JP5171344B2 - パーティクル検出システム、パーティクル検出方法及びプログラム - Google Patents

パーティクル検出システム、パーティクル検出方法及びプログラム Download PDF

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本発明は、計測対象となる気体中のパーティクルを検出するパーティクル検出システム、パーティクル検出方法及びプログラムに関する。
半導体デバイス、例えば、超ＬＳＩ（Large Scale Integrated circuit）では、その表面に粒子状異物（以下「パーティクル」という）が付着した場合、回路が短絡する等して、当該半導体デバイスが機能しない虞がある。そのため、ウエハから半導体デバイスを製造する製造ラインにおいては、気体中にパーティクルが存在しているか否かの検査を行う必要がある。パーティクルの検査装置としては、ウエハ上のパーティクルにレーザ光を照射し、その散乱光を分析することによりパーティクルの数及びサイズを検出するＯＰＣ（Optical Particle Counter）が知られている（例えば特許文献１参照）。
また、パーティクルを核として、飽和したアルコールをパーティクルに凝縮し、凝縮成長したパーティクルにレーザ光を照射し、その散乱光を分析することでパーティクルの数を計数するＣＰＣ(Condensation Particle Counter)が知られている（例えば、特許文献２参照）。また、ＣＰＣはパーティクルのサイズを検出できないところ、ＣＰＣの前段に静電分級器を設けることで、そのサイズをも検出している。
特開平５−３４０８８５号公報 特開２００７−２４８２２９号公報
しかしながら、特許文献１に記載のＯＰＣは５０ｎｍ以下の微小なパーティクルに対しては散乱強度が十分でない。また、ＣＰＣの前段に静電分級器を設けることによりパーティクルを計数することは可能であるが、計測対象外となるパーティクルが多く効率が悪いという問題があった。特に半導体製造ラインにおいてはパーティクル濃度が自動車排気ガス等と比較し、低いことから静電分級器では計数が困難という問題もあった。なお、特許文献２には当該課題を解決する手段は記載されていない。
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、検出することが可能な最小粒径値が異なる複数のパーティクル検出装置を設けて、検出結果を分析することにより、効率よくパーティクルを計数することが可能なパーティクル検出システム、パーティクル検出方法、及びプログラムを提供することにある。
本発明に係るパーティクル検出システムは、計測対象となる気体中のパーティクルを検出するパーティクル検出システムであって、導入された気体中のパーティクルを検出することが可能な最小粒径値がそれぞれ異なる複数のパーティクル検出装置と、計測対象となる気体を前記複数のパーティクル検出装置それぞれへ導入するための複数の導入路と、前記複数のパーティクル検出装置から送信されたパーティクル数を受信する受信部と、該受信部により受信した各パーティクル検出装置に係るパーティクル数及び各パーティクル検出装置に係る最小粒径値に基づき、パーティクルの粒径分布を算出する算出手段と、前記複数のパーティクル検出装置それぞれに設けられ、前記導入路から導入された気体中のパーティクルを凝縮成長させる凝縮部と、該凝縮部により凝縮成長したパーティクルに光を照射する単一の照射手段と、該照射手段に設けられ、前記複数の凝縮部により凝縮成長されたパーティクルをそれぞれ照射するために前記照射手段の焦点を変更する焦点変更手段と、前記複数のパーティクル検出装置それぞれに設けられ、前記照射手段によるパーティクルの照射により散乱する散乱光を受光する受光手段と、該受光手段により受光した散乱光に基づき、パーティクル数を計数する計数手段とを備えることを特徴とする。本発明に係るパーティクル検出システムは、計測対象となる気体中のパーティクルを検出するパーティクル検出システムであって、導入された気体中のパーティクルを検出することが可能な最小粒径値がそれぞれ異なる複数のパーティクル検出装置と、計測対象となる気体を前記複数のパーティクル検出装置それぞれへ導入するための複数の導入路と、前記複数のパーティクル検出装置から送信されたパーティクル数を受信する受信部と、該受信部により受信した各パーティクル検出装置に係るパーティクル数及び各パーティクル検出装置に係る最小粒径値に基づき、パーティクルの粒径分布を算出する算出手段と、前記複数のパーティクル検出装置それぞれに設けられ、前記導入路から導入された気体中のパーティクルを凝縮成長させる凝縮部と、各凝縮部の外周に設けられ、熱伝導率が凝縮部毎にそれぞれ異なる複数の断熱材と、該複数の断熱材に当接し、予め定められた温度にて加熱または冷却する温度調整部とを備えることを特徴とする。本発明に係るパーティクル検出システムは、計測対象となる気体中のパーティクルを検出するパーティクル検出システムであって、導入された気体中のパーティクルを検出することが可能な最小粒径値がそれぞれ異なる複数のパーティクル検出装置と、計測対象となる気体を前記複数のパーティクル検出装置それぞれへ導入するための複数の導入路と、前記複数のパーティクル検出装置から送信されたパーティクル数を受信する受信部と、該受信部により受信した各パーティクル検出装置に係るパーティクル数及び各パーティクル検出装置に係る最小粒径値に基づき、パーティクルの粒径分布を算出する算出手段と、前記複数の導入路それぞれに設けられ、各パーティクル検出装置に導入する気体の流量を制御する流量制御部と、各パーティクル検出装置の検出することが可能な最小粒径値の変更を受け付ける受け付け手段と、最小粒径値に対応して流量を記憶した流量記憶部と、前記受け付け手段により受け付けた変更後の最小粒径値に対応する流量を前記流量記憶部から読み出す読み出し手段とを備え、前記流量制御部は、前記読み出し手段により読み出した流量に基づき、各パーティクル検出装置に導入する気体の流量を制御するよう構成してあることを特徴とする。本発明に係るパーティクル検出システムは、計測対象となる気体中のパーティクルを検出するパーティクル検出システムであって、導入された気体中のパーティクルを検出することが可能な最小粒径値がそれぞれ異なる複数のパーティクル検出装置と、計測対象となる気体を前記複数のパーティクル検出装置それぞれへ導入するための複数の導入路と、前記複数のパーティクル検出装置から送信されたパーティクル数を受信する受信部と、該受信部により受信した各パーティクル検出装置に係るパーティクル数及び各パーティクル検出装置に係る最小粒径値に基づき、パーティクルの粒径分布を算出する算出手段と、前記複数のパーティクル検出装置それぞれに設けられ、前記導入路から導入された気体中のパーティクルを凝縮成長させる凝縮部と、前記複数の凝縮部それぞれに対して加熱または冷却する温度の制御を行う温度制御部と、各パーティクル検出装置の検出することが可能な最小粒径値の変更を受け付ける受け付け手段と、最小粒径値に対応して温度を記憶した温度記憶部と、前記受け付け手段により受け付けた変更後の最小粒径値に対応する温度を前記温度記憶部から読み出す読み出し手段とを備え、前記温度制御部は、前記読み出し手段により読み出した温度に基づき、前記複数の凝縮部に加熱または冷却する温度を制御するよう構成してあることを特徴とする。本発明に係るパーティクル検出システムは、計測対象となる気体中のパーティクルを検出するパーティクル検出システムであって、導入された気体中のパーティクルを検出することが可能な最小粒径値がそれぞれ異なる複数のパーティクル検出装置と、計測対象となる気体を前記複数のパーティクル検出装置それぞれへ導入するための複数の導入路と、前記複数のパーティクル検出装置から送信されたパーティクル数を受信する受信部と、該受信部により受信した各パーティクル検出装置に係るパーティクル数及び各パーティクル検出装置に係る最小粒径値に基づき、パーティクルの粒径分布を算出する算出手段と、気体が通過する経路長を変更する経路長変更手段と、各パーティクル検出装置の検出することが可能な最小粒径値の変更を受け付ける受け付け手段と、最小粒径値に対応して経路長を記憶した経路長記憶部と、前記受け付け手段により受け付けた変更後の最小粒径値に対応する経路長を前記経路長記憶部から読み出す読み出し手段とを備え、前記経路長変更手段は、前記読み出し手段により読み出した経路長に基づき、各パーティクル検出装置の気体が通過する経路長を変更するよう構成してあることを特徴とする。本発明に係るパーティクル検出システムは、計測対象となる気体中のパーティクルを検出するパーティクル検出システムであって、導入された気体中のパーティクルを検出することが可能な最小粒径値がそれぞれ異なる複数のパーティクル検出装置と、計測対象となる気体を前記複数のパーティクル検出装置それぞれへ導入するための複数の導入路と、前記複数のパーティクル検出装置から送信されたパーティクル数を受信する受信部と、該受信部により受信した各パーティクル検出装置に係るパーティクル数及び各パーティクル検出装置に係る最小粒径値に基づき、パーティクルの粒径分布を算出する算出手段と、前記複数の導入路それぞれに設けられ、各パーティクル検出装置に導入する気体の流量を制御する流量制御部と、前記複数のパーティクル検出装置それぞれに設けられ、前記導入路から導入された気体中のパーティクルを凝縮成長させる凝縮部と、前記複数の凝縮部それぞれに対して加熱または冷却する温度の制御を行う温度制御部と、気体が通過する経路長を変更する経路長変更手段と、各パーティクル検出装置の検出することが可能な最小粒径値の変更を受け付ける受け付け手段と、最小粒径値に対応して温度、流量及び経路長を記憶した記憶部と、前記受け付け手段により受け付けた変更後の最小粒径値に対応する温度、流量及び経路長を前記記憶部から読み出す読み出し手段とを備え、前記流量制御部は、前記読み出し手段により読み出した流量に基づき、各パーティクル検出装置に導入する気体の流量を制御するよう構成してあり、前記温度制御部は、前記読み出し手段により読み出した温度に基づき、前記複数の凝縮部に加熱または冷却する温度を制御するよう構成してあり、前記経路長変更手段は、前記読み出し手段により読み出した経路長に基づき、各パーティクル検出装置の気体が通過する経路長を変更するよう構成してあることを特徴とする。
