向して配置されており、前記発光部から前記測定領域に前記入射光を導く第１導光路、前記測定領域から前記第１受光部に前記散乱光を導く第２導光路および前記測定領域から前記第２受光部に前記散乱光を導く第３導光路のそれぞれは、前記空気導入路の出口から前記測定領域を通って前記空気排出路の入口に向かう空気の流れる方向に対して、直交する方向または直交する方向よりも前記空気の流れる方向の上流側に傾斜する方向に延びて配置されている。

この構成では、第１導光路、第２導光路および第３導光路が、空気導入路の出口から測定領域を通って空気排出路の入口に向かう空気の流れる方向に対して、直交する方向または当該直交する方向よりも上流側に傾斜する方向に延びて配置されているので、発光部、第１受光部および第２受光部には、水滴が付着し難い。したがって、これらに付着した水滴が凍結することによる氷の付着を抑制でき、当該氷によって正確に測定できなくなる事態の発生を抑制できる。

本発明によれば、上記の構成により、発光部、第１受光部および第２受光部に氷が付着することを抑制でき、大気中の粒子の微物理量を正確に測定できる。また、粒子測定装置を小型かつ安価に製造できるので、観測数を増やすことができ、大気中の粒子の微物理量をより詳細に観測できる。

第１実施形態に係る粒子測定装置の構成を示す正面図である。 第１実施形態に係る粒子測定装置の内部の構成を示す正面図である。 第１実施形態に係る粒子測定装置における装置本体の内部の構成を示す斜視図である。 第２実施形態に係る粒子測定装置における装置本体の内部の構成を示す斜視図である。 第３実施形態に係る粒子測定装置における装置本体の内部の構成を示す斜視図である。 第４実施形態に係る粒子測定装置における装置本体の内部の構成を示す斜視図である。 第４実施形態に係る粒子測定装置における装置本体の構成を示す側面図である。

以下に、本発明に係る粒子測定装置の好ましい実施形態について、図面を参照しながら説明する。

図１は、第１実施形態に係る粒子測定装置１０の構成を示す正面図である。この粒子測定装置１０は、雲粒子、霧粒子および花粉等のような大気中の空気Ａに含まれる粒子Ｐ（図２）の微物理量（数密度、粒径分布、形状等）を、大気中を鉛直上方へ移動しながら"その場"観測するための装置であり、気球１２と、気球１２に搭載された装置本体１４とを備えている。

図１に示すように、気球１２は、大気中を鉛直上方へ移動する「移動手段」であり、天然ゴム等からなる気球本体１６と、気球本体１６に一端（上端）が接続された吊り紐１８と、吊り紐１８の他端（下端）に接続された機器収容箱２０と、折り畳まれた状態で吊り紐１８に取付けられたパラシュート２２とを有している。機器収容箱２０の上面には、大気中の空気Ａを装置本体１４に与えるための上側開口２０ａが形成されており、機器収容箱２０の下面には、装置本体１４を通過した空気Ａを大気中に排出するための下側開口２０ｂが形成されている。気球本体１６には、ヘリウムガスが詰め込まれており、粒子測定装置１０は、当該ヘリウムガスの浮力で大気中を鉛直上方へ移動する。図中の両方向矢印は、鉛直方向の「上」および「下」を示している。

大気の気圧は、高度の上昇に伴って低下するため、気球本体１６は、その高度の上昇に伴って膨らんでいく。そして、粒子測定装置１０が所定の限界高度（例えば３０Ｋｍ）に達すると、気球本体１６が破裂し、粒子測定装置１０は海上または地上に落下する。粒子測定装置１０の落下時には、パラシュート２２が開くことにより、その落下速度が減速される。なお、大気中を移動する「移動手段」としては、気球１２に限定されるものではなく、飛行船や飛行機等が用いられてもよい。

図２は、第１実施形態に係る粒子測定装置１０の内部の構成を示す正面図である。図３は、第１実施形態に係る粒子測定装置１０における装置本体１４の内部の構成を示す斜視図である。装置本体１４を用いた粒子の微物理量の測定原理は、特開２００７−２７８８５８号、特許第３８５０４１８号および特許第３１１３７２０号等に詳細に記載されている。そこで、以下では、装置本体１４の構成について説明し、その測定原理の説明は省略する。

