JPH0666823A - 微粒子の挙動計測装置 - Google Patents
微粒子の挙動計測装置Info
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- JPH0666823A JPH0666823A JP22007992A JP22007992A JPH0666823A JP H0666823 A JPH0666823 A JP H0666823A JP 22007992 A JP22007992 A JP 22007992A JP 22007992 A JP22007992 A JP 22007992A JP H0666823 A JPH0666823 A JP H0666823A
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- fine particles
- laser light
- plane
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 この発明は微粒子の移動方向や移動速度を感
度よく確実に検出することができるようにした挙動検出
装置を提供することを目的とする。 【構成】 波長の異なる少なくとも２つのレ−ザ光を放
射するレ−ザ発振器２１、２２と、このレ−ザ発振器に
より放射された各レ−ザ光をそれぞれ平行な平面形状に
成形して計測空間を照射させるスキャナ機構２５と、上
記計測空間を通過する微粒子からの散乱光を上記レ−ザ
光の平面方向に対してほぼ直交する方向から波長別に受
光して光電変換する光電変換素子３６、３７と、上記レ
−ザ光の平面方向とほぼ直交する方向から見た上記微粒
子の挙動を撮像する撮像光学系２７と、この撮像光学系
の撮像信号と上記光電変換素子からの光電変換信号によ
って上記微粒子の移動方向と速度を三次元的に求める三
次元座標計算装置３３とを具備したことを特徴とする。
度よく確実に検出することができるようにした挙動検出
装置を提供することを目的とする。 【構成】 波長の異なる少なくとも２つのレ−ザ光を放
射するレ−ザ発振器２１、２２と、このレ−ザ発振器に
より放射された各レ−ザ光をそれぞれ平行な平面形状に
成形して計測空間を照射させるスキャナ機構２５と、上
記計測空間を通過する微粒子からの散乱光を上記レ−ザ
光の平面方向に対してほぼ直交する方向から波長別に受
光して光電変換する光電変換素子３６、３７と、上記レ
−ザ光の平面方向とほぼ直交する方向から見た上記微粒
子の挙動を撮像する撮像光学系２７と、この撮像光学系
の撮像信号と上記光電変換素子からの光電変換信号によ
って上記微粒子の移動方向と速度を三次元的に求める三
次元座標計算装置３３とを具備したことを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は微粒子の移動状態や速
度を計測するために用いられる微粒子の挙動計測装置に
関する。
度を計測するために用いられる微粒子の挙動計測装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】たとえば、半導体の製造においては、半
導体ウエハ上に１ミクロン程度の微粒子が付着しても、
製造された半導体は不良品となる。そこで、半導体の製
造工程で用いられる各種チャンバ内における微粒子の挙
動を測定し、その移動方向から微粒子の発塵源を求め、
対策を講じるということが行われている。
導体ウエハ上に１ミクロン程度の微粒子が付着しても、
製造された半導体は不良品となる。そこで、半導体の製
造工程で用いられる各種チャンバ内における微粒子の挙
動を測定し、その移動方向から微粒子の発塵源を求め、
対策を講じるということが行われている。
【０００３】図４は従来の微粒子の挙動計測装置を示
す。この挙動計測装置は第１乃至第３のレ−ザ発振器１
〜３を備えている。第１のレ−ザ発振器１は赤色のレ−
ザ光を出力するＨｅ−Ｎｅレ−ザで、第２のレ−ザ発振
器２は緑色のレ−ザ光を出力するＨｅ−Ｃｄレ−ザであ
り、第３のレ−ザ発振器３は青色のレ−ザ光を出力する
