JPH01184441A - 粒子計数器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概　要〕 流体中に浮遊する不純物粒子を計数する粒子計数器に関
し、 粒子検出精度と生産性の向上を目的とし、流体に収束光
を照射し該流体中を浮遊する不純物粒子からの反射散乱
光を計測して上記流体中の不純物粒子を計数する粒子計
数器において、流体排管の一部を透明な管状体で構成し
、該管状体の中心軸近傍を照射する少なくとも１個の投
光系と、該投光系からの直進光を受けない位置で該投光
系の上記管状体内の照射領域に焦点を持つコリメータレ
ンズと該コリメータレンズからの光を受ける計数ディテ
クタおよび該計数ディテクタからの信号で動作する表示
器からなる少なくとも１個の受光系を、上記管状体の外
側に配置して構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は気体、液体等の流体中に浮遊する不純物粒子を
計数する測定装置に係り、特に粒子検出精度の向上と生
産性の向上を図った粒子計数器に関する。

〔従来の技術〕

第２図は従来の吸引型粒子計数器の例を示した図である
。なお本図では気体中の不純物粒子を計数する場合を例
示している。

図で、（Ａ）は真空室の構成例を示しくＢ）は吸引型粒
子計数器の概略を説明する図である。

図（Ａ）で、ｌは真空室を示し２は吸引パイプ２ａを備
えた従来の吸引型粒子計数器である。

すなわち従来は、吸引型粒子計数器２を真空室１内の一
隅に設置し、吸引パイプ２ａによって作業場所近傍の気
体を該粒子計数器２内に吸引させる。

そこで該吸引型粒子計数器２に備えられた計数ディテク
タが該気体単位体積当たりの不純物粒子の浮遊数（以下
密度数とする）とその大きさを計数し表示部２ｆに表示
するので、該表示部２ｆの対応位置に設けた真空室１の
観測窓１ａを通して該真空室外部から観測する構成にな
っている。

図（Ｂ）は上記吸引型粒子計数器の概略を示すための拡
大図である。

図で点線で示した吸引型粒子計数器２は、吸引パイプ２
ａと光源２ｂ、集光レンズ２Ｃ，コリメータレン°ズ２
ｄ、計数ディテクタ２ｅおよび表示部２ｆよりなってい
る。なお２ｇは吸引された気体の排出口である。

作用的には、吸引パイプ２ａから図示Ａ方向に吸引され
る真空室内の気体は、Ｐ点近傍で０．１ｍｍ程度の径に
収束するように構成されている。

一方、光源２ｂから発し集光レンズ２Ｃによって上記Ｐ
点近傍に焦点を結ぶ図７ＥＢ方向に進む光ビームは、該
Ｐ点近傍の気体中に不純物粒子が存在しない場合は図示
Ｂ°の如くそのまま直進してコリメータレンズ２ｄに入
射しないため計数ディテクタ２ｅも動作しない。

しかしＰ点近傍の気体中に不純物粒子が存在する場合に
は、上記光ビームは不純物粒子で反射されるため各方向
に散る散乱光Ｂ１となる。従っでこの場合には上記散乱
光Ｂ＋の一部はコリメータレンズ２ｄに入射し平行光と
なって計数ディテクタ２ｅを投射する。そこで該計数デ
ィテクタ２ｅが受光した散乱光から不純物粒子の数と大
きさを計数し、該気体中に浮遊する不純物粒子の密度数
と大きさに演算した結果を表示部２ｆに表示する。

かかる構成になる従来の吸引型粒子計数器では気体の吸
引能力に限界があるため、特に高い真空度を必要とする
真空装置に直接取り付けることは不可能である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の吸引型粒子計数器を使用した真空装置では、気体
を収束させた部分で得られた結果を演算して該気体中に
浮遊する不純物粒子の密度数と大きさを表示しているた
め実態にそぐわない場合があると云う問題があった。

更に該粒子計数器の構成上高い真空度を必要とする真空
装置等には設置することができず不純物粒子の計数がで
きないと云う問題があった。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点は、流体に収束光を照射し該流体中を浮遊す
る不純物粒子からの反射散乱光を計測して上記流体中の
不純物粒子を計数する粒子計数器において、 流体排管の一部を透明な管状体で構成し、該管状体の中
心軸近傍を照射する少なくともｌ個の投光系と、 該投光系からの直進光を受けない位置で該投光系の上記
管状体内の照射領域に焦点を持つコリメータレンズと該
コリメータレンズからの光を受ける計数ディテクタおよ
び該計数ディテクタからの信号で動作する表示器からな
る少なくとも１個の受光系を、 上記管状体の外側に配置してなる粒子計数器によって解
決される。

〔作　用〕

気体や液体等の流体中に浮遊する不純物粒子を精度よく
検出し計数するには、真空室または槽内の状態にできる
だけ近い状態で該流体が計測できることが望ましい。

本発明になる粒子計数器では、気体や液体等流体の排管
部分の一部を透明な管状体に置き換えた上で該管状体部
分に粒子計数部分を設置している。

この場合液管状体内部の流体の状態は真空室または槽内
と同等である。

従って上記管状体部分で不純物粒子を計測することによ
って、真空室または槽内と同じ状態で精度よく不純物粒
子を計測することができると共に、該管状体が汚染され
て見にくくなった場合も交換が容易であるため補修工数
が削減できる。