本発明に係るパーティクル検出システムは、前記算出手段は、検出することが可能な最小粒径値が小さいパーティクル検出装置に係るパーティクル数から、前記粒径値よりも大きい最小粒径値を検出することが可能なパーティクル検出装置に係るパーティクル数の差を算出する差分算出手段と、検出することが可能な最小粒径値が最も大きいパーティクル検出装置に係るパーティクル数を抽出する抽出手段とを備えることを特徴とする。
本発明に係るパーティクル検出方法は、計測対象となる気体中のパーティクルを検出するパーティクル検出方法であって、導入された気体中のパーティクルを検出することが可能な最小粒径値がそれぞれ異なる複数のパーティクル検出装置へ、計測対象となる気体を複数の導入路を介して導入する導入ステップと、前記複数のパーティクル検出装置から送信されたパーティクル数をコンピュータの受信部により受信する受信ステップと、該受信ステップにより受信した各パーティクル検出装置に係るパーティクル数及び各パーティクル検出装置に係る最小粒径値に基づき、前記コンピュータの制御部によりパーティクルの粒径分布を算出する算出ステップと、前記複数の導入路それぞれに設けられ、各パーティクル検出装置に導入する気体の流量を制御する流量制御ステップと、各パーティクル検出装置の検出することが可能な最小粒径値の変更を受け付ける受け付けステップと、前記受け付けステップにより受け付けた変更後の最小粒径値に対応する流量を、最小粒径値に対応して流量を記憶した流量記憶部から読み出す読み出しステップとを備え、前記流量制御ステップは、前記読み出しステップにより読み出した流量に基づき、各パーティクル検出装置に導入する気体の流量を制御することを特徴とする。
本発明に係るプログラムは、計測対象となる気体中のパーティクルの粒径分布をコンピュータに算出させるプログラムであって、コンピュータに、導入された気体中のパーティクルを検出することが可能な最小粒径値がそれぞれ異なる複数のパーティクル検出装置へ、計測対象となる気体が複数の導入路を介して導入された場合に、各パーティクル検出装置から送信されるパーティクル数を受信部により受信する受信ステップと、該受信ステップにより受信した各パーティクル検出装置に係るパーティクル数及び各パーティクル検出装置に係る最小粒径値に基づき、制御部によりパーティクルの粒径分布を算出する算出ステップと、前記複数の導入路それぞれに設けられ、各パーティクル検出装置に導入する気体の流量を制御する流量制御ステップと、各パーティクル検出装置の検出することが可能な最小粒径値の変更を受け付ける受け付けステップと、前記受け付けステップにより受け付けた変更後の最小粒径値に対応する流量を、最小粒径値に対応して流量を記憶した流量記憶部から読み出す読み出しステップとを実行させ、前記流量制御ステップは、前記読み出しステップにより読み出した流量に基づき、各パーティクル検出装置に導入する気体の流量を制御することを特徴とする。
本発明にあっては、導入された気体中のパーティクルを検出することが可能な最小粒径値がそれぞれ異なるパーティクル検出装置を複数用意する。複数の導入路からそれぞれ複数のパーティクル検出装置へ計測対象となる気体を導入する。受信部は複数のパーティクル検出装置から送信されたパーティクル数を受信する。そして算出手段は、受信した各パーティクル検出装置に係るパーティクル数及び各パーティクル検出装置に係る最小粒径値に基づき、パーティクルの粒径分布を算出する。具体的には、検出することが可能な最小粒径値が小さいパーティクル検出装置に係るパーティクル数から、前記粒径値よりも大きい最小粒径値を検出することが可能なパーティクル検出装置に係るパーティクル数の差を算出する。さらに、検出することが可能な最小粒径値が最も大きいパーティクル検出装置に係るパーティクル数を抽出する。
本発明にあっては、複数のパーティクル検出装置それぞれに設けられる凝縮部は、導入路から導入された気体中のパーティクルを凝縮成長する。凝縮部により凝縮成長されたパーティクルには単一の照射手段により光が照射される。焦点変更手段は複数の凝縮部により凝縮成長されたパーティクルをそれぞれ照射するために照射手段の焦点を変更する。一方受光部は、複数のパーティクル検出装置それぞれに設けられ、焦点変更手段により焦点が変更された後に照射手段によるパーティクルの照射により散乱する散乱光を受光する。最後に計数手段は、受光した散乱光に基づき、パーティクル数を計数する。
本発明にあっては、各凝縮部の外周には、熱伝導率が凝縮部毎にそれぞれ異なる複数の断熱材が設けられる。温度調整部は、複数の断熱材に当接しており、予め定められた温度にて加熱または冷却する。
本発明にあっては、検出することが可能な最小粒径値を変更する。受け付け手段では、最小粒径値の変更を受け付ける。複数の導入路それぞれに設けられる流量制御部は、各パーティクル検出装置に導入する気体の流量を制御する。流量記憶部は最小粒径値に対応して流量を記憶しており、読み出し手段は、受け付け手段により受け付けた変更後の最小粒径値に対応する流量を流量記憶部から読み出す。そして、最小粒径値を変更すべく、流量制御部は、読み出した流量に基づき、各パーティクル検出装置に導入する気体の流量を制御する。
本発明にあっては、検出することが可能な最小粒径値を変更する。受け付け手段では、最小粒径値の変更を受け付ける。温度制御部は複数の凝縮部それぞれに対して加熱または冷却する温度の制御を行う。温度記憶部は最小粒径値に対応する温度を記憶している。温度制御部は、変更した粒径値に対応する温度を読み出し、当該温度に基づき、複数の凝縮部に加熱または冷却する温度を制御する。
本発明にあっては、検出することが可能な最小粒径値を変更する。受け付け手段では、最小粒径値の変更を受け付ける。経路長変更手段は気体が通過する経路長を変更する。また経路長記憶部は、最小粒径値に対応する経路長を記憶している。そして、経路長変更手段は、受け付けた粒径値に対応する経路長を読み出し、当該経路長に基づき、各パーティクル検出装置の気体が通過する経路長を変更する。
本発明にあっては、導入された気体中のパーティクルを検出することが可能な最小粒径値がそれぞれ異なるパーティクル検出装置を複数用意し、算出手段により、各パーティクル検出装置に係るパーティクル数及び各パーティクル検出装置に係る最小粒径値に基づき、パーティクルの粒径分布を算出する。このように、最小粒径値が異なるパーティクル検出装置間の差を得ることにより、粒径分布を得ることが可能となる。従って気体中のパーティクルが低濃度の場合でも高精度でパーティクルの粒径分布を把握することが可能となる。また分級器を設けることなくパーティクルを粒径別に分類することが可能となる。
本発明にあっては、複数の凝縮部により凝縮成長されたパーティクルには単一の照射手段により光が照射される。焦点変更手段はパーティクルをそれぞれ照射するために照射手段の焦点を変更し、複数の受光部は、散乱する散乱光を受光する。最後に計数手段は、受光した散乱光に基づき、パーティクル数を計数する。このように、複数のパーティクル検出装置に対し一つの照射手段を適用することでより装置の小型化及び低コスト化を図ることが可能となる。
本発明にあっては、各凝縮部の外周には、熱伝導率が凝縮部毎にそれぞれ異なる複数の断熱材が設けられる。温度調整部は、複数の断熱材に当接しており、予め定められた温度にて加熱または冷却する。従って温度制御部から加熱または冷却される温度は断熱材により凝縮部別に相違する。これにより、複数の凝縮部に対し一つの温度制御部を設けるだけでよく、装置の小型化及び低コスト化を図ることが可能となる。
本発明にあっては、最小粒径値を変更すべく、流量制御部は、読み出した流量に基づき、各パーティクル検出装置に導入する気体の流量を制御する。これにより、ユーザは自由に希望する粒径値を変更でき、また異なる粒径分布に係る結果を得ることも可能となる。
本発明にあっては、最小粒径値を変更すべく、温度制御部は、変更した粒径値に対応する温度を読み出し、当該温度に基づき、複数の凝縮部に加熱または冷却する温度を制御する。これにより、ユーザは自由に希望する粒径値を変更でき、また異なる粒径分布に係る結果を得ることも可能となる。
本発明にあっては、最小粒径値を変更すべく、経路長変更手段は、受け付けた粒径値に対応する経路長を読み出し、当該経路長に基づき、気体が通過する経路長を変更する。これにより、ユーザは自由に希望する粒径値を変更でき、また異なる粒径分布に係る結果を得ることも可能となる等、本発明は優れた効果を奏する。
実施の形態１
以下本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図１はパーティクル検出システムの概要を示す模式図である。パーティクル検出システムは大きくコンピュータ５、複数のパーティクル検出装置１０、２０、３０及び導入路４を含んで構成される。パーティクル検出装置１０、２０、３０（場合により１００で代表する）は相互に検出することが可能な最小粒径値が相違する一方で、検出することが可能な最大粒径値が略同一のものを用いる。本実施の形態においては例として、パーティクル検出装置１０が検出することが可能な最小粒径値は２．５ｎｍ、最大粒径値は３μｍ、パーティクル検出装置２０が検出することが可能な最小粒径値は４ｎｍ、最大粒径値は３μｍ、パーティクル検出装置３０が検出することが可能な最小粒径値は６ｎｍ、最大粒径値は３μｍであるものとして説明する。また以下ではパーティクル検出装置１００の数を３であるものとして説明するが２以上であればよく、この数及び粒径値に限定するものではない。
黒点で示すパーティクルを含むサンプルエアーは導入路４を通じて導入される。導入路４は中途で３方向に分岐しており、パーティクル検出装置１０、２０、３０へそれぞれ連結される。パーティクル検出装置１０、２０、３０は後述する内蔵ポンプにより、導入路４を介して導入されるサンプルエアーを吸引し、パーティクルの計数を行う。パーティクル検出装置１０、２０、３０はパーソナルコンピュータ等のコンピュータ５に、有線または無線により接続されている。パーティクル検出装置１０、２０、３０は計数したパーティクル数をコンピュータ５へ送信（出力）する。なお、本実施の形態においてはパーティクル検出装置１０、２０、３０とコンピュータ５とがＵＳＢ（universal serial bus）ケーブルにより接続されている例を説明する。また、コンピュータ５はパーティクル検出装置１０、２０または３０のいずれかに内蔵するようにしても良い。
