(57)【要約】【課題】粒径又は形状の異なる微粒子を判別することができる微小体検出装置を提供する。【解決手段】微小体検出装置（１００）は、発光素子（１）、分離素子（１０）、受光素子（７，８，９）及び演算処理回路（１４）を備える。発光素子（１）は、微小体（２０）に照射する光を出射する。分離素子（１０）は、微小体（２０）で生じる散乱光を２つの偏光に分離する。受光素子（８，９）は、偏光を受光して信号（Ｓ２，Ｓ３）に変換する。受光素子（７）は、散乱光を受光して信号（Ｓ１）に変換する。演算部（１４）は、信号（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）を基に微小体（２０）を判別または検出する。演算部（１４）は、同時刻の信号（Ｓ２）と信号（Ｓ３）とから、微小体（２０）の形状を判別し、その信号（Ｓ２）のピークと同時刻のピークを除外した信号（Ｓ１）のピーク数を基に小さな微小体（２０）の数を検出する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検出物である微小体に照射する光を出射する発光素子と、
前記微小体に前記光が照射されて生じた散乱光を直接入射して、偏光方向によって第１の偏光および第２の偏光に分離する分離素子と、
前記第１の偏光を受光して第１の信号に変換する第１の受光素子と、
前記第２の偏光を受光して第２の信号に変換する第２の受光素子と、
前記散乱光を受光して第３の信号に変換する第３の受光素子と、
前記第１の信号、前記第２の信号および前記第３の信号を基に、前記微小体を判別または検出する演算部と
を備え、
前記演算部は、同時刻の前記第１の信号のピーク値の大きさと、前記第２の信号のピーク値の大きさとの相違から、前記微小体の形状を判別し、前記形状を判別した前記第１の信号のピークと同時刻のピークを除外した前記第３の信号のピーク数を基に前記形状が判別された微小体よりも小さな微小体の数を検出する微小体検出装置。
【請求項２】
前記第３の信号のピーク信号のうち、当該ピーク信号が飽和したピーク信号を、
前記ピーク数から除外する請求項１に記載の微小体検出装置。
【請求項３】
前記第３の信号のピーク信号のうち、他のピーク信号よりも長い時間ピーク値を持続したピーク信号を、前記ピーク数から除外する請求項１に記載の微小体検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エアーコンディショナー（以下、エアコンという。）または空気清浄機などに用いられるダストセンサまたは花粉センサ等の微小体検出装置に関するものである。また、空気の質を検出するセンサ（空気質センサ）としての微小体検出装置に関するものである。特に、空気中に浮遊する微粒子の粒径および形状を分別して検出する微小体検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、花粉またはハウスダスト等によってアレルギー等を発症するケースが増加している。そして、エアコンまたは空気清浄機によって、花粉またはハウスダスト等を除去することへの関心が高まっている。さらに、日本へのＰＭ２．５の飛散が問題となっている。そして、高性能な空気質センサが必要とされている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、浮遊粒子に照射光を照射して、互いに直交する偏光方向の散乱光を検出することで花粉と土埃との識別を行う花粉センサが示されている。つまり、特許文献１は、浮遊粒子に光を照射して、散乱光の強さによって浮遊粒子を検出する花粉センサを開示している。
【０００４】
また、特許文献２には、浮遊粒子からの散乱光が増加または減少する際の勾配によって、ダストの濃度を検出するダストセンサが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２８３１５２号公報
