JPH034144A - 微粒子検出器におけるレーザの変動ノイズ排除方式 - Google Patents
微粒子検出器におけるレーザの変動ノイズ排除方式Info
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- JPH034144A JPH034144A JP1139996A JP13999689A JPH034144A JP H034144 A JPH034144 A JP H034144A JP 1139996 A JP1139996 A JP 1139996A JP 13999689 A JP13999689 A JP 13999689A JP H034144 A JPH034144 A JP H034144A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
この発明は、微粒P検出器におけるレーザ変動ノイズの
tJ)詮方式に関し、詳しくは外f’fRミラー型し−
ザ発娠器による微粒子・検出器において、サンプルエア
により発生するレーザビーム強度の変動ノイズを排除し
、微粒子散乱光のみを検出する方式に関するものである
。
tJ)詮方式に関し、詳しくは外f’fRミラー型し−
ザ発娠器による微粒子・検出器において、サンプルエア
により発生するレーザビーム強度の変動ノイズを排除し
、微粒子散乱光のみを検出する方式に関するものである
。
〔従来の技術]
′11導体ICの製造[場においてはICの、<ターン
サイズの微細化に伴って、クリーンルームの塵埃微粒子
に対する管理はますます厳格となり、これに対して微粒
子検出器の検出性能をさらに向1・。
サイズの微細化に伴って、クリーンルームの塵埃微粒子
に対する管理はますます厳格となり、これに対して微粒
子検出器の検出性能をさらに向1・。
することが必要とされている。
微粒子検出器はレーザビームに塵埃などの微粒rを含む
サンプルエアを直交させ、微粒Yの散乱光を検出するも
のであるが、散乱光の強度はレ−ザビームのそれに比例
するので、直径の小さい微粒子を検出するためにはでき
る限り強度の大きいレーザビームを使用することが望ま
しい。レーザ光源としては通常、ガスレーザ管が使用さ
れており、その構成方法には内部ミラー型と外部ミラー
型とがある。前者においては発振したレーザビーム強度
の数%程度のみを利用するに対して、後者は発振強度そ
のものを利用して強度を飛躍的に大きくできるので有利
である。
サンプルエアを直交させ、微粒Yの散乱光を検出するも
のであるが、散乱光の強度はレ−ザビームのそれに比例
するので、直径の小さい微粒子を検出するためにはでき
る限り強度の大きいレーザビームを使用することが望ま
しい。レーザ光源としては通常、ガスレーザ管が使用さ
れており、その構成方法には内部ミラー型と外部ミラー
型とがある。前者においては発振したレーザビーム強度
の数%程度のみを利用するに対して、後者は発振強度そ
のものを利用して強度を飛躍的に大きくできるので有利
である。
第2図(a)、(b)は外部ミラー型レーザ発振器によ
る微粒子@重器の要部を示すもので、図(a)において
、レーザ発振Xiはヘリウム−ネオンなどのレーザガス
を充填したガスレーザ管1aの一端に内部ミラーtbを
固定し、他端にブリニースター窓1cを取り付けて、こ
れを検出セル2の内部に挿入して固定する。検出セル2
にはブリュースター窓1cに対応した位置に外部ミラー
1dを設け、これと内部ミラー1bとの間にレーザビー
ムLが発振する。これに対して、中心ノズル3aよリサ
ンプルエアAを噴射して直交させる。なお、サンプルエ
アAを層流とするために外層ノズル3bによりクリーン
なシースエアBを噴射することも行われ、シースエアB
はサンプルエアAとトモに排出ノズル4より外部に排出
される。図(b)は微粒子の散乱光に対する散乱光受光
系5を示すもので、受光レンズ5 a +スリット板5
bおよび光電変換器5cにより構成され、スリット板5
bのスリットS′により、サンプルエアAとレーザビー
ムLの直交箇所の視野を限定して微粒子検出領域Sとし
、S以外の箇所からの迷光を排除してS/N比が向トさ
れるものである。
