JPH01500060A - Particulate counter air intake assembly - Google Patents
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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。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】 発明の名称 微粒子カウンター空気吸入アセンブリ 発明の技術分野 この発明は、流体、特に空気中の微粒子を検出し、算出し、または測定する゛た めの計器に関する。さらに詳細にいえば、その発明は、そのような計器における 改良された気流システムに関する。[Detailed description of the invention] name of invention Particulate counter air intake assembly Technical field of invention This invention is useful for detecting, calculating, or measuring particulates in a fluid, especially in the air. Concerning instruments. More specifically, the invention provides Concerning an improved airflow system.
発明の背景技術 空気中の微粒子を測定するための計器は、多くの場所で利用されている。恐らく 、最も使用されている分野は、半導体を製造する際の清潔さが極めて重要である 半導体製造工場である０例えば、微粒子カウンターは、半導体製造作業が行われ ている、いわゆるクリーンルーム内の微粒子の数を監視するために利用されてい る。クリーンルームは、通常、空気の容積に対し許容された所定のサイズの微粒 子の最大数に基づいて分類されている。仕様書に適合し、製造されている製品の 品質水準を維持するためには、微粒子汚染が許容できる最小必要条件に保持され ていることを確保することが必要である。Background technology of the invention Instruments for measuring particulates in the air are used in many places. perhaps , the most used area is where cleanliness is extremely important when manufacturing semiconductors. For example, particulate counters are used at semiconductor manufacturing plants. It is used to monitor the number of particles in so-called clean rooms. Ru. Clean rooms typically contain particulates of a given size allowed for the volume of air. Classified based on maximum number of children. Products that meet specifications and are manufactured To maintain quality standards, particulate contamination must be kept to an acceptable minimum requirement. It is necessary to ensure that the
大抵の空気微粒子カウンターに利用されている基本システムは、サンプル空気流 を光線を介して伝達し、その結果空気中の微粒子によって散在させられる光エネ ルギーが生じる。このエネルギーは、適当な光学電子回路装置により検出されて 測定される。散在した光信号を検出し処理するために用いられる光学電子回路装 置には、意義のある改良が施されている。また、レーザーの出現により光線の質 および照度が大幅に改良されている。The basic system utilized in most air particle counters is light energy transmitted through a beam of light and thus scattered by fine particles in the air Rugie is generated. This energy is detected by suitable opto-electronic equipment. be measured. Optical electronic circuitry used to detect and process scattered optical signals Significant improvements have been made to the installation. Also, with the advent of lasers, the quality of light and illumination has been significantly improved.
これらの改良にもかかわらず、計器からのデータ出力の正確さには、まだ改善さ れる余地が多く残っている０例えば、試験又は検査微粒子カウンターにおいて、 使用されている−の方法は、既知の大きさの微粒子のみを通す計器を介してサン プルジェット（噴射）流を噴射することである。そのような試験サンプルからの 出力信号は、かなり均一であるべきである。しかしながら、一般にその結果は大 して均一ではないことが知られている。また、同様な試験では、再流通する微粒 子および異なった計器間の粒子数の相関関係における明らかな不一致等の不正確 さが示されている。したがって、微粒子カウンターにはさらに改良が要求される 。Despite these improvements, the accuracy of data output from the instrument still needs improvement. For example, in a test or inspection particulate counter, The method used is to sample through an instrument that passes only particles of known size. It is the injection of a pull jet (jet) flow. from such test samples. The output signal should be fairly uniform. However, the results are generally It is known that this is not uniform. Similar tests also showed that recirculating fine particles Inaccuracies such as obvious discrepancies in particle count correlations between different instruments is shown. Therefore, further improvements are required for particle counters. .
十分な注目を受けていなかった計器の一つの分野は、計器の中を流れるサンプル 空気噴射を供給するためのシステムであると信じられている。従来使用されてい るノズルの−のタイプは、単なる円形断面を有する管である。他のタイプはライ トビーム（光線）の直径内にはまり込む略長方形の短いティップ（先端）を有す る円形の管を使用する。そのタイプの−のノズルは、焼流し精密鋳造法によりか なり精密に作られた。他の装置では、円形管の端が適当な道具により光線の直径 以下であるようにはさみつぶされた。噴射を集魚に集め、または絞るためのノズ ルを取り囲む管が使用されている。これらは、実験結果について均一性に欠けて いる。したがって、サンプル気流伝達システムを改良する必要性が存在する。One area of instrumentation that has not received enough attention is the sample flowing through the instrument. It is believed to be a system for supplying air jets. traditionally used The - type of nozzle is simply a tube with a circular cross section. Other types are It has a short, approximately rectangular tip that fits within the diameter of the beam. Use a circular tube. That type of nozzle is made by investment casting precision casting method. Made with precision. In other devices, the end of a circular tube is inserted into the diameter of the beam using a suitable tool. Sandwiched as below. Nozzle for focusing or narrowing the jet onto the fish. A tube is used that surrounds the tube. These lack uniformity in experimental results. There is. Therefore, a need exists for improved sample airflow delivery systems.