以下に粒径分布の算出アルゴリズムの概要を説明する。ここで例として、最小粒径値２．５ｎｍのパーティクル検出装置１０がパーティクル数Ａ個を計数し、最小粒径値４ｎｍのパーティクル検出装置２０がパーティクル数Ｂ個を計数し、最小粒径値６ｎｍのパーティクル検出装置３０がパーティクル数Ｃ個を計数したとする。計数データはコンピュータ５へ送信される。コンピュータ５は、最小粒径値が小さいパーティクル検出装置１０により計数されたパーティクル数Ａ個から、これよりも次に最小粒径値が大きいパーティクル検出装置２０により計数されたパーティクル数Ｂ個を減算する。そして、コンピュータ５は、粒径２．５ｎｍ以上４ｎｍ未満のパーティクルが減算したＡ−Ｂ個存在すると判断する。
同様に、コンピュータ５は、最小粒径値が次に小さいパーティクル検出装置２０により計数されたパーティクル数Ｂ個から、これよりも次に最小粒径値が大きいパーティクル検出装置３０により計数されたパーティクル数Ｃ個を減算する。そして、コンピュータ５は、粒径４ｎｍ以上６ｎｍ未満のパーティクルが減算したＢ−Ｃ個存在すると判断する。最後に、コンピュータ５は、最小粒径値が最も大きいパーティクル検出装置３０のパーティクル数Ｃ個を抽出し、粒径６ｎｍ以上のパーティクルが抽出したＣ個存在すると判断する。コンピュータ５はこれにより、サンプルエアー中のパーティクルの粒径分布を得ることが可能となる。
続いて、各パーティクル検出装置１０、２０、３０及びコンピュータ５のハードウェア構成について詳述する。図２はパーティクル検出装置１０のハードウェア構成を模式的に示す模式図である。検出することが可能な最小のパーティクルの粒径が２．５ｎｍのパーティクル検出装置１０は、制御部１１、入力部１３、照射部１４、受光部１５、通信部１６、温度制御部１８、内蔵ポンプ１９、キャピラリ１１１、フィルタ１１２、飽和部１１３、液浸部１１４、凝縮部としてのコンデンサ部１１５、ヒータ１８１、１８３、冷却部１８２、光学系収納部１４０及び導入路４等を含んで構成される。内部にＣＰＵ（central processing unit）及び制御プログラムが記述されたメモリを実装する制御部１１は、バス１７を介して入力部１３、通信部１６、内蔵ポンプ１９、照射部１４、受光部１５及び温度制御部１８等の各ハードウェアに接続されており、内部の制御プログラムに従い各種ソフトウェア処理を実行する。
内蔵ポンプ１９の吸引により、導入路４からパーティクルを含むサンプルエアーが導入される。なお、内蔵ポンプ１９の前段にはパーティクルを回収するためのフィルタ（図示せず）が設けられている。ここで導入される流量は約０．３ＬＰＭ(Litter Per Minute)である。導入路４は上方に向かう上方導入路４１及びフィルタ１１２が設置された側へ向かう側方導入路４２に分岐される。側方導入路４２へ導入されたサンプルエアーはＨＥＰＡ（High-efficiency particle arrestor）フィルタ等のフィルタ１１２を経ることにより、パーティクルが除去される。パーティクルが除去されたサンプルエアーは側方導入路４２を通じて、円筒状の飽和部１１３へ導入される。飽和部１１３の内部には円筒状の液浸部１１４が形成されている。液浸部１１４はパーティクルが漏れない程度の孔が多数設けられており、ｎ−ブチルアルコール等のアルコールを含んでいる。
飽和部１１３の外周にはヒータ１８１が設けられており、温度制御部１８の制御のもと、飽和部１１３の温度を約３９℃に保っている。液浸部１１４内のアルコールは飽和部１１３による加熱により気化され側方導入路４２を経て拡散し、後段のコンデンサ部１１５へ導かれる。一方、上方導入路４１はその口径が先端近傍で次第に狭くなり、先端にてキャピラリ１１１に連結される。キャピラリ１１１からパーティクルを含むサンプルエアーが排出され飽和部１１３にて気化されたアルコールと共にコンデンサ部１１５へ導入される。なお、キャピラリ１１１を通じてコンデンサ部１１５へ導入される流量は約０．０５ＬＰＭである。
円筒状の飽和部１１３の一端側面にはコンデンサ部１１５が連結される。コンデンサ部１１５は円筒形状をなして上方に突設されており、先端付近でその口径が次第に狭くなる形状をなす。コンデンサ部１１５の周囲にはペルチェ素子等の冷却部１８２が設けられており、温度制御部１８の制御に従いコンデンサ部１１５を冷却する。なお、本実施の形態においては、コンデンサ部１１５は約１０℃に冷却される。アルコールは冷却されたコンデンサ部１１５を通過することにより飽和し、パーティクルが核となり飽和されたアルコールはパーティクルに凝結する。凝縮成長した成長パーティクルはレーザ光を照射する照射部１４及び受光部１５を格納する光学系収納部１４０へ導入される。
光学系収納部１４０の外部にはヒータ１８３が設けられており、温度制御部１８により約４０℃に保たれる。光学系収納部１４０に導入されたパーティクルは凝縮したアルコールによってレーザ光により検出できる大きさとなる。受光部１５は凝縮成長したパーティクルの散乱光を受光し、受光により得られた光信号を電気信号に変換し、Ａ／Ｄ変換を施した上で入力部１３へ、散乱光に基づくデータを出力する。計数手段としての制御部１１は入力部１３から受光部１５を経て出力される散乱光に基づくデータを解析することによりパーティクル数を計数する。計数したパーティクル数は、パーティクル検出装置１０を特定するための固有の識別情報（例えばＭＡＣ（Media Access Control）アドレス等、以下ＩＤという）と共に、ＵＳＢポート等の通信部１６を介してコンピュータ５へ送信される。
図３はパーティクル検出装置２０のハードウェア構成を模式的に示す模式図である。検出することが可能な最小のパーティクルの粒径が４ｎｍのパーティクル検出装置２０は、制御部２１、入力部２３、照射部２４、受光部２５、通信部２６、温度制御部２８、内蔵ポンプ２９、飽和部２１３、液浸部２１４、凝縮部としてのコンデンサ部２１５、ヒータ２８１、２８３、冷却部２８２、光学系収納部２４０及び導入路４等を含んで構成される。内部にＣＰＵ及び制御プログラムが記述されたメモリを実装する制御部２１は、バス２７を介して入力部２３、通信部２６、内蔵ポンプ２９、照射部２４、受光部２５、及び温度制御部２８等の各ハードウェアに接続されており、内部の制御プログラムに従い各種ソフトウェア処理を実行する。
内蔵ポンプ２９の吸引により、導入路４からパーティクルを含むサンプルエアーが導入される。サンプルエアーは飽和部２１３及びコンデンサ部２１５を経て光学系収納部２４０へ導入される。ここで導入される流量は約０．３ＬＰＭである。飽和部２１３の内部には円筒状の液浸部２１４が形成されている。液浸部２１４はパーティクルが漏れない程度の孔が多数設けられており、ｎ−ブチルアルコール等のアルコールを含んでいる。飽和部２１３の外周にはヒータ２８１が設けられており、温度制御部２８の制御のもと、飽和部２１３の温度を約３９℃に保っている。液浸部２１４内のアルコールは飽和部２１３による加熱により気化されて拡散し、パーティクルと共に後段のコンデンサ部２１５へ導かれる。
円筒状の飽和部２１３の一端側面にはコンデンサ部２１５が連結される。コンデンサ部２１５は円筒形状をなして上方に突設されており、先端付近でその口径が次第に狭くなる形状をなす。コンデンサ部２１５の周囲にはペルチェ素子等の冷却部２８２が設けられており、温度制御部２８の制御に従いコンデンサ部２１５を冷却する。なお、本実施の形態においては、コンデンサ部２１５は約１４℃に冷却される。アルコールは冷却されたコンデンサ部２１５を通過することにより飽和し、パーティクルが核となり飽和されたアルコールはパーティクルに凝結する。凝縮成長したパーティクルはレーザ光を照射する照射部２４及び受光部２５を格納する光学系収納部２４０へ導入される。
光学系収納部２４０の外部にはヒータ２８３が設けられており、温度制御部２８により約４０℃に保たれる。受光部２５はパーティクルの照射部２４による照射に伴う散乱光を受光し、受光により得られた光信号を電気信号に変換し、Ａ／Ｄ変換を施した上で入力部２３へ、散乱光に基づくデータを出力する。制御部２１は入力部２３から受光部２５を経て出力される散乱光に基づくデータを解析することによりパーティクル数を計数する。計数したパーティクル数は、パーティクル検出装置２０のＩＤと共に、通信部２６を介してコンピュータ５へ送信される。
図４はパーティクル検出装置３０のハードウェア構成を模式的に示す模式図である。検出することが可能な最小のパーティクルの粒径が６ｎｍのパーティクル検出装置３０は、制御部３１、入力部３３、照射部３４、受光部３５、通信部３６、温度制御部３８、内蔵ポンプ３９、飽和部３１３、液浸部３１４、凝縮部としてのコンデンサ部３１５、ヒータ３８１、冷却部３８２、テーパ部３１６、光学系収納部３４０及び導入路４等を含んで構成される。内部にＣＰＵ及び制御プログラムが記述されたメモリを実装する制御部３１は、バス３７を介して入力部３３、通信部３６、内蔵ポンプ３９、照射部３４、受光部３５及び温度制御部３８等の各ハードウェアに接続されており、内部の制御プログラムに従い各種ソフトウェア処理を実行する。
内蔵ポンプ３９の吸引により、導入路４からパーティクルを含むサンプルエアーが導入される。サンプルエアーは飽和部３１３及びコンデンサ部３１５を経て光学系収納部３４０へ導入される。ここで導入される流量は約０．６ＬＰＭである。飽和部３１３及びコンデンサ部３１５の内部には円筒状の液浸部３１４が形成されている。液浸部３１４はパーティクルが漏れない程度の孔が多数設けられており、蒸留水を含んでいる。なお、液浸部３１４には液浸部３１４へ蒸留水を供給するための貯留槽（図示せず）が設けられている。飽和部３１３の外周には冷却部３８２が設けられており、温度制御部３８の制御のもと、飽和部３１３の温度を約２０℃に保っている。
円筒状のコンデンサ部３１５は先端にてテーパ部３１６に連結されている。テーパ部３１６はコンデンサ部３１５から光学系収納部３４０へ向けて先細りとなる形状をなす。コンデンサ部３１５の周囲にはヒータ３８１が設けられており、温度制御部３８の制御に従いコンデンサ部３１５を加熱する。なお、本実施の形態においては、コンデンサ部３１５は約６０℃に加熱される。コンデンサ部３１５における加熱により液浸部３１４内の蒸留水が、コンデンサ部３１５の中心を流れる気流へと拡散する。水蒸気の拡散は早く、コンデンサ部３１５は過飽和状態に保たれ、水滴となってこのコンデンサ部３１５を通過するパーティクルに凝結する。凝縮成長により大きな液滴となったパーティクルはテーパ部３１６を経て光学系収納部３４０へ導入される。
