JP2015102354A - Particle detection device and particle detection method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は環境評価技術に関し、特に粒子検出装置及び粒子の検出方法に関する。 The present invention relates to an environment evaluation technique, and more particularly to a particle detection apparatus and a particle detection method.
バイオクリーンルーム等のクリーンルームにおいては、粒子検出装置を用いて、飛散している微生物粒子や非微生物粒子が検出され、記録される（例えば、特許文献１及び非特許文献１参照。）。粒子の検出結果から、クリーンルームの空調機器の劣化具合を把握可能である。また、クリーンルームで製造された製品に、参考資料として、クリーンルーム内の粒子の検出記録が添付されることもある。光学式の粒子検出装置は、例えば、クリーンルーム中の気体を吸引し、吸引した気体に光を照射する。気体に微生物粒子や非微生物蛍光粒子が含まれていると、光を照射された粒子が蛍光を発するため、気体に含まれる微生物粒子や非微生物蛍光粒子の数や大きさ等を検出することが可能となる。また、クリーンルーム以外でも、流体中の粒子を正確に検出する技術が望まれている（例えば、特許文献２参照。）。 In a clean room such as a bio clean room, scattered microbial particles and non-microbial particles are detected and recorded using a particle detector (see, for example, Patent Document 1 and Non-Patent Document 1). From the particle detection result, it is possible to grasp the deterioration of the air conditioner in the clean room. In addition, a detection record of particles in the clean room may be attached to a product manufactured in the clean room as a reference material. The optical particle detection device, for example, sucks a gas in a clean room and irradiates the sucked gas with light. If the gas contains microbial particles or non-microbial fluorescent particles, the irradiated particles emit fluorescence, so the number and size of microbial particles and non-microbial fluorescent particles contained in the gas can be detected. It becomes possible. In addition to a clean room, a technique for accurately detecting particles in a fluid is desired (for example, see Patent Document 2).
しかし、検査対象とする気体等の流体に、検出対象とする微生物粒子や非微生物蛍光粒子等の蛍光粒子以外に、蛍光帯域の光を発する物質が含まれていると、粒子検出装置が、当該物質を誤って検出対象である蛍光粒子として検出する場合があることを、本発明者は見出した。そこで、本発明は、検出対象とする蛍光粒子を正確に検出可能な粒子検出装置、及び粒子の検出方法を提供することを目的の一つとする。 However, if a substance such as a gas to be inspected contains a substance that emits light in the fluorescence band in addition to a fluorescent particle such as a microbial particle or a non-microbial fluorescent particle to be detected, the particle detection device The present inventor has found that a substance may be erroneously detected as a fluorescent particle that is a detection target. Accordingly, an object of the present invention is to provide a particle detection apparatus and a particle detection method that can accurately detect fluorescent particles to be detected.
本発明の態様によれば、（ａ）流体に励起光を照射する光源と、（ｂ）励起光を照射された領域で生じる蛍光帯域の光の強度を少なくとも２つの波長で測定する蛍光強度測定器と、（ｃ）少なくとも２つの波長で測定された光の強度の相対値を算出する相対値算出部と、（ｄ）少なくとも２つの波長で測定された、励起光を照射された所定の物質が発する光の強度の相対値を参考値として保存する参考値記憶装置と、（ｅ）算出された相対値と参考値を比較し、流体が検出対象の蛍光粒子を含むか否か判定する判定部と、を備える、（ｆ）粒子検出装置であることを要旨とする。なお、蛍光は、自家蛍光も含む。また、流体は、気体及び液体を含む。 According to the aspect of the present invention, (a) a light source that irradiates a fluid with excitation light, and (b) a fluorescence intensity measurement that measures the intensity of light in the fluorescence band generated in the region irradiated with the excitation light at at least two wavelengths A detector, (c) a relative value calculation unit for calculating a relative value of the intensity of light measured at at least two wavelengths, and (d) a predetermined substance irradiated with excitation light, measured at at least two wavelengths A reference value storage device that stores a relative value of the intensity of light emitted from the light source as a reference value, and (e) a determination that determines whether the fluid contains fluorescent particles to be detected by comparing the calculated relative value with the reference value. And (f) a particle detector. The fluorescence includes autofluorescence. The fluid includes a gas and a liquid.
また、本発明の態様によれば、（ａ）流体に励起光を照射することと、（ｂ）励起光を照射された領域で生じる蛍光帯域の光の強度を少なくとも２つの波長で測定することと、（ｃ）少なくとも２つの波長で測定された光の強度の相対値を算出することと、（ｄ）少なくとも２つの波長で測定された、励起光を照射された所定の物質が発する光の強度の相対値を参考値として用意することと、（ｅ）算出された相対値と参考値を比較し、流体が検出対象の蛍光粒子を含むか否か判定することと、を含む、（ｆ）粒子の検出方法であることを要旨とする。 Further, according to the aspect of the present invention, (a) irradiating the fluid with excitation light, and (b) measuring the intensity of light in the fluorescence band generated in the region irradiated with the excitation light at at least two wavelengths. (C) calculating a relative value of the intensity of light measured at at least two wavelengths; and (d) measuring light emitted from a predetermined substance irradiated with excitation light, measured at at least two wavelengths. Preparing a relative value of intensity as a reference value, and (e) comparing the calculated relative value with the reference value to determine whether or not the fluid includes fluorescent particles to be detected. ) The gist of this is a particle detection method.
本発明によれば、検出対象とする蛍光粒子を正確に検出可能な粒子検出装置、及び粒子の検出方法を提供可能である。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the particle | grain detection apparatus which can detect the fluorescent particle used as detection object correctly, and the detection method of particle | grains can be provided.
以下に本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号で表している。但し、図面は模式的なものである。したがって、具体的な寸法等は以下の説明を照らし合わせて判断するべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。 Embodiments of the present invention will be described below. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals. However, the drawings are schematic. Therefore, specific dimensions and the like should be determined in light of the following description. Moreover, it is a matter of course that portions having different dimensional relationships and ratios are included between the drawings.
（第１の実施の形態）
図１に示すように、第１の実施の形態に係る粒子検出装置１は、例えば、クリーンルーム７０内に配置されている。クリーンルーム７０には、ダクト７１、並びにＨＥＰＡ（Ｈｉｇｈ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ａｉｒ Ｆｉｌｔｅｒ）及びＵＬＰＡ（Ｕｌｔｒａ Ｌｏｗ Ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ Ａｉｒ Ｆｉｌｔｅｒ）等の超高性能エアフィルタを有する噴き出し口７２を介して、清浄な空気等の気体が送り込まれる。
(First embodiment)
As shown in FIG. 1, the particle | grain detection apparatus 1 which concerns on 1st Embodiment is arrange | positioned in the clean room 70, for example. A clean room 70 is supplied with a gas such as clean air through a duct 71 and an outlet 72 having an ultra-high performance air filter such as HEPA (High Efficiency Particulate Air Filter) and ULPA (Ultra Low Penetration Air Filter). It is.
クリーンルーム７０内には、生産ライン８１、８２が配置されている。生産ライン８１、８２は、例えば精密機器、電子部品、又は半導体装置の生産ラインである。あるいは生産ライン８１、８２は、食品、飲料、又は医薬品の生産ラインである。例えば、生産ライン８１、８２において、輸液が点滴や注射器に充填される。あるいは、生産ライン８１、８２において、経口剤や漢方薬が製造される。またあるいは、生産ライン８１、８２において、栄養ドリンクやビールが容器に充填される。 Production lines 81 and 82 are arranged in the clean room 70. The production lines 81 and 82 are, for example, production lines for precision equipment, electronic components, or semiconductor devices. Alternatively, the production lines 81 and 82 are food, beverage, or pharmaceutical production lines. For example, in the production lines 81 and 82, the infusion solution is filled into an infusion or a syringe. Or in the production lines 81 and 82, an oral preparation and a Chinese medicine are manufactured. Alternatively, in the production lines 81 and 82, containers for energy drinks and beer are filled.
生産ライン８１、８２は、通常、微生物粒子及び非微生物粒子等をクリーンルーム７０内の気体に飛散させないよう管理されている。しかし、生産ライン８１、８２は、何らかの事情で、クリーンルーム７０内の気体に飛散する微生物粒子及び非微生物粒子の発生源になる。また、生産ライン８１、８２以外の要因で、クリーンルーム７０内の気体に微生物粒子及び非微生物粒子が飛散することもある。 The production lines 81 and 82 are normally managed so that microbial particles, non-microbial particles, and the like are not scattered in the gas in the clean room 70. However, the production lines 81 and 82 are sources of microbial particles and non-microbial particles scattered in the gas in the clean room 70 for some reason. In addition, microbial particles and non-microbial particles may be scattered in the gas in the clean room 70 due to factors other than the production lines 81 and 82.
クリーンルーム７０内の気体に飛散しうる微生物粒子の例としては細菌が含まれる。細菌の例としては、グラム陰性菌、グラム陽性菌、及びカビ胞子を含む真菌が挙げられる。グラム陰性菌の例としては、大腸菌が挙げられる。グラム陽性菌の例としては、表皮ブドウ球菌、枯草菌芽胞、マイクロコッカス、及びコリネバクテリウムが挙げられる。カビ胞子を含む真菌の例としては、アスペルギルスが挙げられる。ただし、クリーンルーム７０内の気体に飛散しうる微生物粒子はこれらに限定されない。また、クリーンルーム７０内の気体に飛散しうる非微生物粒子の例としては、化学物質、薬品及び食品の飛沫、ごみ、ちり、並びに埃等のダスト等が挙げられる。 Bacteria are included as an example of microbial particles that can be scattered in the gas in the clean room 70. Examples of bacteria include gram negative bacteria, gram positive bacteria, and fungi including mold spores. Examples of gram-negative bacteria include E. coli. Examples of gram positive bacteria include Staphylococcus epidermidis, Bacillus subtilis spores, Micrococcus, and Corynebacterium. Examples of fungi containing mold spores include Aspergillus. However, the microbial particles that can be scattered in the gas in the clean room 70 are not limited to these. Examples of non-microbial particles that can be scattered in the gas in the clean room 70 include splashes of chemical substances, chemicals, and foods, dust, dust, and dust such as dust.
