KR20130132281A - 광학식 입자 검출 장치 및 입자 검출 방법 - Google Patents

광학식 입자 검출 장치 및 입자 검출 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 메인터넌스가 용이한 광학식 입자 검출 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.
본 광학식 입자 검출 장치는 광을 생성하는 광원(1)과, 광을 전파하는 광파이버(2)와, 광파이버(2)의 단부로부터 방출된 광을 집광하는 조사측 집광 렌즈(12)와, 조사측 집광 렌즈(12)에서 집광된 광에 입자를 포함하는 기류를 가로지르게 하는 분사 기구(3)를 구비한다. 여기서 입자란, 미생물, 무해 또는 유해한 화학 물질, 쓰레기, 먼지, 및 티끌 등의 더스트 등을 포함한다. 광파이버(2)는 예컨대 멀티모드 광파이버이다.

Description

광학식 입자 검출 장치 및 입자 검출 방법{OPTICAL PARTICLE-DETECTING DEVICE AND PARTICLE-DETECTING METHOD}
본 발명은 환경 평가 기술에 관한 것으로, 특히 광학식 입자 검출 장치 및 입자 검출 방법에 관한 것이다.
바이오 클린룸 등의 클린룸에서는, 입자 검출 장치를 이용하여, 비산하는 입자가 검출되어 기록된다(예컨대, 비특허문헌 1 참조). 광학식 입자 검출 장치는, 예컨대 클린룸 내의 기체를 흡인하여, 흡인된 기체에 광을 조사한다. 기체에 입자가 포함되어 있으면, 입자에 의해 광이 산란되기 때문에, 기체에 포함되는 입자의 농도나 크기 등을 검출하는 것이 가능해진다.
하세가와 노리오 외, 「기중(氣中) 미생물 리얼타임 검출 기술과 그 응용」, 가부시키가이샤 야마타케, azbil Technical Review 2009년 12월호, p.2-7, 2009년
광학식 입자 검출 장치에서는, 광을 생성하는 광원의 수명이 다른 부품보다 짧은 경향이 있다. 그 때문에, 광원을 교환하는 메인터넌스가 필요해지는 경우가 있다. 그러나, 광원을 교환하면, 렌즈 등을 포함하는 광학계의 복잡한 메인터넌스도 필요해지는 경우가 있다. 따라서, 본 발명은 메인터넌스가 용이한 광학식 입자 검출 장치 및 입자 검출 방법을 제공하는 것을 목적의 하나로 한다.
본 발명의 양태에 의하면, (a) 광을 생성하는 광원과, (b) 광을 전파하는 광파이버와, (c) 광파이버의 단부로부터 방출된 광을 집광하는 조사측 집광 렌즈와, (d) 조사측 집광 렌즈에서 집광된 광에 입자를 포함하는 기류를 가로지르게 하는 분사 기구를 구비하는 광학식 입자 검출 장치가 제공된다.
또, 본 발명의 양태에 의하면, (a) 광원으로부터 광을 생성하는 단계와, (b) 광을 광파이버에 의해 전파하는 단계와, (c) 광파이버의 단부로부터 방출된 광을 집광하는 단계와, (d) 집광된 광에 입자를 포함하는 기류를 가로지르게 하는 단계를 포함하는 입자 검출 방법이 제공된다.
본 발명에 의하면, 메인터넌스가 용이한 광학식 입자 검출 장치 및 입자 검출 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 광학식 입자 검출 장치의 모식도이다.
도 2는 본 발명의 실시형태에 따른 광원의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 실시형태에 따른 광원의 도 2에 나타내는 III-III 방향에서 본 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시형태에 따른 광원의 상의 촬상 방법을 나타내는 모식도이다.
도 5는 본 발명의 실시형태에 따른 광원의 휘도 분포를 나타내는 그래프이다.
도 6은 본 발명의 실시형태에 따른 광파이버에 의해 광원으로부터 발생한 광의 패턴이 엷어지는 것을 나타내는 모식도이다.
도 7은 본 발명의 실시형태에 따른 입자에 조사되는 광의 광량 분포를 나타내는 제1 그래프이다.
도 8은 본 발명의 실시형태에 따른 입자에 조사되는 광의 광량 분포를 나타내는 제2 그래프이다.
