JP7214038B2 - 光学チャンバのカーテンフロー設計 - Google Patents
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優先権の主張
本願は、参照により本明細書にその全体が組み込まれる、2019年8月13日出願の「CURTAIN FLOW DESIGN FOR OPTICAL CHAMBERS」という名称の米国仮特許出願第62/885,952号に対する優先権の利益を主張する。
本願は、参照により本明細書にその全体が組み込まれる、2019年8月13日出願の「CURTAIN FLOW DESIGN FOR OPTICAL CHAMBERS」という名称の米国仮特許出願第62/885,952号に対する優先権の利益を主張する。
本明細書で開示される主題は、光学粒子計数器に関し、より詳細には、粒子検出器の光学チャンバ内の汚染レベルを低減する設計に関する。
最も幅広く使用されているエアロゾル粒子機器のうちの2つは、光学粒子計数器(OPC)と凝縮粒子計数器(CPC)である。OPCは、エアロゾル粒子のサイズと個数濃度の両方の測定によく使われる。OPCは、コストが比較的安く、対象のエアロゾルについてのリアルタイム情報を提供することができることから、価値あるツールであることが証明されている。
OPC機器は、一般的に、光源、レンズ、ミラーおよび光検出器からなる光学検出システムを通してエアロゾルフローを引き込むことによって粒子を測定する。光学検出システムは、典型的には、光学チャンバまたは検出器チャンバと称される。強い光源(例えば、固体レーザダイオード)は、光強度が小視野体積(small viewing-volume)内で実質的に均一であり、その小視野体積に集束されるように集束光線(例えば、おそらく回折限界と同じくらい小さな約100μm未満の短軸)を形成する、1つまたは複数の光学レンズによって形作られ、集束される。すべてまたは実質的にすべての粒子がこの小視野体積を通過することを確実にするため、集束ノズルを使用してエアロゾルフローを小径フローストリームに絞る。粒子は、視野体積に入ると、集束された光線によって照明され、光を散乱させる。散乱された光は、1つまたは複数の収集レンズおよび/またはミラーによって収集され、次いで、光検出器によって受光される。光検出器は、受光した散乱光を電気パルスに変換する。粒子計数(個数濃度)は、パルスの計数率から得られる。粒子のサイズは、散乱した光の強度から判断され、パルス波高に比例する。
凝縮粒子計数器(CPC)もやはり、感度が高く信号対ノイズ比が高いことから幅広く使用されている。CPCは、粒子を、粒子上で凝縮する過飽和蒸気に曝し、組み合わさった凝縮液と粒子を、OPCに関して上述した光散乱原理と同じまたは類似の光散乱によって簡単に検出することができる典型的には約1μmと約10μmの間のサイズまで成長させることによって粒子を検出する。典型的には、過飽和蒸気の生成に使用される流体は、作動流体と称される。
OPCおよびCPC機器は様々な測定技術を使用しエアロゾル粒子の様々な特性を測定するが、これらの機器はしばしば、類似の光学検出システム設計を共有する。両方のタイプの機器とも、測定精度は、良好で一貫した光信号の生成に依存する。しかし実際には、光信号は、敏感な光学部品の汚染により時間とともに劣化することがある。OPCの場合、汚染物質は主に、エアロゾルフローストリーム中の粒子に起因する。
CPCの場合、エアロゾルフロー中の小滴の他に、未使用の作業流体蒸気も汚染の一因となり得る。敏感な光学部品にこれらの汚染物の量が到達することを防ぐまたは低減することは容易な作業ではない。光学チャンバ内の任意の流れの乱れは、粒子または蒸気をフローストリームから逸脱または離すことができ得る。これらの離れた粒子または蒸気は、チャンバ内を再循環することがあり、そのうちのいくらかは、後でチャンバから出る前にフローストリームに後で再び入ることがある。しかし、これらの汚染物質の大部分は、光学チャンバの壁上、ならびにレンズ、ミラーおよび光検出器などの光学部品上に堆積する可能性がある。光学部品上のあらゆる汚染は、散乱された光の光強度を低減し、光学信号の質を劣化させることがある。多くの場合、この劣化は、使用から1日以内に起こることがあり、機器は、1週間以内に動作不能になることがある。