Ａｒレ−ザが用いられている。
す。この挙動計測装置は第１乃至第３のレ−ザ発振器１
〜３を備えている。第１のレ−ザ発振器１は赤色のレ−
ザ光を出力するＨｅ−Ｎｅレ−ザで、第２のレ−ザ発振
器２は緑色のレ−ザ光を出力するＨｅ−Ｃｄレ−ザであ
り、第３のレ−ザ発振器３は青色のレ−ザ光を出力する
Ａｒレ−ザが用いられている。
【０００４】各レ−ザ発振器１〜３から出力されたレ−
ザ光Ｌ1 〜Ｌ3 は、スキャナ機構４に入射する。つま
り、スキャナ機構４はモ−タ５ａおよびこのモ−タ５ａ
によって揺動駆動される反射ミラ−５ｂからなり、上記
レ−ザ光Ｌ1 〜Ｌ3 は上記反射ミラ−５ｂに入射して反
射することで、同図に示す座標軸のＺ軸方向に平行な平
面形状のレ−ザ光、つまり平面レ−ザ光ｓ、ｐ、ｑに成
形される。これら平面レ−ザ光ｓ、ｐ、ｑは図中破線で
示す領域である、計測空間６を照射する。
ザ光Ｌ1 〜Ｌ3 は、スキャナ機構４に入射する。つま
り、スキャナ機構４はモ−タ５ａおよびこのモ−タ５ａ
によって揺動駆動される反射ミラ−５ｂからなり、上記
レ−ザ光Ｌ1 〜Ｌ3 は上記反射ミラ−５ｂに入射して反
射することで、同図に示す座標軸のＺ軸方向に平行な平
面形状のレ−ザ光、つまり平面レ−ザ光ｓ、ｐ、ｑに成
形される。これら平面レ−ザ光ｓ、ｐ、ｑは図中破線で
示す領域である、計測空間６を照射する。
【０００５】上記計測空間６は、上記各平面レ−ザ光
ｓ、ｐ、ｑと垂直な方向、つまりＹ方向から撮像光学系
７によって撮像される。この撮像光学系７は望遠レンズ
８に高感度カラ−カメラ９を接続してなる。この高感度
カラ−カメラ９の映像出力端子はＶＴＲ１１の入力端子
に接続され、このＶＴＲ１１の映像出力端子はカラ−モ
ニタテレビ１２の入力端子に接続されている。
ｓ、ｐ、ｑと垂直な方向、つまりＹ方向から撮像光学系
７によって撮像される。この撮像光学系７は望遠レンズ
８に高感度カラ−カメラ９を接続してなる。この高感度
カラ−カメラ９の映像出力端子はＶＴＲ１１の入力端子
に接続され、このＶＴＲ１１の映像出力端子はカラ−モ
ニタテレビ１２の入力端子に接続されている。
【０００６】このような構成とすることで、上記計測空
間６にて、微粒子が上記各平面レ−ザ光ｓ、ｐ、ｑを通
過する際、通過順にそれぞれ平面レ−ザ光と同一波長の
散乱光を生じる。したがって、そのとき、撮像光学系７
は各色の散乱光を順次撮像して映像信号として出力し、
ＶＴＲ１１にて磁気テ−プに記録され、さらにカラ−モ
ニタテレビ１２に画像として映し出される。それによ
り、カラ−モニタテレビ１２での出力色順およびその画
像座標によって微粒子の移動量を三次元的に認識するこ
とができるようになっている。
間６にて、微粒子が上記各平面レ−ザ光ｓ、ｐ、ｑを通
過する際、通過順にそれぞれ平面レ−ザ光と同一波長の
散乱光を生じる。したがって、そのとき、撮像光学系７
は各色の散乱光を順次撮像して映像信号として出力し、
ＶＴＲ１１にて磁気テ−プに記録され、さらにカラ−モ
ニタテレビ１２に画像として映し出される。それによ
り、カラ−モニタテレビ１２での出力色順およびその画
像座標によって微粒子の移動量を三次元的に認識するこ
とができるようになっている。
【０００７】しかしながら、このような構成によると、
微粒子の挙動を検出するのにカラ−カメラ９を用いなけ
ればならないから、その性能上、検出感度が低いという
ことがあった。しかも、微粒子からの散乱光は微弱であ
るから、カラ−カメラ９で良好に検出しずらく、検出精
度を高めるには各レ−ザ発振器１〜３の出力を増大させ
なければならないということがある。
微粒子の挙動を検出するのにカラ−カメラ９を用いなけ
ればならないから、その性能上、検出感度が低いという
ことがあった。しかも、微粒子からの散乱光は微弱であ
るから、カラ−カメラ９で良好に検出しずらく、検出精
度を高めるには各レ−ザ発振器１〜３の出力を増大させ
なければならないということがある。
【０００８】また、微粒子の速度は、カラ−カメラ９の
走査線周波数によって求めなければならないから、速度
が速い場合には確実に捕えることが難しいとうことがあ
