JPH04174344A

JPH04174344A - 微粒子検出装置

Info

Publication number: JPH04174344A
Application number: JP2300686A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Shimada; 佳弘島田; Toru Kakubari; 角張　通; Yoshihiro Kono; 芳弘河野
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1990-11-06
Filing date: 1990-11-06
Publication date: 1992-06-22

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】〔産業上の利用分野〕本発明は、流体配管の途中に接続して光散乱法により流
体中の微粒子を検出する微粒子検出装置に関する。

〔従来の技術〕

この種従来の微粒子検出装置としては、例えば特開昭６
２−１１９４３４号公報又は特開平１−１８４４１号公
報に記載のものがある。これらは、流体配管の一部を透
明な管状体で構成し、該管状体の外側に、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、微粒子
からの散乱光を受光する少なくとも１個の受光部とを配
置して成り、流体中の微粒子（ダスト）が投光系の光束
に当たると散乱光が発生し、この散乱光を受光部の集光
レンズで光電管に投影し、得られた電気信号をカウンタ
に出力して微粒子数を計測するものであった。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、上記従来技術では、流体配管の一部を透明な
管状体で構成しているため、投光系の光束が管状体を通
過するときに、どうしても、散乱光が発生する。即ち、
どんなに精度の良い透明な管状体でも完全に均一な表面
および内部構造を形成することは不可能であるため、光
束が通過する際にわずかながらも散乱光が発生してしま
うのである。また、流体が腐食性ガスの場合は、管状体
の表面を荒らしてしまうので、管状体の表面での散乱光
は経時的に強まる。そして、この散乱光がノイズ光とし
て受光部に入ってしまうために、本来の目的である微粒
子からの散乱光の検出能力が低下してしまうという問題
があった。

本発明は、上記問題点に鑑み、ノイズ光となる投光系で
の散乱光が受光部に入らないようにして微粒子からの散
乱光の検出能力を高めた微粒子検出装置を提供すること
を目的としている。

〔課題を解決するための手段及び作用〕本発明による微
粒子検出装置は、流体配管の途中に接続して光散乱法により流体中の微粒
子を検出する微粒子検出装置において、ノイズ光となる
投光系の散乱光が受光部に入らないように遮光する遮光
部材を設けたことによりいわゆるＳＮ比を向上させたも
のである。

尚、流体の流れる方向と前記投光系の光軸のなす角度θ
がθ＞９０°であるようにすれば、遮光部材の前方で検
出が可能となるために遮光部材による乱流の影響が小さ
くなり、精度の良い測定を行なうことができる。

〔実施例〕

以下、図示した実施例に基づき本発明の詳細な説明する
。

第１図は本発明による微粒子検出装置の第１実施例を半
導体製造装置の真空チャンバーＡと真空ポンプＢの間の
配管Ｃの途中に接続して、真空チャンバーＡ内又は配管
Ｃ内の微粒子を検出するようにした状態を示す平面図、
第２図は第１図■−■線に沿う断面図である。

図中、ｚ−ｚ　”は流体が流れる方向である。ｌは流路
１ａと窓部１ｂを有し且つ両端に形成されたフランジｌ
ｃ、ｌｃを介して配管Ｃと接続された管状部であって、
流体は流路１ａを第２図において紙面と垂直な方向（Ｚ
−Ｚ一方向）に通過するようになっている。

２は中心孔２ａと先端面に形成された該中心孔２ａと同
心の細管状突出部２ｂとを有する第１の筒状部材であっ
て、その中心軸が２−２　＝方向と直交し且つ細管状突
出部２ｂが第２図左上方から右下方に向かって管状部１
の周壁を貫通して流路ｌａに臨むようにして０リング３
によりシールドされつつ管状部ｌの周壁の左上方部分に
固着されている。そして、細管状突出部２ｂの右上側の
壁部２ｂ＝が流路１ａ内に突出せしめられ、該壁部２ｂ
＝が、中心孔２ａの内面で反射して後述の受光部へ向う
散乱光を遮るための遮光部材となっている。４は中心孔
２ａと斜交するようにして０リング５によりシールドさ
れつつ第１の筒状部材２の後端面に押さえリング６によ
り固定されたガラス窓である。７は第１の筒状部材２の
後端部に嵌着された第２の筒状部材であって、内部のほ
ぼ中央部に中心孔を有する隔壁７ａが形成されている。

８は第２の筒状部材７の隔壁の中心孔に嵌着されたコリ
メータレンズ、９は取付は部材１ｏの中心部に固着され
つつ隔壁７ａに固定されたレーザー光源である。そして
、レーザー光源９．コリメータレンズ８．ガラス窓４が
投光系を構成している。

１１は流路１ａの内面であって２−２　＝軸に関し細管
状突出部２ｂと１８０’回転対称位置に形成された穴１
ｄの奥底に設けられた光吸収部材である。

１２は中心孔１２ａを有する第３の筒状部材であって、
その中心軸がｚ−ｚ’方向と直交し且つ中心孔１２ａが
窓部１ｂと符合するようにしてＯリング１３によりシー
ルドされつつ管状部１の周壁の右側部分に固着されてい
る。１４はＯリング１５によりシールドされつつ第３の
筒状部材１２の略中央部に押えリング１６により固定さ
れたガラス窓である。１７は第３の筒状部材１２の後端
部に嵌着された第４の筒状部材であって、前側に中心孔
を有する壁部１７ａが形成されている。１８は第４の筒
状部材１７の壁部１７ａの中心孔に嵌着された集光レン
ズ、１９は集光レンズ１８による集光位置と一致するよ
うにして第４の筒状部材１７の天井部に固定されたフォ
トマルチプライヤ−であって、フォトマルチプライヤ−
１９の電気信号は図示しないカウンターで計数されるよ
うになっている。そして、ガラス窓１４．集光レンズ１
８．フォトマルチプライヤ−１９が受光部を構成してい
る。