도 9는 본 발명의 실시형태에 따른 입자에 조사되는 광의 광량 분포를 나타내는 제3 그래프이다.
도 10은 본 발명의 실시형태에 따른 입자에 조사되는 광의 광량 분포를 나타내는 제4 그래프이다.
도 11은 본 발명의 그 밖의 실시형태에 따른 광학식 입자 검출 장치의 모식도이다.
이하에 본 발명의 실시형태를 설명한다. 이하의 도면의 기재에 있어서, 동일 또는 유사한 부분에는 동일 또는 유사한 부호로 나타내고 있다. 단, 도면은 모식적인 것이다. 따라서, 구체적인 치수 등은 이하의 설명과 대조하여 판단해야 하는 것이다. 또, 도면 상호 간에도 서로의 치수 관계나 비율이 상이한 부분이 포함되어 있는 것은 물론이다.
실시형태에 따른 광학식 입자 검출 장치는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 광을 생성하는 광원(1)과, 광을 전파하는 광파이버(2)와, 광파이버(2)의 출사 단부로부터 방출된 광을 집광하는 조사측 집광 렌즈(12)와, 조사측 집광 렌즈(12)에서 집광된 광에 입자를 포함하는 기류를 가로지르게 하는 분사 기구(3)를 구비한다. 여기서, 입자란, 미생물, 무해 혹은 유해한 화학 물질, 쓰레기, 먼지 및 티끌 등의 더스트 등을 포함한다.
광원(1)은 광원 장치(20)에 포함되어 있다. 광원 장치(20)는 광원(1)으로부터 발생한 광을 광파이버(2)의 입사 단부에 집광시키는 광원 집광 렌즈(10)와, 광원(1) 및 광원 집광 렌즈(10)를 유지하는 케이스(21)와, 광파이버(2)를 케이스(21)에 고정하는 광파이버 커넥터(22)를 더 구비한다. 광파이버 커넥터(22)는 광파이버(2)의 입사 단부가 삽입되는 페룰을 갖는다. 광파이버(2)의 입사 단부는 광원 집광 렌즈(10)의 초점에 위치한다. 이에 따라, 광원(1)으로부터 발생한 광이 광파이버(2)에 입사한다.
광원(1)으로는, 예컨대 발광 다이오드(LED)를 사용할 수 있다. 광원(1)은 평면도인 도 2 및 III-III 방향에서 본 단면도인 도 3에 도시하는 바와 같이, 기판(101), 기판(101) 상에 배치된 n-질화물 반도체층(102), n-질화물 반도체층(102) 상에 배치된 발광층(103), 발광층(103) 상에 배치된 p-질화물 반도체층(104), 및 p-질화물 반도체층(104) 상에 배치된 투명 전극(105)을 구비한다. 투명 전극(105) 상에는 불투명한 p측 패드 전극(107)이 배치되어 있다. n-질화물 반도체층(102) 상에는 n측 패드 전극(106)이 배치되어 있다. n-질화물 반도체층(102), p-질화물 반도체층(104) 및 투명 전극(105)은 보호막(108)으로 덮여 있다. 또한, 광원(1)의 구성은 이것에 한정되지 않는다.
광원(1)이 생성하는 광은 가시광이어도 좋고 자외광이어도 좋다. 광이 가시광인 경우 광의 파장은, 예컨대 400 내지 410 ㎚의 범위 내이며, 예컨대 405 ㎚이다. 광이 자외광인 경우 광의 파장은, 예컨대 310 내지 380 ㎚의 범위 내이며, 예컨대 355 ㎚이다.
도 1에 도시하는 조사측 집광 렌즈(12) 및 분사 기구(3)는 검출 장치(30)의 케이스(31)에 포함되어 있다. 케이스(31)에는, 광파이버(2)를 고정하는 광파이버 커넥터(32)가 설치되어 있다. 광파이버 커넥터(32)는 광파이버(2)의 출사 단부가 삽입되는 페룰을 갖는다. 검출 장치(30)는 광파이버(2)의 출사 단부로부터 방출된 광을 평행광으로 하는 조사측 평행광 렌즈(11)를 더 구비한다. 조사측 집광 렌즈(12)는 조사측 평행광 렌즈(11)에서 평행광이 된 광을 집광한다.