発明の要約 簡単に述べると、本発明は、ライドビーム（光線）の感知帯を通過する時に常に 層流を有するサンプルガス噴射を供給する、改良されたガス伝達システムを備え た微粒子カウンターからなる０層流は、種々の理由により好ましい、正確な計器 の評価を得るためには、当然、サンプル流れの微粒子の全てが光線を通過するこ とが必要である。したがって、光線を通過する際、噴射が正確で十分に制御され たままであることが必要である０次に、サンプル噴射境界層内の乱流状態は微粒 子の再流通の原因となり、その結果その再流通により不正確なカウント数となる 。また、再流通は計器の試験室内の鏡または他の光学素子を汚染し、その結果、 読みの誤差が生じおよび頻繁な掃除が要求される。さらに、噴流内の大きな乱れ は、実際にレーザービーム特性を乱し、事実“オーブン・キャビティ”レーザー 共振器を利用した応用物のレーザーパワーおよび安定性に致命的な影響を及ぼす 、サンプルガスは、偏平な一定断面の細長い先端を有するノズルによって、計器 の試験室に導入される。そのような細長い先端は従来から使用されているノズル 先端に対し大幅に改善された結果をもたらすことが、判明している。この偏平先 端は、略一定断面で、ノズル先端内側断面の長い方の寸法よりも少なくとも３倍 長くまたは少なくとも半インチ延在することが好ましい。Summary of the invention Briefly stated, the invention provides that whenever a ride beam passes through the sensing zone, Equipped with an improved gas delivery system that provides sample gas injection with laminar flow A zero laminar flow consisting of a particulate counter is an accurate instrument, which is preferred for various reasons. Of course, in order to obtain an evaluation of is necessary. Therefore, when passing through the beam, the injection is precise and well controlled. The turbulent state within the sample injection boundary layer is required to remain zero-order Causes recirculation of children, resulting in inaccurate counts due to that recirculation . Recirculation may also contaminate mirrors or other optical elements within the test chamber of the instrument, resulting in Reading errors occur and frequent cleaning is required. Additionally, large turbulence within the jet actually disturbs the laser beam characteristics and in fact creates an “oven cavity” laser Critically affects laser power and stability of resonator-based applications , the sample gas is introduced into the instrument by means of a nozzle with a flat, elongated tip of constant cross section. will be introduced into testing rooms. Such an elongated tip is a nozzle traditionally used. It has been found to provide significantly improved results for the tip. This flat tip The end is of substantially constant cross-section, at least three times larger than the longer dimension of the inner cross-section of the nozzle tip. Preferably, it extends long or at least half an inch.
細長い偏平ノズル先端の使用に加えて、本発明のガス伝達システムはノズルを囲 む分離管を用いる。ろ過されたガスは、効果を減少させることなく、その噴射を その境界内に閉し込めるのを助力するためにこの分離管を通過する。In addition to the use of an elongated flat nozzle tip, the gas delivery system of the present invention Use a separation tube. The filtered gas makes its injection possible without reducing its effectiveness. It passes through this separation tube to help contain it within its boundaries.
図面の説明 第１図は、本発明を説明する微粒子カウンターの一部分の概略図であり、 第２図は、第１図の装置の側面概略図であり、第３図は、平偏先端の寸法を説明 する第１図および第２図のノズル透視図であり、 第４図は、共通流れ管内のノズル先端、および空気噴射が光線を通過している状 態のノズル先端の拡大透視概略図であり、第５図は、光線を通過している第４図 の空気噴射を概略的に説明するノズルおよび共通流れ管の拡大端面図であり、第 ６図は、ノズル先端のエツジを示し、一つのサイズのノズルの偏平先端の拡大一 部破断端面図であり、および第７図は、第６図のノズル先端よりさらに薄いノズ ル先端の第６図に類似した図面である。Drawing description FIG. 1 is a schematic diagram of a portion of a particulate counter illustrating the present invention; FIG. 2 is a schematic side view of the device of FIG. 1, and FIG. 3 illustrates the dimensions of the flattened tip. 2 is a perspective view of the nozzle of FIGS. 1 and 2, Figure 4 shows the nozzle tip in the common flow tube and the air jet passing through the beam. FIG. 5 is an enlarged perspective schematic view of the nozzle tip in the state shown in FIG. FIG. 2 is an enlarged end view of the nozzle and common flow tube schematically illustrating the air injection of the Figure 6 shows the edge of the nozzle tip and shows an enlarged view of the flat tip of one size nozzle. 7 is a partially cutaway end view, and FIG. 7 shows a nozzle that is even thinner than the nozzle tip in FIG. FIG. 6 is a drawing similar to FIG.
