(57)【要約】【課題】微粒子分析装置を停止・分解することなく微粒子分析装置の内部を洗浄することを課題とする。【解決手段】サイクロン集塵装置１４と、サイクロン集塵装置１４の下流に接続され、加熱される１次フィルタ１６と、１次フィルタ１６と接続されているガス分析装置３１と、サイクロン集塵装置１４と、ガス分析装置３１とを接続し、１次フィルタ１６が設置されるガス配管部と、ガス配管部における１次フィルタ１６の下流及びサイクロン集塵装置１４の少なくとも一方に、洗浄ガスを導入する洗浄ガス導入装置２１と、を有し、少なくとも１次フィルタ１６を洗浄する洗浄モード時において、ガス分析装置３１による微粒子の分析が行われる分析モード時よりも洗浄ガス導入装置２１から導入される洗浄ガスの流量が上昇することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
サイクロン集塵部と、
前記サイクロン集塵部の下流に接続され、加熱されるフィルタ部と、
前記フィルタ部と接続されているガス分析部と、
前記サイクロン集塵部と、前記ガス分析部とを接続し、前記フィルタ部が設置されるガス配管部と、
前記ガス配管部における前記フィルタ部の下流及び前記サイクロン集塵部の少なくとも一方に、洗浄ガスを導入する洗浄ガス導入部と、
を有し、
少なくとも前記フィルタ部を洗浄する洗浄モード時において、前記ガス分析部による微粒子の分析が行われる分析モード時よりも前記洗浄ガス導入部から導入される前記洗浄ガスの流量が上昇する
ことを特徴とする微粒子分析装置。
【請求項２】
前記フィルタ部の下流における圧力が所定の値以下になることにより、前記分析モードから前記洗浄モードへ移行する
ことを特徴とする請求項１に記載の微粒子分析装置。
【請求項３】
前回の洗浄時から所定時間が経過することにより、前記分析モードから前記洗浄モードへ移行する
ことを特徴とする請求項１に記載の微粒子分析装置。
【請求項４】
前記サイクロン集塵部の内部の空気を吸引する吸気部を有し、
前記分析モードと前記洗浄モードとでは、前記洗浄モード時の方が前記吸気部の吸引流量を増大する
ことを特徴とする請求項１に記載の微粒子分析装置。
【請求項５】
前記洗浄ガス導入部から内部標準物質及び増感剤の少なくとも一方が導入される
ことを特徴とする請求項１に記載の微粒子分析装置。
【請求項６】
前記サイクロン集塵部の排気側に配置され、前記サイクロン集塵部に接続されている吸引配管部の内部に、前記洗浄ガス導入部に接続されたガスノズル部を備える
ことを特徴とする請求項１に記載の微粒子分析装置。
【請求項７】
前記ガスノズル部は、前記フィルタ部の直上に配置される
ことを特徴とする請求項６に記載の微粒子分析装置。
【請求項８】
前記洗浄ガス導入部が、前記ガス配管部に設置されている
ことを特徴とする請求項６に記載の微粒子分析装置。
【請求項９】
前記ガス配管部は、屈曲しており、
前記洗浄ガス導入部により導入された前記洗浄ガスが、前記ガス分析部へと流れ込まないよう、前記洗浄ガス導入部が前記ガス配管部に設置されている
ことを特徴とする請求項１に記載の微粒子分析装置。
【請求項１０】
前記サイクロン集塵部に導入される微粒子を吸引する微粒子吸引部を有し、
前記微粒子吸引部には蓋部が備えられており、
前記分析モードでは、前記蓋部が開状態となり、前記洗浄モードでは、前記蓋部が閉状態となる
ことを特徴とする請求項１に記載の微粒子分析装置。
【請求項１１】
前記ガス分析部はイオン分析部であり、
前記イオン分析部を構成するイオン源の圧力値が閾値以下になることで、前記分析モードから前記洗浄モードへと移行する
ことを特徴とする請求項１に記載の微粒子分析装置。
【請求項１２】
サイクロン集塵部と、前記サイクロン集塵部の下流に接続され、加熱されるフィルタ部と、前記フィルタ部と接続されているガス分析部と、前記サイクロン集塵部と、前記ガス分析部とを接続し、前記フィルタ部が設置されるガス配管部と、前記ガス配管部における前記フィルタ部の下流及び前記サイクロン集塵部の少なくとも一方に、洗浄ガスを導入する洗浄ガス導入部と、を備える微粒子分析装置を有するとともに、
前記微粒子分析装置を制御する制御装置を有し、
前記制御装置は、
少なくとも前記フィルタ部を洗浄する洗浄モード時において、前記ガス分析部による微粒子の分析が行われる分析モード時よりも前記洗浄ガス導入部から導入される前記洗浄ガスの流量を上昇させる
ことを特徴とする微粒子分析システム。
【請求項１３】