受光部３５はパーティクルの照射部３４による照射に伴う散乱光を受光し、受光により得られた光信号を電気信号に変換し、Ａ／Ｄ変換を施した上で入力部３３へ、散乱光に基づくデータを出力する。制御部３１は入力部３３から受光部３５を経て出力される散乱光に基づくデータを解析することによりパーティクル数を計数する。計数したパーティクル数は、パーティクル検出装置３０のＩＤと共に、通信部３６を介してコンピュータ５へ送信される。なお、上述したパーティクル検出装置１０、２０、３０の構成はあくまで一例であり、以上述べた以外の構成を採用しても良い。
図５はコンピュータ５のハードウェア構成を示すブロック図である。コンピュータ５は、ＣＰＵ５１、ＲＡＭ（random access memory）５２、入力部５３、表示部５４、通信部５８、受信部５６、及び記憶部５５等を含んで構成される。ＣＰＵ５１は、バス５７を介してコンピュータ５のハードウェア各部と接続されていて、それらを制御すると共に、記憶部５５に格納された制御プログラム５５Ｐに従って、種々のソフトウェア的機能を実行する。表示部５４は例えば液晶ディスプレイ等であり必要な情報を表示する。入力部５３はキーボード及びマウス等から構成され、入力部５３から入力された情報はＣＰＵ５１へ出力される。
通信部５８はＬＡＮ（local area network）カード等であり、インターネット等の通信網を介して外部の機器との間で情報の送受信を行う。受信部５６は例えばＵＳＢポート等であり、パーティクル検出装置１０、２０、３０から送信されるＩＤ及びパーティクル数を受信する。受信部５６にて受信されたパーティクル数はＣＰＵ５１へ出力される。記憶部５５は例えばハードディスクまたは大容量メモリで構成され、内部には上述した制御プログラム５５Ｐの他、最小粒径値記憶部５５１、結果ファイル５５２、及び、粒径分布ファイル５５２ａ等が記憶されている。
図６は最小粒径値記憶部５５１のレコードレイアウトを示す説明図である。最小粒径値記憶部５５１はＩＤフィールド、及び、最小粒径値フィールドを含んで構成される。ＣＰＵ５１は最小粒径値記憶部５５１のフィールドのキーを関連づけたスキーマにおいてＳＱＬ(Structured Query Language)等のデータベースの形式に応じたアクセスインターフェースを用いて対話することにより、必要な情報の記憶、検索等の処理を実行する。最小粒径値記憶部５５１には、パーティクル検出装置１０、２０、３０を特定するためのＩＤに対応づけてパーティクル検出装置１０、２０、３０それぞれが検出することが可能な最小の粒径値が記憶されている。なお、図示しないがパーティクル検出装置１０、２０、３０それぞれが検出することが可能な最大の粒径値も最小粒径値記憶部５５１に記憶されている。また、これらの情報は入力部５３を通じてユーザが値を入力することが可能である。また結果ファイル５５２、及び、粒径分布ファイル５５２ａの詳細については後述する。
以上のハードウェア構成において、粒径分布の算出処理手順を、フローチャートを用いて説明する。図７及び図８は粒径分布の算出手順を示すフローチャートである。算出手段としてのＣＰＵ５１は、制御プログラム５５Ｐを実行し、パーティクル検出装置１０、２０、３０から送信されるＩＤ及びパーティクル数を、受信部５６を通じて受信する（ステップＳ７１）。ＣＰＵ５１は受信したＩＤに対応する最小粒径値を読み出す（ステップＳ７２）。ＣＰＵ５１はＩＤ、最小粒径値及びパーティクル数を結果ファイル５５２に記憶する（ステップＳ７３）。
図９は結果ファイル５５２のレコードレイアウトを示す説明図である。結果ファイル５５２はＩＤフィールド、最小粒径値フィールド及びパーティクル数フィールドを含んで構成される。結果ファイル５５２にはＩＤに対応づけて読み出した最小粒径値及び受信部５６から受信したパーティクル数が記憶される。ＣＰＵ５１はステップＳ７３の処理を実行する度に、ＩＤ、最小粒径値及びパーティクル数を結果ファイル５５２に記憶する。ＣＰＵ５１は全てのＩＤのパーティクル数を結果ファイル５５２に記憶したか否かを判断する（ステップＳ７４）。
ＣＰＵ５１は全てのＩＤのパーティクル数を記憶していないと判断した場合（ステップＳ７４でＮＯ）、ステップＳ７１へ移行し以上の処理を繰り返す。一方、ＣＰＵ５１は全てのＩＤのパーティクル数を記憶したと判断した場合（ステップＳ７４でＹＥＳ）、結果ファイル５５２を参照し、最小粒径値が小さいＩＤに係るパーティクル数から最小粒径値が次に大きいＩＤに係るパーティクル数を差分算出手段として減算する（ステップＳ７５）。なお、ステップＳ７５の処理を初めて実行する場合は、初期値として最小粒径値が最小のＩＤに係るパーティクル数が選択されるようプログラミングされている。本実施例ではＩＤ「ＸＸ１０」のパーティクル数「Ａ」からＩＤ「ＸＸ２０」のパーティクル数「Ｂ」が減じられる。
ＣＰＵ５１は算出した減算値を、小さい最小粒径値及び大きい最小粒径値に基づく粒径範囲に対応づけて粒径分布ファイル５５２ａに記憶する（ステップＳ７６）。図１０は粒径分布ファイル５５２ａのレコードレイアウトを示す説明図である。粒径分布ファイル５５２ａは粒径範囲フィールド、パーティクル数フィールド、及び、割合フィールドを含んで構成される。粒径範囲フィールドには結果ファイルの最小粒径値に基づく粒径が分布する範囲が記憶されている。例えば、小さい方の最小粒径値が２．５ｎｍ、大きい方の最小粒径値が４ｎｍと記憶されている場合、これらに基づき、２．５ｎｍ以上４ｎｍ未満と記憶される。なお、粒径範囲フィールドの粒径範囲が最大となるレコードは、最小粒径値が最大の値に基づく範囲が記憶される。本実施の形態においては、ＩＤ「ＸＸ３０」の最小粒径値が６ｎｍであることから、粒径範囲は６ｎｍ以上となる。
この粒径範囲に対応づけて、当該粒径範囲に属するパーティクル数及び割合が、パーティクル数フィールド及び割合フィールドにそれぞれ記憶される。また上述の例ではステップＳ７６の処理において、粒径範囲２．５ｎｍ以上４ｎｍ未満に対応させてパーティクル数「Ａ−Ｂ」が粒径分布ファイル５５２ａに記憶される。ＣＰＵ５１はステップＳ７５及びＳ７６における大きい方の最小粒径値は、結果ファイル５５２に記憶した最小粒径値の中で最大であるか否かを判断する（ステップＳ７７）。ＣＰＵ５１は最大でないと判断した場合（ステップＳ７７でＮＯ）、ステップＳ７５にて減算される最小粒径値を次に大きい最小粒径値へ変更する（ステップＳ７８）。上述の例では、減算される側の粒径値は４ｎｍとなる。ステップＳ７８の処理の後ＣＰＵ５１は、処理をステップＳ７５へ戻し、以上述べた処理を繰り返す。
ＣＰＵ５１は大きい方の最小粒径値は最大であると判断した場合（ステップＳ７７でＹＥＳ）、つまり上述の例において、ステップＳ７５及びＳ７６での大きい方の最小粒径値が６ｎｍである場合、当該最大の最小粒径値のパーティクル数を結果ファイル５５２から抽出する（ステップＳ７９）。ＣＰＵ５１は抽出したパーティクル数を、最大の最小粒径値に基づく粒径範囲に対応づけて粒径分布ファイル５５２ａに記憶する（ステップＳ８１）。上述の例では粒径範囲６ｎｍ以上のパーティクル数がＣと記憶される。
ＣＰＵ５１は粒径分布ファイル５５２ａに記憶した粒径範囲に対応するパーティクル数を、結果ファイル５５２に記憶した最小の最小粒径値のパーティクル数で除すことにより、粒径範囲別の割合を算出する（ステップＳ８２）。上述の例では、粒径範囲が２．５ｎｍ以上４ｎｍ未満のパーティクルの割合は（Ａ−Ｂ）／Ａ、粒径範囲が４ｎｍ以上６ｎｍ未満のパーティクルの割合は（Ｂ−Ｃ）／Ａ、粒径範囲が６ｎｍ以上のパーティクルの割合はＣ／Ａとなる。ＣＰＵ５１は算出した割合を粒径分布ファイル５５２ａに記憶する（ステップＳ８３）。最後にＣＰＵ５１は結果ファイル５５２及び粒径分布ファイル５５２ａを参照し、粒径分布を表示部５４へ出力する（ステップＳ８４）。
実施の形態２
実施の形態２は単一の照射部を用いる形態に関する。図１１は実施の形態２に係る照射光学系収納部１４０の内部構造を模式的に示す模式的斜視図である。光学系収納部１４０は、単一の照射部１４、焦点変更手段としてのフォーカスレンズ１４１及び焦点制御部１４２、３つの受光部１５、２５、３５、これらにそれぞれ対応する集光レンズ１５１、２５１、３５１、並びに、ストッパ１４３等を含んで構成される。光学系収納部１４０は、受光部１５、２５、３５及び集光レンズ１５１、２５１、３５１等を収納する中空直方体形状をなす第１収納部１４０ａ、及び、第１収納部１４０ａの短辺方向の一端に連結され、照射部１４及びフォーカスレンズ１４１等を収納する中空直方体状の第２収納部１４０ｂにより構成される。なお、フォーカスレンズ１４１及び集光レンズ１５１、２５１、３５１等を収容するレンズホルダの図示は省略している。
第１収納部１４０ａと第２収納部１４０ｂとが連結する一面とは反対側の第２収納部１４０ｂの他面には単一の照射部１４が設けられており、その光軸上にフォーカスレンズ１４１が進退可能に設けられている。焦点制御部１４２は制御部１１、２１、及び３１に接続されており、制御部１１、２１または３１から計測を開始すべき旨の開始信号を受信した場合に、フォーカスレンズ１４１をギア及びモータからなる図示しない駆動機構を利用し、フォーカスレンズを進退させる。
第１収納部１４０ａの長手方向側壁には、照射部１４から照射される光の光軸と交差する方向に受光部１５、２５及び３５が所定距離を隔てて連設されている。受光部１５、２５、３５の正面には集光レンズ１５１、２５１、３５１がそれぞれ設けられている。第１収納部１４０ａの底面からは、照射部１４から照射される光の光軸と平行にコンデンサ部１１５、コンデンサ部２１５及びテーパ部３１６が突設している。照射部１４に対向する第１収納部１４０ａの短辺側他面には照射部１４からの光を受け止めるストッパ１４３が取り付けられている。