り、さらに映像信号をもとに処理を行うため、リアルタ
イム性に欠け、検出粒子個数の把握も困難なことがあ
る。
走査線周波数によって求めなければならないから、速度
が速い場合には確実に捕えることが難しいとうことがあ
り、さらに映像信号をもとに処理を行うため、リアルタ
イム性に欠け、検出粒子個数の把握も困難なことがあ
る。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来は微
粒子の検出はカラ−カメラを用いていたため、検出感度
が低くいということがあるばかりか、速度の速い微粒子
を確実に検出できなかったり、映像信号をもとに処理を
行うため、リアルタイム性に欠けるなどのことがあっ
た。
粒子の検出はカラ−カメラを用いていたため、検出感度
が低くいということがあるばかりか、速度の速い微粒子
を確実に検出できなかったり、映像信号をもとに処理を
行うため、リアルタイム性に欠けるなどのことがあっ
た。
【００１０】この発明は上記事情に基づきなされたもの
で、その目的とするところは、微粒子からの散乱光を感
度よく検出できるようにして、微粒子の挙動の検出精度
を向上させることができるようにした微粒子の挙動計測
装置を提供することにある。
で、その目的とするところは、微粒子からの散乱光を感
度よく検出できるようにして、微粒子の挙動の検出精度
を向上させることができるようにした微粒子の挙動計測
装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
にこの発明は、計測空間を通過する微粒子の挙動を計測
する計測装置において、波長の異なる少なくとも２つの
レ−ザ光を放射する放射手段と、この放射手段により放
射された各レ−ザ光をそれぞれ平行な平面形状に成形し
て上記計測空間を照射させるレ−ザ照射手段と、上記計
測空間を通過する上記微粒子からの散乱光を上記レ−ザ
光の平面方向に対してほぼ直交する方向から波長別に受
光して光電変換する受光手段と、上記レ−ザ光の平面方
向とほぼ直交する方向から見た上記微粒子の挙動を撮像
する撮像手段と、この撮像手段の撮像信号と上記受光手
段からの光電変換信号によって上記微粒子の移動方向と
速度を三次元的に求める演算手段とを具備したことを特
徴とする。
にこの発明は、計測空間を通過する微粒子の挙動を計測
する計測装置において、波長の異なる少なくとも２つの
レ−ザ光を放射する放射手段と、この放射手段により放
射された各レ−ザ光をそれぞれ平行な平面形状に成形し
て上記計測空間を照射させるレ−ザ照射手段と、上記計
測空間を通過する上記微粒子からの散乱光を上記レ−ザ
光の平面方向に対してほぼ直交する方向から波長別に受
光して光電変換する受光手段と、上記レ−ザ光の平面方
向とほぼ直交する方向から見た上記微粒子の挙動を撮像
する撮像手段と、この撮像手段の撮像信号と上記受光手
段からの光電変換信号によって上記微粒子の移動方向と
速度を三次元的に求める演算手段とを具備したことを特
徴とする。
【００１２】
【作用】上記構成によれば、微粒子からの散乱光は、光
電変換されて検出され、その光電変換信号と撮像信号と
によって上記微粒子の挙動および速度が算出されるた
め、カラ−カメラによる映像信号の場合に比べて検出感
度や精度を向上させることができる。
電変換されて検出され、その光電変換信号と撮像信号と
によって上記微粒子の挙動および速度が算出されるた
め、カラ−カメラによる映像信号の場合に比べて検出感
度や精度を向上させることができる。
【００１３】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図１乃至図３を
参照して説明する。図１に示す挙動計測装置はそれぞれ
異なる波長のレ−ザ光Ｌ1 、Ｌ2 を発振する第１のレ−
ザ発振器２１と、第２のレ−ザ発振器２２とを備えてい
る。これらレ−ザ発振器２１、２２から発振出力された
レ−ザ光Ｌ1 、Ｌ2 はモ−タ２３によって揺動駆動され
るスキャナ機構２５のミラ−２４に入射して反射するこ
とで、同図に示す座標軸のＺ方向に平行な平面形状のレ