図面の詳細な説明（発明の詳細な説明）第１図に関して、オーブン・キャビティ レーザーデザインを利用する光学微粒子カウンターの一部が概略的に示され、そ れは、主センサー室体（試験室） １０、レーザープラズマ管１２および補助キ ャビティーエンドミラー１６を含み、これらは、イルミネーション放射１４の光 線軸１５を定める。DETAILED DESCRIPTION OF THE DRAWINGS (Detailed Description of the Invention) Referring to FIG. A portion of an optical particle counter that utilizes a laser design is schematically illustrated and This includes the main sensor chamber body (test chamber) 10, laser plasma tube 12 and auxiliary key. including cavity end mirrors 16, which reflect the light of the illumination radiation 14. The line axis 15 is determined.
空気吸入ノズル１８は、空気噴射１９をセンサー室体１０に導き入れ、その空気 噴射１９は検出されることになる微粒子を運ぶ、この製品の主な実用的価値は空 気内の微粒子を評価するためにあるが、一方、その計器はさらに他のガス中の微 粒子を検出するのに役立つことが理解される。以下に与えられる寸法およびパラ メーターは空気で運ばれる微粒子に関係しているので、他のガスに使用する場合 には変更を要することがあるが、同一の原理を使用することは可能である。The air intake nozzle 18 introduces an air jet 19 into the sensor chamber body 10 and The main practical value of this product is that the jet 19 carries the particulates that are to be detected. Although it is intended to evaluate particulate matter in the air, the instrument also evaluates particulate matter in other gases. It is understood that it is useful for detecting particles. Dimensions and parameters given below The meter is concerned with airborne particulates, so when used with other gases The same principles can be used, although some modifications may be required.
空気吸入ノズル１８は、空気吸入ノズルからの空気噴射１９が光線１４を遭遇で きるように位置した状態で、空気噴射１９を主センサー室体ｌＯに光線１４に対 して９０”の角度で導入する。コントロールエアーダクト２４は、空気吸入ノズ ル１８を取り囲みおよび主センサー室体１Ｇの内にも延在する。サンプル空気排 出ノズル２６は、空気吸入ノズル１８の壁と反対側の主センサー室体１０の壁を 通過して延在する。浄化空気吸入口３０は、ウィンドー１３の一端の近傍に位置 され、第２浄化空気吸入口３２は、エンドミラー１６の付近に位置される。The air intake nozzle 18 allows the air jet 19 from the air intake nozzle to encounter the light beam 14. The air jet 19 is directed into the main sensor chamber lO to the light beam 14, with the air jet 19 The control air duct 24 is connected to the air intake nozzle. 18 and also extends into the main sensor chamber body 1G. sample air exhaust The outlet nozzle 26 connects the wall of the main sensor chamber body 10 opposite to the wall of the air intake nozzle 18. pass through and extend. The purified air intake port 30 is located near one end of the window 13. The second purified air intake port 32 is located near the end mirror 16.
一般に、主センサー室体１０は密閉され、サンプル空気は排出ノズル２６に連結 された真空ポンプ３６により空気吸入ノズル１８を介して導入される。空気吸入 ノズル１８を介して吸引され空気排出ノズル２６を介して排出される空気の一部 は、フィルター３８を介して空気吸入ノズル１８を囲んでいるコントロールエア ーダクト２４に再び流通される。Generally, the main sensor chamber body 10 is sealed and the sample air is connected to the exhaust nozzle 26. The air is introduced through the air suction nozzle 18 by the vacuum pump 36 . air intake A portion of the air that is sucked in through the nozzle 18 and exhausted through the air exhaust nozzle 26 is the control air surrounding the air intake nozzle 18 via the filter 38. - is recirculated to the duct 24.