パーティクル検出装置１０の制御部１１から焦点制御部１４２へサンプルエアーの導入に伴う開始信号が出力された場合、焦点制御部１４２は図示しない駆動機構によりフォーカスレンズ１４１を予め定められた位置まで移動させる。具体的には、照射部１４からの光がコンデンサ部１１５の延長線上にて合焦するようフォーカスレンズを移動させる。制御部１１は照射部１４及び受光部１５をオン状態とする。なお、受光部２５及び受光部３５はオフ状態である。これにより、照射部１４からの光は、コンデンサ部１１５の延長線上で合焦し、凝縮成長したパーティクルにて散乱する散乱光が、集光レンズ１５１を経て受光部１５へ入射する。受光部１５により検出された散乱光に基づくデータは入力部１３を介して計数手段としての制御部１１へ出力される。
同様に、パーティクル検出装置２０の制御部２１から焦点制御部１４２へサンプルエアーの導入に伴う開始信号が出力された場合、焦点制御部１４２は図示しない駆動機構によりフォーカスレンズ１４１を予め定められた位置まで移動させる。具体的には、照射部１４からの光がコンデンサ部２１５の延長線上にて合焦するようフォーカスレンズを移動させる。制御部２１は照射部１４及び受光部２５をオン状態とする。なお、受光部１５及び受光部３５はオフ状態である。これにより、照射部１４からの光は、コンデンサ部２１５の延長線上で合焦し、凝縮成長したパーティクルにて散乱する散乱光が、集光レンズ２５１を経て受光部２５へ入射する。受光部２５により検出された散乱光に基づくデータは入力部２３を介して制御部２１へ出力される。
同様に、パーティクル検出装置３０の制御部３１から焦点制御部１４２へサンプルエアーの導入に伴う開始信号が出力された場合、焦点制御部１４２は図示しない駆動機構によりフォーカスレンズ１４１を予め定められた位置まで移動させる。具体的には、照射部１４からの光がテーパ部３１６（コンデンサ部３１５の先端）の延長線上にて合焦するようフォーカスレンズを移動させる。制御部３１は照射部１４及び受光部３５をオン状態とする。なお、受光部１５及び受光部２５はオフ状態である。これにより、照射部１４からの光は、テーパ部３１６の延長線上で合焦し、凝縮成長したパーティクルにて散乱する散乱光が、集光レンズ３５１を経て受光部３５へ入射する。受光部３５により検出された散乱光に基づくデータは入力部３３を介して制御部３１へ出力される。このように、複数の受光部１５、２５、３５に対し単一の照射部１４を用いる構成としたことから、装置の小型化及びコストの低減を図ることが可能となる。
本実施の形態２は以上の如き構成としてあり、その他の構成及び作用は実施の形態１と同様であるので、対応する部分には同一の参照番号を付してその詳細な説明を省略する。
実施の形態３
実施の形態３は単一のヒータ３８１または冷却部１８２により複数のコンデンサ部１１５、コンデンサ部２１５及びコンデンサ部３１５を加熱または冷却する形態に関する。図１２は実施の形態３に係るコンデンサ部１１５及びコンデンサ部２１５の先端近傍を模式的に示す模式的断面図である。パーティクル検出装置１０のコンデンサ部１１５の先端近傍外周には断熱材１１５ａが周設されている。同様に、パーティクル検出装置２０のコンデンサ部２１５の先端近傍外周には、熱伝導率が断熱材１１５ａとは相違する断熱材２１５ａが周設されている。断熱材１１５ａが周設されたコンデンサ部１１５と断熱材２１５ａが周設されたコンデンサ部２１５との間には単一の冷却部１８２が設けられている。
冷却部１８２は温度制御部１８の指示に従いコンデンサ部１１５及びコンデンサ部２１５を断熱材１１５ａ及び断熱材２１５ａをそれぞれ介して冷却する。コンデンサ部１１５は１０℃に冷却され、コンデンサ部２１５は１４℃に冷却される。断熱材１１５ａは断熱材２１５ａよりも熱伝導率が高いものを用いればよい。例えば、断熱材１１５ａとして、熱伝導率が０．０４５Ｗ〜０．０４１ＷのポリエチレンフォームＢ種、断熱材２１５ａとして熱伝導率が０．０３４Ｗ〜０．０２９Ｗの押出法ポリスチレンフォーム２種を用いればよい。
なお、本実施の形態においては複数のコンデンサ部１１５、２１５を共通して冷却する単一の冷却部１８２を設ける形態を例に挙げたがこれに限るものではない。例えば、パーティクル検出装置３０のコンデンサ部３１５の如くヒータ３８１により、加熱する場合にも、同様に単一のヒータ３８１によりコンデンサ部３１５を加熱しても良い。例えば、コンデンサ部１１５、コンデンサ部２１５及びコンデンサ部３１５の全てを加熱する必要がある場合、コンデンサ部１１５、コンデンサ部２１５及びコンデンサ部３１５の外周に熱伝導率の異なる断熱材をそれぞれ外周に設け、全ての断熱材に一のヒータ３８１を当接させる。この状態で、温度制御部３８の制御のもと、ヒータ３８１を加熱する。コンデンサ部１１５、コンデンサ部２１５及びコンデンサ部３１５が加熱される温度は、断熱材の熱伝導率の相違により異なることとなる。以上の構成により、ヒータ３８１または冷却部１８２の構成を単純化でき装置の小型化を図ることが可能となる。
本実施の形態３は以上の如き構成としてあり、その他の構成及び作用は実施の形態１及び２と同様であるので、対応する部分には同一の参照番号を付してその詳細な説明を省略する。
実施の形態４
実施の形態４は検出することが可能な最小粒径値を変更する形態に関する。図１３は実施の形態４に係るコンピュータ５のハードウェア構成を示すブロック図である。実施の形態１の構成に加えて流量記憶部５５３、温度記憶部５５４及び経路長記憶部５５５が記憶部５５内部に設けられる。図１４は最小粒径値を変更する際に表示部５４に表示される変更画面のイメージを示す説明図である。変更画面にはパーティクル検出装置１０、２０、３０の各ＩＤ、各パーティクル検出装置１０、２０、３０の検出することが可能な最小粒径値（限界最小粒径値）、検出することが可能な最大の粒径値（限界最大粒径値）、及び、変更後の最小粒径値が表示される。
ＣＰＵ５１は制御プログラム５５Ｐを実行し、図１４に示す案内画面を記憶部５５から読み出して表示する。具体的にはＣＰＵ５１は最小粒径値記憶部５５１に記憶されたパーティクル検出装置１０、２０、３０の各ＩＤ、限界最小粒径値及び限界最大粒径値を読み出して、表示部５４に表示する。ＣＰＵ５１は併せて変更後の最小粒径値を入力するための変更ボックス５４１、及び、決定ボタン５４２を表示する。
変更ボックス５４１には、入力部５３を通じてユーザが希望する最小粒径値をパーティクル検出装置１０、２０、３０別に入力することができる。本実施の形態においては、限界最小粒径値を最低値として、０．５ｎｍ毎に最小粒径値を増加または減少することができる。ユーザは入力部５３により、上向き三角で示すマークまたは下向き三角で示すマークを適宜操作することにより、変更ボックス５４１に最小粒径値を入力する。本例では、ＩＤが「ＸＸ１０」に対する入力ボックス５４１ａに変更後の最小粒径値「３．０ｎｍ」が入力され、ＩＤが「ＸＸ２０」に対する入力ボックス５４１ｂに変更後の最小粒径値「４．５ｎｍ」が入力され、ＩＤが「ＸＸ３０」に対する入力ボックス５４１ｃに変更後の最小粒径値「６．５ｎｍ」が入力された例を示す。ＣＰＵ５１は変更ボックス５４１に入力部５３を通じて入力された変更後の最小粒径値を受け付ける。
ＣＰＵ５１は変更ボックス５４１から入力された値が相互に相違すると判断した場合、流量記憶部５５３、温度記憶部５５４及び経路長記憶部５５５から変更後の最小粒径値に対応する流量、温度、または経路長をパーティクル検出装置１０、２０、３０へ、受信部５６を介して送信する。パーティクル検出装置１０、２０、３０の制御部１１、２１、３１は通信部１６、２６、３６を介して受信した変更後の流量、温度、または経路長に基づき、供給するサンプルエアーの流量、加熱または冷却する温度、及び、サンプルエアーが通過する経路長を変更する。
図１５は実施の形態４に係るパーティクル検出装置１０のハードウェア構成を模式的に示す模式図である。実施の形態１の構成に加え、流量制御部としての流量制御弁１７１、並びに、経路長変更手段としての駆動機構１７２及びノズル１７３が新たに設けられている。流量制御弁１７１はパーティクル検出装置１０にサンプルエアーを導入する導入路４中に挿入され、サンプルエアーの流量を制御部１１の指示に従い制御する。流量制御弁１７１はサンプルエアーに直接触れて流量を制御する内弁（図示せず）を有する調節弁本体（図示せず）と、制御部１１からの制御信号に応じて調節弁本体の内弁を動かすための駆動部（アクチュエータ、図示せず）とにより構成される。
調整弁本体は、駆動部の動力源に応じて、空気圧式調節弁、電気式（電動式）調節弁、油圧式調節弁、または自力式調節弁等を用いればよい。制御部１１は変更された最小粒径値に対応する流量とすべく、流量制御弁１７１を制御し、設定された流量に係るサンプルエアーをパーティクル検出装置１０に導入する。導入されるサンプルエアーの流量を流量制御弁１７１により増加させることで、コンデンサ部１１５にて凝縮成長するパーティクルの最小粒径値も増加する。
温度制御部１８は制御部１１から出力された最小粒径値に対応する温度に従い、冷却部１８２を制御し、コンデンサ部１１５を冷却する。コンデンサ部１１５において冷却する温度を上昇させることにより、コンデンサ部１１５にて凝縮成長するパーティクルの最小粒径値も増加する。なお、本実施の形態においては冷却部１８２によりコンデンサ部１１５を冷却する温度を変更する形態を示したが、温度制御部１８によりヒータ１８１を制御し、飽和部１１３に加熱または冷却する温度を変更するようにしても良い。この場合、温度を低下させることで最小粒径値を増加させる。
上方導入路４１の先端部には上下方向に進退することが可能なノズル１７３が取り付けられている。上方導入路４１よりも口径の小さいノズル１７３は円筒形状をなし、導入路４及び上方導入路４１を経て導入されたサンプルエアーをコンデンサ部１１５へ導く。ノズル１７３は先端近傍にて次第に口径が狭くなり、先端部位にてキャピラリ１１１が連結される。ノズル１７３はモータ（図示せず）及びギア（図示せず）により構成される駆動機構１７２によって上下方向に移動する。制御部１１は受信した経路長に従い、駆動機構１７２を制御し、ノズル１７３を実線で示す基準位置から点線で示す位置まで移動させる。ノズル１７３がコンデンサ部１１５に向けて移動することから、サンプルエアーが飽和部１１３及びコンデンサ部１１５を通過する経路長は変化することになる。経路長が短くなった場合、コンデンサ部１１５にて凝縮成長するパーティクルの粒径値も増加する。