【特許文献２】特開平８−１２２２５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に示されるように、空気中の微粒子を検出する場合には、微粒子に光を照射して、その散乱光を受光素子によって観測している。この手法を用いると、同じ程度の大きさの粒径を判別する事は可能である。例えば、特許文献１に示されるように、花粉と埃とを判別する事は可能である。
【０００７】
しかしながら、粒径の大きな粒子と粒径の小さな粒子とを同時に検出する場合には、粒径の大きな微粒子に受光素子のダイナミックレンジを合わせると、粒径の小さな微粒子が検出されないと言う問題が発生する。
【０００８】
また、逆に、粒径の小さな微粒子に受光素子のダイナミックレンジを合わせると、粒径の大きな微粒子は受光素子で飽和してしまい検出されないと言う問題が発生する。
【０００９】
また、例えば、粒径の大きな微粒子でも、発光素子の光が微粒子をすれすれに通過した場合には、散乱光が弱くなってしまい、小さな粒子との区別がつかなくなると言う問題が発生する。
【００１０】
一般に、花粉または埃の粒径は、３０μｍ程度である。一方、ＰＭ２．５と呼ばれる微粒子の粒径は２．５μｍである。微粒子の粒径によって、散乱光は変化する。粒径が大きいほど散乱光の強度は強くなり、粒径が小さいほど散乱光の強度は弱くなる。
【００１１】
ＰＭ２．５は、大気中に浮遊する小さな粒子のうち、粒子の大きさが２．５μｍ以下の小さな粒子のことである。ＰＭ２．５の成分は、炭素、硝酸塩、硫酸塩、アンモニウム塩、ケイ素、ナトリウム又はアルミニウム等の無機元素などが含まれている。
【００１２】
例えば、粒径の大きな花粉に散乱光を受光する素子の感度を合わせると、粒径の小さなＰＭ２．５は検出できない。従って、例えば、花粉とＰＭ２．５とを同時に判別する事は出来ない。
【００１３】
また、特許文献２においては、微粒子の濃度を測定する事は出来るが、微粒子の種類までは判別する事は出来ない。
【００１４】
本発明はこのような点に鑑みて提供されるものであり、粒径の異なる微粒子または形状の異なる微粒子を、粒径ごとに判別するための微小体検出装置に関する。ここで、例えば、微小体検出装置は、数μｍから数十μｍの粒径の微粒子を検出する。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上述の課題を解決するために、本発明の微小体検出装置は、被検出物である微小体に照射する光を出射する発光素子と、前記微小体に前記光が照射されて生じた散乱光を直接入射して、偏光方向によって第１の偏光および第２の偏光に分離する分離素子と、前記第１の偏光を受光して第１の信号に変換する第１の受光素子と、前記第２の偏光を受光して第２の信号に変換する第２の受光素子と、前記散乱光を受光して第３の信号に変換する第３の受光素子と、前記第１の信号、前記第２の信号および前記第３の信号を基に、前記微小体を判別または検出する演算部とを備え、前記演算部は、同時刻の前記第１の信号のピーク値の大きさと、前記第２の信号のピーク値の大きさとの相違から、前記微小体の形状を判別し、前記形状を判別した前記第１の信号のピークと同時刻のピークを除外した前記第３の信号のピーク数を基に前記形状が判別された微小体よりも小さな微小体の数を検出する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の微小体検出装置によれば、粒径の異なる微粒子または形状の異なる微粒子を判別することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態１の微小体検出装置の構成を示す構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１の増幅器の出力信号を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１の増幅器の出力信号を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る微小体検出装置１００の構成を示す構成図である。図２及び図３は、実施の形態１に係る増幅器１１，１２，１３の出力信号を示す図である。図２（Ａ）及び図３（Ａ）は、受光素子７の信号を示している。つまり、増幅器１１の出力信号を示している。図２（Ｂ）及び図３（Ｂ）は、受光素子８の信号を示している。つまり、増幅器１２の出力信号を示している。図２（Ｃ）及び図３（Ｃ）は、受光素子９の信号を示している。つまり、増幅器１３の出力信号を示している。