また、ろ過された空気の一部は、汚染物がシステムの重要な光学表面に付着する のを防止するように清潔な空気流を導く二つの浄化空気吸入口３０および３２に 導入される。浄化空気は、また排気ノズル２６を介して主センサー室体１０から 排出される。サンプル空気は、フィルター４８を介して排出口３７に通過させら れる。フィルター３８を通過する空気の量は、ポンプ出力の一部の再流通を許容 するためにポンプ３６と平行に連結されているバルブ４５を調節することにより 制御される。ポンプ３６の下流側のパルプ４９は、サンプルガスの流量を制御す る。Also, some of the filtered air allows contaminants to adhere to the system's critical optical surfaces. Two purified air intakes 30 and 32 direct a flow of clean air to prevent be introduced. Purified air is also removed from the main sensor chamber body 10 via exhaust nozzle 26. be discharged. The sample air is passed through filter 48 to outlet 37. It will be done. The amount of air passing through filter 38 allows recirculation of a portion of the pump output. By adjusting the valve 45 connected in parallel with the pump 36 to controlled. A pulp 49 downstream of the pump 36 controls the flow rate of the sample gas. Ru.
したがって、光学微粒子カウンターの一般的な運転操作に基づき、サンプルされ る空気は空気吸入ノズル１８を介して導入され、光線１４を横切り、空気排出ノ ズル２６を介して排出される。サンプル空気噴射が光線を通過させられるにつれ て、光線内の微粒子は光を分散させ、これらの分散された光信号は、第２図の３ ９で概略的に示されるように、第１図の破線３５により概略的に示される適当な 検出手段によって制御される。多（の光分散センサーに一般的であるように、そ の検出手段は、第１図および第２図に示されるように光線軸１５に対して９０° で中心に位置される０種々の検出装置は当業者に知られており、したがって、そ れらは詳細に説明されない、また、この種の装置はこの発明の譲受人から得られ る。そのような検出手段の光学素子の一部は、ビーム受信信号３９の一側のミラ ー４０、およびミラー４０からの反射信号および分散光からの直接信号を受信す るレンズ４２により、第２図に概略的に説明されている。Therefore, based on the typical operating operations of an optical particle counter, Air is introduced through the air intake nozzle 18, traverses the beam 14, and passes through the air exhaust nozzle. It is discharged through the nozzle 26. As the sample air jet is forced through the beam The particles in the light beam disperse the light, and these dispersed optical signals are As indicated schematically at 9, a suitable controlled by detection means. As is common in light dispersive sensors, The detection means are arranged at an angle of 90° to the beam axis 15 as shown in FIGS. 1 and 2. 0 Various detection devices are known to those skilled in the art and are therefore centrally located at These will not be described in detail, and devices of this type are not available from the assignee of this invention. Ru. A portion of the optical elements of such detection means may include mirrors on one side of the beam received signal 39. 40, and a reflected signal from the mirror 40 and a direct signal from the dispersed light. The lens 42 shown schematically in FIG.
上述するように、サンプル空気噴射が光線を通過する際に、一定でかつ正確な断 面の均一な層流を供給するように正確に制御されていることが、重要である０本 発明に基づいて、このことは、空気吸入ノズルの特異な形状により主として達成 される。その結果は、コントロールエアーダクトとともに空気吸入ノズルを利用 することによりさらに向上される。As mentioned above, the sample air jet passes through the beam with a constant and precise cutoff. It is important that the flow is accurately controlled to provide a uniform laminar flow across the surface. Based on the invention, this is achieved primarily through the unique shape of the air intake nozzle. be done. The result is the use of an air intake nozzle along with a control air duct This can be further improved by doing so.
第３図に示されるように、空気吸入ノズル１８は、円断面の上流円筒部１８ａと 滑らかなテーパー中間部１８ｃに連結された下流偏平先端１８ｂとを有する。第 ３図および第４図かられかるように、偏平円筒先端は略長方形断面を有する。そ の断面の長い方の両側は、第６図および第７図に示されるように、その端は丸く なっているが正確に平行になっている。したがって、その断面はいくぶん細長い トランク断面を有していると言ってよい。As shown in FIG. 3, the air intake nozzle 18 has an upstream cylindrical portion 18a having a circular cross section. It has a downstream flattened tip 18b connected to a smooth tapered intermediate portion 18c. No. As can be seen from FIGS. 3 and 4, the tip of the flat cylinder has a substantially rectangular cross section. So The long sides of the cross-section of are rounded at the ends, as shown in Figures 6 and 7. However, they are exactly parallel. Therefore, its cross section is somewhat elongated It can be said that it has a trunk cross section.
