(57)【要約】【課題】一台の粒子検出装置で、気中の粒子と、液中の粒子と、を検出可能な粒子検出システムを提供する。【解決手段】気体に含まれる粒子に光を照射して発生する散乱光及び蛍光の少なくとも一方を検出する気中粒子検出装置１００と、検査対象気体に含まれる粒子を気中粒子検出装置１００に導入するための第１の流路３００ａと、検査対象液体からエアロゾルを生成するエアロゾル生成部２００と、エアロゾルに含まれる粒子を気中粒子検出装置１００に導入するための第２の流路３００ｂと、気中粒子検出装置１００に第１の流路３００ａ及び第２の流路３００ｂのいずれか一方を連通させる流路選択機構Ｖと、第１の流路３００ａ及び第２の流路３００ｂのいずれが気中粒子検出装置１００に連通しているのかを監視する連通流路監視部１１３と、を備える粒子検出システム。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体に含まれる粒子に光を照射して発生する散乱光及び蛍光の少なくとも一方を検出する気中粒子検出装置と、
検査対象気体に含まれる粒子を前記気中粒子検出装置に導入するための第１の流路と、
検査対象液体からエアロゾルを生成するエアロゾル生成部と、
前記エアロゾルに含まれる粒子を前記気中粒子検出装置に導入するための第２の流路と、
前記気中粒子検出装置に前記第１の流路及び前記第２の流路のいずれか一方を連通させる流路選択機構と、
前記第１の流路及び前記第２の流路のいずれが前記気中粒子検出装置に連通しているのかを監視する連通流路監視部と、
を備える、粒子検出システム。
【請求項２】
前記散乱光及び蛍光の少なくとも一方が検出された時に、前記第１の流路及び前記第２の流路のいずれが前記気中粒子検出装置に連通していたのかを記録する検出結果記録部を更に備える、請求項１に記載の粒子検出システム。
【請求項３】
前記散乱光及び蛍光の少なくとも一方が検出された検出時刻を記録する検出結果記録部を更に備える、請求項１に記載の粒子検出システム。
【請求項４】
前記散乱光及び蛍光の少なくとも一方が検出された検出時刻から、前記検査対象気体又は前記エアロゾルが前記気中粒子検出装置に到達するまでに要する到達時間を引いて、前記粒子の発生時刻を算出する、粒子発生時刻算出部を更に備える、請求項３に記載の粒子検出システム。
【請求項５】
前記流路選択機構が、前記第１の流路に設けられた第１のバルブと、前記第２の流路に設けられた第２のバルブと、を備える、請求項４に記載の粒子検出システム。
【請求項６】
前記第１の流路が前記気中粒子検出装置に連通している場合、前記到達時間が、前記第１のバルブから前記気中粒子検出装置までの流路の長さ、断面積、及び前記検査対象気体の体積流量に基づいて算出される、請求項５に記載の粒子検出システム。
【請求項７】
前記第２の流路が前記気中粒子検出装置に連通している場合、前記到達時間が、前記第２のバルブから前記気中粒子検出装置までの流路の長さ、断面積、及び前記エアロゾルの体積流量に基づいて算出される、請求項５に記載の粒子検出システム。
【請求項８】
前記流路選択機構が、前記第１の流路に設けられた第１のバルブと、前記第２の流路に設けられた第２のバルブと、を備え、
前記連通流路監視部が、前記第１のバルブの開閉状態と、前記第２のバルブの開閉状態と、を監視する、請求項１に記載の粒子検出システム。
【請求項９】
前記連通流路監視部が、前記第１の流路を流れる気体の流量の計測値と、前記第２の流路を流れる流量の計測値と、に基づいて、前記第１の流路及び前記第２の流路のいずれが前記気中粒子検出装置に連通しているのかを監視する、請求項１に記載の粒子検出システム。
【請求項１０】
第１の流路に検査対象気体を導入することと、
検査対象液体からエアロゾルを生成し、第２の流路に前記エアロゾルを導入することと、
気中粒子検出装置に前記第１の流路及び前記第２の流路のいずれか一方を連通させることと、
前記気中粒子検出装置で、前記検査対象気体又は前記エアロゾルに含まれていた粒子に光を照射して発生する散乱光及び蛍光の少なくとも一方を検出することと、