분사 기구(3)는 팬 등에 의해 케이스(31)의 외부로부터 기체를 흡인하고, 노즐 등을 통해, 흡인된 기체를 조사측 집광 렌즈(12)의 초점을 향해서 분사한다. 조사측 집광 렌즈(12)에서 집광된 광의 진행 방향에 대하여, 분사 기구(3)로부터 분사되는 기류의 진행 방향은, 예컨대 대략 수직으로 설정된다. 여기서, 기류에 입자가 포함되어 있으면, 입자에 닿은 광이 산란하여 산란광이 생긴다. 또, 입자가 세균을 포함하는 미생물 등인 경우, 광이 조사된 미생물에 포함되는 트립토판, 니코틴아미드아데닌디뉴클레오티드 및 리보플라빈 등이 형광을 생성한다.
세균의 예로는, 그램음성균, 그램양성균 및 곰팡이 포자를 포함하는 진균을 들 수 있다. 그램음성균의 예로는, 대장균을 들 수 있다. 그램양성균의 예로는, 표피포도구균, 고초균 아포, 마이크로코커스 및 코리네박테리움을 들 수 있다. 곰팡이 포자를 포함하는 진균의 예로는, 아스페르길루스를 들 수 있다. 조사측 집광 렌즈(12)에서 집광된 광을 가로지른 기류는 배기 기구에 의해 케이스(31)의 외부로 배기된다.
검출 장치(30)는 분사 기구(3)가 분사한 기류를 가로지른 광을 평행광으로 하는 검출측 평행광 렌즈(13)와, 검출측 평행광 렌즈(13)에서 평행광이 된 광을 집광하는 검출측 집광 렌즈(14)를 더 구비한다. 기류에 포함되는 입자에 의해 산란광이 생긴 경우, 산란광도 검출측 평행광 렌즈에 의해 평행광이 된 후, 검출측 집광 렌즈(14)에서 집광된다.
검출측 집광 렌즈(14)의 초점에는, 입자에 의해 산란된 광을 검출하는 산란광 검출부(16)가 배치되어 있다. 산란광 검출부(16)로는, 포토다이오드 및 광전자 증배관 등을 사용할 수 있다. 입자에 의한 산란광의 강도는 입자의 입경과 관계가 있다. 따라서, 산란광 검출부(16)에서 산란광의 강도를 검출함으로써, 광학식 입자 검출 장치가 배치된 환경에서 비산하는 입자의 입경을 구하는 것이 가능해진다.
검출 장치(30)의 케이스(31) 내부에는, 예컨대 분사 기구(3)로부터 분사되는 기류와 평행하게, 요면 미러인 집광 미러(15)가 더 배치되어 있다. 집광 미러(15)는, 기류에 포함되는 입자가 생성한 형광을 집광한다. 집광 미러(15)의 초점에는, 형광을 검출하는 형광 검출부(17)가 배치되어 있다. 산란광 검출부(16)가 산란광을 검출했을 때에 형광 검출부(17)가 형광을 검출하지 않은 경우, 기류에 포함되는 입자가 비생물 입자인 것을 알 수 있다. 산란광 검출부(16)가 산란광을 검출하고 형광 검출부(17)가 형광을 검출한 경우, 기류에 포함되는 입자가 생물 입자인 것을 알 수 있다. 예컨대, 산란광 검출부(16) 및 형광 검출부(17)에는, 검출된 광강도 및 형광 강도를 통계 처리하는 컴퓨터가 접속된다.
여기서, 도 2 및 도 3에 도시하는 광원(1)의 발광층(103) 상에 배치된 불투명한 p측 패드 전극(107)은 광원(1)의 휘도 불균일의 원인이 된다. 예컨대, 도 4에 도시하는 바와 같이, 광원(1)의 상(像)을 스크린(40)에 직접 형성하면, 도 2 및 도 3에 도시한 p측 패드 전극(107)의 상도 형성된다. 따라서, 도 4에 도시하는 망원 렌즈(42)를 이용하여, 촬상 카메라(41) 내부의 촬상 소자에, 스크린(40) 상의 광패턴의 상이 형성되도록 조정하고, 스크린(40)에 형성된 광원(1)의 상을 촬상 카메라(41)로 촬상했다. 이 때, 광원(1)과 스크린(40) 사이의 거리(D)를, 제1 거리, 제1 거리보다 긴 제2 거리, 및 제2 거리보다 긴 제3 거리로 변화시켰다. 그 결과, 촬상된 광 패턴의 광 강도는 도 5에 나타내는 바와 같이, 중심으로부터 대칭적으로 분포하지 않았다.