第４図かられかるように、ノズル先端断面の内側の短い方の寸法は、空気噴射の 全体がレーザー線を通過できるように、レーザー線の直径よりも小さい、さらに 詳細に説明すると、製造する予定の本発明の短い方の寸法は、光線直径の半分以 下または半分に等しい。As shown in Figure 4, the inner short dimension of the nozzle tip cross section is the smaller than the diameter of the laser line, so that the whole can pass through the laser line, and Specifically, the shorter dimension of the invention to be manufactured is less than half the beam diameter. Equal to below or half.
先端断面の長い方の寸法は、許容速度で十分なサンプル気流を供給できるように 選択される。また、長い方の寸法は、放射検出光学素子の正確な制限内に保持さ れなければならない、これらのパラメーターは、必要な先端部を供給するのに要 求されるノズルの円筒部の直径を決定し、その先端はその円筒部の端を平らにす ることにより形成される。示されるように、ノズル先端断面の長い方の寸法は短 い方の寸法よりはるかに大きい、製造する予定の本発明の一実施例においては、 レーザー線は約０．０６インチの直径である。そのレーザーと共に使用されるノ ズル先端は第６図に示され、約０．０３インチの短い方の内側寸法２を有し、一 方、長い方の内側寸法ｙは０．４５インチである。したがって、長い方の寸法は 短い方の寸法よりも約１５倍大きい０本発明の他の実施例においては、レーザー 線は約０．０２インチの直径を有し、それと共に使用されるノズルは、第７図に 示され、長い方の寸法ｙが４５倍大きくなるように、約０．０１インチの短い方 の内側寸法２′を有する。これらの実施例から、ノズルから放出される極薄で平 らな空気噴射を認めることができる。The longer dimension of the tip cross-section is designed to provide sufficient sample airflow at acceptable speeds. selected. Also, the longer dimension is kept within the precise limits of the radiation detection optics. These parameters must be the same as required to provide the required tip. Determine the required diameter of the nozzle cylinder, and make the tip flattened at the end of the cylinder. It is formed by As shown, the long dimension of the nozzle tip cross-section is In one embodiment of the invention intended to be manufactured, the The laser line is approximately 0.06 inches in diameter. the laser used with the The nozzle tip is shown in FIG. 6 and has a short inner dimension 2 of approximately 0.03 inch, On the other hand, the longer inner dimension y is 0.45 inch. Therefore, the longer dimension is In another embodiment of the invention, the laser The line has a diameter of approximately 0.02 inches and the nozzle used therewith is shown in FIG. as shown, the shorter dimension is about 0.01 inch so that the longer dimension y is 45 times larger. It has an inner dimension 2' of . These examples show that the ultra-thin and flat material emitted from the nozzle air jets can be recognized.
中間部分１８Ｃまでのノズルの偏平先端の全部は、−完断面を有する、第６図に 示される本発明の高流量形式においては、この寸法Ｘは約２．２５インチである 。第７図に示されるノズルの変形においては、この寸法Ｘは１．５インチである 。したがって、本発明の第１実施例においては、一定断面の偏平先端部の長さは 、ノズル先端断面の長い方の寸法よりも約５倍大きく、および第２実施例におけ るノズル先端断面よりも約３倍大きい、ということがいえる。The entire flattened tip of the nozzle up to the middle portion 18C has a complete cross section, as shown in FIG. In the high flow version of the invention shown, this dimension X is approximately 2.25 inches. . In the nozzle variation shown in FIG. 7, this dimension X is 1.5 inches. . Therefore, in the first embodiment of the present invention, the length of the flattened tip of a constant cross section is , about 5 times larger than the longer dimension of the nozzle tip cross section, and in the second embodiment It can be said that it is approximately three times larger than the cross section of the nozzle tip.