作動流体蒸気がCPCの光学部品に到達することを防ぐために、Collingsら(2014)による、濾過空気フロー設計が使用されてきた。しかし、本明細書に記載の開示の主題のカーテンフローとは違い、従来技術の研究における濾過空気フローは、エアロゾルフローに直交方向に導入された。したがって、直交方向の濾過空気フロー設計では、濾過フローが光学チャンバに導入され、エアロゾルフローと合流する前にこの濾過空気フローが90度曲がる必要があった。したがって、濾過空気フローは、エアロゾルフローを均一に囲繞しなかった。
さらに、OPC機器のなかには、粒子の散乱光強度および均一性を高めるために濾過空気のシースフローを用いるものもある。さらに、高性能CPC機器のなかには、より小さな粒径の検出のためのシースフロー設計を特徴とするものもある。シースフロー設計は、光学的な汚染を低減する助けとなり得るが、本明細書に記載の開示の主題の同軸カーテンフロー設計に比べると欠点がいくつかある。例えば、従来技術のシースフロー設計は、集束ノズルより前にエアロゾルフローに合流される。その結果、組み合わさったエアロゾルフローとシースフローが、小さなノズル開口によって空気の速度が速くなることにより、集束ノズルの下流で乱流を呈する可能性がある。上述したように、あらゆる流れの乱れは、粒子および/または蒸気を離すことから、光学要素上に汚染を引き起こすおそれがある。加えて、シースフローとエアロゾルフローの組合せは、光学チャンバを出る前により長い距離を移動する必要がある。組み合わさったフローの長い滞在時間によって2つのフローが混合し始め、その結果、いくらかの粒子または蒸気がシースフロー内へと移ることがある。シースフローストリーム中のあらゆる粒子および蒸気は、最後には、光学部品上に堆積することになり得る。したがって、シースフロー設計は、それだけでは光学的な汚染問題をなくすのに不十分である。
チャンバ壁上の汚染は、一般的に、重要な問題ではない。しかし、過度に高いレベルの汚染物の堆積は、少なくとも部分的にフローストリームをブロックし、粒子計数器の偽計数率を増加させるおそれがある。したがって、光学チャンバを汚染のない状態にしておくことは、正確なOPCおよびCPC測定を確実にする一歩である。光学チャンバを清浄化することによって、粒子を正確に計数(OPCおよびCNCの場合)、および粒子を正確にサイジング(OPCの場合)できるように機器を回復させることができるが、頻繁な清浄化は、機器の測定および動作を中断することになり得る。サービスのために機器を製造元に戻す必要がある場合、測定におけるかなりのダウンタイムおよび動作中断は、費用がかかり許容できない。
以下の記載は、開示の主題を具体化する例示的な例、デバイス、および装置を含む。以下の記載では、説明の目的上、本発明の主題の様々な実施形態の理解のために、多数の具体的な細部について示されている。しかし、当業者には、本発明の主題の様々な実施形態がこれらの具体的な細部がなくても実施可能であることは自明であろう。さらに、周知の構造、材料、および技術は、様々な図示された実施形態を不明瞭にしないように、詳細に示していない。
本明細書で使用されるとき、「または」という用語は、包括的または排他的な意味で解釈することができる。加えて、以下で論じられる様々な例示的な実施形態は、粒子検出器(例えば、光学粒子計数器(OPC)および凝縮粒子計数器(CPS))の光学チャンバ内の汚染を低減するまたは最小限にする特定のやり方に焦点を当てている。しかし、本明細書で提供された開示を読んで理解すれば、当業者なら、技術および例の様々な組合せがすべて連続的または様々な組合せで適用することができると容易に理解するであろう。主題への導入として、いくつかの実施形態を以下の段落において簡単かつ一般的に説明したのち、図面を参照しながら、より詳細な説明を続ける。