更に流体が高い真空度を必要とする気体の場合にも、全
く同様に計測することができる。。

〔実施例〕

第１図は、本発明になる粒子計数器の実施例を示した図
で、（Ａ）は流体が通常の気体の場合の粒子計数器の構
成例を、また（Ｂ）は特に流体が薬液または腐食性ガス
等の場合を表わした図である。

図（Ａ）で、１０は例えば真空室１からの排管、１１は
透明な強化ガラス等よりなり上記排管１０の内径と同等
の内径を有する管状体、１２は排管１０と管状体１１の
両端面にそれぞれ挟まれて管内物の外部への漏洩を防ぐ
ための密閉用の０−リングである。

なお排管１０と管状体１１の内径を合致させることは両
者の接合部分における気体の流れの乱れを避ける点から
大きい効果があることを確認している。

従って管状体１１の内部は真空室１と同様の気体の状態
になっている。

また１３は投光系を示し、レーザ光等の光源１３ａ。

と、光源１３ａからの光を有効に使用するために管状体
１１のほぼ中心軸上のＰ点近傍に該光を収束させる集光
レンズ１３ｂとで構成されている。

また１４は受光系を示し、Ｐ点近傍における不純物粒子
による散乱光の一部を受けて平行光とするコリメータレ
ンズ１４ａと、上記平行光を受けて不純物粒子の密度数
や大きさを演算する機能を備えた計数ディテクタ１４ｂ
および計数ディテクタ１４ｂからの信号によって動作す
る表示部１４ｃよりなっている。なお点線で示す１５は
必要に応じて装着する暗箱である。

かかる構成になる粒子計数器では、例えば光源１３ａか
ら射出する図示Ｃ方向の光線は集光レンズ１３ｂと管状
体１１の側壁を透過して該管状体１１内部のＰ点近傍に
収束するが、該Ｐ点近傍の光路中に不純物粒子等の異物
がない場合には該光線はそのまま図示Ｃ”方向に直進し
てコリメータレンズ１４ａには入射せず従って計数ディ
テクタ１４ｂも動作しない。

逆にＰ点近傍の光路中に不純物粒子等があると照射光は
図示ＣＩの如く該粒子で各方向に散乱させられるため、
該散乱光の一部をコリメータレンズ１４ａが受光し計数
ディテクタ１４ｂに投射させることができる。そこで該
計数ディテクタ１４ｂが入射光を計数して演算を行い、
上記気体中の不純物粒子の密度数とその大きさを表示部
１４ｃに表示させている。

なお投光系１３に使用される光源１３ａは、不純物粒子
が比較的大きく数μ＋ｗｎ＋程度であれば通常のハロゲ
ンランプが使用可能であるが、特に小さい不純物粒子を
検出する場合には波長の短いレーザ光が有効であり、こ
の場合には０．５μｍｍ程度の大きさの不純物粒子まで
検出できることを実験的に確認している。

図（Ｂ）は、通常の強化ガラス等よりなる管状体を急激
に腐食する六弗化硫黄（ＳＦｓ　’）の如き気体や弗酸
の如き液体の場合、または長期間の使用で徐々にガラス
質を腐食する純水や塩酸、硫酸の如き液体等を流体とし
て使用する場合を例示したものである。

この場合には排管１０と接続する管状体に透光性塩化ビ
ニール管１６を使用すると共に密閉用の０−リングに特
に腐食性のない例えば弗素ゴム等よりなるＯ−リング１
７を使用することによって腐食性に対応している。なお
投光系１３、受光系１４および必要に応じて使用する暗
箱１５は図（Ａ）の場合と同等である。

〔発明の効果〕

上述の如く本発明により、真空度に関係なく流体中に浮
遊する不純物粒子が精度よく計数できると共に管状体汚
染時の補修が容易な粒子計数器を提供することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明になる粒子計数器の実施例を示した図、 第２図は従来の吸引型粒子計数器の例を示した図、 である。図において、 ｌは真空室、 ｌＯは排管、　　　　　　１１は管状体、１２、１７は
Ｏ−リング、　１３は投光系、１３ａは光源、　　　　
　１３ｂは集光レンズ、１４は受光系、 １４ａはコリメータレンズ、 １４ｂは計数ディテクタ、１４ｃは゛表示部、１５は暗
箱、 １６は透光性塩化ビニール管、 をそれぞれ表わす。 （Ａン （Ｆ３）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）流体に収束光を照射し該流体中を浮遊する不純物
   粒子からの反射散乱光を計測して上記流体中の不純物粒
   子を計数する粒子計数器において、流体排管（１０）の
   一部を透明な管状体（１１）で構成し、 該管状体（１１）の中心軸近傍を照射する少なくとも１
   個の投光系（１３）と、 該投光系（１３）からの直進光を受けない位置で該投光
   系（１３）の上記管状体（１１）内の照射領域に焦点を
   持つコリメータレンズ（１４ａ）と該コリメータレンズ
   （１４ａ）からの光を受ける計数ディテクタ（１４ｂ）
   および該計数ディテクタ（１４ｂ）からの信号で動作す
   る表示器（１４ｃ）からなる少なくとも１個の受光系（
   １４）を、 上記管状体の外側に配置してなることを特徴とする粒子
   計数器。
2. （２）前記管状体の内径を、流体排管の内径と同一に形
   成することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の粒
   子計数器。
3. （３）前記管状体をガラス管で形成することを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の粒子計数器。
4. （４）前記管状体を透光性プラスチック管で形成するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の粒子計数器
   。
5. （５）前記投光系の光源にレーザ光を用いることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の粒子計数器。