第６図および第７図に示される本発明の実施例においては、ノズル円筒部１８ａ は約０．２９インチの円断面を有する。この直径はノズル先端断面の長い方の寸 法に関連しているので、偏平先端部１８ｂの長さは本発明の第１実施例における 内径よりもほぼ８倍大きく、および第２実施例における内径よりも５倍以上大き い、ことを述べることに意義がある。空気噴射の厚さは、また層流という観点か ら重要である。先端の短い方の寸法に対する先端の一定断面部分の軸方向長さに 関連して、本発明の第６図の実施例において、２．２５インチの軸方向長さは短 い方の寸法よりも約７５倍大きいことを述べることができる。第７図に示される 本発明の実施例においては、１．５インチの軸方向長さは先端断面の短い方の内 側寸法０．０１インチの約１５０倍大きい、偏平先端の長さは、空気噴射の短い 方の寸法よりも少なくとも５０倍大きいことが好ましい、したがって、再び、結 果として生じる噴射の平らな層流を認めるこ止ができる。In the embodiment of the invention shown in FIGS. 6 and 7, the nozzle cylindrical portion 18a has a circular cross section of approximately 0.29 inches. This diameter is the long dimension of the nozzle tip cross section. Since the length of the flattened tip 18b is related to the approximately 8 times larger than the inner diameter and more than 5 times larger than the inner diameter in the second embodiment There is meaning in saying something. Is the thickness of the air jet also considered from the viewpoint of laminar flow? This is important. The axial length of the constant cross section of the tip relative to the shorter dimension of the tip. Relatedly, in the FIG. 6 embodiment of the invention, the axial length of 2.25 inches is short. It can be stated that it is approximately 75 times larger than the other dimension. Shown in Figure 7 In an embodiment of the invention, the 1.5 inch axial length is within the shortest section of the tip section. Approximately 150 times larger than the side dimension of 0.01 inch, the length of the flattened tip is shorter than the air jet is preferably at least 50 times larger than the first dimension, so again the It is possible to recognize the flat laminar flow of the resulting jet.
偏平先端の必要長さはノズルを介した流量に関連し、所望の層流を得るためには 、流量が多くなればなる程より長い先端が要求される。偏平部１８ｂの長さを増 加することは、空気噴射の層流を改善する。しかしながら、当然に長さの増加に 伴う圧力降下がある。また、長さを増加することはノズルを所望の正確さ作るこ との困難さを増加させる。偏平先端長さは、低流量で所望の層流を得るためには 少なくとも０．５インチが必要であり、高流量では０．５インチ以上が必要であ る、と信じられている。The required length of the flat tip is related to the flow rate through the nozzle and must be adjusted to obtain the desired laminar flow. , the higher the flow rate, the longer the tip is required. Increase the length of the flat part 18b Adding improves the laminar flow of the air jet. However, due to the increase in length There is an associated pressure drop. Also, increasing the length can make the nozzle the desired accuracy. and increase the difficulty. The flat tip length is necessary to obtain the desired laminar flow at low flow rates. At least 0.5 inch is required, with higher flow rates requiring 0.5 inch or more. It is believed that
上述のように、先端断面の短い方の寸法は、レーザー線直径によって決定される 。もし直径の大きいレーザー線であれば、十分な空気流を直径の小さな円管で得 るのにその管の偏平率は少なくてよい。As mentioned above, the shorter dimension of the tip cross section is determined by the laser line diameter. . If the laser line has a large diameter, sufficient airflow can be obtained using a small diameter tube. The oblateness of the tube may be small to achieve this.
しかしながら、レーザー線直線を大きくすることは、計器感度、レーザー共振器 の設計およびそれに関連した光学素子および電子回路に関して複雑になることを 意味する。一般に、小さいビーム直径はどビーム出力密度の観点から望ましく、 高感度計器に必要とされる。However, increasing the laser line straight line increases the instrument sensitivity, the laser resonator complexity with respect to the design and associated optical elements and electronic circuitry. means. In general, a small beam diameter is desirable from a beam power density standpoint; Required for high sensitivity instruments.
コントロールエアーダクトは、さらに空気噴射の層流性質の安定性および一定性 を向上する。制御空気は、サンプル空気噴射よりもはるかに遅い速度で移動する 。制御空気は、より速い速度で移動している噴射を取り囲んでいる空気のカーテ ンまたは鞘として働く。The control air duct further ensures the stability and constancy of the laminar nature of the air injection. improve. Control air moves at a much slower speed than the sample air injection . Control air is a curtain of air surrounding the jet that is moving at a higher velocity. Acts as a shell or sheath.
この鞘は、空気噴射を閉じ込め層流パターンからずれることを阻止しがちである 。しかしながら、制御空気の鞘は、空気噴射の断面を制限しない、すなわち、そ れは、サンプル噴射と周囲の媒体との混合を防止するので、集魚機能としてでな く単に閉じ込め機能として働く、制御空気はろ過されているので、たとえノズル の出口からさらに下流の点でわずかな混合があっても、ろ過された空気鞘はサン プル空気にさらに微粒子を加えない。This sheath tends to trap the air jet and prevent it from deviating from the laminar flow pattern. . However, the control air sheath does not limit the cross section of the air jet, i.e. its This should not be used as a fish aggregation feature as it prevents mixing of the sample injection with the surrounding media. The control air is filtered, which simply acts as a containment function, so even if the nozzle Even if there is slight mixing at a point further downstream from the outlet of the Do not add more particulates to the pull air.