本明細書で詳細に述べるように、開示の主題の1つの目的は、OPCおよびCPC機器が、粒子の計数および/またはサイジング精度に影響を及ぼす著しい光学的な汚染の問題をなくして長期間(例えば、従来技術で経験するような1週間よりもはるかに長く)動作できるようにする設計の様々な実施形態を開示することである。
本明細書で開示される様々な例示的な実施形態は、カーテンフローを用いて、エアロゾルフローストリーム中の粒子および/または作動流体蒸気などの汚染物が敏感な光学部品に到達することを実質的に防ぐまたは最小限にする。
次に、図1を参照すると、粒子計数器の光学チャンバ100、および開示の主題の様々な実施形態によるカーテンフロー装置を有するエアロゾル集束ノズル107の断面図が示されている。光学チャンバ100およびエアロゾル集束ノズル107に加えて、図1は、一対の収集レンズ103、凝縮レンズ117、エアロゾル入口ポート101およびエアロゾル出口ポート105を含むように示されている。当業者には既知のように、収集レンズ103および凝縮レンズ117は、様々な形態および形状をとることができる。
エアロゾル集束ノズル107は、上部113およびエアロゾルノズル出口115を有する。一実施形態では、カーテンフロー装置は、プレナムチャンバ109Aおよびカーテンフロー濃縮ノズル109Bを備える。粒子計数動作中、プレナムチャンバ109Aとカーテンフロー濃縮ノズル109Bの組合せは、開放領域111を通ってエアロゾル集束ノズル107の上部113にわたって清浄な空気流のシースをもたらす。
図2Aおよび図2Cに示しそれらを参照して以下により詳細に述べるプレナムチャンバ109Aおよびカーテンフロー濃縮ノズル109Bは、エアロゾル集束ノズル107の上部113の周りに実質的に環状または部分的に環状になるように形成される。したがって、プレナムチャンバ109Aおよびカーテンフロー濃縮ノズル109Bは、トロイダル形状を有すると考えることができる。
プレナムチャンバ109Aおよびカーテンフロー濃縮ノズル109Bは、機械加工または別のやり方で形成されるアルミニウム、ステンレス鋼、様々なプラスチック、および当業界で既知の他の機械加工可能または形成可能な材料を含む様々な材料から形成することができる。一実施形態では、プレナムチャンバ109Aおよびカーテンフロー濃縮ノズル109Bは、単一材料片から機械加工または形成することができる。他の実施形態では、プレナムチャンバ109Aおよびカーテンフロー濃縮ノズル109Bは、(例えば、化学接着剤、はんだ付け、溶接、機械的締結具または当業者に既知の他の技術によって)互いに接合される、類似もしくは非類似の2つの材料から機械加工または形成することができる。
図1Bは、図1Aの切断面A-Aにおける、粒子計数器の光学チャンバ100、およびカーテンフロー装置を有するエアロゾルノズルの断面図150を示す。ガスラインコネクタ151は、ガスライン管(図示せず)がプレナムチャンバ109Aへのガスフロー入口153に清浄な(例えば、濾過された)カーテンガスを供給することができるようにする。特定の例示的な一実施形態では、ガスラインコネクタ151は、バーブコネクタ(図示せず)である。しかし、他の実施形態では、ガスラインコネクタ151は、当業界で既知の任意のタイプのガスラインコネクタ(例えば、Swagelok Company、Solon、Ohio、USAから市販されているSwagelok(登録商標)管継手)とすることができる。ガスライン管は、ナイロン管、ステンレス鋼管、真鍮管または当業界で既知の他のタイプの管を含む様々なタイプの管を含むことができる。清浄ガスは、空気(例えば、清浄乾燥空気(CDA))、アルゴンもしくは水素などの不活性ガス、または実質的に粒子を含まない他のタイプの濾過ガスを含むことができる。