微生物粒子は、光を照射されると、微生物粒子に含まれるニコチンアミドアデニンジヌクレオチド（ＮＡＤＨ）及びフラビン等が、蛍光を発する。また、例えばポリエステルからなるクリーニングしたガウンから飛散した蛍光粒子は、光を照射されると蛍光を発する。さらに、ポリスチレン粒子も蛍光を発し、その後退色する。したがって、従来、粒子検出装置は、気体に励起光を照射して蛍光を検出すると、気体中に検出対象の蛍光粒子が存在するものとして認識している。なお、蛍光は、自家蛍光も含む。 When microbial particles are irradiated with light, nicotinamide adenine dinucleotide (NADH), flavin, and the like contained in the microbial particles emit fluorescence. For example, fluorescent particles scattered from a cleaned gown made of polyester emit fluorescence when irradiated with light. In addition, polystyrene particles also fluoresce and reverse their color. Therefore, conventionally, when the particle detection apparatus detects fluorescence by irradiating the gas with excitation light, it recognizes that the fluorescent particles to be detected are present in the gas. The fluorescence includes autofluorescence.
ここで、本発明者は、気体中に上述したような蛍光を発する蛍光粒子が含まれていなくても、気体中に二酸化窒素（ＮＯ2）を含む窒素酸化物（ＮＯX）、硫黄酸化物（ＳＯX）、オゾンガス（Ｏ3）、酸化アルミ系のガス、アルミ合金、ガラス粉末、並びに大腸菌及びカビ等の異物を除染するための除染ガス等が含まれていると、これらのミー散乱を起こす粒子よりも小さいこともある気体含有物質が励起光を受けて蛍光帯域の光を発し、従来の粒子検出装置が、検出対象の蛍光粒子が存在するものとして誤検出することを見出した。なお、「蛍光帯域の光」とは、必ずしも蛍光に限らず、波長帯域が蛍光と重なる散乱光も含まれる。 Here, even if the gas does not contain the fluorescent particles that emit fluorescence as described above, the present inventor has disclosed nitrogen oxide (NO x ), sulfur oxide containing nitrogen dioxide (NO 2 ) in the gas. (SO x ), ozone gas (O 3 ), aluminum oxide gas, aluminum alloy, glass powder, and decontamination gas for decontaminating foreign substances such as Escherichia coli and mold. A gas-containing substance that may be smaller than the particles that cause scattering emits light in the fluorescence band upon receiving excitation light, and the conventional particle detection device has found that the fluorescent particles to be detected are erroneously detected. . The “fluorescence band light” is not necessarily limited to fluorescence but also includes scattered light whose wavelength band overlaps with fluorescence.
例えば、二酸化窒素は、光を吸収すると、赤方偏移した光を放出して基底状態に戻る。二酸化窒素の吸収スペクトルは、波長４４０ｎｍ付近にピークを有するが、１００ないし２００ｎｍ程度の広い帯域を有する。そのため、二酸化窒素の存在下、４０５ｎｍの波長を有する光でＮＡＤＨ由来の蛍光及びフラビン由来の蛍光を励起すると、ＮＡＤＨ及びフラビンと励起光の吸収スペクトルが重なる二酸化窒素においても蛍光が励起されうる。また、二酸化窒素は、物質が燃焼するときに、気体中の窒素と酸素が反応して発生する。そのため、元々検査対象の気体中に二酸化窒素が含まれていなくても、粒子検出装置が検査対象の気体に励起光として高いビーム密度を有するレーザ光あるいは強力な電磁放射線を照射すると、気体中の物質が燃焼して二酸化窒素が生じ、二酸化窒素が蛍光を発することもある。さらに、一酸化窒素とオゾンが反応して二酸化窒素を形成し、蛍光を発することもある。 For example, when nitrogen dioxide absorbs light, it emits red-shifted light and returns to the ground state. The absorption spectrum of nitrogen dioxide has a peak in the vicinity of a wavelength of 440 nm, but has a wide band of about 100 to 200 nm. Therefore, when NADH-derived fluorescence and flavin-derived fluorescence are excited with light having a wavelength of 405 nm in the presence of nitrogen dioxide, the fluorescence can be excited even in nitrogen dioxide in which the absorption spectra of NADH and flavin and excitation light overlap. Nitrogen dioxide is generated by the reaction of nitrogen and oxygen in the gas when the substance burns. Therefore, even if the gas to be inspected originally does not contain nitrogen dioxide, if the particle detection device irradiates the gas to be inspected with laser light or high-power electromagnetic radiation having a high beam density as excitation light, The substance burns to produce nitrogen dioxide, which can fluoresce. Further, nitric oxide and ozone react to form nitrogen dioxide, which may emit fluorescence.
二酸化窒素については、特開２００３−１３９７０７号公報、Joel A. Thorntonら著、「Atmospheric NO2: In Situ Laser-Induced Fluorescence Detection at Parts per Trillion Mixing Ratios」、Analytical Chemistry、Vol. 72、No. 3、February 1、2000、pp.528−539、及びS.A.Nizkorodovら著、「Time-resolved fluorescence of NO2 in a magnetic field」、Volume 215、number 6、CHEMICAL PHYSICS LETTERS、17 December 1993、pp. 662-667参照。硫黄酸化物については、特開２０１２−８６１０５号公報参照。 Regarding nitrogen dioxide, JP 2003-139707 A, Joel A. Thornton et al., “Atmospheric NO2: In Situ Laser-Induced Fluorescence Detection at Parts per Trillion Mixing Ratios”, Analytical Chemistry, Vol. 72, No. 3, February 1, 2000, pp. 528-539, and SANizkorodov et al., “Time-resolved fluorescence of NO 2 in a magnetic field”, Volume 215, number 6, CHEMICAL PHYSICS LETTERS, 17 December 1993, pp. 662-667. . For sulfur oxides, see JP 2012-86105 A.
一般的に、二酸化窒素等の気体含有物質由来の蛍光の強度は、微生物粒子由来の蛍光の強度より弱い。しかし、二酸化窒素由来の蛍光の寿命は、大気圧に依存するものの、マイクロ秒オーダーであり、ナノ秒オーダーの大腸菌及びバチルス菌等の微生物粒子由来の蛍光の寿命よりも長い。粒子検出装置に含まれる光電子増倍管やガイガーモードで動作するフォトダイオード、及び積分器等を備える検出回路の応答周波数は１ＧＨｚ程度であり、時定数はマイクロ秒オーダーである。そのため、検出回路がフォトン数を積算して出力する電流は、強度は強いが寿命の短い微生物粒子由来の蛍光を検出したときよりも、強度は弱いが寿命の長い二酸化窒素由来の蛍光を検出したときのほうが大きくなってしまうということが起こりうる。 In general, the intensity of fluorescence derived from a gas-containing substance such as nitrogen dioxide is weaker than the intensity of fluorescence derived from microbial particles. However, although the lifetime of fluorescence derived from nitrogen dioxide depends on atmospheric pressure, it is on the order of microseconds, and is longer than the lifetime of fluorescence derived from microbial particles such as Escherichia coli and Bacillus on the order of nanoseconds. The response frequency of a detection circuit including a photomultiplier tube, a photodiode operating in Geiger mode, an integrator, and the like included in the particle detector is about 1 GHz, and the time constant is on the order of microseconds. Therefore, the current output by the detection circuit summing up the number of photons detected the fluorescence derived from nitrogen dioxide, which is weaker but has a longer lifetime than the fluorescence that is derived from the microbial particles with a higher strength but a shorter lifetime. It can happen that time gets bigger.
また、二酸化窒素由来の蛍光スペクトルは、帯域が広く、フラビン由来の蛍光スペクトルと重なる場合がある。そのため、例えば、フラビン由来の蛍光帯域の光の有無のみを検出して、微生物粒子の存在の有無を判定していると、二酸化窒素由来の蛍光を検出したにもかかわらず、微生物粒子が存在するものと誤判定してしまう場合が生じうる。この問題は、検出回路の時定数を短くしても解決できない可能性がある。 Further, the fluorescence spectrum derived from nitrogen dioxide has a wide band and may overlap with the fluorescence spectrum derived from flavin. Therefore, for example, when only the presence / absence of light in the flavin-derived fluorescence band is detected to determine the presence / absence of microbial particles, microbial particles are present despite the detection of nitrogen dioxide-derived fluorescence. It may occur that it is erroneously determined to be a thing. This problem may not be solved even if the time constant of the detection circuit is shortened.
そこで、本発明者は鋭意研究の末、複数の波長において物質が発する蛍光帯域の光の強度を測定すると、ある波長の光の強度に対する他の波長の光の強度の相関が、物質毎に異なることを見出した。例えば、図２は、励起光を照射された表皮ブドウ球菌、枯草菌芽胞、大腸菌、ガラス、及びアルミニウムのそれぞれが発した蛍光帯域の光について、横軸に５３０ｎｍ以上の帯域における波長の光強度を、縦軸に４４０ｎｍ付近の帯域における波長の光強度をプロットしたグラフである。図２に示すように、４４０ｎｍ付近の帯域における波長の光強度に対する５３０ｎｍ以上の帯域における波長の光強度の比は、非生物において小さく、微生物粒子において大きくなる傾向にある。このように、本発明者は、複数の波長毎に物質が発した蛍光帯域の光の強度を測定し、それらの相関をとることで、その物質が検出対象の蛍光粒子であるか否かを判別可能であることを見出した。 Therefore, as a result of diligent research, the present inventor measured the intensity of light in a fluorescent band emitted by a substance at a plurality of wavelengths, and the correlation between the intensity of light at a certain wavelength and the intensity of light at another wavelength differs from substance to substance. I found out. For example, FIG. 2 shows the light intensity of the wavelength in the band of 530 nm or more on the horizontal axis for the light in the fluorescence band emitted by each of Staphylococcus epidermidis, Bacillus subtilis spores, Escherichia coli, glass, and aluminum irradiated with excitation light. It is the graph which plotted the light intensity of the wavelength in the band around 440 nm on the vertical axis. As shown in FIG. 2, the ratio of the light intensity of the wavelength in the band of 530 nm or more to the light intensity of the wavelength in the band near 440 nm tends to be small in the non-living substance and large in the microbial particle. In this way, the inventor measures the intensity of light in the fluorescence band emitted by a substance for each of a plurality of wavelengths and correlates them to determine whether the substance is a fluorescent particle to be detected. It was found that it could be distinguished.