前記第１の流路及び前記第２の流路のいずれが前記気中粒子検出装置に連通しているのかを監視することと、
を含む、粒子検出方法。
【請求項１１】
前記散乱光及び蛍光の少なくとも一方が検出された時に、前記第１の流路及び前記第２の流路のいずれが前記気中粒子検出装置に連通していたのかを記録することを更に含む、請求項１０に記載の粒子検出方法。
【請求項１２】
前記散乱光及び蛍光の少なくとも一方が検出された検出時刻を記録することを更に含む、請求項１０に記載の粒子検出方法。
【請求項１３】
前記散乱光及び蛍光の少なくとも一方が検出された検出時刻から、前記検査対象気体又は前記エアロゾルが前記気中粒子検出装置に到達するまでに要する到達時間を引いて、前記粒子の発生時刻を算出することを更に含む、請求項１２に記載の粒子検出方法。
【請求項１４】
前記第１の流路に第１のバルブが設けられており、前記第２の流路に第２のバルブが設けられている、請求項１３に記載の粒子検出方法。
【請求項１５】
前記第１の流路が前記気中粒子検出装置に連通している場合、前記到達時間が、前記第１のバルブから前記気中粒子検出装置までの流路の長さ、断面積、及び前記検査対象気体の体積流量に基づいて算出される、請求項１４に記載の粒子検出方法。
【請求項１６】
前記第２の流路が前記気中粒子検出装置に連通している場合、前記到達時間が、前記第２のバルブから前記気中粒子検出装置までの流路の長さ、断面積、及び前記エアロゾルの体積流量に基づいて算出される、請求項１３に記載の粒子検出方法。
【請求項１７】
前記第１の流路及び前記第２の流路のいずれか一方を連通させることにおいて、前記第１の流路に設けられた第１のバルブと、前記第２の流路に設けられた第２のバルブと、が用いられ、
前記第１の流路及び前記第２の流路のいずれが前記気中粒子検出装置に連通しているのかを監視することにおいて、前記第１のバルブの開閉状態と、前記第２のバルブの開閉状態と、を監視する、請求項１０に記載の粒子検出方法。
【請求項１８】
前記第１の流路を流れる気体の流量の計測値と、前記第２の流路を流れる流量の計測値と、に基づいて、前記第１の流路及び前記第２の流路のいずれが前記気中粒子検出装置に連通しているのかを監視する、請求項１０に記載の粒子検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は環境評価技術に関し、特に粒子検出システム及び粒子検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
医薬品、電子工業、半導体製造などの分野においては、生産環境の空気中を漂う微生物粒子や非微生物粒子等の不純物が少ない、高度の清浄さが要求される。空気中の不純物は、不溶性不純物と、可溶性不純物と、に大別される。また、生産工程においては、不純物を除去した高純度の溶液、あるいは水が必要とされている。
【０００３】
特許文献１は、エアロゾルに含まれる非生物微粒子と、生物微粒子と、の判別を行う検出装置を開示している。また、特許文献２は、液体パーティクルカウンタを用いた、液体中の粒子の計数を行う方法を開示している。この方法は、レーザ光を被測定媒体へ照射し、散乱した光の強度を測定し、散乱光の強度を粒子径に換算することで、被測定媒体中に存在する粒子を、粒子径毎に計数することを含み、光散乱方式と呼ばれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１０/０８０６４３号
【特許文献２】特開２００３−１２１３１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のように、高度の清浄さが求められる生産環境では、空気の状態を監視して、浮遊粒子の少ない状態を保つことが望まれる。また、生産過程で使用する純水などの液体も、高い純度に保たれることが望まれる。そのため、従来、生産環境においては、特許文献１に開示されているような気中専用の粒子検出装置と、特許文献２に開示されているような液中専用の粒子検出装置と、が併用されていた。