【００１９】
微小体検出装置１００は、発光素子１、受光素子７，８，９、プリズム１０および演算部１４を備えている。また、微小体検出装置１００は、レンズ２，３、ミラー４，５、流量制御器６または増幅器１１，１２，１３を備えることができる。
【００２０】
まず、微小体検出装置１００の構成について説明する。
【００２１】
発光素子１は、微粒子２０に照射する照射光を発する。微粒子２０は、微小体検出装置１００の被検出物である。微粒子２０は、微小体ともいう。
【００２２】
レンズ２は、発光素子１から放射された照射光を集光する。照射光は、レンズ２によって、ミラー４，５の内部の微粒子２０の位置に集光される。
【００２３】
レンズ３は、受光素子８，９に散乱光を導く。レンズ３は、ミラー４またはミラー５に空けられた穴４１の位置に配置されている。そして、ミラー４，５の内部から穴４１を通して、ミラー４，５の外に出た光を集光する。図１では、レンズ３で集光された散乱光の集光位置は、受光素子８，９の受光面上となっている。
【００２４】
ミラー４，５は、例えば、球面形状をしている。上述のように、レンズ２によって集光された照射光は、微粒子２０に当たって散乱光となる。ミラー４，５は、この微粒子２０に当たって散乱した散乱光が受光素子７に到達する形状をしている。ミラー４，５は、例えば、楕円鏡である。「楕円鏡」とは、楕円の特徴である２つの焦点を利用して、一方の焦点から出た光を反射して、もう一方の焦点に集める面を持つ鏡面のことである。楕円面鏡と呼ぶこともある。
【００２５】
流量制御器６は、ミラー４，５で囲まれた領域（以下、被検出領域Ｄという）に空気を流入させる。この空気は、検出対象である微粒子２０を含んでいる。
【００２６】
図１では、空気Ａ１は、流量制御器６に対向する位置に空けられた穴６１（以下、吸気口という）から、被検出領域Ｄ内に流入する。吸気口６１は、例えば、受光素子７の近くに設けられている。流量制御器６は、被検出領域Ｄ内に流入した空気Ａ１を排気している。図１においては、空気Ａ２が排気されている。
【００２７】
受光素子７は、微粒子２０に当たって散乱した散乱光を受光する。受光素子７は、ミラー４，５で反射された散乱光が到達する位置に配置されている。このため、受光素子７に到達する光は、ミラー４，５で反射された散乱光である。つまり、受光素子７に到達する光の偏光方向は、ミラー４，５で反射されて変更されている。
【００２８】
また、受光素子８，９も、微粒子２０に当たって散乱した散乱光を受光する。受光素子８，９は、ミラー４またはミラー５に空けられた穴４１を通った光を受光する。そのため、受光素子８，９は、微粒子２０に当たって散乱した散乱光を直接受光する。つまり、受光素子８，９が受光する光は、微粒子２０に当たった際に偏光方向を保った光である。
【００２９】
プリズム１０は、レンズ３で集光された光を入射する。プリズム１０は、入射した散乱光を、その偏光方向によって、分離する。つまり、プリズム１０は、分離素子の一例である。例えば、プリズム１０を偏光板などに置き換えることができる。図１では、プリズム１０で反射された光は、受光素子８に到達する。また、プリズム１０を透過した光は、受光素子９に到達する。
【００３０】
増幅器１１，１２，１３は、受光素子７，８，９の出力する信号を増幅する。増幅器１１は、受光素子７の出力する信号Ｓ１を増幅する。増幅器１２は、受光素子８の出力する信号Ｓ２を増幅する。増幅器１３は、受光素子９の出力する信号Ｓ３を増幅する。
【００３１】
増幅器１１，１２，１３は、増幅した信号Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６を演算部１４に送る。信号Ｓ４は、増幅器１１が増幅した信号である。信号Ｓ５は、増幅器１２が増幅した信号である。信号Ｓ６は、増幅器１３が増幅した信号である。