도 2 및 도 3에 도시한 p측 패드 전극(107) 및 p측 패드 전극(107)에 접속되는 본딩 와이어의 크기 및 형상은 제품마다 상이하다. 또, 동일한 제품이라 하더라도 로트마다 상이한 경우가 있다. 또, 광원(1)을 고정하는 방법에 따라서, p측 패드 전극(107) 및 본딩 와이어의 방향이 변하는 경우도 있다. 그 때문에, p측 패드 전극(107) 및 본딩 와이어의 상을 엷게 할 수 없는 광학계를 입자 검출 장치에 채용하면, 메인터넌스로 광원(1)을 교환했을 때, 입자에 조사되는 광의 불균일에 변화가 생겨, 입자의 검출 결과에도 변화가 생기는 경우가 있다.
이에 비해, 실시형태에 따른 광학식 입자 검출 장치는, 도 1에 도시한 광파이버(2)에 의해, p측 패드 전극(107) 및 본딩 와이어의 상을 엷게 하는 것이 가능해진다. 즉, 도 6에 도시하는 바와 같이, 광파이버(2)에 입사한 직후의 광의 단면에 있어서의 빔 패턴은 p측 패드 전극(107)의 상인 그림자를 포함한다. 그러나, 광파이버(2) 내부를 광이 진행함에 따라서, 광파이버(2)의 코어와 클래드의 계면에서 광은 반사를 반복하여, 빔 패턴이 다양한 각도에서 서로 겹쳐져, 빔 패턴에 포함되는 p측 패드 전극(107)의 상이 엷어져 간다. 그리고, 광파이버(2)의 출사 단부로부터 방출되는 광의 빔 패턴은 광파이버(2)의 코어의 단면 형상에 따라서 거의 원형이 된다. 또, 광의 단면에 있어서의 광량은 도 7에 나타내는 바와 같이, 거의 중심으로부터 대칭적으로 분포하게 된다. 여기서 중심이란, 예컨대 광학식 입자 검출 장치의 광학계의 광축에 일치한다. 중심으로부터 대칭적인 분포로는, 도 7에 나타내는 바와 같은 정규 분포나, 도 8에 나타내는 바와 같은 직사각형의 분포나, 도 9에 나타내는 바와 같은 사다리꼴의 분포나, 도 10에 나타내는 바와 같은 반구형의 분포를 들 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다.
광파이버(2)로는, 싱글모드 광파이버 및 멀티모드 광파이버 모두 사용 가능하다. 싱글모드 광파이버와 비교하면, 멀티모드 광파이버는 보다 효과적으로 빔 패턴의 단면에 있어서의 광량 분포를 중심으로부터 대칭적이게 하는 경향이 있다. 또, 광파이버(2)의 코어의 단면 형상이 축대칭이면, 효과적으로 빔 패턴의 단면에 있어서의 광량 분포를 중심으로부터 대칭적이게 하는 경향이 있다. 광파이버(2)의 코어 직경은 입자를 포함하는 기류가 가로지르는 영역의 크기에 따라서 적절히 설정된다.
광파이버(2)의 길이는 임의적이지만, 짧아지면 출사 빔에 p측 패드 전극(107)의 상이 남는 경우가 있다. 따라서, 광파이버(2)의 길이는 광파이버(2)의 출사 단부로부터 방출된 광에 있어서 p측 패드 전극(107)의 상이 엷어져 소실되도록 설정된다. 혹은, 광파이버(2)의 길이는 광파이버(2)의 단부로부터 방출된 광의 단면에 있어서의 광량 분포가 중심으로부터 대칭적이게 설정된다.