−ザ光、つまり第１、第２の平面レ−ザ光ｓ、ｐに成形
される。これら平面レ−ザ光ｓ、ｐは図中破線で示す領
域である、計測空間２６を照射する。
参照して説明する。図１に示す挙動計測装置はそれぞれ
異なる波長のレ−ザ光Ｌ1 、Ｌ2 を発振する第１のレ−
ザ発振器２１と、第２のレ−ザ発振器２２とを備えてい
る。これらレ−ザ発振器２１、２２から発振出力された
レ−ザ光Ｌ1 、Ｌ2 はモ−タ２３によって揺動駆動され
るスキャナ機構２５のミラ−２４に入射して反射するこ
とで、同図に示す座標軸のＺ方向に平行な平面形状のレ
−ザ光、つまり第１、第２の平面レ−ザ光ｓ、ｐに成形
される。これら平面レ−ザ光ｓ、ｐは図中破線で示す領
域である、計測空間２６を照射する。
【００１４】上記計測空間２６は、上記各平面レ−ザ光
ｓ、ｐと垂直な方向、つまりＹ方向から撮像光学系２７
によって撮像される。この撮像光学系２７は望遠レンズ
２８を備えている。この望遠レンズ２８には、微粒子が
上記計測空間２６における各平面レ−ザ光ｓ、ｐを通過
する際に生じる散乱光が入射する。
ｓ、ｐと垂直な方向、つまりＹ方向から撮像光学系２７
によって撮像される。この撮像光学系２７は望遠レンズ
２８を備えている。この望遠レンズ２８には、微粒子が
上記計測空間２６における各平面レ−ザ光ｓ、ｐを通過
する際に生じる散乱光が入射する。
【００１５】上記望遠レンズ２８に入射した散乱光は図
２に示すようにハ−フミラ−２９によって２つに分割さ
れる。このハ−フミラ−２９を通過した一方の散乱光は
イメ−ジインテンシファイヤ３１に入射して増幅された
のち、撮像カメラ３２によって撮像される。上記撮像カ
メラ３２からの映像出力端子は三次元座標計算装置３３
およびモニタテレビ３４の入力端子に接続されている。
２に示すようにハ−フミラ−２９によって２つに分割さ
れる。このハ−フミラ−２９を通過した一方の散乱光は
イメ−ジインテンシファイヤ３１に入射して増幅された
のち、撮像カメラ３２によって撮像される。上記撮像カ
メラ３２からの映像出力端子は三次元座標計算装置３３
およびモニタテレビ３４の入力端子に接続されている。
【００１６】上記ハ−フミラ−２９で反射した散乱光は
特定の波長のみ、たとえば第１の平面レ−ザ光ｓからの
散乱光だけを反射し、第２の平面レ−ザ光ｐからの散乱
光は透過するダイクロイックミラ−３５に入射する。こ
のダイクロイックミラ−３５で反射した散乱光は第１の
光電変換素子３６で光電変換され、透過した散乱光は第
２の光電変換素子３７で光電変換される。
特定の波長のみ、たとえば第１の平面レ−ザ光ｓからの
散乱光だけを反射し、第２の平面レ−ザ光ｐからの散乱
光は透過するダイクロイックミラ−３５に入射する。こ
のダイクロイックミラ−３５で反射した散乱光は第１の
光電変換素子３６で光電変換され、透過した散乱光は第
２の光電変換素子３７で光電変換される。
【００１７】上記各光電変換素子３６、３７から出力さ
れる電気パルス信号（光電変換信号）は上記三次元座標
計算装置３３に入力される。この三次元座標計算装置３
３は、上記電気パルス信号と上記撮像カメラ３２からの
撮像信号とによって後述するごとく微粒子の移動速度を
算出するようになっている。
れる電気パルス信号（光電変換信号）は上記三次元座標
計算装置３３に入力される。この三次元座標計算装置３
３は、上記電気パルス信号と上記撮像カメラ３２からの
撮像信号とによって後述するごとく微粒子の移動速度を
算出するようになっている。
【００１８】つぎに、上記構成の計測装置によって微粒
子の挙動を検出する手順を説明する。まず、第１、第２
のレ−ザ発振器２１、２２を作動させてレ−ザ光Ｌ1 、
Ｌ2を発振出力し、これらレ−ザ光をスキャナ機構２５
のミラ−２４で反射させて計測空間２６に第１の平面レ
−ザ光ｓと第２の平面レ−ザ光ｐとを形成する。
子の挙動を検出する手順を説明する。まず、第１、第２
のレ−ザ発振器２１、２２を作動させてレ−ザ光Ｌ1 、
Ｌ2を発振出力し、これらレ−ザ光をスキャナ機構２５
のミラ−２４で反射させて計測空間２６に第１の平面レ