そこで、本発明は、一台の粒子検出装置で、気中の粒子と、液中の粒子と、を検出可能な粒子検出システム及び粒子検出方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の態様によれば、（ａ）気体に含まれる粒子に光を照射して発生する散乱光及び蛍光の少なくとも一方を検出する気中粒子検出装置と、（ｂ）検査対象気体に含まれる粒子を気中粒子検出装置に導入するための第１の流路と、（ｃ）検査対象液体からエアロゾルを生成するエアロゾル生成部と、（ｄ）エアロゾルに含まれる粒子を気中粒子検出装置に導入するための第２の流路と、（ｅ）気中粒子検出装置に第１の流路及び第２の流路のいずれか一方を連通させる流路選択機構と、（ｆ）第１の流路及び第２の流路のいずれが気中粒子検出装置に連通しているのかを監視する連通流路監視部と、を備える、粒子検出システムが提供される。ここで、エアロゾルとは、分散媒が気体で分散相が固体又は液体の分散系をさす。
【０００７】
また、本発明の態様によれば、（ａ）第１の流路に検査対象気体を導入することと、（ｂ）検査対象液体からエアロゾルを生成し、第２の流路にエアロゾルを導入することと、（ｃ）気中粒子検出装置に第１の流路及び第２の流路のいずれか一方を連通させることと、（ｄ）気中粒子検出装置で、検査対象気体又はエアロゾルに含まれていた粒子に光を照射して発生する散乱光及び蛍光の少なくとも一方を検出することと、（ｅ）第１の流路及び第２の流路のいずれが気中粒子検出装置に連通しているのかを監視することと、を含む、粒子検出方法が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、一台の粒子検出装置で、気中の粒子と、液中の粒子と、を検出可能な粒子検出システム及び粒子検出方法を提供可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る粒子検出システムの模式的な上面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る気中粒子検出装置の検出部の模式的な上面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る気中粒子検出装置の検出部の図２のＩＩＩ−ＩＩＩ方向から見た模式的な断面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る微生物の種類毎の蛍光強度を示すグラフである。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る液体中の微生物の粒径と、蛍光強度と、の関係を模式的に示すグラフである。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係るエアロゾル発生部の模式図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る粒子検出システムの模式的な上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号で表している。但し、図面は模式的なものである。したがって、具体的な寸法等は以下の説明を照らし合わせて判断するべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００１１】
（第１の実施の形態）
第１の実施の形態に係る粒子検出システムは、図１に示すように、気体に含まれる粒子に光を照射して発生する散乱光及び蛍光の少なくとも一方を検出する気中粒子検出装置１００と、検査対象気体に含まれる粒子を気中粒子検出装置１００に導入するための第１の流路３００ａと、検査対象液体からエアロゾルを生成するエアロゾル生成部２００と、エアロゾルに含まれる粒子を気中粒子検出装置１００に導入するための第２の流路３００ｂと、気中粒子検出装置１００に第１の流路３００ａ及び第２の流路３００ｂのいずれか一方を連通させる流路選択機構Ｖと、第１の流路３００ａ及び第２の流路３００ｂのいずれが気中粒子検出装置１００に連通しているのかを監視する連通流路監視部１１３と、を備える。
【００１２】