【００３２】
次に、微小体検出装置１００の動作について説明する。
【００３３】
まず、ＰＭ２．５が取り込まれた場合について述べる。
【００３４】
図１において、吸気口６１から微粒子２０を含んだ空気が、被検出領域Ｄ内に入る。空気は、流量制御器６によって設定された流量で、被検出領域Ｄの内部に流れ込む。
【００３５】
発光素子１から放射された光が微粒子２０（例えば、ＰＭ２．５）に当たる事で、散乱光が発生する。散乱光は、ミラー４およびミラー５によって反射されて、受光素子７に入射する。受光素子７は、例えば、ＰＭ２．５用の受光素子である。
【００３６】
受光素子７に入射した光は、電気信号Ｓ１に変換される。光から変換された電気信号Ｓ１は、増幅器１１によって増幅される。増幅された電気信号Ｓ４は、演算部１４に送られる。
【００３７】
演算部１４は、パルス信号をカウントする事によって微粒子（例えば、ＰＭ２．５）の個数を得る。演算部１４は、例えば、演算処理回路である。演算部１４は、設定された閾値ＴＨを超えたパルス信号をカウントする。つまり、演算部１４は、閾値ＴＨを超えたピーク信号をカウントする。通常、閾値ＴＨは、ノイズレベルの２倍程度に設定される。
【００３８】
次に、花粉が取り込まれた場合について述べる。
【００３９】
発光素子１から放射された光が微粒子（例えば、花粉）に当たる事で、散乱光が発生する。
【００４０】
このとき、ミラー４，５で反射された光がレンズ３に到達しないように、レンズ３は配置されている。つまり、レンズ３には、散乱光が直接入射する。そして、レンズ３によって集光された光は、プリズム１０に入射する。
【００４１】
プリズム１０を通る事によって、散乱光はＰ偏光とＳ偏光とに分離される。そして、例えば、受光素子８がＰ偏光を受光する。受光素子９がＳ偏光を受光する。そして、受光素子８は、Ｐ偏光の信号Ｓ２を出力する。受光素子９は、Ｓ偏光の信号Ｓ３を出力する。
【００４２】
Ｐ偏光は、受光素子８によって電気信号Ｓ２に変換される。そして、Ｐ偏光の信号は、増幅器１２で増幅される。一方、Ｓ偏光は、受光素子９によって電気信号Ｓ３に変換される。そして、Ｓ偏光の信号は、増幅器１３で増幅される。
【００４３】
演算部１４は、Ｐ偏光の信号Ｓ２およびＳ偏光の信号Ｓ３を基にして、各信号Ｓ２，Ｓ３のピーク値を求める。そして、演算部１４は、そのピーク値を使って、Ｐ偏光の信号Ｓ２とＳ偏光の信号Ｓ３との比率または差を求める。図１では、演算部１４は、信号Ｓ５および信号Ｓ６を用いて、Ｐ偏光の信号Ｓ２とＳ偏光の信号Ｓ３との比率または差を求めている。
【００４４】
花粉は、通常、球形をしている。
【００４５】
例えば、発光素子１から出射される光の偏光方向がＰ偏光とする。微粒子２０が球形の場合には、Ｐ偏光の信号Ｓ２の方がＳ偏光の信号Ｓ３よりも大きくなる。このため、Ｐ偏光の信号が閾値ＴＨを超えて、Ｐ偏光の信号Ｓ２がＳ偏光の信号Ｓ３よりも大きくなれば、演算部１４は、微粒子２０を花粉と判別する。
【００４６】
図２（Ｂ）及び図２（Ｃ）では、時刻Ｔ２の信号が花粉と判別される信号である。つまり、信号Ｓ５のピーク信号Ｐ１１は、信号Ｓ６のピーク信号Ｐ１４よりも大きい。
【００４７】
また、この花粉を検出した同時刻（時刻Ｔ２）に、ＰＭ２．５用の受光素子７にも散乱光が入射する。このため、図２（Ａ）に示したように、増幅器１１の出力に信号Ｓ４が現れる。しかし、演算部１４は、これをＰＭ２．５としてカウントしない。図２（Ａ）では、演算部１４は、ピーク信号Ｐ８をカウントしない。
【００４８】
なお、Ｐ偏光の信号Ｓ５が閾値ＴＨを超えていなくても、Ｐ偏光の信号Ｓ５とＳ偏光の信号Ｓ６との比率で、花粉と判別することができる。また、Ｐ偏光の信号Ｓ５がＳ偏光の信号Ｓ６よりも大きい場合には、花粉と判別することができる。この場合にも、同時刻に検出されたＰＭ２．５の信号Ｓ４は、ＰＭ２．５としてカウントされない。
【００４９】