−ザ光ｓと第２の平面レ−ザ光ｐとを形成する。
【００１９】上記計測空間２６に微粒子が侵入し、その
微粒子が第１の平面レ−ザ光ｓと第２の平面レ−ザ光ｐ
との間を、図３（ａ）と（ｂ）に示すように通過した場
合、その微粒子の移動距離および速度は上記三次元座標
計算装置３３によってつぎのように求められる。なお、
図３（ａ）は図１に示す座標軸のＸ軸方向から見た、第
１の平面レ−ザ光ｓと第２の平面レ−ザ光ｐとの間を微
粒子が移動する状態を示し、図３（ｂ）は撮像カメラ３
２が撮像したＸ−Ｚ平面における微粒子の移動状態を示
す。
微粒子が第１の平面レ−ザ光ｓと第２の平面レ−ザ光ｐ
との間を、図３（ａ）と（ｂ）に示すように通過した場
合、その微粒子の移動距離および速度は上記三次元座標
計算装置３３によってつぎのように求められる。なお、
図３（ａ）は図１に示す座標軸のＸ軸方向から見た、第
１の平面レ−ザ光ｓと第２の平面レ−ザ光ｐとの間を微
粒子が移動する状態を示し、図３（ｂ）は撮像カメラ３
２が撮像したＸ−Ｚ平面における微粒子の移動状態を示
す。
【００２０】まず、微粒子が第１の平面レ−ザ光ｓを通
過したのち、第２のレ−ザ平面ｐを通過することで、各
平面レ−ザ光ｓ、ｐから散乱光が発生し、その散乱光が
望遠レンズ２８で捕えられてハ−フミラ−２９に入射す
ると、このハ−フミラ−２９を透過する散乱光と反射す
る散乱光とに分割される。透過した散乱光は、イメ−ジ
インテンシファイヤ３１で増幅されて撮像カメラ３２で
撮像されることで、図３（ｂ）に示す撮像信号が三次元
計算装置３３に入力される。
過したのち、第２のレ−ザ平面ｐを通過することで、各
平面レ−ザ光ｓ、ｐから散乱光が発生し、その散乱光が
望遠レンズ２８で捕えられてハ−フミラ−２９に入射す
ると、このハ−フミラ−２９を透過する散乱光と反射す
る散乱光とに分割される。透過した散乱光は、イメ−ジ
インテンシファイヤ３１で増幅されて撮像カメラ３２で
撮像されることで、図３（ｂ）に示す撮像信号が三次元
計算装置３３に入力される。
【００２１】上記撮像カメラ３２からの撮像信号によ
り、微粒子のＸ−Ｚ平面における移動距離は、微粒子が
第１の平面レ−ザ光ｓを通過する点をＡ点、第２の平面
レ−ザ光ｐを通過する点をＢ点とすると、モニタテレビ
３４の画面上におけるＡ点からＢ点間での直線距離ｒ
は、上記Ａ点の座標を（ＸA ，ＺA ）、Ｂ点の座標を
（ＸB 、ＺB ）とした場合、Ａ−Ｂ点間における水平方
向の距離ΔＸは（ＸA −ＸB）、垂直方向の距離ΔＺは
（ＺA −ＺB ）であるから、
り、微粒子のＸ−Ｚ平面における移動距離は、微粒子が
第１の平面レ−ザ光ｓを通過する点をＡ点、第２の平面
レ−ザ光ｐを通過する点をＢ点とすると、モニタテレビ
３４の画面上におけるＡ点からＢ点間での直線距離ｒ
は、上記Ａ点の座標を（ＸA ，ＺA ）、Ｂ点の座標を
（ＸB 、ＺB ）とした場合、Ａ−Ｂ点間における水平方
向の距離ΔＸは（ＸA −ＸB）、垂直方向の距離ΔＺは
（ＺA −ＺB ）であるから、
【００２２】
【数１】 で求められる。上記第１の平面レ−ザ光ｓと上記第２の
平面レ−ザ光ｐとの距離は既知であり、その距離をｌと
すると、上記微粒子の実移動距離ｌABは、
平面レ−ザ光ｐとの距離は既知であり、その距離をｌと
すると、上記微粒子の実移動距離ｌABは、
【００２３】
【数２】 で求められる。
【００２４】一方、上記ハ−フミラ−２９で反射した散
乱光のうち、第１の平面レ−ザ光ｓからの散乱光はダイ
クロイックミラ−３５で反射して第１の光電変換素子３
６で光電変換され、三次元座標計算装置３３に入力され
る。図３（ｃ）は、このときの電気パルス信号を示し、
その電気パルス信号の発生時間はｔ0 として認識され
る。
乱光のうち、第１の平面レ−ザ光ｓからの散乱光はダイ
クロイックミラ−３５で反射して第１の光電変換素子３
６で光電変換され、三次元座標計算装置３３に入力され
る。図３（ｃ）は、このときの電気パルス信号を示し、
その電気パルス信号の発生時間はｔ0 として認識され
る。
【００２５】上記微粒子が第２の平面レ−ザ光ｐを通過
することで、散乱光が発生すると、その散乱光はダイク