上記本発明者の知見に基づく第１の実施の形態に係る粒子検出装置１は、図３に示すように、流体に励起光を照射する光源１０と、励起光を照射された領域で生じる蛍光帯域の光の強度を少なくとも２つの波長で測定する蛍光強度測定器２と、を備える。光源１０及び蛍光強度測定器２は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）３００に電気的に接続されている。ＣＰＵ３００は、少なくとも２つの波長で測定された光の強度の相対値を算出する相対値算出部３０１を含む。ＣＰＵ３００には、少なくとも２つの波長で測定された、励起光を照射された所定の物質が発する光の強度の相対値を参考値として保存する参考値記憶装置３５１が電気的に接続されている。ＣＰＵ３００は、さらに、相対値算出部３０１が算出した相対値と、参考値記憶装置３５１に保存されている参考値と、を比較し、流体が検出対象の蛍光粒子を含むか否か判定する判定部３０２を含む。 As shown in FIG. 3, the particle detection device 1 according to the first embodiment based on the knowledge of the inventor described above includes a light source 10 that irradiates a fluid with excitation light and fluorescence generated in a region irradiated with the excitation light. A fluorescence intensity measuring device 2 that measures the intensity of light in the band at at least two wavelengths. The light source 10 and the fluorescence intensity measuring device 2 are electrically connected to a central processing unit (CPU) 300. The CPU 300 includes a relative value calculation unit 301 that calculates a relative value of the intensity of light measured at at least two wavelengths. The CPU 300 is electrically connected to a reference value storage device 351 that stores, as a reference value, a relative value of the intensity of light emitted from a predetermined substance irradiated with excitation light, measured at at least two wavelengths. The CPU 300 further compares the relative value calculated by the relative value calculation unit 301 with the reference value stored in the reference value storage device 351, and determines whether or not the fluid includes fluorescent particles to be detected. Part 302 is included.
ここで、「少なくとも２つの波長で測定された光の強度の相対値」とは、例えば、第１の波長における光の強度と、第１の波長とは異なる第２の波長における光の強度と、の比、第１の波長における光の強度と第２の波長における光の強度の差と、第１の波長における光の強度と第２の波長における光の強度の和と、の比、あるいは第１の波長における光の強度と、第２の波長における光の強度と、の差である。 Here, “the relative value of the intensity of light measured at at least two wavelengths” means, for example, the intensity of light at the first wavelength and the intensity of light at a second wavelength different from the first wavelength. The ratio of the light intensity at the first wavelength to the light intensity at the second wavelength and the ratio of the light intensity at the first wavelength to the sum of the light intensity at the second wavelength, or It is the difference between the light intensity at the first wavelength and the light intensity at the second wavelength.
光源１０と、蛍光強度測定器２と、は、筐体３０に設けられている。光源１０には、光源１０に電力を供給する光源駆動電源１１が接続されている。光源駆動電源１１には、光源１０に供給される電力を制御する電源制御装置１２が接続されている。粒子検出装置１は、図１に示したクリーンルーム７０の内部から図３に示す筐体３０の内部に、気体を吸引する第１の吸引装置をさらに備える。第１の吸引装置で吸引された気体は、筐体３０内部の流路のノズル４０の先端から放出される。ノズル４０の先端から放出された気体は、ノズル４０の先端と対向して筐体３０の内部に配置された第２の吸引装置で吸引される。 The light source 10 and the fluorescence intensity measuring device 2 are provided in the housing 30. A light source driving power source 11 that supplies power to the light source 10 is connected to the light source 10. A power source control device 12 that controls the power supplied to the light source 10 is connected to the light source driving power source 11. The particle detector 1 further includes a first suction device that sucks gas from the inside of the clean room 70 shown in FIG. 1 to the inside of the housing 30 shown in FIG. The gas sucked by the first suction device is released from the tip of the nozzle 40 in the flow path inside the housing 30. The gas released from the tip of the nozzle 40 is sucked by a second suction device disposed inside the housing 30 so as to face the tip of the nozzle 40.
光源１０は、ノズル４０の先端から放出され、第２の吸引装置で吸引される気体の気流に向けて、広帯域波長の励起光を照射する。光源１０としては、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）及びレーザが使用可能である。励起光の波長は、例えば２５０ないし５５０ｎｍである。励起光は、可視光であっても、紫外光であってもよい。励起光が可視光である場合、励起光の波長は、例えば４００ないし５５０ｎｍの範囲内であり、例えば４０５ｎｍである。励起光が紫外光である場合、励起光の波長は、例えば３００ないし３８０ｎｍの範囲内であり、例えば３４０ｎｍである。ただし、励起光の波長は、これらに限定されない。 The light source 10 emits excitation light having a broadband wavelength toward a gas stream emitted from the tip of the nozzle 40 and sucked by the second suction device. As the light source 10, for example, a light emitting diode (LED) and a laser can be used. The wavelength of the excitation light is, for example, 250 to 550 nm. The excitation light may be visible light or ultraviolet light. When the excitation light is visible light, the wavelength of the excitation light is, for example, in the range of 400 to 550 nm, for example, 405 nm. When the excitation light is ultraviolet light, the wavelength of the excitation light is, for example, in the range of 300 to 380 nm, for example, 340 nm. However, the wavelength of the excitation light is not limited to these.
ノズル４０から噴出された気流中に細菌等の微生物粒子が含まれる場合、励起光を照射された微生物粒子が、蛍光を発する。また、ノズル４０から噴出された気流中にポリエステル粒子等の非微生物粒子が含まれる場合も、励起光を照射された非微生物粒子が、蛍光を発する。さらには、ノズル４０から噴出された気流中に二酸化窒素（ＮＯ2）を含む窒素酸化物（ＮＯX）、硫黄酸化物（ＳＯX）、オゾンガス（Ｏ3）、酸化アルミ系のガス、アルミ合金、ガラス粉末、並びに大腸菌及びカビ等の異物を除染するための除染ガス等が含まれていると、励起光を照射されたこれらの気体含有物質が蛍光帯域の光を発する。 When microbial particles such as bacteria are included in the airflow ejected from the nozzle 40, the microbial particles irradiated with the excitation light emit fluorescence. In addition, even when non-microbial particles such as polyester particles are included in the air current ejected from the nozzle 40, the non-microbial particles irradiated with the excitation light emit fluorescence. Further, nitrogen oxide (NO x ), sulfur oxide (SO x ), ozone gas (O 3 ), aluminum oxide-based gas, aluminum alloy containing nitrogen dioxide (NO 2 ) in the air stream ejected from the nozzle 40 When a decontamination gas for decontaminating foreign substances such as glass powder and Escherichia coli and mold is contained, these gas-containing substances irradiated with excitation light emit light in the fluorescence band.
蛍光強度測定器２は、検出対象である微生物粒子又は非微生物粒子が発する蛍光帯域の光を検出する。蛍光強度測定器２は、第１の波長における蛍光帯域の光を受光する第１の受光素子２０Ａと、第１の波長とは異なる第２の波長における蛍光帯域の光を受光する第２の受光素子２０Ｂと、を備える。なお、第１の波長とは、帯域を有していてもよい。第２の波長についても同様である。第１の受光素子２０Ａ及び第２の受光素子２０Ｂとしては、フォトダイオード及び光電管等が使用可能であり、光を受光すると、光エネルギーを電気エネルギーに変換する。 The fluorescence intensity measuring device 2 detects light in a fluorescence band emitted by microbial particles or non-microbial particles that are detection targets. The fluorescence intensity measuring device 2 receives a first light receiving element 20A that receives light in the fluorescence band at the first wavelength, and a second light reception that receives light in the fluorescence band at a second wavelength different from the first wavelength. And an element 20B. Note that the first wavelength may have a band. The same applies to the second wavelength. As the first light receiving element 20A and the second light receiving element 20B, a photodiode, a phototube or the like can be used. When receiving light, the light energy is converted into electric energy.
第１の受光素子２０Ａには、第１の受光素子２０Ａで生じた電流を増幅する増幅器２１Ａが接続されている。増幅器２１Ａには、増幅器２１Ａに電力を供給する増幅器電源２２Ａが接続されている。また、増幅器２１Ａには、増幅器２１Ａで増幅された電流を受け取り、第１の受光素子２０Ａが受光した光の強度を算出する光強度算出装置２３Ａが接続されている。光強度算出装置２３Ａには、光強度算出装置２３Ａが算出した光の強度を保存する光強度記憶装置２４Ａが接続されている。 An amplifier 21A that amplifies the current generated in the first light receiving element 20A is connected to the first light receiving element 20A. An amplifier power supply 22A that supplies power to the amplifier 21A is connected to the amplifier 21A. The amplifier 21A is connected to a light intensity calculating device 23A that receives the current amplified by the amplifier 21A and calculates the intensity of the light received by the first light receiving element 20A. The light intensity calculation device 23A is connected to a light intensity storage device 24A that stores the light intensity calculated by the light intensity calculation device 23A.
第２の受光素子２０Ｂには、第２の受光素子２０Ｂで生じた電流を増幅する増幅器２１Ｂが接続されている。増幅器２１Ｂには、増幅器２１Ｂに電力を供給する増幅器電源２２Ｂが接続されている。また、増幅器２１Ｂには、増幅器２１Ｂで増幅された電流を受け取り、第２の受光素子２０Ｂが受光した光の強度を算出する光強度算出装置２３Ｂが接続されている。光強度算出装置２３Ｂには、光強度算出装置２３Ｂが算出した光の強度を保存する光強度記憶装置２４Ｂが接続されている。 An amplifier 21B that amplifies the current generated in the second light receiving element 20B is connected to the second light receiving element 20B. An amplifier power supply 22B that supplies power to the amplifier 21B is connected to the amplifier 21B. The amplifier 21B is connected to a light intensity calculation device 23B that receives the current amplified by the amplifier 21B and calculates the intensity of light received by the second light receiving element 20B. A light intensity storage device 24B that stores the light intensity calculated by the light intensity calculation device 23B is connected to the light intensity calculation device 23B.
以下、蛍光強度測定器２が、第１の受光素子２０Ａを用いて第１の波長における蛍光帯域の光の強度を算出する方法を、図４のフローチャートを用いて説明する。 Hereinafter, a method in which the fluorescence intensity measuring device 2 calculates the intensity of the light in the fluorescence band at the first wavelength using the first light receiving element 20A will be described with reference to the flowchart of FIG.