気中粒子検出装置１００は、検出部１１２を備える。図２及び図３に示すように、検出部１１２は、光源１０、光源１０で発せられた光を集光する集光レンズ１１、集光レンズ１１の焦点に向けて気体を噴射するノズルを含む試料流路１２ａ、及び試料流路１２ａから噴射された気体が導入される試料流路１２ｃを備える。
【００１３】
試料流路１２ａは、図１に示す第１の流路３００ａ及び第２の流路３００ｂに連通する第３の流路３００ｃに接続されている。また、図２に示す試料流路１２ｃは、図１に示すＨＥＰＡフィルタ（Ｈｉｇｈ  Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ  Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  Ａｉｒ  Ｆｉｌｔｅｒ）１３２等を有する排風機１３０に接続される。排風機１３０や調圧器等によって、気体は、一定の流量で、図２に示す試料流路１２ａから試料流路１２ｃに流される。
【００１４】
光源１０としては、固体レーザ、ガスレーザ、半導体レーザ、及び発光ダイオード等が使用可能である。試料流路１２ａから噴射された気体に粒子が含まれていると、粒子は光を照射されて散乱光を発生させる。散乱光は、集光レンズ１３で集光され、散乱光検出器１４で検出される。散乱光検出器１４としては、フォトダイオード等が使用可能である。散乱光検出器１４は、散乱光を受光すると、電気的な散乱光検出信号を生成し、図１に示す処理部１２０に伝送する。処理部１２０は、例えばコンピュータシステム等に含まれる。処理部１２０は、散乱光検出信号の有無によって、粒子の有無を判断する。また、処理部１２０は、散乱光検出信号の受信回数に基づき、粒子の数を計測する。さらに、散乱光の強度と、粒子の大きさと、は相関するため、処理部１２０は、散乱光の強度に基づき、検出した粒子の粒径等の大きさを算出する。またさらに、粒子が微生物である場合、微生物の粒径は、微生物の種類によって異なる。そのため、処理部１２０は、算出した粒径から、微生物の種類を特定してもよい。
【００１５】
また、図２に示す試料流路１２ａから噴射された気体に、微生物等の蛍光性粒子が含まれていると、粒子は光を照射されて蛍光を発する。微生物の例としては細菌が含まれる。細菌の例としては、グラム陰性菌、グラム陽性菌、及びカビ胞子を含む真菌が挙げられる。グラム陰性菌の例としては、大腸菌が挙げられる。グラム陽性菌の例としては、表皮ブドウ球菌、枯草菌芽胞、マイクロコッカス、及びコリネバクテリウムが挙げられる。カビ胞子を含む真菌の例としては、アスペルギルスが挙げられる。ただし、微生物の具体例はこれらに限定されない。例えば、微生物に含まれるニコチンアミドアデニンジヌクレオチド、及びリボフラビン等が、蛍光を発する。
【００１６】
蛍光は集光ミラー１５で集光され、図３に示す蛍光検出器１７で検出される。蛍光検出器１７の前には、蛍光以外の波長の光から蛍光検出器１７を遮蔽するフィルタ１６が配置されていてもよい。蛍光検出器１７としては、フォトダイオード等が使用可能である。蛍光検出器１７は、蛍光を受光すると、電気的な蛍光検出信号を生成し、図１に示す処理部１２０に伝送する。処理部１２０は、蛍光検出信号の有無によって、蛍光性粒子の有無を判断する。また、処理部１２０は、蛍光検出信号の受信回数に基づき、蛍光性粒子の数を計測する。さらに、図４に示すように、微生物が発する蛍光の強度は、微生物の種類によって異なる。そのため、図１に示す処理部１２０は、検出した蛍光の強度から、微生物の種類を特定してもよい。
【００１７】
さらに、例えば、処理部１２０は、散乱光及び蛍光を検出した場合は、検出した粒子が微生物粒子であると判定してもよい。また、処理部１２０は、散乱光を検出したが蛍光を検出しなかった場合は、検出した粒子は非微生物粒子であると判定してもよい。また、処理部１２０は、これらに限定されないが、米国特許６８８５４４０号公報及び米国特許７１０６４４２号公報に開示されている方法に従って、蛍光強度及び散乱光強度の両方に基づいて微生物の種類を特定してもよい。例えば図５に示すように、微生物の種類によって、粒径と、蛍光強度と、は相関がみられる。したがって、図５に示すようなグラフを予め取得することによって、蛍光強度及び粒径から微生物の種類を特定することが可能である。