ロイックミラ−３５を透過して第２の光電変換素子３７
で光電変換され、三次元座標計算装置３３に入力され
る。このときの電気パルス信号の発生時間はｔ1 として
確認される。
することで、散乱光が発生すると、その散乱光はダイク
ロイックミラ−３５を透過して第２の光電変換素子３７
で光電変換され、三次元座標計算装置３３に入力され
る。このときの電気パルス信号の発生時間はｔ1 として
確認される。
【００２６】このように、第１の平面レ−ザ光ｓから第
２の平面レ−ザ光ｐを通過するまでの時間Δｔ＝（ｔ1
−ｔ0 ）が電気パルス信号として検出されると、微粒子
の速度ｖは、その実移動距離ｌABが上記（２）式より求
められていることで、つぎのように算出される。 ｖ＝ｌAB／Δｔ …（３）式
２の平面レ−ザ光ｐを通過するまでの時間Δｔ＝（ｔ1
−ｔ0 ）が電気パルス信号として検出されると、微粒子
の速度ｖは、その実移動距離ｌABが上記（２）式より求
められていることで、つぎのように算出される。 ｖ＝ｌAB／Δｔ …（３）式
【００２７】このように、この発明によれば、カラ−カ
メラを用いず、撮像カメラ３２からの撮像信号と各波長
の散乱光ごとに光電変換された電気パルス信号とによっ
て微粒子の移動状態や速度を検出できるから、カラ−カ
メラを用いた場合のように感度を上昇させるために各レ
−ザ発振器２１、２２の出力を増大させる必要がない。
また、微粒子が各平面レ−ザ光ｓ、ｐを通過したときの
検出を光電変換素子３６、３７によって行うため、その
ときの時間を高精度に検出することができ、それによっ
て微粒子の移動速度も高精度に算出することができる。
さらに、微粒子の移動速度は高速であっても、その散乱
光を光電変換素子３６、３７により検出するため、その
検出を確実に行うことができる。
メラを用いず、撮像カメラ３２からの撮像信号と各波長
の散乱光ごとに光電変換された電気パルス信号とによっ
て微粒子の移動状態や速度を検出できるから、カラ−カ
メラを用いた場合のように感度を上昇させるために各レ
−ザ発振器２１、２２の出力を増大させる必要がない。
また、微粒子が各平面レ−ザ光ｓ、ｐを通過したときの
検出を光電変換素子３６、３７によって行うため、その
ときの時間を高精度に検出することができ、それによっ
て微粒子の移動速度も高精度に算出することができる。
さらに、微粒子の移動速度は高速であっても、その散乱
光を光電変換素子３６、３７により検出するため、その
検出を確実に行うことができる。
【００２８】なお、この発明は上記一実施例に限定され
ず、種々変形可能である。たとえば、レ−ザ光の放射手
段として複数のレ−ザ発振器を用いる代わりに、たとえ
ばアルゴンイオンレ−ザのように１つの装置で複数の波
長のレ−ザ光を発振する装置を用いるようにしてもよ
い。
ず、種々変形可能である。たとえば、レ−ザ光の放射手
段として複数のレ−ザ発振器を用いる代わりに、たとえ
ばアルゴンイオンレ−ザのように１つの装置で複数の波
長のレ−ザ光を発振する装置を用いるようにしてもよ
い。
【００２９】また、レ−ザ光の放射手段としては、単一
波長のレ−ザ光を非線形結晶に入射させることで高調波
を発生させ、その高調波を含んだレ−ザ光をダイクロイ
ックミラ−により波長分離して異なる波長の平面レ−ザ
光を形成するようにしてもよい。また、平面レ−ザ光を
形成する手段はスキャナ機構に代わり、レンズ等による
構成で行うようにしてもよい。また、Ｘ−Ｚ平面の撮像
系と、散乱光を異なる波長ごとに検出する検出系とは分
離した構成であってもよい。
波長のレ−ザ光を非線形結晶に入射させることで高調波
を発生させ、その高調波を含んだレ−ザ光をダイクロイ
ックミラ−により波長分離して異なる波長の平面レ−ザ
光を形成するようにしてもよい。また、平面レ−ザ光を
形成する手段はスキャナ機構に代わり、レンズ等による
構成で行うようにしてもよい。また、Ｘ−Ｚ平面の撮像
系と、散乱光を異なる波長ごとに検出する検出系とは分
離した構成であってもよい。
【００３０】
【発明の効果】以上述べたようにこの発明は、撮像手段