ステップＳ１０１で、図１に示す粒子検出装置１は、筐体３０の外部から気体の吸引を開始し、図３に示す光源１０が、吸引した気体の気流に対して励起光を照射する。ステップＳ１０２で、蛍光強度測定器２に含まれる光強度算出装置２３Ａは、第１の受光素子２０Ａが検出している第１の波長における蛍光帯域の光の強度の時間変化率を算出する。ステップＳ１０３で、図５に示すように、第１の受光素子２０Ａが検出している蛍光帯域の光の強度の時間変化率ΔＩf／Δｔが所定の閾値Ｄを上回っている場合、ステップＳ１０４に進み、光強度算出装置２３Ａは、励起光を照射された粒子又は物質由来の蛍光帯域の光を実際に検出中であると判定する。蛍光帯域の光の強度の時間変化率ΔＩf／Δｔが所定の閾値Ｄを下回っている場合は、ステップＳ１０１に戻る。 In step S101, the particle detector 1 shown in FIG. 1 starts sucking gas from the outside of the housing 30, and the light source 10 shown in FIG. 3 irradiates the sucked gas stream with excitation light. In step S102, the light intensity calculation device 23A included in the fluorescence intensity measuring device 2 calculates the time change rate of the intensity of the light in the fluorescence band at the first wavelength detected by the first light receiving element 20A. In step S103, as shown in FIG. 5, when the time change rate ΔI f / Δt of the intensity of the light in the fluorescent band detected by the first light receiving element 20A exceeds the predetermined threshold D, the process proceeds to step S104. Proceeding, the light intensity calculation device 23A determines that the light in the fluorescence band derived from the particle or substance irradiated with the excitation light is actually being detected. When the temporal change rate ΔI f / Δt of the light intensity in the fluorescent band is below the predetermined threshold D, the process returns to step S101.
ステップＳ１０５で、光強度算出装置２３Ａは、蛍光帯域の光の強度の時間変化率ΔＩf／Δｔが０以下であるか否かを判定する。図５に示すように、蛍光帯域の光の強度の時間変化率ΔＩf／Δｔが０以下となった場合、光強度算出装置２３Ａは、ステップＳ１０６で、ピークにおける蛍光帯域の光の強度ＩPを検出する。蛍光帯域の光の強度の時間変化率ΔＩf／Δｔが０以下でない場合は、ステップＳ１０４に戻る。 In step S <b> 105, the light intensity calculation device 23 </ b> A determines whether or not the temporal change rate ΔI f / Δt of the light intensity in the fluorescent band is 0 or less. As shown in FIG. 5, when the temporal change rate ΔI f / Δt of the light intensity in the fluorescence band becomes 0 or less, the light intensity calculation device 23A determines the light intensity I P in the fluorescence band at the peak in step S106. Is detected. If the temporal change rate ΔI f / Δt of the light intensity in the fluorescent band is not 0 or less, the process returns to step S104.
ステップＳ１０７で、光強度算出装置２３Ａは、ピークにおける蛍光帯域の光の強度ＩPを蛍光強度測定器２に含まれる光強度記憶装置２４Ａに保存する。ステップＳ１０８で、蛍光強度測定器２は、図５に示すように、蛍光帯域の光の強度の時間変化率ΔＩf／Δｔが０に近似できるか否かを判定する。蛍光帯域の光の強度の時間変化率ΔＩf／Δｔが０に近似できない場合は、０に近似できるまで待機する。０に近似できる場合は、ステップＳ１０９で、光強度算出装置２３Ａは、励起光の照射位置から、粒子又は物質が通過し終えたと判定する。 In step S107, the light intensity calculating unit 23A stores the light intensity I P of the fluorescence band to the light intensity memory 24A contained in the fluorescence intensity measuring instrument 2 at a peak. In step S108, the fluorescence intensity measuring instrument 2 determines whether or not the temporal change rate ΔI f / Δt of the intensity of light in the fluorescence band can be approximated to 0, as shown in FIG. When the time change rate ΔI f / Δt of the light intensity in the fluorescent band cannot be approximated to 0, the process waits until it can be approximated to 0. If it can be approximated to 0, in step S109, the light intensity calculation device 23A determines that particles or substances have passed from the irradiation position of the excitation light.
ステップＳ１１０で、光強度算出装置２３Ａは、粒子又は物質が通過し終えたと判定した後に第１の受光素子２０Ａが検出している第１の波長における蛍光帯域の光の強度をオフセットＣとして測定する。ステップＳ１１１で、光強度算出装置２３Ａは、光強度記憶装置２４Ａに保存したピークにおける蛍光帯域の光の強度ＩPからオフセットＣを引き、ピークにおける蛍光帯域の光の補正された強度ＩPCを算出し、これを第１の波長における蛍光帯域の光の強度として光強度記憶装置２４Ａに保存する。 In step S110, the light intensity calculation device 23A measures, as an offset C, the intensity of light in the fluorescence band at the first wavelength detected by the first light receiving element 20A after determining that the particle or substance has passed. . In step S111, the light intensity calculation device 23A subtracts the offset C from the light intensity I P of the fluorescence band at the peak stored in the light intensity storage unit 24A, calculates the light of the corrected intensity I PC of the fluorescence band at the peak This is stored in the light intensity storage device 24A as the intensity of light in the fluorescence band at the first wavelength.
図３に示す蛍光強度測定器２が、第２の受光素子２０Ｂを用いて第２の波長における蛍光帯域の光の強度を算出し、光強度記憶装置２４Ｂに保存する方法は、上記の方法と同様であるので、説明は省略する。 The fluorescence intensity measuring device 2 shown in FIG. 3 calculates the intensity of light in the fluorescence band at the second wavelength using the second light receiving element 20B and stores it in the light intensity storage device 24B. Since it is the same, description is abbreviate | omitted.
次に、参考値記憶装置３５１に保存されている、少なくとも２つの波長で測定された、励起光を照射された所定の物質が発する光の強度の相対値を参考値として取得する方法を、図６のフローチャートを用いて説明する。なお、第１の実施の形態においては、励起光を照射される所定の物質が、粒子検出装置１が検出対象とする蛍光粒子である所定の微生物粒子である例を説明する。 Next, a method for obtaining, as a reference value, a relative value of the intensity of light emitted from a predetermined substance irradiated with excitation light, which is stored in the reference value storage device 351 and measured at at least two wavelengths. This will be described with reference to the flowchart of FIG. In the first embodiment, an example will be described in which the predetermined substance irradiated with the excitation light is predetermined microbial particles that are fluorescent particles to be detected by the particle detection device 1.
ステップＳ２０１で、蛍光粒子として、所定の微生物粒子を用意する。また、不純物を除去した清浄な気体を用意し、これに微生物粒子を含ませる。ステップＳ２０２で、図３に示した蛍光強度測定器２の電源を入れ、ステップＳ２０３で光源１０から励起光を照射する。次に、ステップＳ２０４で、微生物粒子を含む気体の気流を励起光の焦点に向けて流す。ステップＳ２０５で、蛍光強度測定器２は、第１の受光素子２０Ａを用いて、第１の波長における蛍光強度を測定する。また、ステップＳ２０５と同時にステップＳ２０６で、蛍光強度測定器２は、第２の受光素子２０Ｂを用いて、第２の波長における蛍光強度を測定する。ステップＳ２０５及びステップＳ２０６における蛍光強度の測定方法の詳細は、例えば図４で説明した通りである。 In step S201, predetermined microbial particles are prepared as fluorescent particles. Also, a clean gas from which impurities have been removed is prepared, and microbial particles are included therein. In step S202, the fluorescence intensity measuring device 2 shown in FIG. 3 is turned on, and excitation light is emitted from the light source 10 in step S203. Next, in step S204, a gas stream containing microbial particles is directed toward the focal point of the excitation light. In step S205, the fluorescence intensity measuring device 2 measures the fluorescence intensity at the first wavelength using the first light receiving element 20A. In step S206 simultaneously with step S205, the fluorescence intensity measuring device 2 measures the fluorescence intensity at the second wavelength using the second light receiving element 20B. The details of the fluorescence intensity measurement method in step S205 and step S206 are as described in FIG. 4, for example.
ステップＳ２０７で、蛍光強度測定器２は、微生物粒子由来の、第１の波長における蛍光強度と、第２の波長における蛍光強度と、を光強度記憶装置２４Ａ、２４Ｂに保存する。ステップＳ２０８で、相対値算出部３０１は、第１の波長における蛍光強度の値と、第２の波長における蛍光強度の値と、を光強度記憶装置２４Ａ、２４Ｂから読み出し、例えば、第１の波長における蛍光強度の値を、第２の波長における蛍光強度の値で割って、参考値を算出する。ステップＳ２０９で、相対値算出部３０１は、算出した参考値を参考値記憶装置３５１に保存する。ステップＳ２１０で、相対値算出部３０１は、参考値の算出を終了すべきか否かを判定する。例えば、参考値を複数回取得して平均値を求めることが要求されている場合、相対値算出部３０１は、平均値を求めるために必要な数の参考値を取得したか否かを判定する。平均値を求めるために必要な数の参考値を取得していない場合、ステップＳ２０４に戻る。平均値を求めるために必要な数の参考値を取得した場合、ステップＳ２１１に進む。 In step S207, the fluorescence intensity measuring instrument 2 stores the fluorescence intensity at the first wavelength and the fluorescence intensity at the second wavelength derived from the microorganism particles in the light intensity storage devices 24A and 24B. In step S208, the relative value calculation unit 301 reads the value of the fluorescence intensity at the first wavelength and the value of the fluorescence intensity at the second wavelength from the light intensity storage devices 24A and 24B, for example, the first wavelength. The reference value is calculated by dividing the value of the fluorescence intensity at 1 by the value of the fluorescence intensity at the second wavelength. In step S <b> 209, the relative value calculation unit 301 stores the calculated reference value in the reference value storage device 351. In step S210, the relative value calculation unit 301 determines whether or not the calculation of the reference value should be terminated. For example, when it is requested to obtain a reference value multiple times to obtain an average value, the relative value calculation unit 301 determines whether or not the number of reference values necessary to obtain the average value has been obtained. . If the number of reference values necessary for obtaining the average value has not been acquired, the process returns to step S204. When the number of reference values necessary for obtaining the average value is acquired, the process proceeds to step S211.