散在光信号力を最大にするという観点から、光障害を最小にするために薄いノズ ルを使用することが望ましい、ｉ＊い壁は、またその先端出口で乱流を最小にす ることにより層流噴射を維持するのを助ける。上述の本発明の実施例においては 、壁厚さは約０．０１インチである。薄壁材質を使用することは、また、層流噴 射及び流れの安定性を促進する薄い均一先端エツジを確保する。Thin nozzle to minimize optical interference with a view to maximizing scattered optical signal power It is desirable to use a narrow wall, which also minimizes turbulence at its tip exit. This helps maintain laminar jetting. In the embodiment of the invention described above, , the wall thickness is approximately 0.01 inch. The use of thin-walled materials also Ensures a thin, uniform tip edge that promotes radiation and flow stability.
また、空気噴射を形成する表面が層流を促進するように形成されることも、重要 である。したがって、ノズルの内側表面が滑らかな、はぼ反射仕上げを有するこ とが好ましい。It is also important that the surfaces that form the air jets are shaped to promote laminar flow. It is. Therefore, the inner surface of the nozzle can have a smooth, reflective finish. is preferable.
本発明の要点は光線を介した均一層流空気噴射を得ることにあるので、ノズル偏 平部１８ｂの端を光線（ライドビーム）の近くに位置することが望ましいが、同 時に、ノズルおよびダクト２４は余り散在光信号を阻止すべきではなく、また感 度または得られる記録の正確さに逆の影響を与える追加の漂遊ライトレベルを導 入すべきではない、約０．０６インチのビームを示している第４図および第５図 の配置において、ノズルの先端はビームの中心から約１／８インドの所にある。Since the main point of the invention is to obtain a uniform laminar air jet through the light beam, the nozzle bias Although it is desirable to position the end of the flat part 18b near the light beam (ride beam), Sometimes the nozzle and duct 24 should not block too much of the scattered optical signal and introduce additional stray light levels that have an adverse effect on the accuracy or accuracy of the recordings obtained. Figures 4 and 5 show approximately 0.06 inch of beam that should not be inserted. In this arrangement, the nozzle tip is approximately 1/8 inch from the center of the beam.
ノズルが、ダクト２４が接近しているよりも光線にわずかに接近して延在するこ と、を言及する。The nozzle may extend slightly closer to the beam than the duct 24 does. and mention.
実用的微粒子カウンターの他のパラメーターは、迅速な記録を得るためには十分 な量の流量が供給されなければならないことである。Other parameters of a practical particulate counter are sufficient to obtain rapid recording. A certain amount of flow must be supplied.
第６図のノズルの大きな断面積では、高流量とみなされる毎分１立方フイートま での流量を得ることができる。第７図のノズルは、中流量とみなされる毎分約０ ．１立方フイートを供給するように突出されている。より正確でかつ感度のよい 微粒子カウンター（すなわち、エアゾルスペクトロメーター）は、−ｆＧに毎分 ０．０１立方フイートの範囲における低ａｍを有する０本発明のノズルでは、低 乱流の高流量が供給され、したがって、正確さ、感度、さらに十分に意義のある 記録を増加する。The large cross-sectional area of the nozzle in Figure 6 allows up to 1 cubic foot per minute, which is considered a high flow rate. It is possible to obtain a flow rate of . The nozzle in Figure 7 has a flow rate of approximately 0 per minute, which is considered a medium flow rate. ．． It is projected to supply 1 cubic foot. more accurate and sensitive A particulate counter (i.e., an aerosol spectrometer) is operated at −fG every minute. The nozzle of the present invention has a low am in the range of 0.01 cubic feet. A turbulent high flow rate is provided and therefore the accuracy, sensitivity and even fully meaningful Increase records.