と、散乱光を波長別に検出して光電変換する光電変換手
段とによって微粒子の移動状態や速度を算出するように
した。そのため、従来のようにカラ−カメラを用いるこ
となく、その計測を行えるから、レ−ザ光の出力を上げ
ずに計測感度を高めることができるばかりか、その速度
の検出も精度よく行えるなどの利点を有する。
と、散乱光を波長別に検出して光電変換する光電変換手
段とによって微粒子の移動状態や速度を算出するように
した。そのため、従来のようにカラ−カメラを用いるこ
となく、その計測を行えるから、レ−ザ光の出力を上げ
ずに計測感度を高めることができるばかりか、その速度
の検出も精度よく行えるなどの利点を有する。
【図１】この発明の一実施例の全体構成を示す斜視図。
【図２】同じく微粒子からの散乱光を撮像光学系と光電
変換素子とに分割して導く光学系の構成図。
変換素子とに分割して導く光学系の構成図。
【図３】（ａ）と（ｂ）はそれぞれ一対の平面レ−ザ光
の間を微粒子が移動する状態を異なる方向から見た状態
の説明図、（ｃ）は第１の光電変換素子と第２の光電変
換素子とから出力される電気パルス信号のタイミングチ
ャート。
の間を微粒子が移動する状態を異なる方向から見た状態
の説明図、（ｃ）は第１の光電変換素子と第２の光電変
換素子とから出力される電気パルス信号のタイミングチ
ャート。
【図４】従来の装置の全体構成を示す斜視図。
２１、２２…第１、第２のレ−ザ発振器、２５…スキャ
ナ機構（レ−ザ照射手段）、２７…撮像光学系（撮像手
段）、３３…三次元座標計算装置（演算手段）、３６、
３７…第１、第２の光電変換素子（受光手段）。
ナ機構（レ−ザ照射手段）、２７…撮像光学系（撮像手
段）、３３…三次元座標計算装置（演算手段）、３６、
３７…第１、第２の光電変換素子（受光手段）。
Claims (1)
- 【請求項１】 計測空間を通過する微粒子の挙動を計測
する計測装置において、波長の異なる少なくとも２つの
レ−ザ光を放射する放射手段と、この放射手段により放
射された各レ−ザ光をそれぞれ平行な平面形状に成形し
て上記計測空間を照射させるレ−ザ照射手段と、上記計
測空間を通過する上記微粒子からの散乱光を上記レ−ザ
光の平面方向に対してほぼ直交する方向から波長別に受
光して光電変換する受光手段と、上記レ−ザ光の平面方
向とほぼ直交する方向から見た上記微粒子の挙動を撮像
する撮像手段と、この撮像手段の撮像信号と上記受光手
段からの光電変換信号によって上記微粒子の移動方向と
速度を三次元的に求める演算手段とを具備したことを特
徴とする微粒子の挙動計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22007992A JPH0666823A (ja) | 1992-08-19 | 1992-08-19 | 微粒子の挙動計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22007992A JPH0666823A (ja) | 1992-08-19 | 1992-08-19 | 微粒子の挙動計測装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0666823A true JPH0666823A (ja) | 1994-03-11 |
Family
ID=16745608
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22007992A Pending JPH0666823A (ja) | 1992-08-19 | 1992-08-19 | 微粒子の挙動計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0666823A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003518630A (ja) * | 1999-12-28 | 2003-06-10 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 通流の分析方法および分析装置 |