図1Aおよび図1Bを同時に参照すると、粒子計数器の動作の間、カーテンガスの流れは、ガスラインコネクタ151を通って光学チャンバ100に入る。カーテンガスが光学チャンバ100に実質的に均一に入ることを確実にするため、カーテンガスは、プレナムチャンバ109Aを通って、例えばカーテンフロー濃縮ノズル109Bの最上部の狭い開口(例えば、スリット)を通って光学チャンバ100に向けられる。狭い開口は、図2Aから図2Dを参照して以下においてより詳細に述べる、例えば単一の連続スリットまたは一連もしくは円形もしくは細長いスリットを備えることができる。
プレナムチャンバ109Aとカーテンフロー濃縮ノズル109Bの組合せの1つの機能は、(ガスフロー入口153からの)カーテンフローが、カーテンフロー濃縮ノズル109Bの(図2Aから図2Dを参照して以下に述べる)狭い開口から、上部113を囲繞する開放領域111内へと、狭い開口を通って通過する前に、エアロゾル集束ノズル107の上部113周りに実質的に均等に分配され得るように、流動圧力を実質的に均等にすることである。
流れの均一性をさらに高めるために、カーテンフローはさらに、接線方向(例えば、プレナムチャンバ109Aの円周方向に対してある角度)にプレナムチャンバ109Aに導入され得る。カーテンフローが接線方向に導入されるとき、流れの旋回運動が、プレナムチャンバ109Aおよびカーテンフロー濃縮ノズル109Bを迅速に満たす。光学チャンバ100に入ると、カーテンフローは、次いで、エアロゾルノズル出口115から出るエアロゾルフローと同軸またはほぼ同軸に合流する。その結果、エアロゾルフローは中断されず、カーテンフローによって実質的に均一に囲繞される。したがって、すべてまたはほぼすべての潜在的な汚染物質(例えば、粒子および蒸気)が、エアロゾルフロー内に含まれる。次いで、エアロゾルフローとカーテンフローの組合せが、上述した集束された光線を通過し、そこで粒子が照明されてエアロゾル出口ポート105から出る前に計数される。
エアロゾル出口ポート105の位置は、集束された光線の下流に位置するのであれば、光学チャンバ100内のどこであってもよい。しかし、一実施形態では、エアロゾル出口ポート105の位置は、図1Aおよび図1Bに示されるように、エアロゾル集束ノズル107の反対側にある。この位置は、エアロゾル集束ノズル107とエアロゾル出口ポート105との間の最短距離をもたらす。エアロゾル出口ポート105がエアロゾル集束ノズル107の反対側にある場合、汚染物質がカーテンフローを横切って敏感な光学部品に達する可能性が低減または最小限にされる。エアロゾル集束ノズル107からエアロゾル出口ポート105への直線流路はまた、流れの乱れをもたらす可能性があり、その結果、粒子および/または作動流体蒸気が流路から逸脱し、光学要素(例えば、収集レンズ103および/または凝縮レンズ117の1つまたは複数の表面)を含む光学チャンバ100を汚染する可能性を高めることになる、流れ方向の任意の変化を回避する。
光学チャンバ100内の汚染を低減または最小限にすることに加えて、カーテンフローはさらに、光学チャンバ100の壁に対する粒子衝突損失を低減するという追加の利点をもたらす。カーテンフローでは、粒子は、実質的に、エアロゾルフローとカーテンフローの組合せの中間部分に制限される。例えば、CPC機器では、暖かい作動流体蒸気がより冷たい管の壁上で凝縮するときに、結果的に「霧がかかった(foggy)」管のシナリオになるといった共通の問題が発生する。過剰な凝縮液が形成されると、CPC流量が影響を受け、測定の不確実性が増すことになり得る。開示の主題のカーテンフロー設計は、暖かい作動流体蒸気を冷たい管壁から分離しつつ、カーテンフローが暖かい蒸気が流れの中央部分で冷め続けることを可能にするので、霧がかかった管の問題を低減、最小化、または防ぐのに役立つ。
開示の主題の同軸またはほぼ同軸のカーテンフロー設計には、上述した従来技術の直交方向の濾過空気フロー設計に比べて多くの利点がある。例えば、同軸またはほぼ同軸のカーテンフローは、両方とも同じ方向に流れるため、エアロゾルフローと滑らかに合流する。これに対し、直交方向の濾過空気フローは、エアロゾルフローと合流する前に90度曲がる必要がある。流れ方向が90度曲がることは、流れの乱れを引き起こす可能性があり、カーテンフローの有効性が低下する可能性がある。加えて、光学チャンバ100の汚染を低減または最小限にするために、粒子を含むまたは蒸気を含むエアロゾルフローは、カーテンフローによって実質的に完全かつ均一に囲繞され得る。