図２に示すように、装置本体１４は、各種の電気回路（図示省略）が搭載された基板２６と、ハウジング２８と、発光部３０と、第１受光部３２と、第２受光部３４と、ヒータ３６ａ〜３６ｃとを備えている。そして、ハウジング２８が、基板２６の表面に取付けられており、発光部３０、第１受光部３２、第２受光部３４およびヒータ３６ａ〜３６ｄが、ハウジング２８の内部に収容されている。基板２６に搭載された各種の電気回路（図示省略）には、大気中の空気Ａに含まれる粒子Ｐの微物理量を測定するための測定回路や、測定回路の出力信号を地上の受信装置に送信するための通信回路などが含まれる。発光部３０、第１受光部３２、第２受光部３４およびヒータ３６ａ〜３６ｄのそれぞれは、測定回路の一部を構成している。

図２に示すように、発光部３０は、ハウジング２８内の測定領域Ｒに所定の第１方向に偏光した直線偏光を入射光として照射する部分であり、直線偏光を出射する半導体レーザー４０と、半導体レーザー４０から出射された直線偏光を平行光にするためのレンズ４２とを有している。測定領域Ｒには、大気中の空気Ａが流れており、この空気Ａに粒子Ｐが含まれている。発光部３０から測定領域Ｒに照射された入射光が粒子Ｐに当たると、散乱光が発生する。この散乱光は、全方向の偏光を含むランダム偏光である。発光部３０から測定領域Ｒに入射光を導く光路が第１導光路Ｌ１である。なお、本実施形態では、直線偏光を出射する半導体レーザー４０を用いているが、この半導体レーザー４０に代えて、ランダム偏光を出射する光源（例えばＬＥＤ）と当該ランダム偏光から直線偏光を取出すための偏光フィルタとを用いてもよい。

図２に示すように、第１受光部３２は、上記の散乱光の一部を全方向の偏光を含んだまま受光する部分であり、散乱光を集光するためのレンズ４６と、レンズ４６を通った散乱光を受光するとともに、当該散乱光の強度に応じた電流を出力するためのフォトダイオード４８とを有している。フォトダイオード４８の出力電流には、粒子Ｐの大きさが反映されており、この出力電流が測定回路（図示省略）で処理される。測定領域Ｒから第１受光部３２に散乱光を導く光路が第２導光路Ｌ２である。

図２に示すように、第２受光部３４は、上記の散乱光のうち第１方向に直交する第２方向に偏光した散乱光を受光する部分であり、散乱光を集光するためのレンズ５２と、レンズ５２を通った散乱光のうち第２方向に偏光した散乱光だけを通すための偏光フィルタ５４と、偏光フィルタ５４を通った散乱光を受光するとともに、その散乱光の強度に応じた電流を出力するためのフォトダイオード５６とを有している。フォトダイオード５６の出力電流には、粒子Ｐの表面状態が反映されており、この出力電流が測定回路（図示省略）で処理される。測定領域Ｒから第２受光部３４に散乱光を導く光路が第３導光路Ｌ３である。

図３に示すように、ハウジング２８は、光を遮断する遮光性材料（本実施形態では遮光性樹脂）により形成されたハウジング本体６０と、遮光性材料により形成されてハウジング本体６０に接合された蓋体（図示省略）とを有している。図２および図３では、ハウジング本体６０の内部を見せるために、蓋体が省略されている。ハウジング本体６０は、基板２６の表面に固定される底板部６０ａと、底板部６０ａの側縁から垂直に延びて形成された側板部６０ｂとによって溝状に形成されており、ハウジング本体６０の溝開口部６０ｃに蓋体（図示省略）が接合されている。

図３に示すように、ハウジング２８の機能に着目すると、ハウジング２８は、測定領域Ｒを構成する測定部６２と、測定部６２と連続して設けられ、測定領域Ｒに大気中の空気Ａを導入する空気導入路６４と、測定部６２と連続して設けられ、測定領域Ｒの空気Ａを大気中に排出する空気排出路６６とを有している。また、ハウジング２８は、発光部３０を収容する第１収容部７０と、第１受光部３２を収容する第２収容部７２と、第２受光部３４を収容する第３収容部７４と、光拡散抑制部７６とを有している。