【００１８】
気中粒子検出装置１００は、蛍光を検出せず、散乱光のみによって微生物を検出し、微生物の種類を特定してもよい。同心円状の散乱光検出器を用いて、角度毎の散乱光強度を検出し、サポートベクターマシン（ＳＶＭ：  Ｓｕｐｐｏｒｔ  Ｖｅｃｔｏｒ  Ｍａｃｈｉｎｅ）等の統計手法により、微生物種類を特定することが可能である（例えば、Ｍｕｒｕｇｅｓａｎ  Ｖｅｎｋａｔａｐａｔｈｉら著、「Ｈｉｇｈ  ｓｐｅｅｄ  ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｉｎｄｉｖｉｄｕａｌ  ｂａｃｔｅｒｉａｌ  ｃｅｌｌｓ  ｕｓｉｎｇ  ａ  ｍｏｄｅｌ−ｂａｓｅｄ  ｌｉｇｈｔ  ｓｃａｔｔｅｒ  ｓｙｓｔｅｍ  ａｎｄ  ｍｕｌｔｉｖａｒｉａｔｅ  ｓｔａｔｉｓｔｉｃｓ」、ＡＰＰＬＩＥＤ  ＯＰＴＩＣＳ、米国、Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｏｆ  Ａｍｅｒｉｃａ、２００８年２月１０日、Ｖｏｌ．４７、Ｎｏ．５、６７８ないし６８６頁参照。）。
【００１９】
あるいは、気中粒子検出装置１００は、複数の波長の励起光を気体に照射して蛍光スペクトルを検出し、気体に含まれる微生物を特定してもよい。例えば、波長が２６６ｎｍ及び３５５ｎｍの励起光を微生物に照射し、波長が３５０ｎｍ、４５０ｎｍ、及び５５０ｎｍの蛍光スペクトルを検出することによって、微生物を特定することが可能である（例えば、Ｖａｓａｎｔｈｉ  Ｓｉｖａｐｒａｋａｓａｍら著、「Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ＵＶ  ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ  ａｎｄ  ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ  ｏｆ  ｂｉｏａｒｅｒｏｓｏｌｓ」、ＯＰＴＩＣＳ  ＥＸＰＲＥＳＳ、米国、Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｏｆ  Ａｍｅｒｉｃａ、２００４年９月２０日、Ｖｏｌ．１２、Ｎｏ．１９、４４５７ないし４４６６頁参照。）。
【００２０】
図１に示す第１の流路３００ａは、導入口がクリーンルーム等の生産環境５００に配置される。生産環境５００は、例えばクリーンルームである。生産環境５００には、例えば生産ラインが配置されている。生産ラインは、例えば精密機器、電子部品、又は半導体装置の生産ラインである。あるいは生産ラインは、食品、飲料、又は医薬品の生産ラインである。例えば、生産ラインにおいて、輸液が点滴や注射器に充填される。あるいは、生産ラインにおいて、経口剤や漢方薬が製造される。またあるいは、生産ラインにおいて、栄養ドリンクやビールが容器に充填される。
【００２１】
生産ラインは、通常、微生物及び非微生物粒子等をクリーンルーム内の気体に飛散させないよう管理されている。しかし、生産ラインは、何らかの事情で、クリーンルーム内の気体に飛散する微生物及び非微生物粒子の発生源になる。また、生産ライン以外の要因で、クリーンルーム内の気体に微生物及び非微生物粒子が飛散することもある。
【００２２】
第１の流路３００ａには、流路選択機構Ｖを構成するバルブＶ１が設けられている。バルブＶ１は、開閉信号ａに応じて開閉する。第１の流路３００ａは、分岐継手３０１を介して、第３の流路３００ｃに連通し、さらに気中粒子検出装置１００の試料流路１２ａに連通している。バルブＶ１が開いている場合は、排風機１３０によって、生産環境５００中の検査対象気体が、第１の流路３００ａの導入口から吸引され、分岐継手３０１、及び第３の流路３００ｃを経て、気中粒子検出装置１００の検出部１１２に搬送される。検査対象気体に粒子が含まれていると、気中粒子検出装置１００によって、散乱光及び蛍光の少なくとも一方が検出される。なお、生産環境５００の気圧が、気中粒子検出装置１００の検出部１１２の気圧よりも高い場合は、排風機１３０を用いなくとも、検査対象気体を気中粒子検出装置１００の検出部１１２に搬送可能である。