次に図2Aを参照すると、図1Aおよび図1Bのカーテンフロー装置の一実施形態の部分平面図200が示されている。カーテンフロー装置の平面図を完全に見えるようにするには、部分平面図200を中心線203周りに鏡映させればよい。図2Aには、カーテンフロー濃縮ノズル109Bの最上部を横断する円形スリット201を含むことが示されている。ガスフロー入口153(図1B)からの濾過ガスフローは、ガスフロー入口205でプレナムチャンバ109Aに入る。図2Bは、図2Aのカーテンフロー装置の(図2Aの切断面B-Bでの)断面図230を示す。
特定の例示的な一実施形態では、プレナムチャンバ109Aとカーテンフロー濃縮ノズル109Bの組合せ内への体積流量は、毎分約1リットル(lpm)とすることができる。円形スリット201の開口(図2Bの断面に沿って見られる)は、約0.50mm(約0.020インチ)とすることができる。他の実施形態では、体積流量および円形スリット201のそれは、サンプリングされたエアロゾルがエアロゾル入口ポート101(図1)を通って引き込まれる体積流量、特定用途についての許容できる同時に起こる(coincidence)粒子損失レベル、プレナムチャンバ109Aの総容積、(もしあれば)接線方向フローの角度、および当業者に既知のいくつかの他の要因を含む要因に基づいて、かなりより大きくまたはかなりより小さくすることができる。
図2Cは、図1Aおよび図1Bのカーテンフロー装置の一代替実施形態の部分平面図250を示す。図2Aのように、カーテンフロー装置の平面図を完全に見えるようにするには、部分平面図250を中心線253周りに鏡映させればよい。この実施形態では、図2Aの連続様式の円形スリット201を有するのではなく、部分平面図250は、複数の開口251を示す。開口251は、円形として図示されているが、正方形、矩形、楕円形などのほぼあらゆる形状またはそれらの任意の組合せをとることができる。加えて、開口は、等間隔に図示されているが、開口251は、不均等な間隔に配置されてもよい。当業者なら、開示の主題を読んで理解すれば、開口の数、開口のサイズ、開口を通って流れるガスの体積流量、相対速度などの決定方法が分かるであろう。例えば、当業者なら、計算流体力学(CFD)分析を用いて開口251のサイズ、形状および間隔を決定することができる。
図2Dは、図2Aおよび図2Cのカーテンフロー装置と別個にまたは組み合わせて使用することができるカーテンフロー開口270の一実施形態を示す。この実施形態では、カーテンフロー開口270は、エアロゾルノズル出口115の例えば中心である中間点から(例えば、カーテンフロー濃縮ノズル109Bの最上部の中間点に沿って)所与の半径にセットされた小径エンドミル(例えば、約0.50mmの直径を有する)によって形成され得る。
本明細書で提案される開示の主題には、カーテンフロー設計の様々な実施形態について説明する様々なシステムおよび装置の図が含まれる。したがって、上述の記載は、開示の主題を具体化する例示的な例、デバイス、システムおよび装置を含む。記載において、説明の目的上、本発明の主題の様々な実施形態を理解してもらうため、多数の具体的な細部について述べた。しかし、当業者にとっては、本発明の主題の様々な実施形態がこれらの具体的な細部がなくても実施可能であることは自明であろう。さらに、周知の構造、材料および技術は、様々な例示の実施形態を不明瞭にしないように詳細に示していない。
本明細書で使用されるとき、「または」という用語は、包括的または排他的な意味で解釈することができる。加えて、様々な例示的な実施形態をカーテンフロー設計を作り出す特定のやり方に焦点を当てて本明細書で論じたが、本明細書で提供される開示を読んで理解した当業者であれば、他の実施形態も理解されよう。さらに、本明細書で提供される開示を読んで理解すれば、当業者なら、本明細書で提供される技術および例の様々な組合せはすべて様々な組合せで適用することができると容易に理解するであろう。