る微粒子@重器の要部を示すもので、図(a)において
、レーザ発振Xiはヘリウム−ネオンなどのレーザガス
を充填したガスレーザ管1aの一端に内部ミラーtbを
固定し、他端にブリニースター窓1cを取り付けて、こ
れを検出セル2の内部に挿入して固定する。検出セル2
にはブリュースター窓1cに対応した位置に外部ミラー
1dを設け、これと内部ミラー1bとの間にレーザビー
ムLが発振する。これに対して、中心ノズル3aよリサ
ンプルエアAを噴射して直交させる。なお、サンプルエ
アAを層流とするために外層ノズル3bによりクリーン
なシースエアBを噴射することも行われ、シースエアB
はサンプルエアAとトモに排出ノズル4より外部に排出
される。図(b)は微粒子の散乱光に対する散乱光受光
系5を示すもので、受光レンズ5 a +スリット板5
bおよび光電変換器5cにより構成され、スリット板5
bのスリットS′により、サンプルエアAとレーザビー
ムLの直交箇所の視野を限定して微粒子検出領域Sとし
、S以外の箇所からの迷光を排除してS/N比が向トさ
れるものである。
[解決しようとする課m]
・般に微粒子@重器の検出性能を向トするためには、上
記の外部ミラー型発振器を使用してレーザビームの強度
を増強するほか、受光系の集光範囲または感度を増加す
る方法などが打われるが、サンプルエアの空気分子は密
度分布がランダムであり、L−記の外部ミラー型レーザ
発振器においては、空気分子がレーザビームをランダム
に遮断して乱反射するために発振強度が変動し、この変
動がノイズとなって散乱光受光系の受光信号のS/N比
が低ドする問題がある。
記の外部ミラー型発振器を使用してレーザビームの強度
を増強するほか、受光系の集光範囲または感度を増加す
る方法などが打われるが、サンプルエアの空気分子は密
度分布がランダムであり、L−記の外部ミラー型レーザ
発振器においては、空気分子がレーザビームをランダム
に遮断して乱反射するために発振強度が変動し、この変
動がノイズとなって散乱光受光系の受光信号のS/N比
が低ドする問題がある。
この発明は以上の問題を解決するためになされたもので
、外部ミラー型のレーザ発振器により構成された微粒子
検出器において、サンプルエアによるレーザビームの変
動ノイズを排除し、微粒子の散乱光のみを検出する方式
を提供することを目的とするものである。
、外部ミラー型のレーザ発振器により構成された微粒子
検出器において、サンプルエアによるレーザビームの変
動ノイズを排除し、微粒子の散乱光のみを検出する方式
を提供することを目的とするものである。
[課題を解決するためのf段]
この発明は、一端に内部ミラーを有するガスレーザ管の
外方に外部ミラーを設けて外部ミラー型レーザ発振器を
構成し、この発振器のレーザビームに対してサンプルエ
アを直交させ、直交箇所に対してスリットにより視野を
限定して微粒子検出領域とし、この領域におけるサンプ
ルエアに含まれる微粒子の散乱光を散乱光受光系により
受光する微粒子検出器におけるレーザの変動ノイズの排
除方式であって、サンプルエアにより発振強度が変動し
て変動ノイズが発生したレーザビームに対して、変動ノ
イズ用スリットにより上記の微粒子検出領域の近傍に視
野を限定して変動ノイズ検出領域を設定し、この領域に
おける変動ノイズを変動光受光系により受光し、上記の
散乱光受光系の出力信号より変動光受光系の出力する変
動ノイズ信号を減算して微粒子の散乱光のみを検出する
ものである。
外方に外部ミラーを設けて外部ミラー型レーザ発振器を
構成し、この発振器のレーザビームに対してサンプルエ
アを直交させ、直交箇所に対してスリットにより視野を
限定して微粒子検出領域とし、この領域におけるサンプ
ルエアに含まれる微粒子の散乱光を散乱光受光系により
受光する微粒子検出器におけるレーザの変動ノイズの排
除方式であって、サンプルエアにより発振強度が変動し
て変動ノイズが発生したレーザビームに対して、変動ノ
イズ用スリットにより上記の微粒子検出領域の近傍に視
野を限定して変動ノイズ検出領域を設定し、この領域に
おける変動ノイズを変動光受光系により受光し、上記の
散乱光受光系の出力信号より変動光受光系の出力する変
動ノイズ信号を減算して微粒子の散乱光のみを検出する