전술한 바와 같이, p측 패드 전극(107)의 상을 엷게 할 수 없는 광학계를 입자 검출 장치에 채용하면, 메인터넌스로 광원(1)을 교환했을 때, 입자에 조사되는 광의 불균일에 변화가 생겨, 입자의 검출 결과에도 변화가 생기는 경우가 있다. 그 때문에, p측 패드 전극(107)의 상을 엷게 할 수 없는 광학계를 입자 검출 장치에 채용한 경우, 메인터넌스로 광원(1)을 교환한 후에 렌즈계를 조정하여, 입자의 검출 결과의 변화를 억제할 필요가 있다. 그러나, 렌즈계의 조정은 전문적인 지식과 기량이 필요하여 용이하지 않다.
이에 비해, 실시형태에 따른 광학식 입자 검출 장치에서는, p측 패드 전극(107)의 상이 광파이버(2)에 의해 엷어지므로, 메인터넌스로 광원(1)을 교환하더라도, 입자에 조사되는 광의 강도의 면내 분포의 변화는 거의 생기지 않는다. 그 때문에, 광원(1)을 교환하더라도, 조사측 평행광 렌즈(11), 조사측 집광 렌즈(12), 검출측 평행광 렌즈(13), 및 검출측 집광 렌즈(14)를 조정하는 수고를 생략하는 것이 가능해진다.
(그 밖의 실시형태)
상기한 바와 같이 본 발명을 실시형태에 의해 기재했지만, 이 개시의 일부를 이루는 기술(記述) 및 도면이 본 발명을 한정하는 것이라고 이해해서는 안된다. 이 개시로부터 당업자는 여러가지 대체 실시형태, 실시형태 및 운용 기술이 명확해질 것이다. 예컨대, 케이스에 광파이버를 고정하는 방법은 임의적이며, 도 11에 도시하는 바와 같이, 접착제(33)로 광파이버(2)를 케이스(31)에 고정해도 좋다. 광파이버(2)의 단부면은 연마되어 있어도 좋다. 또, 도 1에서, 형광을 집광하는 수단으로서 요면 미러인 집광 미러(15)를 나타냈지만, 구면(球面) 미러와 렌즈의 조합에 의해 형광을 집광해도 좋다. 혹은, 타원경을 배치하여, 타원경의 제1 초점에서 광과 기류를 가로지르게 하고, 제2 초점에서 형광을 수광해도 좋다. 이와 같이, 본 발명은 여기에 기재하지 않은 다양한 실시형태 등을 포함한다는 것을 이해해야 한다.
1 : 광원 2 : 광파이버
3 : 분사 기구 10 : 광원 집광 렌즈
11 : 조사측 평행광 렌즈 12 : 조사측 집광 렌즈
13 : 검출측 평행광 렌즈 14 : 검출측 집광 렌즈
15 : 집광 미러 16 : 산란광 검출부
17 : 형광 검출부 20 : 광원 장치
21 : 케이스 22 : 광파이버 커넥터
30 : 검출 장치 31 : 케이스
32 : 광파이버 커넥터 33 : 접착제
40 : 스크린 41 : 촬상 카메라
42 : 망원 렌즈 101 : 기판
102 : n-질화물 반도체층 103 : 발광층
104 : p-질화물 반도체층 105 : 투명 전극
106 : n측 패드 전극 107 : p측 패드 전극
108 : 보호막

Claims (24)

  1. 광을 생성하는 광원과,
    상기 광을 전파하는 광파이버와,
    상기 광파이버의 단부로부터 방출된 상기 광을 집광하는 조사측 집광 렌즈와,
    상기 조사측 집광 렌즈에서 집광된 광에 입자를 포함하는 기류를 가로지르게 하는 분사 기구
    를 구비하는 광학식 입자 검출 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 광파이버는 멀티모드 광파이버인 것인 광학식 입자 검출 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 광파이버의 길이는, 상기 광파이버의 단부로부터 방출된 상기 광의 단면에 있어서의 광량이 중심으로부터 대칭적으로 분포하도록 설정되어 있는 것인 광학식 입자 검출 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 광파이버의 단부로부터 방출된 상기 광의 단면에 있어서의 광량은 정규 분포를 나타내는 것인 광학식 입자 검출 장치.