図２に示すように、空気導入路６４は、大気中の空気Ａを取り込む入口部６５ａと、入口部６５ａから取り込まれた空気Ａを測定領域Ｒに送出する出口部６５ｂと、これらの間に配置され、入口部６５ａに入射した太陽光を遮断する遮光部６５ｃとを有している。入口部６５ａおよび出口部６５ｂは、気球１２（図１）が移動する「移動方向」である鉛直方向に延びる直線状に形成されており、遮光部６５ｃは、空気Ａの流れの上流側から下流側に向かうにつれて低くなるように傾斜する直線状に形成されている。したがって、空気導入路６４は、入口部６５ａと遮光部６５ｃとの連結部において９０度よりも大きい角度で屈曲しており、かつ、遮光部６５ｃと出口部６５ｂとの連結部において９０度よりも大きい角度で屈曲している。

図２に示すように、空気排出路６６は、測定領域Ｒの空気Ａを取り込む入口部６７ａと、入口部６７ａから取り込まれた空気Ａを大気中に排出する出口部６７ｂと、これらの間に配置され、出口部６７ｂに入射した太陽光を遮断する遮光部６７ｃとを有している。入口部６７ａおよび出口部６７ｂは、気球１２（図１）が移動する「移動方向」である鉛直方向に延びる直線状に形成されており、遮光部６７ｃは、空気Ａの流れの上流側から下流側に向かうにつれて低くなるように傾斜する直線状に形成されている。したがって、空気導入路６６は、入口部６７ａと遮光部６７ｃとの連結部において９０度よりも大きい角度で屈曲しており、かつ、遮光部６７ｃと出口部６７ｂとの連結部において９０度よりも大きい角度で屈曲している。

図２に示すように、空気導入路６４における空気Ａの流れの上流側端部に形成された入口６４ａは、機器収容箱２０の外部において、気球１２（図１）が移動する「移動方向」の前方である鉛直上方に向けて開かれている。一方、空気排出路６６における空気Ａの下流側端部に形成された出口６６ｂは、機器収容箱２０の外部において、気球１２（図１）が移動する「移動方向」の後方である鉛直下方に向けて開かれている。したがって、大気中の空気Ａを入口６４ａから取り込み易く、かつ、出口６６ｂから排出し易い。なお、「移動手段」として飛行船や飛行機等を用いる場合でも、それらの「移動方向」の前方に向けて空気導入路６４の入口６４ａが開かれ、それらの「移動方向」の後方に向けて空気排出路６６の出口６６ｂが開かれる。

図２に示すように、空気導入路６４における空気Ａの流れの下流側端部に形成された出口６４ｂは、測定領域Ｒの鉛直上方において鉛直下方に向けて開かれており、空気排出路６６における空気Ａの流れの上流側端部に形成された入口６６ａは、測定領域Ｒの鉛直下方において鉛直上方に向けて開かれている。つまり、空気導入路６４の出口６４ｂと空気排出路６６の入口６６ａとは、鉛直方向において、測定領域Ｒを挟んで対向して配置されている。したがって、空気導入路６４の出口６４ｂから測定領域Ｒを通って空気排出路６６の入口６６ａに向かう空気Ａの流れる方向は「鉛直方向」となり、測定領域Ｒを構成する測定部６２の内壁面には、水滴が付着し難い。

図２に示す測定領域Ｒを鉛直上方から見たとき、空気排出路６６の入口６６ａの面積は、空気導入路６４の出口６４ｂの面積よりも大きくなっており、空気導入路６４の出口６４ｂは、空気排出路６６の入口６６ａの内側に配置されている。また、空気排出路６６の入口６６ａには、当該入口６６ａに空気Ａを導くための一対の空気案内面７８ａ，７８ｂが、上方に向かうにつれて互いの間隔が広くなるように傾斜して形成されている。したがって、空気導入路６４の出口６４ｂから空気排出路６６の入口６６ａに向かう空気Ａを入口６６ａに取り込み易く、空気Ａが測定領域Ｒに滞留することを抑制できる。

図２に示すように、第１導光路Ｌ１、第２導光路Ｌ２および第３導光路Ｌ３のそれぞれは、測定領域Ｒを通過する空気Ａの流れる方向（本実施形態では鉛直方向）に対して、直交する方向または当該直交する方向よりも空気Ａの流れる方向の上流側に傾斜する方向に延びて配置されている。