ステップＳ２１１で、相対値算出部３０１は、参考値記憶装置３５１から複数の参考値を読み出し、参考値の平均値を算出する。ステップＳ２１２で、相対値算出部３０１は、参考値の標準偏差σを算出する。さらにステップＳ２１２で、相対値算出部３０１は、参考値の標準偏差σに、所定の定数Ｗをかけた値Ｗσを算出する。相対値算出部３０１は、参考値−Ｗσ／２から参考値＋Ｗσ／２の範囲を参考値の等価範囲とし、ステップＳ２１４で参考値記憶装置３５１に保存する。例えば以上の方法により、参考値記憶装置３５１に所定の微生物粒子の参考値ないしは参考値の等価範囲が保存される。 In step S211, the relative value calculation unit 301 reads a plurality of reference values from the reference value storage device 351 and calculates an average value of the reference values. In step S212, the relative value calculation unit 301 calculates the standard deviation σ of the reference value. In step S212, the relative value calculation unit 301 calculates a value Wσ obtained by multiplying the standard deviation σ of the reference value by a predetermined constant W. The relative value calculation unit 301 sets the range of the reference value −Wσ / 2 to the reference value + Wσ / 2 as an equivalent range of the reference value, and stores it in the reference value storage device 351 in step S214. For example, the reference value storage unit 351 stores the reference value of the predetermined microorganism particle or the equivalent range of the reference value by the above method.
図１に示す粒子検出装置１がクリーンルーム７０から含有物質が未知の気体の吸引を開始すると、吸引した気体に対して図３に示す光源１０が励起光を照射し、蛍光強度測定器２が、第１の波長における蛍光帯域の光の強度と、第２の波長における蛍光帯域の光の強度と、を測定し、光強度記憶装置２４Ａ、２４Ｂに保存する。相対値算出部３０１は、第１の波長における光の強度の値を、第２の波長における光の強度の値と、を光強度記憶装置２４Ａ、２４Ｂから読み出す。さらに、相対値算出部３０１は、第１の波長における光の強度の値を、第２の波長における光の強度の値で割って、相対値を算出する。なお、相対値の算出方法は、参考値の算出方法と同じにする。相対値算出部３０１は、算出した相対値を相対値記憶装置３５２に保存する。 When the particle detector 1 shown in FIG. 1 starts sucking a gas whose content is unknown from the clean room 70, the light source 10 shown in FIG. 3 irradiates the sucked gas with excitation light, and the fluorescence intensity measuring device 2 The light intensity in the fluorescence band at the first wavelength and the light intensity in the fluorescence band at the second wavelength are measured and stored in the light intensity storage devices 24A and 24B. The relative value calculation unit 301 reads the light intensity value at the first wavelength and the light intensity value at the second wavelength from the light intensity storage devices 24A and 24B. Further, the relative value calculation unit 301 calculates the relative value by dividing the light intensity value at the first wavelength by the light intensity value at the second wavelength. Note that the relative value calculation method is the same as the reference value calculation method. The relative value calculation unit 301 stores the calculated relative value in the relative value storage device 352.
判定部３０２は、相対値記憶装置３５２から算出された相対値を読み出し、参考値記憶装置３５１から参考値の等価範囲を読み出す。次に、判定部３０２は、算出された相対値が、所定の微生物粒子の参考値の等価範囲に含まれるか否かを判定する。算出された相対値が、所定の微生物粒子の参考値の等価範囲に含まれる場合、判定部３０２は、クリーンルーム７０から吸引した気体が、所定の微生物粒子を含んでいると判定する。算出された相対値が、所定の微生物粒子の参考値の等価範囲に含まれない場合、判定部３０２は、吸引した気体が、所定の微生物粒子を含んでいないと判定する。また、この場合、判定部３０２は、測定された蛍光帯域の光が、検出対象とする所定の微生物粒子以外の物質由来であり、吸引した気体が、所定の微生物粒子以外の蛍光粒子を含んでいると判定してもよい。 The determination unit 302 reads the relative value calculated from the relative value storage device 352 and reads the equivalent range of the reference value from the reference value storage device 351. Next, the determination unit 302 determines whether or not the calculated relative value is included in the equivalent range of the reference value of the predetermined microbial particle. When the calculated relative value is included in the equivalent range of the reference value of the predetermined microbial particle, the determination unit 302 determines that the gas sucked from the clean room 70 includes the predetermined microbial particle. When the calculated relative value is not included in the equivalent range of the reference value of the predetermined microbial particle, the determination unit 302 determines that the sucked gas does not include the predetermined microbial particle. Further, in this case, the determination unit 302 determines that the light in the measured fluorescence band is derived from a substance other than the predetermined microbial particles to be detected, and the sucked gas includes fluorescent particles other than the predetermined microbial particles. It may be determined that
さらに判定部３０２は、算出された相対値が、所定の微生物粒子の参考値の等価範囲に含まれるものの、等価範囲の上限又は下限に近似される場合は、クリーンルーム７０から吸引した気体が、所定の微生物粒子を含んでいると判定するが、判定の確実性は低いと判断してもよい。また、判定部３０２は、算出された相対値が、所定の微生物粒子の参考値の等価範囲に含まれていないものの、等価範囲の上限又は下限に近似される場合は、クリーンルーム７０から吸引した気体が、所定の微生物粒子を含んでいないと判定するが、判定の確実性は低いと判断してもよい。 Furthermore, when the calculated relative value is included in the equivalent range of the reference value of the predetermined microbial particle, but is approximated to the upper limit or the lower limit of the equivalent range, the determination unit 302 determines that the gas sucked from the clean room 70 is the predetermined value. However, it may be determined that the certainty of the determination is low. In addition, when the calculated relative value is not included in the equivalent range of the reference value of the predetermined microbial particle, but is approximated to the upper limit or the lower limit of the equivalent range, the determination unit 302 gas that is sucked from the clean room 70 However, although it is determined that the predetermined microbial particle is not included, it may be determined that the certainty of the determination is low.
判定部３０２は、判定結果を判定結果記憶装置３５３に保存し、また判定結果をディスプレイ装置やプリンター等の出力装置４０１に出力させる。 The determination unit 302 stores the determination result in the determination result storage device 353, and causes the output device 401 such as a display device or a printer to output the determination result.
以上説明した第１の実施の形態に係る粒子検出装置１によれば、検査対象の流体に検出対象とする所定の微生物粒子以外の物質が含まれており、当該物質が励起光を照射されて蛍光帯域の光を発しても、当該物質を検出対象とする微生物粒子として誤検出することを抑制することが可能となる。そのため、第１の実施の形態に係る粒子検出装置１によれば、検出対象とする微生物粒子を正確に検出することが可能となる。 According to the particle detection apparatus 1 according to the first embodiment described above, a substance other than predetermined microbial particles to be detected is included in the fluid to be examined, and the substance is irradiated with excitation light. Even if light in the fluorescent band is emitted, it is possible to suppress erroneous detection of the substance as a microbial particle that is a detection target. Therefore, according to the particle detection apparatus 1 according to the first embodiment, it is possible to accurately detect microbial particles to be detected.
（第１の実施の形態の第１の変形例）
図３に示した蛍光強度測定器２が、第１の受光素子２０Ａを用いて第１の波長における蛍光帯域の光の強度を算出する方法は、図４に示した方法に限られず、例えば図７に示す方法でもよい。
(First modification of the first embodiment)
3 is not limited to the method illustrated in FIG. 4, and the method for calculating the intensity of the light in the fluorescence band at the first wavelength by using the first light receiving element 20 </ b> A is not limited to the method illustrated in FIG. 4. The method shown in FIG.
図７のステップＳ３０１からステップＳ３０８までは、図４のステップＳ１０１からステップＳ１０８までと同様に実施する。ただし、ステップＳ３０７では、光強度算出装置２３Ａは、図８に示す第１のピークにおける蛍光帯域の光の強度ＩP1を蛍光強度測定器２に含まれる光強度記憶装置２４Ａに保存する。ステップＳ３０９で、所定の時間が経過したか否かを判定する。 Steps S301 to S308 in FIG. 7 are performed in the same manner as steps S101 to S108 in FIG. However, in step S307, the light intensity calculation device 23A stores the light intensity I P1 in the fluorescence band at the first peak shown in FIG. 8 in the light intensity storage device 24A included in the fluorescence intensity measuring device 2. In step S309, it is determined whether a predetermined time has elapsed.
ステップＳ３０９で所定の時間が経過した後、ステップＳ３１０で、蛍光強度測定器２は、蛍光帯域の光の強度の時間変化率ΔＩf／Δｔが０に近似できるか否かを判定する。蛍光帯域の光の強度の時間変化率ΔＩf／Δｔが０に近似できない場合は、図８に示すように、２つ目のピークが出現すると判定して、ステップＳ３０２に戻り、ステップＳ３０３ないしステップＳ３０６を実施して、ステップＳ３０７で、光強度算出装置２３Ａは、第２のピークにおける蛍光帯域の光の強度ＩP2を蛍光強度測定器２に含まれる光強度記憶装置２４Ａに保存する。ステップＳ３０２からステップＳ３１０までのループが繰り返された後、ステップＳ３１０で、蛍光帯域の光の強度の時間変化率ΔＩf／Δｔが０に近似できる場合は、光強度算出装置２３Ａは、ステップＳ３１１で、励起光の照射位置から、複数の粒子又は物質が通過し終えたと判定する。 After a predetermined time has elapsed in step S309, in step S310, the fluorescence intensity measuring device 2 determines whether or not the time change rate ΔI f / Δt of the light intensity in the fluorescence band can be approximated to zero. When the temporal change rate ΔI f / Δt of the light intensity in the fluorescence band cannot be approximated to 0, it is determined that the second peak appears as shown in FIG. 8, and the process returns to step S302, and steps S303 to S303 are performed. After performing S306, in step S307, the light intensity calculation device 23A stores the light intensity I P2 in the fluorescence band at the second peak in the light intensity storage device 24A included in the fluorescence intensity measurement device 2. After the loop from step S302 to step S310 is repeated, if the time change rate ΔI f / Δt of the light intensity in the fluorescence band can be approximated to 0 in step S310, the light intensity calculation device 23A determines in step S311. From the irradiation position of the excitation light, it is determined that a plurality of particles or substances have passed.