  5. 제3항에 있어서, 상기 광파이버의 단부로부터 방출된 상기 광의 단면에 있어서의 광량은 직사각형의 분포를 나타내는 것인 광학식 입자 검출 장치.
  6. 제3항에 있어서, 상기 광파이버의 단부로부터 방출된 상기 광의 단면에 있어서의 광량은 사다리꼴의 분포를 나타내는 것인 광학식 입자 검출 장치.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 광원은 발광 다이오드인 것인 광학식 입자 검출 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 발광 다이오드는, 발광층과, 상기 발광층 상에 배치된 패드 전극을 구비하고,
    상기 광파이버의 길이는, 상기 광파이버의 단부로부터 방출된 광에 있어서 상기 패드 전극의 상(像)이 소실되도록 설정되어 있는 것인 광학식 입자 검출 장치.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 입자에 의해 산란된 광을 검출하는 산란광 검출부를 더 구비하는 광학식 입자 검출 장치.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 광이 조사된 상기 입자가 생성하는 형광을 검출하는 형광 검출부를 더 구비하는 광학식 입자 검출 장치.
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 광파이버와 상기 조사측 집광 렌즈 사이에 배치되며, 상기 광파이버의 단부로부터 방출된 상기 광을 평행광으로 하는 조사측 평행광 렌즈를 더 구비하는 광학식 입자 검출 장치.
  12. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 기류를 가로지른 상기 광을 평행광으로 하는 검출측 평행광 렌즈를 더 구비하는 광학식 입자 검출 장치.
  13. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 기류를 가로지른 상기 광을 집광하는 검출측 집광 렌즈를 더 구비하는 광학식 입자 검출 장치.
  14. 광원으로부터 광을 생성하는 단계와,
    상기 광을 광파이버에 의해 전파하는 단계와,
    상기 광파이버의 단부로부터 방출된 상기 광을 집광하는 단계와,
    그 집광된 광에 입자를 포함하는 기류를 가로지르게 하는 단계
    를 포함하는 입자 검출 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 광파이버는 멀티모드 광파이버인 것인 입자 검출 방법.
  16. 제14항 또는 제15항에 있어서, 상기 광파이버의 길이는, 상기 광파이버의 단부로부터 방출된 상기 광의 단면에 있어서의 광량이 중심으로부터 대칭적으로 분포하도록 설정되어 있는 것인 입자 검출 방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 광파이버의 단부로부터 방출된 상기 광의 단면에 있어서의 광량은 정규 분포를 나타내는 것인 입자 검출 방법.
  18. 제16항에 있어서, 상기 광파이버의 단부로부터 방출된 상기 광의 단면에 있어서의 광량은 직사각형의 분포를 나타내는 것인 입자 검출 방법.
  19. 제16항에 있어서, 상기 광파이버의 단부로부터 방출된 상기 광의 단면에 있어서의 광량은 사다리꼴의 분포를 나타내는 것인 입자 검출 방법.
  20. 제14항 또는 제15항에 있어서, 상기 광원은 발광 다이오드인 것인 입자 검출 방법.
  21. 제20항에 있어서, 상기 발광 다이오드는, 발광층과, 상기 발광층 상에 배치된 패드 전극을 구비하고,
    상기 광파이버의 길이는, 상기 광파이버의 단부로부터 방출된 광에 있어서 상기 패드 전극의 상이 소실되도록 설정되어 있는 것인 입자 검출 방법.
  22. 제14항 또는 제15항에 있어서, 상기 입자에 의해 산란된 광을 검출하는 단계를 더 포함하는 입자 검출 방법.
  23. 제14항 또는 제15항에 있어서, 상기 광이 조사된 상기 입자가 생성하는 형광을 검출하는 단계를 더 포함하는 입자 검출 방법.
  24. 제14항 또는 제15항에 있어서, 상기 광파이버의 단부로부터 방출된 상기 광을 집광하기 전에,
    상기 광파이버의 단부로부터 방출된 상기 광을 평행광으로 하는 단계를 더 포함하는 입자 검출 방법.