本実施例は上述の如く構成されているから、レーザ光源
９から出た光はコリメータレンズ８により平行光束２０
となり、ガラス窓４を透過し、中心孔２ａを通過し、流
路１ａを横断してから穴ｌｄ内の光吸収部材ＩＩに達し
、ここで光トラップがかけられてノイズ成分となる散乱
光が生じないようになっている。そして、流路１ａ内を
流れる微粒子が平行光束２０を通過すると散乱光２１が
発生し、この散乱光２１が集光レンズ１８によりフォト
マルチプライヤ−１９上に集光される。そして、フォト
マルチプライヤ−１９で光電変換により生じた電気信号
は図示しないカウンターで計数され、微粒子の検出が行
われる。

ところで、第３図に示したように、レーザ光源９を出た
光は、コリメータレンズ８を通過する際にレンズ面で散
乱光を生じる。又、ガラス窓４を通過する際にもガラス
面で散乱光を生じる。特に、ガラス窓４の中心孔２ａ側
の面は、流体が腐食性ガスの場合に表面が腐食されて荒
らされるので、この面での散乱光が特に強く発生する。

これらの散乱光は、第１の筒状部材２の中心孔２ａの内
面を減衰しながらも反射し、細管状突出部２ｂの先端部
付近までそれを繰り返す。しかし、細管状突出部２ｂの
右上側の壁部２ｂ’を遮光部材として構成しているので
、コリメータレンズ８のレンズ面やガラス窓４のガラス
面で最初に発生し、中心孔２ａの内面で更に発生した散
乱光は、集光レンズ１８に直接には入射しない。従って
、ノイズ光となる投光系での散乱光が遮光されるので、
受光部の微粒子からの散乱光の検出能力が高くなる。

もし、上述の如き遮光部材として壁部２ｂ’がなければ
、上記散乱光の一部は第３図で点線図示の如く直接集光
レンズ１８に入射してしまい、これがノイズ光として検
出されてしまうので、受光部の微粒子からの散乱光の検
出能力が低くなる。

尚、中心孔２ａを長くすればする程ノイズ光となる散乱
光が減衰し、直接集光レンズ１８に入射する散乱光が弱
まるが、その場合装置が大型化し、半導体製造装置のよ
うに省スペースが求められる場合には好ましくない。

本実施例によれば、上述の如く中心孔２ａを長くしなく
てもノイズ光となる散乱光を効率良く遮光できるので、
小型で検出能力の高い微粒子検出装置が得られる。

第４図は第２実施例の断面図、第５図は第４図ｖ−Ｖ線
に沿う断面図である。これは、第１実施例の細管状突出
部２ｂの壁部２ｂ’の代りに、Ｚ−Ｚ′方向に延びる薄
い板状の遮光板２２を取付けて、ノイズ光となる散乱光
が直接集光レンズ１８に入射するのを防止するようにし
たものである。

本実施例によれば、遮光板２２がｚ−ｚ’方向即ち流体
の流れる方向に沿った薄い板状部材なので、流体の流れ
の乱れを小さくでき、その結果一定条件で測定できるの
で測定精度が向上する。

第６図は第３実施例の断面図であって、これは第１実施
例の構成に加えて、ｚ−ｚ’方向即ち流体の流れる方向
と投光系の光軸のなす角度θをθ＞９０＠とじたもので
ある。本実施例によれば、遮光部材である壁部２ｂ’の
前方で測定対象である散乱光２１を検出することが可能
となり、壁部２ｂ’による乱流の影響を小さくすること
ができる即ち流体の流れが乱れる前の状態での微粒子を
検出することができるので、精度の良い測定を行うこと
ができる。

〔発明の効果〕

上述の如く、本発明による微粒子検出装置は、ノイズ光
となる散乱光が受光部に入らないので微粒子からの散乱
光の検出能力が高く、又精度の良い測定が可能であると
いう実用上重要な利点を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による微粒子検出装置の第１実施例の使
用状態を示す平面図、第２図は第１図■−ｎ線に沿う断
面図、第３図は上記第１実施例における投光系の散乱光
の発生状態を示す断面図、第４図は第２実施例の断面図
、第５図は第４図Ｖ−Ｖ線に沿う断面図、第６図は第３
実施例の断面図である。１・・・・管状部、１ａ・・・・流路、２・・・・第１
の筒状部材、２ａ・・・・中心孔、２ｂ・・・・細管状
突出部、２ｂ’・・・・壁部、３，１３．１５・・・・
０リング、４．１４・・・・ガラス窓、６，１６・・・
・押えリング、７・・・・第２の筒状部材、８・・・・
コリメータレンズ、９・・・・レーザ光源、１０・・・
・取付は部材、１１・・・・光吸収部材、１２・・・・
第３の筒状部材、１７・・・・第４の筒状部材、１８・
・・・集光レンズ、１９・・・・フォトマルチプライヤ
−１２０・・・・平行光束、２１・・・・散乱光、２２
・・・・遮光板。第２図ｎ第３図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）流体配管の途中に接続して光散乱法により流体中
の微粒子を検出する微粒子検出装置において、ノイズ光となる投光系の散乱光が受光部に入らないよう
に遮光する遮光部材を設けたことを特徴とする微粒子検
出装置。
（２）流体の流れる方向と前記投光系の光軸のなす角度
θがθ＞９０゜であることを特徴とする請求項（１）に
記載の微粒子検出装置。