図１６は実施の形態４に係るパーティクル検出装置２０のハードウェア構成を模式的に示す模式図である。実施の形態１の構成に加え、流量制御部としての流量制御弁２７１、並びに、経路長変更手段としての駆動機構２７２及びノズル２７３が新たに設けられている。流量制御弁２７１はパーティクル検出装置２０にサンプルエアーを導入する導入路４中に挿入され、サンプルエアーの流量を制御部２１の指示に従い制御する。制御部２１は変更された最小粒径値に対応する流量とすべく、流量制御弁２７１を制御し、設定された流量に係るサンプルエアーをパーティクル検出装置２０に導入する。導入されるサンプルエアーの流量を流量制御弁２７１により増加させることで、コンデンサ部２１５にて凝縮成長するパーティクルの最小粒径値も増加する。
温度制御部２８は制御部２１から出力された最小粒径値に対応する温度に従い、冷却部２８２を制御してコンデンサ部２１５を冷却する。コンデンサ部２１５において冷却する温度を上昇させることにより、コンデンサ部２１５にて凝縮成長するパーティクルの最小粒径値も増加する。なお、本実施の形態においては冷却部２８２によりコンデンサ部２１５を冷却する温度を変更する形態を示したが、温度制御部２８によりヒータ２８１を制御して飽和部２１３に加熱または冷却する温度を変更するようにしても良い。この場合、温度を低下させることで最小粒径値を増加させる。
導入路４の先端部には左右方向に進退することが可能なノズル２７３が取り付けられている。導入路４よりも口径の小さいノズル２７３は円筒形状をなし、導入路４から導入されるサンプルエアーを飽和部２１３及びコンデンサ部２１５へ導く。ノズル２７３はモータ（図示せず）及びギア（図示せず）により構成される駆動機構２７２によって左右方向に移動する。制御部２１は受信した経路長に従い、駆動機構２７２を制御し、ノズル２７３を実線で示す基準位置から点線で示す位置まで移動させる。ノズル２７３が飽和部２１３に向けて移動することから、サンプルエアーが飽和部２１３及びコンデンサ部２１５を通過する経路長は変化することになる。経路長が短くなった場合、コンデンサ部２１５にて凝縮成長するパーティクルの粒径値も増加する。
図１７は実施の形態４に係るパーティクル検出装置３０のハードウェア構成を模式的に示す模式図である。実施の形態１の構成に加え、流量制御部としての流量制御弁３７１、並びに、経路長変更手段としての駆動機構３７２及びノズル３７３が新たに設けられている。流量制御弁３７１はパーティクル検出装置３０にサンプルエアーを導入する導入路４中に挿入され、サンプルエアーの流量を制御部３１の指示に従い制御する。制御部３１は変更された最小粒径値に対応する流量とすべく、流量制御弁３７１を制御し、設定された流量に係るサンプルエアーをパーティクル検出装置３０に導入する。導入されるサンプルエアーの流量を流量制御弁３７１により増加させることで、コンデンサ部３１５にて凝縮成長するパーティクルの最小粒径値も増加する。
温度制御部３８は制御部３１から出力された最小粒径値に対応する温度に従い、ヒータ３８１を制御してコンデンサ部３１５を加熱する。コンデンサ部３１５において加熱する温度を低下させることにより、コンデンサ部３１５にて凝縮成長するパーティクルの最小粒径値も増加する。なお、本実施の形態においてはヒータ３８１によりコンデンサ部３１５を加熱する温度を変更する形態を示したが、温度制御部３８により冷却部３８２を制御して飽和部３１３に加熱または冷却する温度を変更するようにしても良い。この場合、温度を上昇させることで最小粒径値を増加させる。
導入路４の先端部には断面視において右斜め上方向または左斜め下方向に進退することが可能なノズル３７３が取り付けられている。導入路４よりも口径の小さいノズル３７３は円筒形状をなし、導入路４から導入されるサンプルエアーを飽和部３１３及びコンデンサ部３１５へ導く。ノズル３７３はモータ（図示せず）及びギア（図示せず）により構成される駆動機構３７２によって右斜め上方向または左斜め下方向に移動する。制御部３１は受信した経路長に従い、駆動機構３７２を制御し、ノズル３７３を実線で示す基準位置から点線で示す位置まで移動させる。ノズル３７３が飽和部３１３に向けて移動することから、サンプルエアーが飽和部３１３及びコンデンサ部３１５を通過する経路長は変化することになる。経路長が短くなった場合、コンデンサ部３１５にて凝縮成長するパーティクルの粒径値も増加する。なお、以上述べたパーティクル検出装置１０、２０、３０における流量、温度、及び経路長の変更制御は、これら３つの要素を全て行う必要はなく、流量のみの変更制御、温度のみの変更制御、経路長のみの変更制御、流量及び温度の変更制御、流量及び経路長の変更制御、並びに、温度及び経路長の変更制御のいずれかをパーティクル検出装置１０、２０、３０の特性に応じて実行すればよい。以下では、流量、温度、及び経路長の全てを変更する制御について説明する。
図１８は流量記憶部５５３のレコードレイアウトを示す説明図である。流量記憶部５５３はＩＤフィールド、最小粒径値フィールド及び流量フィールドを含んで構成される。パーティクル検出装置１０、２０、３０別に最小粒径値に対応する流量の条件が記憶されている。例えば、パーティクル検出装置１０を示すＩＤ「ＸＸ１０」については、限界最小粒径値が２．５ｎｍであり、これに対応する流量は０．３ＬＰＭである。また最小粒径値が３ｎｍの場合は、流量が０．３５ＬＰＭと記憶されている。これらの数値は入力部５３から、パーティクル検出装置１０、２０、３０の特性に応じて適宜の値を入力すればよい。またここで示す数値はあくまで一例である。ＣＰＵ５１は入力部５３から変更後の最小粒径値を受け付けた場合、対応する流量を流量記憶部５５３から読み出す。例えば、ＩＤ「ＸＸ３０」の最小粒径値が７ｎｍに変更された場合、ＣＰＵ５１は流量１．０ＬＰＭを読み出す。
図１９は温度記憶部５５４のレコードレイアウトを示す説明図である。温度記憶部５５４はＩＤフィールド、最小粒径値フィールド及び温度フィールドを含んで構成される。パーティクル検出装置１０、２０、３０別に最小粒径値に対応する温度の条件が記憶されている。例えば、パーティクル検出装置１０を示すＩＤ「ＸＸ１０」については、限界最小粒径値が２．５ｎｍであり、これに対応する温度は１０℃である。また最小粒径値が３ｎｍの場合は、温度が１１℃と記憶されている。これらの数値は入力部５３から、パーティクル検出装置１０、２０、３０の特性に応じて適宜の値を入力すればよい。ＣＰＵ５１は入力部５３から変更後の最小粒径値を受け付けた場合、対応する温度を温度記憶部５５４から読み出す。例えば、ＩＤ「ＸＸ３０」の最小粒径値が６．５ｎｍに変更された場合、ＣＰＵ５１は温度５８℃を読み出す。
図２０は経路長記憶部５５５のレコードレイアウトを示す説明図である。経路長記憶部５５５はＩＤフィールド、最小粒径値フィールド及び経路長フィールドを含んで構成される。パーティクル検出装置１０、２０、３０別に最小粒径値に対応する経路長の条件が記憶されている。例えば、パーティクル検出装置１０を示すＩＤ「ＸＸ１０」については、限界最小粒径値が２．５ｎｍであり、これに対応する経路長として基準値が記憶されている。この場合、例えばパーティクル検出装置１０においては、ノズル１７３は実線で示す基準位置から移動しないことになる。また最小粒径値が３ｎｍの場合は、経路長が基準値−３ｍｍと記憶されている。この場合、例えばパーティクル検出装置１０においては、ノズル１７３はコンデンサ部１１５に向けて３ｍｍ移動し、点線で示す位置にて停止する。つまり、サンプルエアーが通過する経路長が減少する。これらの数値は入力部５３から、パーティクル検出装置１０、２０、３０の特性に応じて適宜の値を入力すればよい。ＣＰＵ５１は入力部５３から変更後の最小粒径値を受け付けた場合、対応する経路長を経路長記憶部５５５から読み出す。例えば、ＩＤ「ＸＸ３０」の最小粒径値が７ｎｍに変更された場合、ＣＰＵ５１は経路長として基準値−１０ｍｍを読み出す。
図２１は計測結果のイメージを示す説明図である。ＣＰＵ５１は最小粒径値を変更した後の流量、温度及び経路長に基づき、パーティクル検出装置１０、２０、３０により検出されたパーティクル数（以下、検出数という）を受信する。ＣＰＵ５１は実施の形態１で述べた処理により、粒径分布を算出し、その結果図２１の如く表示部５４へ出力する。図２１の例では、変更後の最小粒径値が３．０ｎｍのパーティクル検出装置１０から検出数Ａが出力され、変更後の最小粒径値が４．５ｎｍのパーティクル検出装置２０から検出数Ｂが出力され、変更後の最小粒径値が６．５ｎｍのパーティクル検出装置３０から検出数Ｃが出力された例を示している。ＣＰＵ５１は最小粒径値記憶部５５１に記憶した各パーティクル検出装置１０、２０、３０のＩＤ、限界最小粒径値、限界最大粒径値、変更後の最小粒径値及び検出数を読み出して表示部５４へ出力する。
ＣＰＵ５１は実施の形態１で述べた処理により、粒径範囲、パーティクル数及び割合を算出し、算出した値を表示部５４へ出力する。図２１の例では、粒径範囲が３．０ｎｍ以上４．５ｎｍ未満のパーティクル数はＡ−Ｂ、割合は（Ａ−Ｂ）／Ａ、粒径範囲が４．５ｎｍ以上６．５ｎｍ未満のパーティクル数はＢ−Ｃ、割合は（Ｂ−Ｃ）／Ａ、粒径範囲が６．５ｎｍ以上のパーティクル数はＣ、割合はＣ／Ａと表示部５４へ出力される。さらにＣＰＵ５１は図示しない表計算ソフトウェアを起動し、算出した割合を代入することにより得られた円グラフを表示部５４へ出力する。
以上のハードウェア構成において、最小粒径値の変更処理の手順についてフローチャートを用いて説明する。図２２及び図２３は変更処理の手順を示すフローチャートである。まずＣＰＵ５１は最小粒径値記憶部５５１から接続されたパーティクル検出装置１０、２０、３０のＩＤ、限界最小粒径値、及び、限界最大粒径値を読み出す（ステップＳ２２１）。ＣＰＵ５１は読み出したＩＤ、限界最小粒径値、及び、限界最大粒径値を限界最小粒径値が小さい順にソートする（ステップＳ２２２）。ＣＰＵ５１はソートした順にパーティクル検出装置１０、２０、３０のＩＤ、限界最小粒径値及び限界最大粒径値、並びに、変更ボックス５４１ａ、５４１ｂ、５４１ｃ及び決定ボタン５４２を、図１４に示す如く表示部５４へ出力する（ステップＳ２２３）。