図２では、ピーク信号Ｐ９が信号Ｓ４のピーク値である。ピーク信号Ｐ１２が信号Ｓ５のピーク信号である。ピーク信号Ｐ１５が信号Ｓ６のピーク値である。そして、演算部１４は、ピーク信号Ｐ９をカウントしない。
【００５０】
これらの現象は、花粉が発光素子１から出力された光束に僅かに触れた時に発生する。このような信号をＰＭ２．５のカウントから除外する事によって、微粒子２０の検出精度を向上させることが出来る。
【００５１】
次に、埃が取り込まれた場合について述べる。
【００５２】
発光素子１から放射された光が微粒子（例えば、埃）に当たる事で、散乱光が発生する。
【００５３】
このとき、ミラー４，５で反射された光がレンズ３に到達しないように、レンズ３は配置されている。つまり、レンズ３には、散乱光が直接入射する。そして、レンズ３によって集光された光は、プリズム１０に入射する。
【００５４】
プリズム１０を通る事によって、散乱光はＰ偏光とＳ偏光とに分離される。そして、例えば、受光素子８がＰ偏光を受光する。受光素子９がＳ偏光を受光する。
【００５５】
埃は、通常、非球形をしている。「非球形」とは、球形でないことである。
【００５６】
微粒子２０が非球形の場合には、Ｐ偏光の信号Ｓ２とＳ偏光の信号Ｓ３とは、同じレベルとなる。ここで、「同じレベル」とは、微粒子２０が球形の場合に比べて、信号Ｓ２，Ｓ３のレベル差が小さいことを意味する。
【００５７】
Ｐ偏光の信号Ｓ５およびＳ偏光の信号Ｓ６が、ともに閾値ＴＨを超えれば、演算部１４は、微粒子２０を埃と判別する。図２（Ｂ）及び図２（Ｃ）では、時刻Ｔ１の信号が埃と判別される信号である。図２（Ｂ）及び図２（Ｃ）において、微粒子２０を埃と判別したピーク信号は、ピーク信号Ｐ１０，Ｐ１３である。
【００５８】
また、この埃を検出した同時刻（時刻Ｔ１）に、ＰＭ２．５用の受光素子７にも散乱光が入射する。このため、図２（Ａ）に示したように、増幅器１１の出力に信号Ｓ４が現れる。しかし、演算部１４は、これをＰＭ２．５としてカウントしない。図２（Ａ）では、演算部１４は、ピーク信号Ｐ７をカウントしない。
【００５９】
以上より、図２（Ａ）では、演算部１４は、ピーク信号Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６をカウントする。
【００６０】
図２（Ｂ）及び図２（Ｃ）では、時刻Ｔ３の信号は、各々閾値ＴＨを超えていない。このため、演算部１４は、時刻Ｔ３の信号Ｓ５，Ｓ６のピーク信号Ｐ１２，Ｐ１５を、花粉または埃としてカウントしない。しかし、時刻Ｔ３で、Ｐ偏光の信号Ｓ５のピーク信号Ｐ１２がＳ偏光の信号Ｓ６のピーク信号Ｐ１５よりも大きくなっている。このため、図２（Ａ）に示す時刻Ｔ３の信号Ｓ４のピーク信号Ｐ９は、ＰＭ２.５としてカウントされない。
【００６１】
図２では、時刻Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３で、Ｐ偏光の信号Ｓ５のピーク信号Ｐ１０，Ｐ１１，Ｐ１２がＳ偏光の信号Ｓ６のピーク信号Ｐ１３，Ｐ１４，Ｐ１５よりも大きくなっている。このため、演算部１４は、図２（Ａ）に示す時刻Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３の信号Ｓ４のピーク信号Ｐ７，Ｐ８，Ｐ９を、ＰＭ２.５としてカウントしない。
【００６２】
次に、複数の微粒子２０がくっついた場合、または、微粒子２０の濃度が非常に高い場合について述べる。
【００６３】
微粒子２０がくっついた状態、または、微粒子２０の濃度が非常に高い場合には、図３（Ａ）の時刻Ｔ４に示すように、増幅器１１の出力信号Ｓ４が飽和する。または、図３（Ａ）の時刻Ｔ５から時刻Ｔ６までに示すように、増幅器１１の出力信号Ｓ４が長時間閾値ＴＨを超えた状態が続く。
【００６４】
図３（Ａ）において、信号Ｓ４が飽和した状態は、ピーク信号Ｐ１６である。また、信号Ｓ４が長時間閾値ＴＨを超えた状態は、ピーク信号Ｐ１７である。ピーク信号Ｐ１６に対応する信号Ｓ５のピーク信号は、ピーク信号Ｐ１８である。ピーク信号Ｐ１７に対応する信号Ｓ５のピーク信号は、ピーク信号Ｐ１９である。ピーク信号Ｐ１６に対応する信号Ｓ６のピーク信号は、ピーク信号Ｐ２０である。ピーク信号Ｐ１７に対応する信号Ｓ６のピーク信号は、ピーク信号Ｐ２１である。