ものである。
[作用]
前記したように外部ミラー型レーザ発振器においては、
サンプルエアの空気分子密度のランダム性によりレーザ
ビームに変動ノイズが発生し、これが散乱光受光系より
微粒子散乱光の信号とともに出力される。一方、散乱光
検出領域の近傍に設定された変動ノイズ検出領域におけ
るレーザビームの発振強度の変動が、変動光受光系によ
り受光されて変動ノイズ信号が出力される。この信号と
散乱光受光系の出力信号に含まれる変動ノイズは相似形
でかつ同相であるので、各受光系の出力信号の差分をと
ることにより変動ノイズは消去されて微粒−rの散乱光
のみが検出されるものである。
サンプルエアの空気分子密度のランダム性によりレーザ
ビームに変動ノイズが発生し、これが散乱光受光系より
微粒子散乱光の信号とともに出力される。一方、散乱光
検出領域の近傍に設定された変動ノイズ検出領域におけ
るレーザビームの発振強度の変動が、変動光受光系によ
り受光されて変動ノイズ信号が出力される。この信号と
散乱光受光系の出力信号に含まれる変動ノイズは相似形
でかつ同相であるので、各受光系の出力信号の差分をと
ることにより変動ノイズは消去されて微粒−rの散乱光
のみが検出されるものである。
[実施例]
第1図(a)、(b)および(C)はこの発明によるレ
ーザの変動ノイズ排除方式の実施例の全体構成と・部構
成図、および各出力信号の波形図を示す。
ーザの変動ノイズ排除方式の実施例の全体構成と・部構
成図、および各出力信号の波形図を示す。
図(a)において、前記の第2図(a)と同様に、ガス
レーザ管fat内部ミラー1b、ブリュースター窓1c
および外部ミラー1dにより外部ミラー型レーザ光振器
1が構成され、ミラー1dと1bの間にレーザビームL
が発振する。レーザビームしに直交してサンプルエアA
とシースエアBが噴射され、微粒fにより散乱光が散乱
する。散乱光受光系5もまた第2図(a)、(b)で説
明したと同様に構成され、微粒r検出領域Sにおける微
粒子の散乱光、サンプルエアの空気分子によるレーり散
乱光(レーザビームの強度変動による変動ノイズ)がと
もに散乱光受光系5に受光され、光電変換器5Cより信
号esが出力される。これに対して、変動光受光系6を
設ける。変動光受光系6は!−記の散乱光受光系5の受
光レンズ5aを共用し、スリット板5bの従来のスリッ
トS′の近傍に変動ノイズ用スリットN′を設けて散乱
光検出領域Sの近傍に変動ノイズ検出領域Nを設定し、
領域Nにおけるレーザビームの排出強度の変動が充電変
換器63に受光されて変動ノイズ信kj nが出力され
る。図(b)は散乱光受光系5と変動光受光系6の関係
と各光線の追跡を示すもので、領域Sにおける微粒子が
領域Nに混入しないように、またそれぞれの光線が相r
17に明確に分離して受光されるように両者を適当な間
隔に配列する。以tによりえられた信号6sと信号nは
増幅’147 a 、 7 bにより、esに含まれる
変動ノイズ成分がnと等しくなるようにレベル調整され
てコンパレータ8に人力し、図(c)に示すように両者
の差分信号(6s −n)をとって微粒−rの散乱光に
対する検出信号epがえられる。この場合、信号esに
おける微粒rの検出波形p1 、 p2. p3などは
変動ノイズ【1に小骨してピークが1−ドし、なかには
p2のように波形がマスクされるものもあるが、差分信
号epでは変動ノイズr1が排除されてS/N比が向I
−シ、いずれのピーク値をも正しく検出される。なお、
(、:号epは信号処理部9に人力して個々の微粒子の
粒径が検出されるものである。
レーザ管fat内部ミラー1b、ブリュースター窓1c
および外部ミラー1dにより外部ミラー型レーザ光振器
1が構成され、ミラー1dと1bの間にレーザビームL
が発振する。レーザビームしに直交してサンプルエアA
とシースエアBが噴射され、微粒fにより散乱光が散乱
する。散乱光受光系5もまた第2図(a)、(b)で説
明したと同様に構成され、微粒r検出領域Sにおける微
粒子の散乱光、サンプルエアの空気分子によるレーり散
乱光(レーザビームの強度変動による変動ノイズ)がと
もに散乱光受光系5に受光され、光電変換器5Cより信
号esが出力される。これに対して、変動光受光系6を