ＣＰＵ５１は入力部５３から最小粒径値の入力を受け付ける（ステップＳ２２４）。ＣＰＵ５１は決定ボタン５４２の入力を受け付けたか否かを判断する（ステップＳ２２５）。ＣＰＵ５１は決定ボタン５４２の入力を受け付けていない場合（ステップＳ２２５でＮＯ）、ステップＳ２２４へ移行し、以上の処理を繰り返す。一方、ＣＰＵ５１は決定ボタン５４２の入力を受け付けた場合（ステップＳ２２５でＹＥＳ）、変更ボックス５４１ａに入力された変更後の最小粒径値が、変更ボックス５４１ｂに入力された変更後の最小粒径値より小さく、かつ、変更ボックス５４１ｂに入力された変更後の最小粒径値が変更ボックス５４１ｃに入力された変更後の最小粒径値よりも小さいか否かを判断する（ステップＳ２２６）。特にＣＰＵ５１は変更ボックス５４１ａ、変更ボックス５４１ｂ及び変更ボックス５４１ｃに入力された最小粒径値が相互に相違するか否かを判断する。
ＣＰＵ５１はステップＳ２２６において条件を満たさないと判断した場合（ステップＳ２２６でＮＯ）、記憶部５５に記憶したエラー情報を読み出し表示部５４へ表示する（ステップＳ２２７）。このエラー情報としては、例えば「変更最小粒径値は全て異なる値としてください」等の情報を表示する。その後ＣＰＵ５１は処理をステップＳ２２４へ戻す。ＣＰＵ５１はステップＳ２２６において条件を満たすと判断した場合（ステップＳ２２６でＹＥＳ）、流量記憶部５５３から変更後の最小粒径値に対応する流量を、パーティクル検出装置１０、２０、３０別に読み出し、温度記憶部５５４から変更後の最小粒径値に対応する温度を、パーティクル検出装置１０、２０、３０別に読み出し、経路長記憶部５５５から変更後の最小粒径値に対応する経路長を、パーティクル検出装置１０、２０、３０別に読み出す（ステップＳ２２８）。
ＣＰＵ５１は各パーティクル検出装置１０、２０、３０へそれぞれ対応する流量、温度及び経路長を、受信部５６を介して送信する（ステップＳ２２９）。続いて、パーティクル検出装置１０、２０、３０にて各種処理が実行されるが、以降では、パーティクル検出処理１０を代表例として説明する。パーティクル検出装置１０の制御部１１は通信部１６を介して、送信された流量、温度及び経路長を受信する。制御部１１は、受信した流量に基づき流量制御弁１７１を制御する（ステップＳ２３１）。制御部１１は受信した温度に係る信号を温度制御部１８へ出力する。温度制御部１８は冷却部１８２を制御し（ステップＳ２３２）、コンデンサ部１１５を受信した温度にまで変化させる。
制御部１１は受信した経路長に基づき、駆動機構１７２を制御し、ノズル１７３を駆動させる（ステップＳ２３３）。制御部１１はステップＳ２３１、Ｓ２３２及びＳ２３３の処理の後、計測を開始し、ＩＤ及び検出数を、通信部１６を介してコンピュータ５へ送信する。コンピュータ５のＣＰＵ５１は送信されたＩＤ及び検出数を受信する（ステップＳ２３４）。ＣＰＵ５１は受信したＩＤ及び検出数を結果ファイル５５２に図９の如く記憶する（ステップＳ２３５）。この場合、ＩＤに対応する最小粒径値はステップＳ２２４において入力された最小粒径値となる。
ＣＰＵ５１は全てのパーティクル検出装置１０、２０、３０からＩＤ及び検出数を受信したか否かを判断する（ステップＳ２３６）。ＣＰＵ５１は全てのパーティクル検出装置１０、２０、３０からＩＤ及び検出数を受信していないと判断した場合（ステップＳ２３６でＮＯ）、処理をステップＳ２３４へ戻し、以上の処理を繰り返す。一方ＣＰＵ５１は全てのパーティクル検出装置１０、２０、３０からＩＤ及び検出数を受信したと判断した場合（ステップＳ２３６でＹＥＳ）、粒径分布を算出する（ステップＳ２３７）。なお、粒径分布の算出処理については実施の形態１で述べたとおりであるので詳細な説明は省略する。
ＣＰＵ５１は算出した粒径分布を粒径分布ファイル５５２ａに図１０の如く記憶する（ステップＳ２３８）。なお、この場合、図１０に示す粒径範囲はステップＳ２２４にて入力された最小粒径値に基づき決定される。ＣＰＵ５１は最小粒径値記憶部５５１から、ＩＤ、限界最小粒径値、及び、限界最大粒径値を読み出し、結果ファイル５５２に記憶した変更後の最小粒径値及び検出数を読み出し、また粒径分布ファイル５５２ａに記憶した粒径範囲、パーティクル数及び割合を図２１に示す如く表示部５４へ出力する（ステップＳ２３９）。これにより、計測対象となるサンプルエアーの種類に応じてきめ細かに最小粒径値を変更して、その粒径分布を把握することが可能となる。
本実施の形態４は以上の如き構成としてあり、その他の構成及び作用は実施の形態１乃至３と同様であるので、対応する部分には同一の参照番号を付してその詳細な説明を省略する。
実施の形態５
図２４は実施の形態５に係るコンピュータ５の構成を示すブロック図である。実施の形態５に係るコンピュータ５を動作させるためのコンピュータプログラムは、本実施の形態５のように、ＣＤ−ＲＯＭ、メモリーカード等の可搬型記録媒体１Ａで提供することも可能である。さらに、コンピュータプログラムを、ＬＡＮ、またはインターネット等の図示しない通信網を介して図示しないサーバコンピュータからダウンロードすることも可能である。以下に、その内容を説明する。
図２４に示すコンピュータ５の図示しない記録媒体読み取り装置に、パーティクル数を受信させ、粒径分布を算出させる等のコンピュータプログラムが記録された可搬型記録媒体１Ａを、挿入して記憶部５５の制御プログラム５５Ｐ内にこのプログラムをインストールする。または、かかるプログラムを、通信部５８を介して外部の図示しないサーバコンピュータからダウンロードし、記憶部５５にインストールするようにしても良い。かかるプログラムはＲＡＭ５２にロードして実行される。これにより、上述のようなコンピュータ５として機能する。
本実施の形態５は以上の如き構成としてあり、その他の構成及び作用は実施の形態１乃至４と同様であるので、対応する部分には同一の参照番号を付してその詳細な説明を省略する。
パーティクル検出システムの概要を示す模式図である。 パーティクル検出装置のハードウェア構成を模式的に示す模式図である。 パーティクル検出装置のハードウェア構成を模式的に示す模式図である。 パーティクル検出装置のハードウェア構成を模式的に示す模式図である。 コンピュータのハードウェア構成を示すブロック図である。 最小粒径値記憶部のレコードレイアウトを示す説明図である。 粒径分布の算出手順を示すフローチャートである。 粒径分布の算出手順を示すフローチャートである。 結果ファイルのレコードレイアウトを示す説明図である。 粒径分布ファイルのレコードレイアウトを示す説明図である。 実施の形態２に係る照射光学系収納部の内部構造を模式的に示す模式的斜視図である。 実施の形態３に係るコンデンサ部及びコンデンサ部の先端近傍を模式的に示す模式的断面図である。 実施の形態４に係るコンピュータのハードウェア構成を示すブロック図である。 最小粒径値を変更する際に表示部に表示される変更画面のイメージを示す説明図である。 実施の形態４に係るパーティクル検出装置のハードウェア構成を模式的に示す模式図である。 実施の形態４に係るパーティクル検出装置のハードウェア構成を模式的に示す模式図である。 実施の形態４に係るパーティクル検出装置のハードウェア構成を模式的に示す模式図である。 流量記憶部のレコードレイアウトを示す説明図である。 温度記憶部のレコードレイアウトを示す説明図である。 経路長記憶部のレコードレイアウトを示す説明図である。 計測結果のイメージを示す説明図である。 変更処理の手順を示すフローチャートである。 変更処理の手順を示すフローチャートである。 実施の形態５に係るコンピュータの構成を示すブロック図である。
符号の説明
１Ａ 可搬型記録媒体
４ 導入路
５ コンピュータ
１０ パーティクル検出装置
１１ 制御部
１３ 入力部
１４ 照射部
１５ 受光部
１６ 通信部
１８ 温度制御部
１９ 内蔵ポンプ
２０ パーティクル検出装置
２１ 制御部
２３ 入力部
２４ 照射部
２５ 受光部
２６ 通信部
２８ 温度制御部
２９ 内蔵ポンプ
３０ パーティクル検出装置
３１ 制御部
３３ 入力部
３４ 照射部
３５ 受光部
３６ 通信部
３８ 温度制御部
３９ 内蔵ポンプ
５１ ＣＰＵ
５２ ＲＡＭ
５３ 入力部
５４ 表示部
５５ 記憶部
５５Ｐ 制御プログラム
５６ 受信部
５８ 通信部
１１１ キャピラリ
１１２ フィルタ
１１３ 飽和部
１１４ 液浸部
１１５ コンデンサ部
１１５ａ、２１５ａ 断熱材
１４０ 光学系収納部
１４１ フォーカスレンズ
１４２ 焦点制御部
１４３ ストッパ
１５１ 集光レンズ
１７１、２７１、３７１ 流量制御弁
１７２、２７２、３７２ 駆動機構
１７３、２７３、３７３ ノズル
１８１、１８３ ヒータ
１８２ 冷却部
２１３ 飽和部
２１４ 液浸部
２１５ コンデンサ部
２４０ 光学系収納部
２８１、２８３ ヒータ
２８２ 冷却部
３１３ 飽和部
３１４ 液浸部
３１５ コンデンサ部
３１６ テーパ部
３４０ 光学系収納部
３８１ ヒータ
３８２ 冷却部
５４１ 変更ボックス
５５２ 結果ファイル
５５１ 最小粒径値記憶部
５５２ａ 粒径分布ファイル
５５３ 流量記憶部
５５４ 温度記憶部
５５５ 経路長記憶部

Claims (9)

  1. 計測対象となる気体中のパーティクルを検出するパーティクル検出システムであって、
    導入された気体中のパーティクルを検出することが可能な最小粒径値がそれぞれ異なる複数のパーティクル検出装置と、
    計測対象となる気体を前記複数のパーティクル検出装置それぞれへ導入するための複数の導入路と、
    前記複数のパーティクル検出装置から送信されたパーティクル数を受信する受信部と、
    該受信部により受信した各パーティクル検出装置に係るパーティクル数及び各パーティクル検出装置に係る最小粒径値に基づき、パーティクルの粒径分布を算出する算出手段と、
    前記複数のパーティクル検出装置それぞれに設けられ、前記導入路から導入された気体中のパーティクルを凝縮成長させる凝縮部と、
    該凝縮部により凝縮成長したパーティクルに光を照射する単一の照射手段と、
    該照射手段に設けられ、前記複数の凝縮部により凝縮成長されたパーティクルをそれぞれ照射するために前記照射手段の焦点を変更する焦点変更手段と、
    前記複数のパーティクル検出装置それぞれに設けられ、前記照射手段によるパーティクルの照射により散乱する散乱光を受光する受光手段と、
    該受光手段により受光した散乱光に基づき、パーティクル数を計数する計数手段と
    を備えることを特徴とするパーティクル検出システム。
