JP2015121443A - 粒子検出装置及び粒子の検出方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1に示すように、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。
第1の実施の形態では、励起光のビーム断面における光強度が一様である場合を説明したが、励起光はガウシアンビームであってもよい。図19(a)は、励起光がガウシアンビームである場合に、粒子1つのみが励起光のビーム断面を通過したときに図2に示す散乱光受光素子50が受光する散乱光の強度の時間変化を示している。図19(b)は、粒子2つが励起光のビーム断面を通過し、散乱光どうしが減殺的に干渉したときに図2に示す散乱光受光素子50が受光する散乱光の強度の時間変化を示している。図19(c)は、粒子2つが励起光のビーム断面を通過し、散乱光どうしが増加的に干渉したときに図2に示す散乱光受光素子50が受光する散乱光の強度の時間変化を示している。
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、粒子検出装置1の光学系は、図3に限られない。例えば、図31に示すように、蛍光受光素子20Aの前にコリメートレンズ63Aを配置し、蛍光受光素子20Bの前にコリメートレンズ63Bを配置し、散乱光受光素子50の前にコリメートレンズ65を配置してもよい。あるいは、図32に示すように、蛍光受光素子20Aの前にコリメートレンズ63A及び集光レンズ64Aを配置し、蛍光受光素子20Bの前にコリメートレンズ63B及び集光レンズ64Bを配置し、散乱光受光素子50の前にコリメートレンズ65及び集光レンズ66を配置してもよい。またあるいは、図33に示すように、蛍光受光素子20Aの前に集光レンズ67Aを配置し、蛍光受光素子20Bの前に集光レンズ67Bを配置し、散乱光受光素子50の前に集光レンズ68を配置してもよい。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。
2 蛍光測定器
5 散乱光測定器
10 光源
11 光源駆動電源
12 電源制御装置
20A、20B 蛍光受光素子
21A、21B 増幅器
22A、22B 増幅器電源
23A、23B 蛍光強度算出装置
24A、24B 蛍光強度記憶装置
30 筐体
40A、40B ノズル
50 散乱光受光素子
51 増幅器
52 増幅器電源
53 散乱光強度算出装置
54 散乱光強度記憶装置
61 変換レンズ
63A、63B、65 コリメートレンズ
64A、64B 集光レンズ
66、67A、67B、68 集光レンズ
69 ビームストップ
70 クリーンルーム
71 ダクト
72 吹き出し口
81 生産ライン
301 干渉状態判定部
302 粒子計数部
351 データ記憶装置
352 結果記憶装置
401 出力装置
Claims (24)
- 複数の粒子を含む流体に励起光を照射する光源と、
前記励起光を照射された領域で生じる蛍光を少なくとも2つの波長で測定する蛍光測定器と、
前記励起光を照射された領域で生じる散乱光を測定する散乱光測定器と、
前記測定された散乱光が増加的干渉を起こしているか、減殺的干渉を起こしているかを判定する干渉状態判定部と、
前記測定された散乱光の干渉状態に応じて、前記複数の粒子を計数し、かつ前記測定された蛍光の波長に基づいて、前記複数の粒子のうち検出対象とする蛍光粒子を計数する粒子計数部と、
を備える、粒子検出装置。 - 前記測定された蛍光の波長が、予め取得された前記検出対象とする蛍光粒子が発する蛍光の波長と同じである場合は、前記蛍光を発した粒子が前記検出対象とする蛍光粒子であると前記粒子計数部が判定する、請求項1に記載の粒子検出装置。
- 前記測定された蛍光の波長が、予め取得された前記検出対象とする蛍光粒子が発する蛍光の波長と異なる場合は、前記蛍光を発した粒子が前記検出対象とする蛍光粒子とは異なると前記粒子計数部が判定する、請求項1又は2に記載の粒子検出装置。
- 前記測定された散乱光が増加的干渉を起こしており、散乱光と蛍光が測定された時間の長さが実質的に等しい場合、前記複数の粒子の全てが蛍光粒子であると前記粒子計数部が判定する、請求項1ないし3のいずれか1項に記載の粒子検出装置。
- 前記測定された散乱光が増加的干渉を起こしており、散乱光と蛍光が測定された時間の長さが異なる場合、前記複数の粒子の一部が蛍光粒子であると前記粒子計数部が判定する、請求項1ないし4のいずれか1項に記載の粒子検出装置。
- 前記測定された散乱光が増加的干渉を起こしており、蛍光が測定されなかった場合、前記複数の粒子の全てが非蛍光粒子であると前記粒子計数部が判定する、請求項1ないし5のいずれか1項に記載の粒子検出装置。