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|---|---|---|---|---|
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| US4984889A (en) * | 1989-03-10 | 1991-01-15 | Pacific Scientific Company | Particle size measuring system with coincidence detection |
| US4942305A (en) * | 1989-05-12 | 1990-07-17 | Pacific Scientific Company | Integrating sphere aerosol particle detector |
| US5092675A (en) * | 1989-11-14 | 1992-03-03 | Pacific Scientific Company | Vacuum line particle detector with slab laser |
| US5245405A (en) * | 1990-05-11 | 1993-09-14 | Boc Health Care, Inc. | Constant pressure gas cell |
| US5135304A (en) * | 1990-05-11 | 1992-08-04 | Boc Health Care, Inc. | Gas analysis system having buffer gas inputs to protect associated optical elements |
| US5153671A (en) * | 1990-05-11 | 1992-10-06 | Boc Health Care, Inc. | Gas analysis system having buffer gas inputs to protect associated optical elements |
| US5412466A (en) * | 1991-07-26 | 1995-05-02 | Toa Medical Electronics Co., Ltd. | Apparatus for forming flattened sample flow for analyzing particles |
| GB2260809B (en) * | 1991-10-22 | 1996-04-03 | Marconi Gec Ltd | Exhaust gas particle sensor |
| US5481357A (en) * | 1994-03-03 | 1996-01-02 | International Business Machines Corporation | Apparatus and method for high-efficiency, in-situ particle detection |
| EP0746752A4 (en) | 1993-08-19 | 2000-02-23 | Venturedyne Ltd | Particle sensor with low-pressure-drop air flow system |
| SE504193C2 (en) * | 1995-04-21 | 1996-12-02 | Hemocue Ab | Capillary microcuvette |
| US5726753A (en) * | 1996-02-26 | 1998-03-10 | Research Electro-Optics, Inc. | Intracavity particle detection using optically pumped laser media |
| US5642193A (en) * | 1996-03-08 | 1997-06-24 | Met One, Inc. | Particle counter employing a solid-state laser with an intracavity view volume |
| US5825487A (en) * | 1996-10-10 | 1998-10-20 | Venturedyne, Ltd. | Particle sensor with features for setting, adjusting and trimming the flow rate of the sampled air |
| US6031610A (en) * | 1997-10-06 | 2000-02-29 | Pacific Scientific Instruments Company | Multi-lobe pump for particle counters |
| US5929460A (en) * | 1997-10-06 | 1999-07-27 | Premier Polytronics Limited | High throughput nep measurement |
| WO1999022219A1 (en) * | 1997-10-28 | 1999-05-06 | Particle Measuring Systems, Inc. | Fluid cavity particle measuring system and methods |
| US6111642A (en) * | 1998-07-10 | 2000-08-29 | Pacific Scientific Instruments Company | Flow apertured intracavity laser particle detector |
| US6016194A (en) * | 1998-07-10 | 2000-01-18 | Pacific Scientific Instruments Company | Particles counting apparatus and method having improved particle sizing resolution |
| US6061132A (en) * | 1998-07-20 | 2000-05-09 | Pacific Scientific Instruments Company | Dual detector array with noise cancellation for a particle size detection device |
| DE102005010847B4 (en) * | 2005-03-07 | 2007-08-02 | Rea Elektronik Gmbh | Device for measuring an exiting liquid |
| US7667839B2 (en) * | 2006-03-30 | 2010-02-23 | Particle Measuring Systems, Inc. | Aerosol particle sensor with axial fan |
| EP1862793A1 (en) * | 2006-05-29 | 2007-12-05 | Biotest AG | High throughput particle counter |
| WO2008042199A2 (en) | 2006-09-29 | 2008-04-10 | Cyberoptics Semiconductor, Inc. | Particles sensor integrated with substrate |
| CN101910821B (en) | 2007-12-04 | 2012-09-05 | 粒子监测系统有限公司 | Non-orthogonal particle detection systems and methods |
| US8368894B2 (en) * | 2009-08-26 | 2013-02-05 | Velcon Filters, Llc | Full-flow sensor for contamination in fluids |
| AT11938U3 (en) * | 2011-03-15 | 2012-01-15 | Avl List Gmbh | LENS METER |
| GB2531788A (en) * | 2014-10-31 | 2016-05-04 | Pcme Ltd | Methods and apparatus relating to particulate monitors |
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| US10725061B2 (en) | 2017-02-03 | 2020-07-28 | Pentagon Technologies Group, Inc. | Modulated air surface particle detector |
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| JP2023015431A (en) * | 2021-07-20 | 2023-02-01 | 株式会社日立産機システム | Fine particle measuring device |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2535181A (en) * | 1947-07-21 | 1950-12-26 | Permutit Co | Turbidity detector |
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| US3766489A (en) * | 1972-02-07 | 1973-10-16 | Bell Telephone Labor Inc | Optical device, such as a dye laser, employing a free-flowing liquid stream |
| US3893766A (en) * | 1973-06-14 | 1975-07-08 | Coulter Electronics | Apparatus for orienting generally flat particles for slit-scan photometry |
| DE2922643A1 (en) * | 1979-06-02 | 1980-12-11 | Strahlen Umweltforsch Gmbh | DEVICE FOR PAYMENT AND CLASSIFICATION OF PARTICLES |
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-
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