【００６５】
これらの場合には、演算部１４は、正しくＰＭ２．５をカウント出来ないことがある。このため、これらの信号Ｓ４のピーク信号Ｐ１６，Ｐ１７をカウント対象から外す事によって、微小体検出装置１００は、微粒子２０の検出精度を向上させることが出来る。
【００６６】
以上のように、微小体検出装置１００は、３つの受光素子７，８，９を備えている。また、ミラー４，５は、ＰＭ２．５用の受光素子７に散乱光が集まるように構成されている。そのため、微小体検出装置１００は、僅かな散乱光でも、散乱光を集めることで、微粒子２０を検出することが出来る。
【００６７】
また、花粉または埃の粒子は、ＰＭ２．５の粒子に比べて大きいため、散乱光の光量は、ＰＭ２.５の散乱光の光量よりも多い。
【００６８】
そのため、花粉または埃の散乱光を受光する受光素子８，９は、直接光を受光する。図１では、受光素子８，９は、レンズ３を通して、散乱光を受光している。花粉または埃を検出する散乱光がミラー４，５で集められないことで、受光素子８，９は、検出信号Ｓ２，Ｓ３が飽和することなく、花粉または埃の散乱光を受光する事が出来る。
【００６９】
また、微小体検出装置１００は、ＰＭ２．５等の検出と同時に、花粉または埃を検出した場合でも、同時刻に検出されたＰＭ２．５の信号Ｓ１のピーク信号をカウントしないことで、誤検出を防ぎ、ＰＭ２．５のカウント精度を向上する事が出来る。ＰＭ２．５は、小さな粒径で弱い散乱光の微粒子である。花粉または埃は、大きな粒径で強い散乱光の微粒子である。
【００７０】
微小体検出装置１００は、ミラー４，５によって散乱光をより多く集め、ゲインの高い増幅器１１で信号Ｓ１を増幅することで、ＰＭ２．５の粒子を検出している。
【００７１】
また、微粒子２０がくっついた状態、または、微粒子２０の濃度が高い場合には、増幅器１２，１３の出力信号Ｓ５，Ｓ６が飽和し、または、通常よりも長い時間で、信号が閾値ＴＨを超えた状態が続く事がある。
【００７２】
これらの場合には、微小体検出装置１００のＰＭ２．５のカウント精度は、低下する。このため、これらの信号Ｓ４のピーク信号Ｐ１６，Ｐ１７をＰＭ２．５のカウント対象から外す事によって、検出精度を向上させることが出来る。
【００７３】
また、花粉が発光素子１の発する光束に僅かに接した場合には、散乱光は非常に弱くなる。このような場合には、ＰＭ２．５と誤判別されるのを防ぐために、微小体検出装置１００は、Ｐ偏光の信号Ｓ２とＳ偏光の信号Ｓ３との比率または差から、花粉を判別して、同時刻に検出されたＰＭ２．５の信号Ｓ４のピーク信号Ｐ９をカウントから除外する。花粉のような球形の微粒子の場合には、Ｐ偏光の信号Ｓ２がＳ偏光の信号Ｓ３よりも大きいことが知られている。Ｐ偏光とＳ偏光とは、プリズム１０によって分けられる。
【符号の説明】
【００７４】
１００  微小体検出装置、  １  発光素子、  ２  第１のレンズ、  ３  第２のレンズ、  ４  第１のミラー、  ５  第２のミラー、  ６  流量制御器、  ６１  吸気口、  ７  第１の受光素子、  ８  第２の受光素子、  ９  第３の受光素子、  １０  プリズム、  １１  第１の増幅器、  １２  第２の増幅器、  １３  第３の増幅器、  １４  演算部、  ２０  微粒子、  ４１  穴、  Ａ１，Ａ２  空気、  Ｄ  被検出領域、  Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３  時刻、  ＴＨ  閾値、  Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６  信号、  Ｐ１〜Ｐ２１  ピーク信号。
【図１】
2019109049.tif 000003
【図２】
2019109049.tif 000004
【図３】
2019109049.tif 000005