【００２３】
また、生産環境５００には、液体であって、粒子を含有するか否かが検査される検査対象液体５１０が存在する。検査対象液体５１０は、パイプ等を介して、エアロゾル生成部２００に供給される。エアロゾル生成部２００は、検査対象液体５１０を霧化して、分散媒が気体で分散相が固体又は液体の分散系であるエアロゾルを生成する。
【００２４】
エアロゾル生成部２００としては、図６に示すようなネブライザ、より具体的にはコリジョン・ネブライザ（Ｃｏｌｌｉｓｏｎ  ｎｅｂｕｌｉｚｅｒ）が使用可能である。コリジョン・ネブライザは、加圧又は圧縮空気によって検査対象液体５１０を微小管に押し込み、微小管に設けられたジェットノズルから検査対象液体５１０を容器壁面に噴射することで、エアロゾルを生成する。生成されたエアロゾルは、パイプ３１０等を介して、第２の流路３００ｂに導入される。加圧又は圧縮空気は、図１に示すＨＥＰＡフィルタ２３２等を有する送風機２３０等から送られる。
【００２５】
図６に示すように、例えば、第２の流路３００ｂの端部側面には、複数の導入孔が環状に設けられており、複数の導入孔から乾燥気体３２０が注入される。この場合、乾燥気体３２０は、第２の流路３００ｂの内壁に沿って流れる。エアロゾルは第２の流路３００ｂで乾燥気体３２０と混合され、液滴等の液体の分散相は蒸発する。乾燥気体３２０は、エアロゾルに固体の分散相として含まれていた微生物粒子や固体非微生物粒子等のキャリアガスとしても機能する。乾燥気体３２０は空気であってもよいし、エアロゾルとの化学反応を抑制するために、窒素ガス等の不活性ガスであってもよい。また、第２の流路３００ｂに整流板を設け、第２の流路３００ｂに粒子が付着することを抑制してもよい。
【００２６】
図１に示すように、第２の流路３００ｂには、流路選択機構Ｖを構成するバルブＶ２が設けられている。バルブＶ２は、開閉信号ｂに応じて開閉する。第２の流路３００ｂは、分岐継手３０１を介して、第３の流路３００ｃに連通し、さらに気中粒子検出装置１００の試料流路１２ａに連通している。バルブＶ２が開いている場合は、排風機１３０によって、エアロゾル生成部２００で生成されたエアロゾルが、第２の流路３００ｂの導入口から吸引され、分岐継手３０１、及び第３の流路３００ｃを経て、気中粒子検出装置１００の検出部１１２に搬送される。エアロゾルに粒子が含まれていると、気中粒子検出装置１００によって、散乱光及び蛍光の少なくとも一方が検出される。なお、排風機１３０を用いず、例えば送風機２３０のみによって、エアロゾルに含まれていた粒子を気中粒子検出装置１００の検出部１１２に搬送してもよい。
【００２７】
また、第３の流路３００ｃから検出部１１２を迂回して排風機１３０に接続される第４の流路３００ｄを設け、第４の流路３００ｄに、開閉信号ｃに応じて開閉するバルブＶ３と、微生物を捕集するメンブレンフィルタ等を備えるエアサンプラー７００と、を設けてもよい。検出部１１２が微生物を検出した場合、バルブＶ３を開いて第３の流路３００ｃ中の微生物をエアサンプラー７００に導くことにより、検査対象気体又は検査対象液体に含まれていた微生物を捕集することが可能となる。捕集した微生物を培地で培養してコロニーを形成し、目視あるいは顕微鏡で観察したり、撮影したコロニーの画像を画像処理したりすることによって、高い精度で微生物の種類を特定することが可能となる。
【００２８】
第１の流路３００ａ、第２の流路３００ｂ、第３の流路３００ｃ、及び第４の流路３００ｄは、例えばステンレス等の金属からなるパイプであり、表面が研磨されたサニタリー配管でありうるが、これらに限定されない。バルブＶ１、Ｖ２、Ｖ３のそれぞれには、ダイアフラムの上下運動で流路の開閉を行うダイアフラムバルブ、レバーハンドルを回転させることで流路を開閉するレバーハンドル式のボールバルブ、ギアハンドルで流路を開閉するギアハンドル式のボールバルブ、及びステムを軸としてディスクを回転させて流路を開閉するバタフライバルブ等が使用可能である。また、バルブＶ１、Ｖ２、Ｖ３は、電気駆動モータ、電磁気力、及び空気圧等で作動する。