サイクロン集塵部と、前記サイクロン集塵部の下流に接続され、加熱されるフィルタ部と、前記フィルタ部と接続されているガス分析部と、前記サイクロン集塵部と、前記ガス分析部とを接続し、前記フィルタ部が設置されるガス配管部と、前記ガス配管部における前記フィルタ部の下流及び前記サイクロン集塵部の少なくとも一方に、洗浄ガスを導入する洗浄ガス導入部と、を備える微粒子分析装置を有するとともに、
前記微粒子分析装置を制御する制御装置を有する微粒子分析システムにおいて、
前記制御装置が、
前記ガス分析部による分析が行われる分析モードから、少なくとも前記フィルタ部を洗浄が行われる洗浄モードへ移行し、
当該洗浄モードでは、前記分析モードよりも前記洗浄ガス導入部から導入される前記洗浄ガスの流量を上昇させる
ことを特徴とする洗浄方法。
【請求項１４】
前記制御装置は、
前記フィルタ部の下流における圧力が所定の値以下になることにより、前記分析モードから前記洗浄モードへ移行させる
ことを特徴とする請求項１３に記載の洗浄方法。
【請求項１５】
前記制御装置は、
前回の洗浄時から所定時間経過することにより、前記分析モードから前記洗浄モードへ移行させる
ことを特徴とする請求項１３に記載の洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微粒子分析装置、微粒子分析システム及び洗浄方法の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
光学分野や、環境分野等で、検査対象物に付着した微粒子の物質を分析することが行われている。特に、環境分野では環境汚染の状態を把握するために、付着物を迅速、リアルタイムに計測しつつ、高感度に計測する分析装置が求められている。また、工業分野では生産プロセスの管理や品質管理を目的として、工業製品に付着した付着物成分を迅速、リアルタイムに計測しつつ、高感度に計測する分析装置が求められている。セキュリティ分野では、空港等で乗客の手や荷物に付着した微粒子が危険物であるかを分析する装置が用いられている。
【０００３】
また付着物微粒子だけでなく、大気中の微粒子を分析する装置も必要とされている。例えば、大気汚染の問題となっているＰＭ２．５等の微粒子の成分を分析することは重要である。
【０００４】
例えば、特許文献１には、「認証対象２に付着する検出対象物質のガス及び／又は微粒子を送気部５からの気流で剥離させ、剥離した試料を吸引し、微粒子捕集部１０で濃縮して捕集し、イオン源部２１で試料のイオンを生成し、質量分析部２３で質量分析する。得られた質量スペクトルから検出対象物質に由来する質量スペクトルの有無を判定し、その結果を表示部２７に表示することで、認証対象２に付着した検出対象物質を連続的にリアルタイムで迅速かつ低誤報で検出する」分析装置及び分析方法が開示されている（要約参照）。
【０００５】
また、例えば、特許文献２には、「対象を認証する認証部と、前記対象に対して少なくとも２つの異なる方向から噴射気流を発生させる送気部と、前記対象から剥離したガス及び／又は微粒子を回収する回収口と、前記対象から剥離したガス及び／又は微粒子を吸引する吸気部と、前記送気部の噴射気流及び前記吸気部の吸引を制御する流量制御部と、前記吸引したガス及び／又は微粒子に含まれる検出対象物質を濃縮して捕集する微粒子捕集部と、前記微粒子捕集部から導入される前記検出対象物質を分析する分析部と、前記分析部で分析した結果から前記検出対象物質の有無を判定する分析判定制御部と、を備える」分析装置が開示されている（要約参照）。
【０００６】
特許文献１，２では微粒子の濃縮・捕集部としてサイクロン集塵機を利用し、サイクロン集塵機の末端に加熱フィルタを配置している。サイクロン集塵機では吸気したガスと微粒子が分離され、微粒子はサイクロンの下端へと落下する。落下した微粒子は加熱フィルタ部でガス化し、ガスは分析部へと導入される。
【０００７】
このようなシステムを長期間運用したり、大量の微粒子を捕集した場合、加熱フィルタや、サイクロン集塵機の内壁に微粒子が堆積することがある。加熱フィルタに微粒子が堆積した場合、その上に新たな微粒子が落下してきても、熱が伝わらず気化しない、もしくは気化したガスが堆積している微粒子に吸着して分析部に到達しないという問題が発生する。また、サイクロン集塵機の内壁に微粒子が堆積した場合も、新たに捕集した微粒子が堆積した微粒子の影響で、うまく加熱フィルタへ落下できないという問題が発生する。このような問題は、システムの感度低下へと繋がる。さらに、フィルタや、サイクロン集塵機を洗浄するためには装置を分解する必要があり、洗浄時は分析を止める必要があった。