本実施形態では、第１導光路Ｌ１、第２導光路Ｌ２および第３導光路Ｌ３のそれぞれは、基板２６の表面に対して平行方向に延びる同一の仮想平面内に配置されている。また、図２に示すように、空気排出路６６の入口６６ａの中心と空気導入路６４の出口６４ｂの中心とを結ぶ仮想直線を流路中心軸Ｌ０としたとき、この流路中心軸Ｌ０は上記仮想平面内に配置されている。そして、第１導光路Ｌ１は、測定領域Ｒを通過する空気Ａの流れる方向（すなわち流路中心軸Ｌ０が延びる方向）に対して直交する方向に延びて配置されている。第２導光路Ｌ２は、正面視で測定領域Ｒよりも右側において、上記空気Ａの流れる方向に対して、直交する方向よりも上流側に所定角度（本実施形態では５０度）で傾斜する方向に延びて配置されている。第３導光路Ｌ３は、正面視で測定領域Ｒよりも左側において、上記空気Ａの流れる方向に対して、直交する方向よりも上流側に所定角度（本実施形態では５０度）で傾斜する方向に延びて配置されている。第２導光路Ｌ２および第３導光路Ｌ３は、第１導光路Ｌ１よりも上方において、測定領域Ｒを挟んだ左右両側で対象に配置されている。

図３に示すように、第１収容部７０は、発光部３０を収容する収容空間Ｓ１を構成する部分であり、収容空間Ｓ１と測定領域Ｒとの間には、一対の仕切壁８０ａ，８０ｂが光の通路を構成するように互いに離間して設けられている。一対の仕切壁８０ａ，８０ｂの間隔は、発光部３０から測定領域Ｒに照射される入射光の幅よりも広く、かつ、収容空間Ｓ１の幅よりも狭く設計されている。また、ハウジング２８における一対の仕切壁８０ａ，８０ｂの間に位置する部分には、ヒータ３６ａが設けられている。

図３に示すように、第２収容部７２は、第１受光部３２を収容する収容空間Ｓ２を構成する部分であり、収容空間Ｓ２と測定領域Ｒとの間には、一対の仕切壁８２ａ，８２ｂが光の通路を構成するように互いに離間して設けられている。一対の仕切壁８２ａ，８２ｂの間隔は、発光部３０から測定領域Ｒに照射される入射光の幅よりも広く、かつ、収容空間Ｓ２の幅よりも狭く設計されている。また、ハウジング２８における一対の仕切壁８２ａ，８２ｂの間に位置する部分には、ヒータ３６ｂが設けられている。

図３に示すように、第３収容部７４は、第２受光部３４を収容する収容空間Ｓ３を構成する部分であり、収容空間Ｓ３と測定領域Ｒとの間には、一対の仕切壁８４ａ，８４ｂが光の通路を構成するように互いに離間して設けられている。一対の仕切壁８４ａ，８４ｂの間隔は、発光部３０から測定領域Ｒに照射される入射光の幅よりも広く、かつ、収容空間Ｓ３の幅よりも狭く設計されている。また、ハウジング２８における一対の仕切壁８４ａ，８４ｂの間に位置する部分には、ヒータ３６ｃが設けられている。

図３に示すように、光拡散抑制部７６は、発光部３０から出射された光を閉じ込める空間Ｓ４を構成する部分である。なお、ヒータ３６ａ〜３６ｃは、ハウジング２８の外面に設けられてもよいし、ハウジング２８の壁部に埋め込まれてもよい。

図３に示す測定領域Ｒを鉛直上方から見たとき、一対の仕切壁８０ａ，８０ｂ、一対の仕切壁８２ａ，８２ｂおよび一対の仕切壁８４ａ，８４ｂを含む測定部６２の内壁は、空気導入路６４の出口６４ｂの外側に配置されている。また、図２に示すように、一対の仕切壁８０ａ，８０ｂ間の開口、一対の仕切壁８２ａ，８２ｂ間の開口および一対の仕切壁８４ａ，８４ｂ間の開口のそれぞれは、測定領域Ｒに対して水平方向の側方または鉛直方向の斜め上方において、測定領域Ｒに向くように配置されている。したがって、測定領域Ｒを通過する空気Ａに含まれる水滴は、収容空間Ｓ１〜Ｓ３に浸入し難い。