【００２９】
バルブＶ１、Ｖ２、Ｖ３のそれぞれは、制御部１１０に電気的に接続されている。制御部１１０はバルブＶ１に開閉信号ａを送信し、バルブＶ２に開閉信号ｂを送信し、バルブＶ３に開閉信号ｃを送信する。生産環境５００の検査対象気体中の粒子が検査される時は、制御部１１０は、バルブＶ１を開き、バルブＶ２を閉じるよう、開閉信号ａ、ｂを送信する。また、生産環境５００の検査対象液体中の粒子が検査される時は、制御部１１０は、バルブＶ２を開き、バルブＶ１を閉じるよう、開閉信号ａ、ｂを送信する。これにより、生産環境５００の検査対象気体及び検査対象液体のいずれか一方を、気中粒子検出装置１００に導入することが可能となる。そのため、一台の気中粒子検出装置１００によって、検査対象気体中の粒子、及び検査対象液体中の粒子の両方を検出することが可能となる。
【００３０】
連通流路監視部１１３は、例えばコンピュータシステム等に含まれる。連通流路監視部１１３は、制御部１１０に電気的に接続されており、開閉信号ａ、ｂを監視することにより、第１のバルブＶ１の開閉状態と、第２のバルブＶ２の開閉状態と、を監視し、第１の流路３００ａ及び第２の流路３００ｂのいずれが気中粒子検出装置１００に連通しているのかを監視する。なお、連通流路監視部１１３は、開閉信号ａ、ｂ以外の電流、電圧、リレー信号、及び接点信号等に基づいて、第１の流路３００ａ及び第２の流路３００ｂのいずれが気中粒子検出装置１００に連通しているのかを監視してもよい。
【００３１】
また、バルブＶ１、Ｖ２が空気作動バルブである場合は、連通流路監視部１１３は、弁を開閉する気体の圧力に基づいて、第１の流路３００ａ及び第２の流路３００ｂのいずれが気中粒子検出装置１００に連通しているのかを監視してもよい。あるいは、連通流路監視部１１３は、弁の開閉を検出する光電センサやリミットスイッチからの信号に基づいて、第１の流路３００ａ及び第２の流路３００ｂのいずれが気中粒子検出装置１００に連通しているのかを監視してもよい。
【００３２】
処理部１２０及び連通流路監視部１１３には、検出結果記録部１１４が接続されている。検出結果記録部１１４としては、半導体記憶装置、データロガー、及び記録紙等が使用可能である。処理部１２０は、検出結果記録部１１４に、検出部１１２によって散乱光及び蛍光の少なくとも一方が検出された時を記録する。また、処理部１２０は、第１の流路３００ａ及び第２の流路３００ｂのいずれが気中粒子検出装置１００に連通していたのかを記録する。これにより、検出結果記録部１１４には、検出部１１２によって散乱光及び蛍光の少なくとも一方が検出された時に、第１の流路３００ａ及び第２の流路３００ｂのいずれが気中粒子検出装置１００に連通していたのかが記録される。そのため、検出結果記録部１１４に記録されたデータに基づいて、気中粒子検出装置１００が検出した粒子が検査対象気体由来なのか、検査対象液体由来なのかを、判別することが可能となる。
【００３３】
（第１の実施の形態の変形例）
第１の流路３００ａに第１の流量計を配置し、第２の流路３００ｂに第２の流量計を配置してもよい。第１の流量計及び第２の流量計は、連通流路監視装置１１３に電気的に接続される。第１の流量計は、第１の流路３００ａを流れる気体の流量を計測し、計測値を連通流路監視装置１１３に伝送する。また、第２の流量計は、第２の流路３００ｂを流れる気体の流量を計測し、計測値を連通流路監視装置１１３に伝送する。
【００３４】
第１の流路３００ａを流れる気体の流量の計測値が、第２の流路３００ｂを流れる気体の流量を計測値よりも大きい場合、連通流路監視装置１１３は、第１の流路３００ａが気中粒子検出装置１００に連通していると判断する。また、第２の流路３００ｂを流れる気体の流量の計測値が、第１の流路３００ａを流れる気体の流量を計測値よりも大きい場合、連通流路監視装置１１３は、第２の流路３００ｂが気中粒子検出装置１００に連通していると判断する。この場合、連通流路監視装置１１３は、必ずしも、第１のバルブＶ１の開閉状態と、第２のバルブＶ２の開閉状態と、を監視しなくともよい。