設ける。変動光受光系6は!−記の散乱光受光系5の受
光レンズ5aを共用し、スリット板5bの従来のスリッ
トS′の近傍に変動ノイズ用スリットN′を設けて散乱
光検出領域Sの近傍に変動ノイズ検出領域Nを設定し、
領域Nにおけるレーザビームの排出強度の変動が充電変
換器63に受光されて変動ノイズ信kj nが出力され
る。図(b)は散乱光受光系5と変動光受光系6の関係
と各光線の追跡を示すもので、領域Sにおける微粒子が
領域Nに混入しないように、またそれぞれの光線が相r
17に明確に分離して受光されるように両者を適当な間
隔に配列する。以tによりえられた信号6sと信号nは
増幅’147 a 、 7 bにより、esに含まれる
変動ノイズ成分がnと等しくなるようにレベル調整され
てコンパレータ8に人力し、図(c)に示すように両者
の差分信号(6s −n)をとって微粒−rの散乱光に
対する検出信号epがえられる。この場合、信号esに
おける微粒rの検出波形p1 、 p2. p3などは
変動ノイズ【1に小骨してピークが1−ドし、なかには
p2のように波形がマスクされるものもあるが、差分信
号epでは変動ノイズr1が排除されてS/N比が向I
−シ、いずれのピーク値をも正しく検出される。なお、
(、:号epは信号処理部9に人力して個々の微粒子の
粒径が検出されるものである。
[発明の効果]
以Eの説明により明らかなように、この発明によるレー
ザの変動ノイズ排除方式によれば、散乱光受光系の出力
信号に含まれているレーザビームの変動ノイズは、変動
光受光系の出力信号を差し引くことにより排除されて微
粒rの散乱光のみが検出されるもので、外RRミラー型
のレーザ発振器により構成された微粒7’検出器の検出
性能を向L―する効果には大きいものがある。
ザの変動ノイズ排除方式によれば、散乱光受光系の出力
信号に含まれているレーザビームの変動ノイズは、変動
光受光系の出力信号を差し引くことにより排除されて微
粒rの散乱光のみが検出されるもので、外RRミラー型
のレーザ発振器により構成された微粒7’検出器の検出
性能を向L―する効果には大きいものがある。
第1図(a)、(b)および(C)は、この発明による
微粒子検出器におけるレーザの変動ノイズυF除ノj゛
式の実施例の全体構成図と部分図および各出力(ハシ、
tの波形図、第2図(a)および(b)は、外部ミラー
型レーザ発振器により構成された微粒子検出器の要部の
断面図と散乱光受光系の斜視図である。 !・・・外部ミラー型レーザ発振器、 la・・・がスレーザ管、 lb・・・内部ミラー1
c・・・ブリュースター窓、ld・・・外部ミラー2・
・・検出セル、 3a・・・中心ノズル、 4・・・排出ノズル、 5a・・・受光レンズ、 5c、6a・・・光電変換器、 7a、7b・・・増幅器、 9・・・信号処理部。 3・・・噴射ノズル、 3b・・・外層ノズル、 5・・・散乱光受光系、 5b・・・スリット板、 6・・・変動ノイズ受光系、 8・・・コンパレータ、
微粒子検出器におけるレーザの変動ノイズυF除ノj゛
式の実施例の全体構成図と部分図および各出力(ハシ、
tの波形図、第2図(a)および(b)は、外部ミラー
型レーザ発振器により構成された微粒子検出器の要部の
断面図と散乱光受光系の斜視図である。 !・・・外部ミラー型レーザ発振器、 la・・・がスレーザ管、 lb・・・内部ミラー1
c・・・ブリュースター窓、ld・・・外部ミラー2・
・・検出セル、 3a・・・中心ノズル、 4・・・排出ノズル、 5a・・・受光レンズ、 5c、6a・・・光電変換器、 7a、7b・・・増幅器、 9・・・信号処理部。 3・・・噴射ノズル、 3b・・・外層ノズル、 5・・・散乱光受光系、 5b・・・スリット板、 6・・・変動ノイズ受光系、 8・・・コンパレータ、
Claims (1)
- 一端に内部ミラーを有するガスレーザ管の外方に外部ミ
ラーを設けて外部ミラー型レーザ発振器を構成し、該発
振器のレーザビームに対してサンプルエアを直交させ、
スリットにより該直交した箇所に対する視野を限定して
微粒子検出領域とし、該微粒子検出領域における上記サ
ンプルエアに含まれる微粒子の散乱光を散乱光受光系に
より受光する微粒子検出器において、上記サンプルエア