- 減殺的干渉により前記散乱光のピークが複数回測定され、蛍光の測定開始時点と最初の散乱光の測定開始時点が実質的に同じであり、蛍光の測定終了時点と最後の散乱光の測定終了時点が実質的に同じである場合、前記複数の粒子の全てが蛍光粒子であると前記粒子計数部が判定する、請求項1ないし6のいずれか1項に記載の粒子検出装置。
- 減殺的干渉により前記散乱光のピークが複数回測定され、蛍光の測定開始時点と最初の散乱光の測定開始時点が異なるか、蛍光の測定終了時点と最後の散乱光の測定終了時点が異なる場合、前記複数の粒子の一部が蛍光粒子であると前記粒子計数部が判定する、請求項1ないし7のいずれか1項に記載の粒子検出装置。
- 減殺的干渉により前記散乱光のピークが複数回測定され、蛍光が測定されなかった場合、前記複数の粒子の全てが非蛍光粒子であると前記粒子計数部が判定する、請求項1ないし8のいずれか1項に記載の粒子検出装置。
- 所定の時間にわたって散乱光が測定され、前記散乱光の強度の時間変化が所定未満であった場合、前記測定された散乱光が干渉を起こしていないと前記干渉状態判定部が判定する、請求項1ないし9のいずれか1項に記載の粒子検出装置。
- 所定の時間にわたって散乱光が測定され、前記散乱光の強度の時間変化が所定以上であった場合、前記測定された散乱光が増加的干渉を起こしていると前記干渉状態判定部が判定する、請求項1ないし10のいずれか1項に記載の粒子検出装置。
- 所定の時間内に複数回散乱光のピークが測定された場合、前記測定された散乱光が減殺的干渉を起こしていると前記干渉状態判定部が判定する、請求項1ないし11のいずれか1項に記載の粒子検出装置。
- 複数の粒子を含む流体に励起光を照射することと、
前記励起光を照射された領域で生じる蛍光を少なくとも2つの波長で測定することと、
前記励起光を照射された領域で生じる散乱光を測定することと、
前記測定された散乱光が増加的干渉を起こしているか、減殺的干渉を起こしているかを判定することと、
前記測定された散乱光の干渉状態に応じて、前記複数の粒子を計数し、かつ前記測定された蛍光の波長に基づいて、前記複数の粒子のうち検出対象とする蛍光粒子を計数することと、
を含む、粒子の検出方法。 - 前記測定された蛍光の波長が、予め取得された前記検出対象とする蛍光粒子が発する蛍光の波長と同じである場合は、前記蛍光を発した粒子が前記検出対象とする蛍光粒子であると判定する、請求項13に記載の粒子の検出方法。
- 前記測定された蛍光の波長が、予め取得された前記検出対象とする蛍光粒子が発する蛍光の波長と異なる場合は、前記蛍光を発した粒子が前記検出対象とする蛍光粒子とは異なると判定する、請求項13又は14に記載の粒子の検出方法。
- 前記測定された散乱光が増加的干渉を起こしており、散乱光と蛍光が測定された時間の長さが実質的に等しい場合、前記複数の粒子の全てが蛍光粒子であると判定する、請求項13ないし15のいずれか1項に記載の粒子の検出方法。
- 前記測定された散乱光が増加的干渉を起こしており、散乱光と蛍光が測定された時間の長さが異なる場合、前記複数の粒子の一部が蛍光粒子であると判定する、請求項13ないし16のいずれか1項に記載の粒子の検出方法。
- 前記測定された散乱光が増加的干渉を起こしており、蛍光が測定されなかった場合、前記複数の粒子の全てが非蛍光粒子であると判定する、請求項13ないし17のいずれか1項に記載の粒子の検出方法。
- 減殺的干渉により前記散乱光のピークが複数回測定され、蛍光の測定開始時点と最初の散乱光の測定開始時点が実質的に同じであり、蛍光の測定終了時点と最後の散乱光の測定終了時点が実質的に同じである場合、前記複数の粒子の全てが蛍光粒子であると判定する、請求項13ないし18のいずれか1項に記載の粒子の検出方法。
- 減殺的干渉により前記散乱光のピークが複数回測定され、蛍光の測定開始時点と最初の散乱光の測定開始時点が異なるか、蛍光の測定終了時点と最後の散乱光の測定終了時点が異なる場合、前記複数の粒子の一部が蛍光粒子であると判定する、請求項13ないし19のいずれか1項に記載の粒子の検出方法。
- 減殺的干渉により前記散乱光のピークが複数回測定され、蛍光が測定されなかった場合、前記複数の粒子の全てが非蛍光粒子であると判定する、請求項13ないし20のいずれか1項に記載の粒子の検出方法。
- 所定の時間にわたって散乱光が測定され、前記散乱光の強度の時間変化が所定未満であった場合、前記測定された散乱光が干渉を起こしていないと判定する、請求項13ないし21のいずれか1項に記載の粒子の検出方法。
- 所定の時間にわたって散乱光が測定され、前記散乱光の強度の時間変化が所定以上であった場合、前記測定された散乱光が増加的干渉を起こしていると判定する、請求項13ないし22のいずれか1項に記載の粒子の検出方法。
- 所定の時間内に複数回散乱光のピークが測定された場合、前記測定された散乱光が減殺的干渉を起こしていると判定する、請求項13ないし23のいずれか1項に記載の粒子の検出方法。
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