  2. 計測対象となる気体中のパーティクルを検出するパーティクル検出システムであって、
    導入された気体中のパーティクルを検出することが可能な最小粒径値がそれぞれ異なる複数のパーティクル検出装置と、
    計測対象となる気体を前記複数のパーティクル検出装置それぞれへ導入するための複数の導入路と、
    前記複数のパーティクル検出装置から送信されたパーティクル数を受信する受信部と、
    該受信部により受信した各パーティクル検出装置に係るパーティクル数及び各パーティクル検出装置に係る最小粒径値に基づき、パーティクルの粒径分布を算出する算出手段と、
    前記複数のパーティクル検出装置それぞれに設けられ、前記導入路から導入された気体中のパーティクルを凝縮成長させる凝縮部と、
    各凝縮部の外周に設けられ、熱伝導率が凝縮部毎にそれぞれ異なる複数の断熱材と、
    該複数の断熱材に当接し、予め定められた温度にて加熱または冷却する温度調整部と
    を備えることを特徴とするパーティクル検出システム。
  3. 計測対象となる気体中のパーティクルを検出するパーティクル検出システムであって、
    導入された気体中のパーティクルを検出することが可能な最小粒径値がそれぞれ異なる複数のパーティクル検出装置と、
    計測対象となる気体を前記複数のパーティクル検出装置それぞれへ導入するための複数の導入路と、
    前記複数のパーティクル検出装置から送信されたパーティクル数を受信する受信部と、
    該受信部により受信した各パーティクル検出装置に係るパーティクル数及び各パーティクル検出装置に係る最小粒径値に基づき、パーティクルの粒径分布を算出する算出手段と、
    前記複数の導入路それぞれに設けられ、各パーティクル検出装置に導入する気体の流量を制御する流量制御部と、
    各パーティクル検出装置の検出することが可能な最小粒径値の変更を受け付ける受け付け手段と、
    最小粒径値に対応して流量を記憶した流量記憶部と、
    前記受け付け手段により受け付けた変更後の最小粒径値に対応する流量を前記流量記憶部から読み出す読み出し手段とを備え、
    前記流量制御部は、
    前記読み出し手段により読み出した流量に基づき、各パーティクル検出装置に導入する気体の流量を制御するよう構成してある
    パーティクル検出システム。
  4. 計測対象となる気体中のパーティクルを検出するパーティクル検出システムであって、
    導入された気体中のパーティクルを検出することが可能な最小粒径値がそれぞれ異なる複数のパーティクル検出装置と、
    計測対象となる気体を前記複数のパーティクル検出装置それぞれへ導入するための複数の導入路と、
    前記複数のパーティクル検出装置から送信されたパーティクル数を受信する受信部と、
    該受信部により受信した各パーティクル検出装置に係るパーティクル数及び各パーティクル検出装置に係る最小粒径値に基づき、パーティクルの粒径分布を算出する算出手段と、
    前記複数のパーティクル検出装置それぞれに設けられ、前記導入路から導入された気体中のパーティクルを凝縮成長させる凝縮部と、
    前記複数の凝縮部それぞれに対して加熱または冷却する温度の制御を行う温度制御部と、
    各パーティクル検出装置の検出することが可能な最小粒径値の変更を受け付ける受け付け手段と、
    最小粒径値に対応して温度を記憶した温度記憶部と、
    前記受け付け手段により受け付けた変更後の最小粒径値に対応する温度を前記温度記憶部から読み出す読み出し手段とを備え、
    前記温度制御部は、
    前記読み出し手段により読み出した温度に基づき、前記複数の凝縮部に加熱または冷却する温度を制御するよう構成してある
    パーティクル検出システム。
  5. 計測対象となる気体中のパーティクルを検出するパーティクル検出システムであって、
    導入された気体中のパーティクルを検出することが可能な最小粒径値がそれぞれ異なる複数のパーティクル検出装置と、
    計測対象となる気体を前記複数のパーティクル検出装置それぞれへ導入するための複数の導入路と、
    前記複数のパーティクル検出装置から送信されたパーティクル数を受信する受信部と、
    該受信部により受信した各パーティクル検出装置に係るパーティクル数及び各パーティクル検出装置に係る最小粒径値に基づき、パーティクルの粒径分布を算出する算出手段と、
    気体が通過する経路長を変更する経路長変更手段と、
    各パーティクル検出装置の検出することが可能な最小粒径値の変更を受け付ける受け付け手段と、
    最小粒径値に対応して経路長を記憶した経路長記憶部と、
    前記受け付け手段により受け付けた変更後の最小粒径値に対応する経路長を前記経路長記憶部から読み出す読み出し手段とを備え、
    前記経路長変更手段は、
    前記読み出し手段により読み出した経路長に基づき、各パーティクル検出装置の気体が通過する経路長を変更するよう構成してある
    パーティクル検出システム。
  6. 計測対象となる気体中のパーティクルを検出するパーティクル検出システムであって、
    導入された気体中のパーティクルを検出することが可能な最小粒径値がそれぞれ異なる複数のパーティクル検出装置と、
    計測対象となる気体を前記複数のパーティクル検出装置それぞれへ導入するための複数の導入路と、
    前記複数のパーティクル検出装置から送信されたパーティクル数を受信する受信部と、
    該受信部により受信した各パーティクル検出装置に係るパーティクル数及び各パーティクル検出装置に係る最小粒径値に基づき、パーティクルの粒径分布を算出する算出手段と、
    前記複数の導入路それぞれに設けられ、各パーティクル検出装置に導入する気体の流量を制御する流量制御部と、
    前記複数のパーティクル検出装置それぞれに設けられ、前記導入路から導入された気体中のパーティクルを凝縮成長させる凝縮部と、
    前記複数の凝縮部それぞれに対して加熱または冷却する温度の制御を行う温度制御部と、
    気体が通過する経路長を変更する経路長変更手段と、
    各パーティクル検出装置の検出することが可能な最小粒径値の変更を受け付ける受け付け手段と、
    最小粒径値に対応して温度、流量及び経路長を記憶した記憶部と、
    前記受け付け手段により受け付けた変更後の最小粒径値に対応する温度、流量及び経路長を前記記憶部から読み出す読み出し手段とを備え、
    前記流量制御部は、
    前記読み出し手段により読み出した流量に基づき、各パーティクル検出装置に導入する気体の流量を制御するよう構成してあり、
    前記温度制御部は、
    前記読み出し手段により読み出した温度に基づき、前記複数の凝縮部に加熱または冷却する温度を制御するよう構成してあり、
    前記経路長変更手段は、
    前記読み出し手段により読み出した経路長に基づき、各パーティクル検出装置の気体が通過する経路長を変更するよう構成してある
    パーティクル検出システム。
  7. 前記算出手段は、
    検出することが可能な最小粒径値が小さいパーティクル検出装置に係るパーティクル数から、前記粒径値よりも大きい最小粒径値を検出することが可能なパーティクル検出装置に係るパーティクル数の差を算出する差分算出手段と、
    検出することが可能な最小粒径値が最も大きいパーティクル検出装置に係るパーティクル数を抽出する抽出手段と
    を備えることを特徴とする請求項１から６のいずれか一つに記載のパーティクル検出システム。
  8. 計測対象となる気体中のパーティクルを検出するパーティクル検出方法であって、
    導入された気体中のパーティクルを検出することが可能な最小粒径値がそれぞれ異なる複数のパーティクル検出装置へ、計測対象となる気体を複数の導入路を介して導入する導入ステップと、
    前記複数のパーティクル検出装置から送信されたパーティクル数をコンピュータの受信部により受信する受信ステップと、
    該受信ステップにより受信した各パーティクル検出装置に係るパーティクル数及び各パーティクル検出装置に係る最小粒径値に基づき、前記コンピュータの制御部によりパーティクルの粒径分布を算出する算出ステップと、
    前記複数の導入路それぞれに設けられ、各パーティクル検出装置に導入する気体の流量を制御する流量制御ステップと、
    各パーティクル検出装置の検出することが可能な最小粒径値の変更を受け付ける受け付けステップと、
    前記受け付けステップにより受け付けた変更後の最小粒径値に対応する流量を、最小粒径値に対応して流量を記憶した流量記憶部から読み出す読み出しステップとを備え、
    前記流量制御ステップは、
    前記読み出しステップにより読み出した流量に基づき、各パーティクル検出装置に導入する気体の流量を制御する
    ことを特徴とするパーティクル検出方法。
  9. 計測対象となる気体中のパーティクルの粒径分布をコンピュータに算出させるプログラムであって、
    コンピュータに、
    導入された気体中のパーティクルを検出することが可能な最小粒径値がそれぞれ異なる複数のパーティクル検出装置へ、計測対象となる気体が複数の導入路を介して導入された場合に、各パーティクル検出装置から送信されるパーティクル数を受信部により受信する受信ステップと、
    該受信ステップにより受信した各パーティクル検出装置に係るパーティクル数及び各パーティクル検出装置に係る最小粒径値に基づき、制御部によりパーティクルの粒径分布を算出する算出ステップと、
    前記複数の導入路それぞれに設けられ、各パーティクル検出装置に導入する気体の流量を制御する流量制御ステップと、
    各パーティクル検出装置の検出することが可能な最小粒径値の変更を受け付ける受け付けステップと、
    前記受け付けステップにより受け付けた変更後の最小粒径値に対応する流量を、最小粒径値に対応して流量を記憶した流量記憶部から読み出す読み出しステップとを実行させ、
    前記流量制御ステップは、
    前記読み出しステップにより読み出した流量に基づき、各パーティクル検出装置に導入する気体の流量を制御する
    プログラム。
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