により発振強度が変動して変動ノイズが発生した上記レ
ーザビームに対して、変動ノイズ用スリットにより、上
記微粒子検出領域の近傍に視野を限定して変動ノイズ検
出領域を設定し、該変動ノイズ検出領域における上記変
動ノイズを変動光受光系により受光し、上記散乱光受光
系の出力信号より該変動光受光系の出力する変動ノイズ
信号を減算して上記微粒子の散乱光のみを検出すること
を特徴とする、微粒子検出器におけるレーザの変動ノイ
ズ排除方式。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1139996A JP2696562B2 (ja) | 1989-06-01 | 1989-06-01 | 微粒子検出器におけるレーザの変動ノイズ排除方式 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1139996A JP2696562B2 (ja) | 1989-06-01 | 1989-06-01 | 微粒子検出器におけるレーザの変動ノイズ排除方式 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH034144A true JPH034144A (ja) | 1991-01-10 |
JP2696562B2 JP2696562B2 (ja) | 1998-01-14 |
Family
ID=15258505
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1139996A Expired - Fee Related JP2696562B2 (ja) | 1989-06-01 | 1989-06-01 | 微粒子検出器におけるレーザの変動ノイズ排除方式 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2696562B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006189337A (ja) * | 2005-01-06 | 2006-07-20 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 微粒子測定装置 |
JP2012189483A (ja) * | 2011-03-11 | 2012-10-04 | Fuji Electric Co Ltd | 粒子測定装置 |
CN104837636A (zh) * | 2012-10-08 | 2015-08-12 | 斯内克马公司 | 带有肉眼可见的预定图形表示的机械零件的表面标记的方法 |
-
1989
- 1989-06-01 JP JP1139996A patent/JP2696562B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006189337A (ja) * | 2005-01-06 | 2006-07-20 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 微粒子測定装置 |
JP2012189483A (ja) * | 2011-03-11 | 2012-10-04 | Fuji Electric Co Ltd | 粒子測定装置 |
CN104837636A (zh) * | 2012-10-08 | 2015-08-12 | 斯内克马公司 | 带有肉眼可见的预定图形表示的机械零件的表面标记的方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2696562B2 (ja) | 1998-01-14 |
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Legal Events
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---|---|---|---|
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