ステップＳ３１２で、光強度算出装置２３Ａは、複数の粒子又は物質が通過し終えたと判定した後に第１の受光素子２０Ａが検出している第１の波長における蛍光帯域の光の強度をオフセットＣとして測定する。ステップＳ３１３で、光強度算出装置２３Ａは、光強度記憶装置２４Ａに保存した第１のピークにおける蛍光帯域の光の強度ＩP1からオフセットＣを引き、第１のピークにおける蛍光帯域の光の補正された強度ＩP1Cを算出し、これを第１の波長における蛍光帯域の光の強度として光強度記憶装置２４Ａに保存する。 In step S312, the light intensity calculation device 23A sets the intensity of the light in the fluorescence band at the first wavelength detected by the first light receiving element 20A after determining that the plurality of particles or substances have passed as the offset C. taking measurement. In step S313, the light intensity calculation device 23A subtracts the offset C from the light intensity I P1 in the fluorescence band at the first peak stored in the light intensity storage device 24A, and the light in the fluorescence band at the first peak is corrected. The calculated intensity I P1C is stored in the light intensity storage device 24A as the intensity of the light in the fluorescence band at the first wavelength.
またステップＳ３１３で、光強度算出装置２３Ａは、光強度記憶装置２４Ａに保存した第２のピークにおける蛍光帯域の光の強度ＩP2からオフセットＣを引き、第２のピークにおける蛍光帯域の光の補正された強度ＩP2Cを算出し、これも第１の波長における蛍光帯域の光の強度として光強度記憶装置２４Ａに保存する。 In step S313, the light intensity calculation device 23A subtracts the offset C from the light intensity I P2 in the fluorescence band at the second peak stored in the light intensity storage device 24A, and corrects the light in the fluorescence band at the second peak. The calculated intensity I P2C is calculated and stored in the light intensity storage device 24A as the intensity of the light in the fluorescence band at the first wavelength.
以上の方法により、複数の物質のそれぞれのピークにおける光の強度を測定可能である。なお、蛍光強度測定器２が、第２の受光素子２０Ｂを用いて第２の波長における蛍光帯域の光の強度を算出し、光強度記憶装置２４Ｂに保存する方法は、上記の方法と同様であるので、説明は省略する。 By the above method, the light intensity at each peak of a plurality of substances can be measured. The fluorescence intensity measuring device 2 calculates the intensity of the light in the fluorescence band at the second wavelength using the second light receiving element 20B and stores it in the light intensity storage device 24B in the same manner as described above. Since there is, explanation is omitted.
（第１の実施の形態の第２の変形例）
図３に示した蛍光強度測定器２が、第１の受光素子２０Ａを用いて第１の波長における蛍光帯域の光の強度を算出する方法は、例えば図９に示す方法でもよい。
(Second modification of the first embodiment)
For example, the method shown in FIG. 9 may be used by the fluorescence intensity measuring instrument 2 shown in FIG. 3 to calculate the intensity of the light in the fluorescence band at the first wavelength using the first light receiving element 20A.
図９のステップＳ４０１からステップＳ４０３までは、図４のステップＳ１０１からステップＳ１０３までと同様に実施する。図９のステップＳ４０３で、第１の受光素子２０Ａが検出している蛍光帯域の光の強度の時間変化率ΔＩf／Δｔが所定の閾値Ｄを上回っている場合、ステップＳ４０４に進み、光強度算出装置２３Ａは、図１０に示すように、蛍光帯域の光の強度の積分値の計算を開始する。ステップＳ４０５で、光強度算出装置２３Ａは、蛍光帯域の光の強度の積分値の時間変化率が所定の閾値Ｅを下回っているか否かを判定する。積分値の時間変化率が所定の閾値Ｅを下回っていない場合、ステップＳ４０４に戻り、積分値の計算を継続する。 Steps S401 to S403 in FIG. 9 are performed in the same manner as steps S101 to S103 in FIG. If the time change rate ΔI f / Δt of the intensity of the light in the fluorescent band detected by the first light receiving element 20A exceeds the predetermined threshold D in step S403 of FIG. 9, the process proceeds to step S404, where the light intensity is increased. As shown in FIG. 10, the calculation device 23A starts calculating the integrated value of the intensity of light in the fluorescence band. In step S405, the light intensity calculation device 23A determines whether or not the temporal change rate of the integrated value of the light intensity in the fluorescent band is below a predetermined threshold E. If the time change rate of the integrated value is not less than the predetermined threshold E, the process returns to step S404 and the calculation of the integrated value is continued.
ステップＳ４０５で、図１０に示すように、積分値の時間変化率が所定の閾値Ｅを下回っている場合、ステップＳ４０６に進み、積分値の計算を終了し、ステップＳ４０７で積分した光強度を蛍光強度測定器２に含まれる光強度記憶装置２４Ａに保存する。またステップＳ４０８で、光強度算出装置２３Ａは、励起光の照射位置から粒子又は物質が通過し終えたと判定する。 In step S405, as shown in FIG. 10, if the rate of change of the integrated value with time is below a predetermined threshold value E, the process proceeds to step S406, the calculation of the integrated value is terminated, and the light intensity integrated in step S407 is converted into fluorescence. The data is stored in the light intensity storage device 24A included in the intensity measuring device 2. In step S408, the light intensity calculation device 23A determines that particles or substances have passed from the excitation light irradiation position.
ステップＳ４０９で、光強度算出装置２３Ａは、粒子又は物質が通過し終えたと判定した後に第１の受光素子２０Ａが検出している第１の波長における蛍光帯域の光の強度をオフセットＣとして測定する。ステップＳ４１０で、光強度算出装置２３Ａは、光強度記憶装置２４Ａに保存した蛍光帯域の光の強度の積分値から、積分した際のデータ点数をＮとしてオフセットＣにＮをかけた値を引き、補正された蛍光帯域の光の強度の積分値を算出し、これを第１の波長における蛍光帯域の光の強度として光強度記憶装置２４Ａに保存する。 In step S409, the light intensity calculation device 23A measures, as an offset C, the intensity of light in the fluorescence band at the first wavelength detected by the first light receiving element 20A after determining that the particle or substance has passed. . In step S410, the light intensity calculation device 23A subtracts the value obtained by multiplying the offset C by N from the integral value of the intensity of the light in the fluorescence band stored in the light intensity storage device 24A, where N is the number of data points at the time of integration. An integrated value of the corrected fluorescence band light intensity is calculated and stored in the light intensity storage device 24A as the fluorescence band light intensity at the first wavelength.
以上説明した方法によれば、光の強度の積分値を用いるため、光の強度が弱い物質の相対値の算出が容易になる。なお、蛍光強度測定器２が、第２の受光素子２０Ｂを用いて第２の波長における蛍光帯域の光の強度を算出し、光強度記憶装置２４Ｂに保存する方法は、上記の方法と同様であるので、説明は省略する。 According to the method described above, since the integrated value of the light intensity is used, the relative value of the substance having a low light intensity can be easily calculated. The fluorescence intensity measuring device 2 calculates the intensity of the light in the fluorescence band at the second wavelength using the second light receiving element 20B and stores it in the light intensity storage device 24B in the same manner as described above. Since there is, explanation is omitted.
（第１の実施の形態の第３の変形例）
図３に示した蛍光強度測定器２が、第１の受光素子２０Ａを用いて第１の波長における蛍光帯域の光の強度を算出する方法は、例えば図１１に示す方法でもよい。
(Third modification of the first embodiment)
For example, the method shown in FIG. 11 may be used by the fluorescence intensity measuring device 2 shown in FIG. 3 to calculate the intensity of the light in the fluorescence band at the first wavelength using the first light receiving element 20A.
図１１のステップＳ５０１からステップＳ５０７までは、図９のステップＳ４０１からステップＳ４０７までと同様に実施する。ただし、ステップＳ５０７では、光強度算出装置２３Ａは、図１２に示す第１のピークにおける蛍光帯域の光の強度の積分値を蛍光強度測定器２に含まれる光強度記憶装置２４Ａに保存する。 Steps S501 to S507 in FIG. 11 are performed in the same manner as steps S401 to S407 in FIG. However, in step S507, the light intensity calculation device 23A stores the integrated value of the light intensity in the fluorescence band at the first peak shown in FIG. 12 in the light intensity storage device 24A included in the fluorescence intensity measurement device 2.
ステップＳ５０８で、蛍光強度測定器２は、蛍光帯域の光の強度の時間変化率ΔＩf／Δｔが０に近似できるか否かを判定する。蛍光帯域の光の強度の時間変化率ΔＩf／Δｔが０に近似できない場合は、図１２に示すように、２つ目のピークが出現すると判定して、ステップＳ５０２に戻り、ステップＳ５０３ないしステップＳ５０６を実施して、ステップＳ５０７で、光強度算出装置２３Ａは、第２のピークにおける蛍光帯域の光の強度の積分値を蛍光強度測定器２に含まれる光強度記憶装置２４Ａに保存する。ステップＳ５０２からステップＳ５０８までのループが繰り返された後、ステップＳ５０８で、蛍光帯域の光の強度の時間変化率ΔＩf／Δｔが０に近似できる場合は、光強度算出装置２３Ａは、ステップＳ５０９で、励起光の照射位置から、複数の粒子又は物質が通過し終えたと判定する。 In step S508, the fluorescence intensity measuring device 2 determines whether or not the temporal change rate ΔI f / Δt of the light intensity in the fluorescence band can be approximated to zero. When the temporal change rate ΔI f / Δt of the light intensity in the fluorescent band cannot be approximated to 0, it is determined that the second peak appears as shown in FIG. 12, and the process returns to step S502, and steps S503 to S After performing S506, in step S507, the light intensity calculation device 23A stores the integrated value of the light intensity in the fluorescence band at the second peak in the light intensity storage device 24A included in the fluorescence intensity measurement device 2. After the loop from step S502 to step S508 is repeated, if the time change rate ΔI f / Δt of the light intensity in the fluorescence band can be approximated to 0 in step S508, the light intensity calculation device 23A determines in step S509. From the irradiation position of the excitation light, it is determined that a plurality of particles or substances have passed.