様々な実施形態を個別に論じたが、これらの個別の実施形態は、独立した技術または設計とみなされることを意図していない。上述したように、様々な部分のそれぞれは相互に関連しており、個別にまたは本明細書で論じられる他の粒子状物質センサ較正システム実施形態と組み合わせて使用することができる。
したがって、本明細書で提供される開示を読んで理解した当業者にとっては自明であるように、多数の変更および変形を加えることができる。本明細書に列挙されるものに加えて、本開示の範囲に入る機能上等価のデバイスおよび装置は、上述の説明から当業者にとって自明になるであろう。いくつかの実施形態の一部および特徴は、他の実施形態の一部および特徴に含める、または置き換えることができる。このような変更および変形は、添付の請求項の範囲に属することを意図される。したがって、本開示は、そうした特許請求の範囲に権利が与えられる等価物の全範囲とともに、添付の特許請求の範囲の文言によってのみ限定されるべきである。また、本明細書で使用される技術用語は、特定の実施形態を説明することのみを目的とし、限定することを目的としていないことを理解すべきである。
本開示の要約は、読者が技術的開示の本質を迅速に認識できるように提供される。要約は、特許請求の範囲を解釈または限定するために使用するものではないという認識のもとに提出される。加えて、上述の詳細な説明において、開示を簡略化するために、各種特徴を単独の実施形態にまとめることができることを理解することができる。本開示の方法は、特許請求の範囲を限定するように解釈されるべきではない。よって、以下の特許請求の範囲は詳細な説明に組み込まれ、各請求項はそれ自体別の実施形態を表す。
100 光学チャンバ
101 エアロゾル入口ポート
103 収集レンズ
105 エアロゾル出口ポート
107 エアロゾル集束ノズル
109A プレナムチャンバ
109B カーテンフロー濃縮ノズル
111 開放領域
113 上部
115 エアロゾルノズル出口
117 凝縮レンズ
150 断面図
151 ガスラインコネクタ
153 ガスフロー入口
200 部分平面図
201 スリット
203 中心線
205 ガスフロー入口
230 断面図
250 部分平面図
251 開口
253 中心線
270 カーテンフロー開口
101 エアロゾル入口ポート
103 収集レンズ
105 エアロゾル出口ポート
107 エアロゾル集束ノズル
109A プレナムチャンバ
109B カーテンフロー濃縮ノズル
111 開放領域
113 上部
115 エアロゾルノズル出口
117 凝縮レンズ
150 断面図
151 ガスラインコネクタ
153 ガスフロー入口
200 部分平面図
201 スリット
203 中心線
205 ガスフロー入口
230 断面図
250 部分平面図
251 開口
253 中心線
270 カーテンフロー開口
Claims (21)
- 粒子検出器の光学チャンバ内の汚染を低減する装置であって、
前記粒子検出器のエアロゾル集束ノズルを少なくとも部分的に囲繞し、濾過ガスフローを受け入れる、プレナムチャンバと、
前記プレナムチャンバの出力側に連結され、エアロゾルフローを実質的に囲繞するように前記光学チャンバ内にカーテンフローを生成する、カーテンフロー濃縮ノズルと、
を備え、前記濾過ガスフローは、前記プレナムチャンバ内に接線方向に導入されて、前記プレナムチャンバ内で前記濾過ガスフローの旋回運動を生成するように構成されている、装置。 - 前記カーテンフロー濃縮ノズルの出力側に連結され、前記エアロゾル集束ノズルを少なくとも部分的に囲繞する開放領域をさらに備える、請求項１に記載の装置。
- 前記プレナムチャンバ、前記カーテンフロー濃縮ノズルおよび前記開放領域の組合せが、前記エアロゾルフローの周りに清浄な空気流のシースをもたらすように配置される、請求項２に記載の装置。