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6539023B2 (ja) 2014-07-18 2019-07-03 株式会社堀場製作所 粒子分析装置
DE102014215735A1 (de) * 2014-08-08 2016-02-11 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer raumlufttechnischen Anlage, Sensor und raum-lufttechnische Anlage
KR102258807B1 (ko) * 2015-02-24 2021-06-09 (주)미디어에버 미세 먼지 및 미생물 검출 장치
JP6714441B2 (ja) * 2016-06-09 2020-06-24 アズビル株式会社 粒子検出装置及び粒子検出装置の制御方法
WO2017214672A1 (en) * 2016-06-14 2017-12-21 Pinssar Holdings Pty Ltd Particulate matter measuring apparatus
JP7097718B2 (ja) * 2018-02-27 2022-07-08 シスメックス株式会社 粒子測定装置および粒子測定方法
JP7003258B2 (ja) * 2018-06-22 2022-02-04 三菱電機株式会社 粒子検出装置
JP7110852B2 (ja) * 2018-09-11 2022-08-02 オムロン株式会社 粒子センサおよび電子機器
CN109342300A (zh) * 2018-11-29 2019-02-15 苏州苏信环境科技有限公司 一种光纤型空气粒子计数传感器系统
EP3953685B1 (en) * 2019-04-12 2024-04-03 Urugus S.A. System and device for substance detection
WO2021054496A1 (ko) * 2019-09-19 2021-03-25 (주)미디어에버 미세 먼지 및 미생물 검출 장치

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62137542A (ja) * 1985-12-10 1987-06-20 Mitsubishi Cable Ind Ltd 粉体濃度測定装置
JPH01301146A (ja) * 1988-05-30 1989-12-05 Hitachi Electron Eng Co Ltd 微粒子特性測定装置
JPH03238341A (ja) * 1990-02-16 1991-10-24 Kowa Co 流体中の粒子計測装置
JPH0579979A (ja) * 1991-08-06 1993-03-30 Matsushita Electric Works Ltd 光電分離型減光式煙感知器
US5291030A (en) * 1992-06-04 1994-03-01 Torrex Equipment Corporation Optoelectronic detector for chemical reactions
US5407638A (en) * 1993-04-28 1995-04-18 Shell Oil Company Detector-cell adapted for continuous-flow absorption detection
WO1997019338A1 (en) * 1995-11-20 1997-05-29 Venturedyne, Ltd. Particle sensor with fiber optic conductor
JP3559635B2 (ja) * 1995-12-28 2004-09-02 株式会社東芝 エアロゾル分析装置
JPH11295208A (ja) * 1998-04-13 1999-10-29 Sysmex Corp 粒子撮像装置
JP2002098637A (ja) * 2000-09-22 2002-04-05 Tokyoto Gesuido Service Kk 濃度測定装置
US7060992B1 (en) * 2003-03-10 2006-06-13 Tiax Llc System and method for bioaerosol discrimination by time-resolved fluorescence
US20060237665A1 (en) * 2003-03-10 2006-10-26 Barney William S Bioaerosol discrimination
KR100576853B1 (ko) * 2003-12-18 2006-05-10 삼성전기주식회사 질화물 반도체 발광소자
JP4035580B2 (ja) * 2004-11-09 2008-01-23 国立大学法人名古屋大学 粒子分析装置
KR100649749B1 (ko) * 2005-10-25 2006-11-27 삼성전기주식회사 질화물 반도체 발광 소자
US8047055B2 (en) * 2007-08-08 2011-11-01 Tsi, Incorporated Size segregated aerosol mass concentration measurement with inlet conditioners and multiple detectors
KR20090070980A (ko) * 2007-12-27 2009-07-01 삼성전기주식회사 질화물 반도체 발광 소자 및 그 제조 방법
US20100220315A1 (en) * 2009-02-27 2010-09-02 Beckman Coulter, Inc. Stabilized Optical System for Flow Cytometry
WO2011016355A1 (ja) * 2009-08-04 2011-02-10 シャープ株式会社 微生物を検出するための検出装置および検出方法
JP5648185B2 (ja) * 2010-09-27 2015-01-07 Ｎｃｃ株式会社 パーティクル検出用光学装置およびパーティクル検出装置
CN103364316B (zh) * 2013-06-29 2015-04-08 天津大学 基于光纤连接的多种折射率颗粒粒径多点测量装置及方法

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