ステップＳ５１０で、光強度算出装置２３Ａは、例えば第１のピークを測定後、第１の受光素子２０Ａが検出していた第１の波長における蛍光帯域の光の強度をオフセットＣ1として特定し、第２のピークを測定後、第１の受光素子２０Ａが検出していた第１の波長における蛍光帯域の光の強度をオフセットＣ2として特定する。さらに光強度算出装置２３Ａは、オフセットＣ1に第１のピークを積分した際のデータ点数Ｎ1をかけた値を算出し、オフセットＣ2に第２のピークを積分した際のデータ点数Ｎ2をかけた値を算出する。 In step S510, the light intensity calculation device 23A specifies, for example, the intensity of the light in the fluorescence band at the first wavelength detected by the first light receiving element 20A as the offset C 1 after measuring the first peak, after measuring the second peak, to specify the intensity of light of a fluorescent band of the first wavelength by the first light receiving element 20A has been detected as an offset C 2. Further light intensity calculating unit 23A calculates a value obtained by multiplying the number of data points N 1 produced by integrating the first peak to the offset C 1, data points produced by integrating the second peak to the offset C 2 N 2 The value multiplied by is calculated.
ステップＳ５１１で、光強度算出装置２３Ａは、光強度記憶装置２４Ａに保存した第１のピークにおける蛍光帯域の光の強度の積分値から、オフセットＣ1にＮ1をかけた値を引き、蛍光帯域の光の強度の補正された積分値を算出し、これを第１の波長における蛍光帯域の光の強度として光強度記憶装置２４Ａに保存する。また、光強度算出装置２３Ａは、光強度記憶装置２４Ａに保存した第２のピークにおける蛍光帯域の光の強度の積分値から、オフセットＣ2にＮ2をかけた値を引き、蛍光帯域の光の強度の補正された積分値を算出し、これも第１の波長における蛍光帯域の光の強度として光強度記憶装置２４Ａに保存する。 In step S511, the light intensity calculation device 23A subtracts the value obtained by multiplying the offset C 1 by N 1 from the integrated value of the light intensity in the fluorescence band at the first peak stored in the light intensity storage device 24A. The integrated value with the corrected light intensity is calculated and stored in the light intensity storage device 24A as the light intensity of the fluorescence band at the first wavelength. Further, the light intensity calculation device 23A subtracts the value obtained by multiplying the offset C 2 by N 2 from the integrated value of the light intensity in the fluorescence band at the second peak stored in the light intensity storage device 24A, thereby obtaining the light in the fluorescence band. Is calculated, and this is also stored in the light intensity storage device 24A as the intensity of the light in the fluorescence band at the first wavelength.
以上説明した方法によれば、光の強度の積分値を用いるため、光の強度が弱い物質の相対値の算出が容易になる。また、複数の物質のそれぞれのピークにおける光の強度が測定可能となる。なお、蛍光強度測定器２が、第２の受光素子２０Ｂを用いて第２の波長における蛍光帯域の光の強度を算出し、光強度記憶装置２４Ｂに保存する方法は、上記の方法と同様であるので、説明は省略する。 According to the method described above, since the integrated value of the light intensity is used, the relative value of the substance having a low light intensity can be easily calculated. In addition, the intensity of light at each peak of a plurality of substances can be measured. The fluorescence intensity measuring device 2 calculates the intensity of the light in the fluorescence band at the second wavelength using the second light receiving element 20B and stores it in the light intensity storage device 24B in the same manner as described above. Since there is, explanation is omitted.
（第２の実施の形態）
第１の実施の形態では、図３に示す参考値記憶装置３５１に所定の微生物粒子の参考値が保存されている例を説明した。これに対し、参考値記憶装置３５１には所定の非微生物粒子の参考値が保存されていてもよい。所定の非微生物粒子の参考値は、図６のステップＳ２０１で、不純物を除去した清浄な気体を用意し、これに非微生物粒子を含ませることにより得られる。
(Second Embodiment)
In the first embodiment, the example in which the reference value of the predetermined microbial particle is stored in the reference value storage device 351 illustrated in FIG. 3 has been described. On the other hand, the reference value storage device 351 may store reference values of predetermined non-microbial particles. The reference value of the predetermined non-microbial particle is obtained by preparing a clean gas from which impurities are removed and including the non-microbial particle in step S201 in FIG.
この場合、判定部３０２は、検査対象の気体を測定することにより算出された相対値が、所定の非微生物粒子の参考値の等価範囲に含まれるか否かを判定する。算出された相対値が、所定の非微生物粒子の参考値の等価範囲に含まれる場合、判定部３０２は、検査対象の気体が、所定の非微生物粒子を含んでいると判定する。算出された相対値が、所定の非微生物粒子の参考値の等価範囲に含まれない場合、判定部３０２は、検査対象の気体が、所定の非微生物粒子を含んでいないと判定する。また、この場合、判定部３０２は、検査対象の気体が、所定の非微生物粒子以外の蛍光粒子を含んでいると判定してもよい。 In this case, the determination unit 302 determines whether or not the relative value calculated by measuring the gas to be inspected is included in the equivalent range of the reference value of the predetermined non-microbial particle. When the calculated relative value is included in the equivalent range of the reference value of the predetermined non-microbial particle, the determination unit 302 determines that the gas to be inspected includes the predetermined non-microbial particle. When the calculated relative value is not included in the equivalent range of the reference value of the predetermined non-microbial particle, the determination unit 302 determines that the gas to be inspected does not include the predetermined non-microbial particle. In this case, the determination unit 302 may determine that the gas to be inspected contains fluorescent particles other than predetermined non-microbial particles.
さらに判定部３０２は、算出された相対値が、所定の非微生物粒子の参考値の等価範囲に含まれるものの、等価範囲の上限又は下限に近似される場合は、検査対象の気体が、所定の非微生物粒子を含んでいると判定するが、判定の確実性は低いと判断してもよい。また、判定部３０２は、算出された相対値が、所定の非微生物粒子の参考値の等価範囲に含まれていないものの、等価範囲の上限又は下限に近似される場合は、検査対象の気体が、所定の非微生物粒子を含んでいないと判定するが、判定の確実性は低いと判断してもよい。 Furthermore, when the calculated relative value is included in the equivalent range of the reference value of the predetermined non-microbial particle, but is approximated to the upper limit or the lower limit of the equivalent range, the gas to be inspected is Although it is determined that it contains non-microbial particles, it may be determined that the certainty of the determination is low. In addition, when the calculated relative value is not included in the equivalent range of the reference value of the predetermined non-microbial particle, but is approximated to the upper limit or the lower limit of the equivalent range, the determination unit 302 determines that the gas to be inspected is Although it is determined that the predetermined non-microbial particle is not included, it may be determined that the certainty of the determination is low.
（第３の実施の形態）
参考値記憶装置３５１には、二酸化窒素（ＮＯ2）を含む窒素酸化物（ＮＯX）、硫黄酸化物（ＳＯX）、オゾンガス（Ｏ3）、酸化アルミ系のガス、アルミ合金、ガラス粉末、並びに大腸菌及びカビ等の異物を除染するための除染ガス等の気体含有物質の参考値が保存されていてもよい。所定の気体含有物質の参考値は、図６のステップＳ２０１で、例えば気体をフィルタでろ過してミー散乱を起こす程度の粒子を気体から除去し、二酸化窒素（ＮＯ2）等を気体に残すことで得られる。
(Third embodiment)
The reference value storage device 351 includes nitrogen oxide (NO x ) containing nitrogen dioxide (NO 2 ), sulfur oxide (SO x ), ozone gas (O 3 ), aluminum oxide-based gas, aluminum alloy, glass powder, In addition, reference values of gas-containing substances such as decontamination gas for decontaminating foreign substances such as Escherichia coli and mold may be stored. The reference value of the predetermined gas-containing substance is that in step S201 in FIG. 6, for example, particles that cause Mie scattering are removed from the gas by filtering the gas with a filter, and nitrogen dioxide (NO 2 ) or the like is left in the gas. It is obtained by.
この場合、判定部３０２は、検査対象の気体から算出された相対値が、所定の気体含有物質の参考値の等価範囲に含まれるか否かを判定する。算出された相対値が、所定の気体含有物質の参考値の等価範囲に含まれる場合、判定部３０２は、測定された蛍光帯域の光が、所定の気体含有物質由来であり、検査対象の気体が、所定の気体含有物質を含んでいると判定する。算出された相対値が、所定の気体含有物質の参考値の等価範囲に含まれない場合、判定部３０２は、検査対象の気体が、所定の気体含有物質を含んでいないと判定する。また、この場合、判定部３０２は、検査対象の気体が、所定の気体含有物質以外の蛍光粒子、あるいは検出対象の蛍光粒子を含んでいると判定してもよい。 In this case, the determination unit 302 determines whether or not the relative value calculated from the gas to be inspected is included in the equivalent range of the reference value of the predetermined gas-containing substance. When the calculated relative value is included in the equivalent range of the reference value of the predetermined gas-containing substance, the determination unit 302 determines that the measured fluorescence band light is derived from the predetermined gas-containing substance and the gas to be inspected Is determined to contain a predetermined gas-containing substance. When the calculated relative value is not included in the equivalent range of the reference value of the predetermined gas-containing substance, the determination unit 302 determines that the gas to be inspected does not include the predetermined gas-containing substance. In this case, the determination unit 302 may determine that the inspection target gas includes fluorescent particles other than the predetermined gas-containing substance or detection target fluorescent particles.
さらに判定部３０２は、算出された相対値が、所定の気体含有物質の参考値の等価範囲に含まれるものの、等価範囲の上限又は下限に近似される場合は、検査対象の気体が、所定の気体含有物質を含んでいると判定するが、判定の確実性は低いと判断してもよい。また、判定部３０２は、算出された相対値が、所定の気体含有物質の参考値の等価範囲に含まれていないものの、等価範囲の上限又は下限に近似される場合は、検査対象の気体が、所定の気体含有物質を含んでいないと判定するが、判定の確実性は低いと判断してもよい。 Furthermore, when the calculated relative value is included in the equivalent range of the reference value of the predetermined gas-containing substance, but is approximated to the upper limit or the lower limit of the equivalent range, the determination unit 302 determines that the gas to be inspected is a predetermined value. Although it is determined that the gas-containing substance is included, it may be determined that the certainty of the determination is low. In addition, when the calculated relative value is not included in the equivalent range of the reference value of the predetermined gas-containing substance but is approximated to the upper limit or the lower limit of the equivalent range, the determination unit 302 determines that the gas to be inspected is Although it is determined that the predetermined gas-containing substance is not included, it may be determined that the certainty of the determination is low.