- 前記プレナムチャンバと前記カーテンフロー濃縮ノズルの組合せが、前記カーテンフローが前記カーテンフロー濃縮ノズルの出口から前記エアロゾル集束ノズルの上部を囲繞する前記開放領域内へと前記出口を通って通過する前に前記上部の周りに実質的に均等に分配されるように、流動圧力を実質的に均一にする、請求項２に記載の装置。
- 前記プレナムチャンバおよび前記カーテンフロー濃縮ノズルが、前記エアロゾル集束ノズルの上部の周りに少なくとも部分的に環状をなす、請求項１に記載の装置。
- 前記プレナムチャンバおよび前記カーテンフロー濃縮ノズルが、トロイダル形状を有する、請求項１に記載の装置。
- 前記カーテンフローが、前記カーテンフロー濃縮ノズルの出口の連続単一スリットによって、前記カーテンフロー濃縮ノズルから供給される、請求項１に記載の装置。
- 前記カーテンフローが、前記カーテンフロー濃縮ノズルの出口の一連のスリットによって、前記カーテンフロー濃縮ノズルから供給される、請求項１に記載の装置。
- 前記一連のスリットが、円形スリットおよび細長いスリットを含む少なくとも１つの形状から選択される、請求項８に記載の装置。
- 前記汚染が、粒子汚染および作動流体蒸気汚染を含む少なくとも１つのタイプの汚染を含む、請求項１に記載の装置。
- 粒子検出器内の汚染を低減する装置であって、濾過ガスフローを受け入れ前記粒子検出器の光学チャンバにカーテンフローを生成するように連結されたカーテンフロー濃縮ノズルを備え、前記カーテンフローが、前記粒子検出器内の粒子含有エアロゾルフローを実質的に囲繞し、
前記装置は、前記濾過ガスフローと前記カーテンフロー濃縮ノズルとの間に連結されたプレナムチャンバをさらに備え、
前記濾過ガスフローは、前記プレナムチャンバ内に接線方向に導入されて、前記プレナムチャンバ内で前記濾過ガスフローの旋回運動を生成するように構成されている、装置。 - 前記プレナムチャンバが、前記粒子検出器のエアロゾル集束ノズルを少なくとも部分的に囲繞する、請求項１１に記載の装置。
- 前記汚染が、粒子汚染および作動流体蒸気汚染を含む少なくとも１つのタイプの汚染物質を含む、請求項１１に記載の装置。
- 前記カーテンフローが、前記カーテンフロー濃縮ノズルの出口の連続単一スリットによって、前記カーテンフロー濃縮ノズルから供給される、請求項１１に記載の装置。
- 前記カーテンフローが、前記カーテンフロー濃縮ノズルの出口の一連のスリットによって、前記カーテンフロー濃縮ノズルから供給される、請求項１１に記載の装置。
- 前記一連のスリットが、正方形スリット、矩形スリットおよび楕円形スリットを含む少なくとも１つの形状から選択される、請求項１５に記載の装置。
- カーテンフローがさらに、前記粒子検出器内の作動流体蒸気を少なくとも実質的に囲繞するように構成される、請求項１１に記載の装置。
- 粒子検出器内の汚染を低減する装置であって、
前記粒子検出器のエアロゾル集束ノズルを囲繞し、濾過ガスフローを受け入れる、プレナムチャンバと、
前記プレナムチャンバの出口に連結され、エアロゾルフローを実質的に囲繞するように光学チャンバ内にカーテンフローを生成する、カーテンフロー濃縮ノズルと、
粒子汚染物質および作動流体蒸気のうちの少なくとも１つを低減するために、前記カーテンフロー濃縮ノズルの出力側に連結され、前記エアロゾル集束ノズルを少なくとも部分的に囲繞する、開放領域と、
を備え、
前記濾過ガスフローは、前記プレナムチャンバ内に接線方向に導入されて、前記プレナムチャンバ内で前記濾過ガスフローの旋回運動を生成するように構成されている、装置。 - 前記プレナムチャンバおよび前記カーテンフロー濃縮ノズルが、トロイダル形状を有する、請求項１８に記載の装置。
- 前記カーテンフローが、前記カーテンフロー濃縮ノズルの出口の連続単一スリットによって、前記カーテンフロー濃縮ノズルから供給される、請求項１８に記載の装置。
- 前記カーテンフローが、前記カーテンフロー濃縮ノズルの出口の一連のスリットによって、前記カーテンフロー濃縮ノズルから供給される、請求項１８に記載の装置。
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