図１に示す粒子測定装置１０を用いて大気中の空気Ａに含まれる粒子Ｐ（図２）の微物理量を測定する際には、この粒子測定装置１０が、気球１２によって大気中を鉛直上方に移動する。図２に示すように、装置本体１４に設けられた空気導入路６４の入口６４ａは、「移動方向」の前方である鉛直上方に向けて開かれているので、大気中の空気Ａは、入口６４ａから取り込まれて測定領域Ｒに与えられる。大気中の空気Ａに含まれる粒子Ｐ（図２）は、測定領域Ｒを通過するときに、発光部３０、第１受光部３２および第２受光部３４等を用いてその微物理量が測定される。

本実施形態によれば、上記の構成により以下の各効果を奏することができる。すなわち、図２に示すように、第１導光路Ｌ１、第２導光路Ｌ２および第３導光路Ｌ３が、空気導入路６４の出口６４ｂから測定領域Ｒを通って空気排出路６６の入口６６ａに向かう空気Ａの流れる方向に対して、直交する方向または当該直交する方向よりも上流側に傾斜する方向に延びて配置されているので、発光部３０、第１受光部３２および第２受光部３４に水滴が付着することを抑制でき、これらが凍結することによって生じる氷の付着を抑制できる。

図３に示すように、一対の仕切壁８０ａ，８０ｂ、一対の仕切壁８２ａ，８２ｂおよび一対の仕切壁８４ａ，８４ｂのそれぞれの間隔は、測定領域Ｒに照射される入射光の幅よりも広く、かつ、それらが対応する収容空間Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３の幅よりも狭いので、測定精度を損なうことなく、発光部３０、第１受光部３２および第２受光部３４に水滴が付着することを抑制できる。

図２に示すように、空気導入路６４の入口部６５ａおよび出口部６５ｂは、鉛直方向に延びる直線状に形成されており、空気導入路６４の遮光部６５ｃは、空気Ａの流れの上流側から下流側に向かうにつれて低くなるように傾斜する直線状に形成されているので、空気導入路６４の内面に水滴が付着することを抑制できる。空気排出路６６についても同様に、その内面に水滴が付着することを抑制できる。

図３に示すように、ハウジング２８における一対の仕切壁８０ａ，８０ｂ、一対の仕切壁８２ａ，８２ｂおよび一対の仕切壁８４ａ，８４ｂのそれぞれの間に位置する部分には、ヒータ３６ａ〜３６ｃが設けられているので、発光部３０、第１受光部３２および第２受光部３４に氷が付着することを抑制できる。

図２に示すように、空気導入路６４の入口６４ａは、移動手段である気球１２が移動する移動方向の前方に向けて開かれているので、大気中の空気Ａを入口６４ａから取り込み易い。

図４は、第２実施形態に係る粒子測定装置における装置本体９０の内部の構成を示す斜視図である。図４に示すように、第２実施形態に係る粒子測定装置では、空気導入路９２および空気排出路９４が屈曲されていない。この粒子測定装置では、構造が簡単なため、より安価に製造できる。夜専用で用いる場合などには、測定領域Ｒに太陽光が入射する心配がないので、空気導入路９２および空気排出路９４に遮光部が設けられていないことは問題とならない。

図５は、第３実施形態に係る粒子測定装置における装置本体１００の内部の構成を示す斜視図である。図６は、第４実施形態に係る粒子測定装置における装置本体１１０の内部の構成を示す斜視図であり、図７は、当該装置本体１１０の構成を示す側面図である。図２に示すように、第１実施形態では、第１導光路Ｌ１、第２導光路Ｌ２、第３導光路Ｌ３および流路中心軸Ｌ０のそれぞれが、同一の仮想平面内に配置されているが、これらのうち少なくとも１つは、異なる他の仮想平面内に配置されていてもよい。

図５に示すように、第３実施形態に係る粒子測定装置では、発光部１０２から測定領域Ｒに入射光を導く第１導光路Ｌ１が、流路中心軸Ｌ０を含み、かつ、第２導光路Ｌ２、第３導光路Ｌ３および流路中心軸Ｌ０が配置された仮想平面に対して直交する他の仮想平面内に配置されている。第３実施形態では、導光路Ｌ１は、空気Ａの流れる方向に対して、直交する方向よりも空気Ａの流れる方向の上流側に傾斜する方向に延びて配置されているので、発光部１０２には水滴が付着し難い。