（その他の実施の形態）
上記のように本発明を実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす記述及び図面はこの発明を限定するものであると理解するべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかになるはずである。例えば、実施の形態に係る粒子検出装置１が配置される場所は、クリーンルームに限られない。また、実施の形態においては、第１の波長における光強度と、第２の波長における光強度と、を測定し、相対値を算出する方法を示したが、３つ以上の波長における光強度を測定し、それらの相対値を算出してもよい。このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を包含するということを理解すべきである。
(Other embodiments)
Although the present invention has been described by the embodiments as described above, it should not be understood that the description and drawings constituting a part of this disclosure limit the present invention. From this disclosure, various alternative embodiments, examples and operational techniques should be apparent to those skilled in the art. For example, the place where the particle detection device 1 according to the embodiment is arranged is not limited to a clean room. In the embodiment, the method of measuring the light intensity at the first wavelength and the light intensity at the second wavelength and calculating the relative value is shown. However, the light intensity at three or more wavelengths is calculated. You may measure and calculate the relative value of them. Thus, it should be understood that the present invention includes various embodiments and the like not described herein.
１ 粒子検出装置
２ 蛍光強度測定器
１０ 光源
１１ 光源駆動電源
１２ 電源制御装置
２０Ａ 第１の受光素子
２０Ｂ 第２の受光素子
２１Ａ、２１Ｂ 増幅器
２２Ａ、２２Ｂ 増幅器電源
２３Ａ、２３Ｂ 光強度算出装置
２４Ａ、２４Ｂ 光強度記憶装置
３０ 筐体
４０ ノズル
７０ クリーンルーム
７１ ダクト
７２ 噴き出し口
８１ 生産ライン
３０１ 相対値算出部
３０２ 判定部
３５１ 参考値記憶装置
３５２ 相対値記憶装置
３５３ 判定結果記憶装置
４０１ 出力装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Particle | grain detection apparatus 2 Fluorescence intensity measuring device 10 Light source 11 Light source drive power supply 12 Power supply control apparatus 20A 1st light receiving element 20B 2nd light receiving element 21A, 21B Amplifier 22A, 22B Amplifier power supply 23A, 23B Light intensity calculation apparatus 24A, 24B Light intensity storage device 30 Housing 40 Nozzle 70 Clean room 71 Duct 72 Ejection port 81 Production line 301 Relative value calculation unit 302 Determination unit 351 Reference value storage device 352 Relative value storage device 353 Determination result storage device 401 Output device
一般的に、二酸化窒素等の気体含有物質由来の蛍光の強度は、微生物粒子由来の蛍光の強度より弱い。しかし、二酸化窒素由来の蛍光の寿命は、大気圧に依存するものの、マイクロ秒オーダーであり、ナノ秒オーダーの大腸菌及びバチルス菌等の微生物粒子由来の蛍光の寿命よりも長い。粒子検出装置に含まれる光電子増倍管やガイガーモードで動作するフォトダイオード、及び積分器等を備える検出回路の応答周波数は１ＭＨｚ程度であり、時定数はマイクロ秒オーダーである。そのため、検出回路がフォトン数を積算して出力する電流は、強度は強いが寿命の短い微生物粒子由来の蛍光を検出したときよりも、強度は弱いが寿命の長い二酸化窒素由来の蛍光を検出したときのほうが大きくなってしまうということが起こりうる。
In general, the intensity of fluorescence derived from a gas-containing substance such as nitrogen dioxide is weaker than the intensity of fluorescence derived from microbial particles. However, although the lifetime of fluorescence derived from nitrogen dioxide depends on atmospheric pressure, it is on the order of microseconds, and is longer than the lifetime of fluorescence derived from microbial particles such as Escherichia coli and Bacillus on the order of nanoseconds. Response frequency detection circuit comprising a photodiode, and an integrator or the like operating in photomultiplier tubes and Geiger mode included in the particle detector is about 1 M Hz, the time constant is the order of microseconds. Therefore, the current output by the detection circuit summing up the number of photons detected the fluorescence derived from nitrogen dioxide, which is weaker but has a longer lifetime than the fluorescence that is derived from the microbial particles with a higher strength but a shorter lifetime. It can happen that time gets bigger.
Claims (22)
前記励起光を照射された領域で生じる蛍光帯域の光の強度を少なくとも２つの波長で測定する蛍光強度測定器と、
前記少なくとも２つの波長で測定された光の強度の相対値を算出する相対値算出部と、
前記少なくとも２つの波長で測定された、前記励起光を照射された所定の物質が発する光の強度の相対値を参考値として保存する参考値記憶装置と、
前記算出された相対値と前記参考値を比較し、前記流体が検出対象の蛍光粒子を含むか否か判定する判定部と、
を備える、粒子検出装置。 A light source that irradiates the fluid with excitation light;
A fluorescence intensity measuring device that measures the intensity of light in the fluorescence band generated in the region irradiated with the excitation light at at least two wavelengths;
A relative value calculation unit for calculating a relative value of the intensity of light measured at the at least two wavelengths;
A reference value storage device for storing, as a reference value, a relative value of the intensity of light emitted from the predetermined substance irradiated with the excitation light, measured at the at least two wavelengths;
A determination unit that compares the calculated relative value with the reference value and determines whether the fluid includes a fluorescent particle to be detected;
A particle detector.
前記励起光を照射された領域で生じる蛍光帯域の光の強度を少なくとも２つの波長で測定することと、
前記少なくとも２つの波長で測定された光の強度の相対値を算出することと、
前記少なくとも２つの波長で測定された、前記励起光を照射された所定の物質が発する光の強度の相対値を参考値として用意することと、
前記算出された相対値と前記参考値を比較し、前記流体が検出対象の蛍光粒子を含むか否か判定することと、
を含む、粒子の検出方法。 Irradiating the fluid with excitation light;
Measuring the intensity of light in the fluorescent band generated in the region irradiated with the excitation light at at least two wavelengths;
Calculating a relative value of the intensity of light measured at the at least two wavelengths;
Preparing a relative value of the intensity of light emitted by the predetermined substance irradiated with the excitation light, measured at the at least two wavelengths, as a reference value;
Comparing the calculated relative value and the reference value to determine whether the fluid contains fluorescent particles to be detected;
A method for detecting particles, comprising:
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Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07280951A (en) * | 1994-04-14 | 1995-10-27 | Omron Corp | Reflection type optical sensor |
| JPH1114112A (en) * | 1997-06-20 | 1999-01-22 | Sanpo Denki Kk | Method and apparatus for estimating cleanliness performance of ar in clean room, and readable record medium including program recorded therein |
| JP2003139707A (en) * | 2001-11-05 | 2003-05-14 | Japan Science & Technology Corp | Method for measuring concentration of nitrogen dioxide in atmosphere by single wave length laser induced fluorescence method and device for measuring concentration of nitrogen dioxide by using it |
| JP2005337885A (en) * | 2004-05-27 | 2005-12-08 | Hitachi Ltd | Deterioration diagnosis method and diagnosis device by fluorescence measurement |
| JP2007532713A (en) * | 2004-04-08 | 2007-11-15 | アクゾ ノーベル エヌ．ブイ． | Detergent composition |
| JP2009534493A (en) * | 2006-04-20 | 2009-09-24 | ヘンケル・アクチェンゲゼルシャフト・ウント・コムパニー・コマンディットゲゼルシャフト・アウフ・アクチェン | Granules of sensitive laundry detergents or detergent-containing substances |
| US20100165341A1 (en) * | 2008-12-18 | 2010-07-01 | Biovigilant Systems, Inc. | Compact Detector For Simultaneous Particle Size And Fluorescence Detection |
| JP2012088304A (en) * | 2010-09-24 | 2012-05-10 | Shin Nippon Air Technol Co Ltd | Viable particle evaluation device and viable particle evaluation method |
| JP2012086105A (en) * | 2010-10-15 | 2012-05-10 | Kurita Water Ind Ltd | Method for treating acidic gas |
| JP2013217805A (en) * | 2012-04-10 | 2013-10-24 | Azbil Corp | Position recording system of particle measuring apparatus and position recording method of particle measuring apparatus |
-
2013
- 2013-11-21 JP JP2013241330A patent/JP6316573B2/en active Active
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07280951A (en) * | 1994-04-14 | 1995-10-27 | Omron Corp | Reflection type optical sensor |
| JPH1114112A (en) * | 1997-06-20 | 1999-01-22 | Sanpo Denki Kk | Method and apparatus for estimating cleanliness performance of ar in clean room, and readable record medium including program recorded therein |
| JP2003139707A (en) * | 2001-11-05 | 2003-05-14 | Japan Science & Technology Corp | Method for measuring concentration of nitrogen dioxide in atmosphere by single wave length laser induced fluorescence method and device for measuring concentration of nitrogen dioxide by using it |
| JP2007532713A (en) * | 2004-04-08 | 2007-11-15 | アクゾ ノーベル エヌ．ブイ． | Detergent composition |
| JP2005337885A (en) * | 2004-05-27 | 2005-12-08 | Hitachi Ltd | Deterioration diagnosis method and diagnosis device by fluorescence measurement |
| JP2009534493A (en) * | 2006-04-20 | 2009-09-24 | ヘンケル・アクチェンゲゼルシャフト・ウント・コムパニー・コマンディットゲゼルシャフト・アウフ・アクチェン | Granules of sensitive laundry detergents or detergent-containing substances |
| US20100165341A1 (en) * | 2008-12-18 | 2010-07-01 | Biovigilant Systems, Inc. | Compact Detector For Simultaneous Particle Size And Fluorescence Detection |
| JP2012513031A (en) * | 2008-12-18 | 2012-06-07 | バイオビジラント システムズ，インコーポレイテッド | Compact detector for simultaneous detection of particle size and fluorescence |
| JP2012088304A (en) * | 2010-09-24 | 2012-05-10 | Shin Nippon Air Technol Co Ltd | Viable particle evaluation device and viable particle evaluation method |
| JP2012086105A (en) * | 2010-10-15 | 2012-05-10 | Kurita Water Ind Ltd | Method for treating acidic gas |
| JP2013217805A (en) * | 2012-04-10 | 2013-10-24 | Azbil Corp | Position recording system of particle measuring apparatus and position recording method of particle measuring apparatus |
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