【００３５】
（第２の実施の形態）
図７に示す第２の実施の形態に係る粒子検出システムにおいて、処理部１２０は、検出結果記録部１１４に、気中粒子検出装置１００によって散乱光及び蛍光の少なくとも一方が検出された検出時刻をさらに記録する。第２の実施の形態に係る粒子検出システムは、さらに、散乱光及び蛍光の少なくとも一方が検出された検出時刻から、検査対象気体又はエアロゾルが気中粒子検出装置１００の検出部１１２に到達するまでに要する到達時間を引いて、粒子の発生時刻を算出する、粒子発生時刻算出部１１５を備える。粒子発生時刻算出部１１５は、例えば、コンピュータシステム等に含まれている。
【００３６】
第１の流路３００ａが気中粒子検出装置１００に連通している場合、検査対象気体が気中粒子検出装置１００の検出部１１２に到達するまでに要する到達時間は、第１のバルブＶ１から気中粒子検出装置の検出部１１２までの流路の長さ、断面積、及び検査対象気体の体積流量に基づいて算出される。
【００３７】
第２の流路３００ｂが気中粒子検出装置１００に連通している場合、エアロゾルが気中粒子検出装置１００の検出部１１２に到達するまでに要する到達時間は、第２のバルブＶ２から気中粒子検出装置の検出部１１２までの流路の長さ、断面積、及び検査対象気体の体積流量に基づいて算出される。
【００３８】
到達時間の計算に必要な流路の長さ、断面積、及び体積流量等は、例えば、粒子発生時刻算出部１１５が内蔵する記憶装置に保存されている。
【００３９】
例えば、第３の流路３００ｃや試料流路１２ａが長いと、気中粒子検出装置１００が粒子を検出した時刻と、生産環境５００において粒子が実際に発生した時刻と、の間にタイムラグが生じうる。そのため、タイムラグによって、粒子の発生源の特定が困難となる場合がある。これに対し、第２の実施の形態に係る粒子検出システムにおいては、そのようなタイムラグを抑制することが可能となる。
【００４０】
（その他の実施の形態）
上記のように本発明を実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす記述及び図面はこの発明を限定するものであると理解するべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかになるはずである。例えば、第１の実施の形態では、エアロゾル生成部２００としてコリジョン・ネブライザが使用可能であると説明したが、ジェットネブライザ、超音波ネブライザ、ピエゾ素子ネブライザ、遠心分離ネブライザ、二流体ノズル、及びミニアトマイズノズル等も使用可能である。このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を包含するということを理解すべきである。
【符号の説明】
【００４１】
１０    光源
１１    集光レンズ
１２ａ、１２ｃ   試料流路
１３    集光レンズ
１４    散乱光検出器
１５    集光ミラー
１６    フィルタ
１７    蛍光検出器
１００  気中粒子検出装置
１１０  制御部
１１２  検出部
１１３  連通流路監視部
１１４  検出結果記録部
１１５  粒子発生時刻算出部
１２０  処理部
１３０  排風機
２００  エアロゾル生成部
２３０  送風機
２３２  フィルタ
３００ａ         第１の流路
３００ｂ         第２の流路
３００ｃ         第３の流路
３００ｄ         第４の流路
３０１  分岐継手
３１０  パイプ
３２０  乾燥気体
５００  生産環境
５１０  検査対象液体
７００  エアサンプラー
Ｖ      流路選択機構
Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３ バルブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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