図６および図７に示すように、第４実施形態に係る粒子測定装置では、流路中心軸Ｌ０が、各導光路Ｌ１〜Ｌ３が配置された仮想平面とは異なる仮想平面内に配置されている。つまり、図６に示すように、発光部１１２から測定領域Ｒに入射光を導く光路を第１導光路Ｌ１とし、測定領域Ｒから第１受光部１１４に散乱光を導く光路を第２導光路Ｌ２とし、測定領域Ｒから第２受光部１１６に散乱光を導く光路を第３導光路Ｌ３としたとき、流路中心軸Ｌ０は、導光路Ｌ１を含み、かつ、各導光路Ｌ１〜Ｌ３が配置された仮想平面に対して直交する他の仮想平面内に配置されている。図７に示すように、第４実施形態では、各導光路Ｌ１〜Ｌ３（図示省略）は、空気Ａの流れる方向に対して、直交する方向よりも空気Ａの流れる方向の上流側に傾斜する方向に延びて配置されているので、発光部１１２、第１受光部１１４および第２受光部１１６には水滴が付着し難い。

Ａ 空気
Ｌ１ 第１導光路
Ｌ２ 第２導光路
Ｌ３ 第３導光路
Ｐ 粒子
Ｒ 測定領域
１０ 粒子測定装置
２８ ハウジング
３０ 発光部
３２ 第１受光部
３４ 第２受光部
６２ 測定部
６４ 空気導入路
６４ｂ 出口
６６ 空気排出路
６６ａ 入口

Claims (6)

1. 大気中の粒子の微物理量を測定する粒子測定装置であって、
   前記粒子を含む大気中の空気が通過する測定領域を構成する測定部と、前記測定領域に前記空気を導入する空気導入路と、前記測定領域の前記空気を排出する空気排出路とを有するハウジングと、
   前記ハウジングに収容され、所定の第１方向に偏光した直線偏光を前記測定領域に入射光として照射する発光部と、
   前記ハウジングに収容され、前記測定領域に位置する前記粒子に前記入射光が当たったときに発生する散乱光を全方向の偏光を含んだまま受光する第１受光部と、
   前記ハウジングに収容され、前記散乱光のうち前記第１方向に直交する第２方向に偏光した散乱光を受光する第２受光部と、を備え、
   前記空気導入路の出口は記空気排出路の入口に対向して配置されており、
   前記発光部から前記測定領域に前記入射光を導く第１導光路、前記測定領域から前記第１受光部に前記散乱光を導く第２導光路および前記測定領域から前記第２受光部に前記散乱光を導く第３導光路のそれぞれは、前記空気導入路の出口から前記測定領域を通って前記空気排出路の入口に向かう空気の流れる方向に対して、直交する方向または直交する方向よりも前記空気の流れる方向の上流側に傾斜する方向に延びて配置されている、粒子測定装置。
2. 大気中を移動する移動手段を備え、
   前記空気導入路の入口は、前記移動手段が移動する移動方向の前方に向けて開かれている、請求項１に記載の粒子測定装置。
3. 前記空気導入路の出口は前記測定領域の鉛直上方に配置されており、前記空気排出路の入口は前記測定領域の鉛直下方に前記空気導入路の出口に対向して配置されている、請求項１または２に記載の粒子測定装置。
4. 前記空気導入路は、大気中の空気を取り込む入口部と、前記入口部から取り込まれた空気を前記測定領域に送出する出口部と、前記入口部と前記出口部との間に配置され、前記入口部に入射した太陽光を遮断する遮光部とを有しており、
   前記入口部および前記出口部は、鉛直方向に延びる直線状に形成されており、前記遮光部は、空気の流れの上流側から下流側に向かうにつれて低くなるように傾斜する直線状に形成されている、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の粒子測定装置。
5. 前記ハウジングは、前記発光部、前記第１受光部および前記第２受光部のいずれかを収容する収容空間を構成する収容部を有しており、
   前記収容空間と前記測定領域との間には、一対の仕切壁が光の通路を構成するように互いに離間して設けられており、
   前記一対の仕切壁の間隔は、前記測定領域に照射される入射光の幅よりも広く、かつ、前記収容空間の幅よりも狭い、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の粒子測定装置。
6. 前記ハウジングにおける前記一対の仕切壁の間に位置する部分には、ヒータが設けられている、請求項５に記載の粒子測定装置。

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