| WO2005095994A1 (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-13 | The Tokyo Electric Power Company, Incorporated | 流体計測システム及び流体計測方法 |
| JP2009074835A (ja) * | 2007-09-19 | 2009-04-09 | Doshisha | 液滴粒子撮像解析システムおよび解析方法 |
| JP2015010908A (ja) * | 2013-06-28 | 2015-01-19 | 国立大学法人山梨大学 | 非接触流体速度計測方法及び装置 |
-
1992
- 1992-08-19 JP JP22007992A patent/JPH0666823A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003518630A (ja) * | 1999-12-28 | 2003-06-10 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 通流の分析方法および分析装置 |
| WO2005095994A1 (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-13 | The Tokyo Electric Power Company, Incorporated | 流体計測システム及び流体計測方法 |
| WO2005095995A1 (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-13 | The Tokyo Electric Power Company, Incorporated | 流体計測システム及び長焦点光学系 |
| WO2005095993A1 (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-13 | The Tokyo Electric Power Company, Incorporated | 流体計測システム、流体計測方法及びコンピュータプログラム |
| JPWO2005095994A1 (ja) * | 2004-03-31 | 2008-02-21 | 東京電力株式会社 | 流体計測システム及び流体計測方法 |
| JPWO2005095993A1 (ja) * | 2004-03-31 | 2008-02-21 | 東京電力株式会社 | 流体計測システム、流体計測方法及びコンピュータプログラム |
| JP4548417B2 (ja) * | 2004-03-31 | 2010-09-22 | 東京電力株式会社 | 流体計測システム及び流体計測方法 |
| US7826653B2 (en) | 2004-03-31 | 2010-11-02 | The Tokyo Electric Power Company, Incorporated | Fluid measuring system and long focal point optical system |
| US7853065B2 (en) | 2004-03-31 | 2010-12-14 | The Tokyo Electric Power Company, Incorporated | Fluid measuring system and fluid measuring method |
| JP4706978B2 (ja) * | 2004-03-31 | 2011-06-22 | 東京電力株式会社 | 流体計測システム及びコンピュータプログラム |
| JP2009074835A (ja) * | 2007-09-19 | 2009-04-09 | Doshisha | 液滴粒子撮像解析システムおよび解析方法 |
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