【０００８】
また、例えば、特許文献３には、「除塵ガス吸引ホース５に連なるガス導入口３と、導出ホース８に連なる導出口６とを備えたサイクロン筒１内に、集塵フィルター９を略同心状に配置する。このような集塵装置５０において、集塵フィルター９の内部空間１１に、集塵フィルター９の表面９ａに付着した粉塵を除去するための圧力気体を間歇的に供給するパルスジェット管１８が配置される。このパルスジェット管１８または集塵フィルター９を回転可能に取り付けておき、パルスジェット管１８と集塵フィルター９との対面部位を変更できるようにしておいてもよい。集塵中に、パルスジェット管１８から圧力気体を集塵フィルター９の内面へ噴射すると、その表面９ａに付着した粉塵を払い落とすことができ、集塵装置５０を停止させることなく、集塵作用を回復することができる」サイクロン式集塵装置及び集塵方法が開示されている（要約参照）。
【０００９】
サイクロン集塵機を掃除機に利用した特許文献３では、特許文献１，２とは異なり、サイクロン集塵機内筒の洗浄のためのエアノズルがサイクロン集塵機内筒に導入されている。特許文献３のサイクロン集塵機では、内筒がフィルタ形状となっている。そして、特許文献３には、内筒に埃が堆積した場合、内筒に挿入したエアノズルからガスを噴射することで埃を吹き飛ばす方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】国際公開第２０１２／０６３７９６号
【特許文献２】国際公開第２０１６／０２７３２０号
【特許文献３】特開平０５−０７６８０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
前記したように、特許文献１，２に記載の技術では、検査対象物に付着した微粒子や大気中に存在する微粒子をサイクロン集塵機で捕集・濃縮して分析するものである。このようなシステムでは、サイクロン集塵機内、特に加熱フィルタに付着物が堆積する課題があり、洗浄には装置を停止・分解する必要があった。
【００１２】
このような背景に鑑みて本発明がなされたのであり、本発明は、微粒子分析装置を停止・分解することなく微粒子分析装置の内部を洗浄することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記した課題を解決するため、本発明は、サイクロン集塵部と、前記サイクロン集塵部の下流に接続され、加熱されるフィルタ部と、前記フィルタ部と接続されているガス分析部と、前記サイクロン集塵部と、前記ガス分析部とを接続し、前記フィルタ部が設置されるガス配管部と、前記ガス配管部における前記フィルタ部の下流及び前記サイクロン集塵部の少なくとも一方に、洗浄ガスを導入する洗浄ガス導入部と、を有し、少なくとも前記フィルタ部を洗浄する洗浄モード時において、前記ガス分析部による微粒子の分析が行われる分析モード時よりも前記洗浄ガス導入部から導入される前記洗浄ガスの流量が上昇することを特徴とする。
その他の解決手段は、実施形態中において適宜記載する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、微粒子分析装置を停止・分解することなく微粒子分析装置の内部を洗浄することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１実施形態に係る微粒子分析システム１００概略図（洗浄ガス導入前）である。
【図２】第１実施形態に係る微粒子分析システム１００概略図（洗浄ガス導入後）である。
【図３Ａ】本実施形態の手法による洗浄前における１次フィルタ１６の写真である。
【図３Ｂ】本実施形態の手法による洗浄後における１次フィルタ１６の写真である。
【図４】第１実施形態で行われる洗浄処理の手順を示すフローチャート（第１の手法）である。
【図５】第１実施形態で行われる洗浄処理の手順を示すフローチャート（第２の手法）である。
【図６】第２実施形態に係る微粒子分析システム１００ａの構成を示す図である
【図７】第３実施形態に係る微粒子分析システム１００ｂの構成を示す図である。
【図８】第４実施形態に係る微粒子分析システム１００ｃの構成を示す図である。
【図９】第５実施形態に係る微粒子分析システム１００ｄの構成を示す図である。
【図１０】第６実施形態に係る微粒子分析システム１００ｅの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照して本発明を実施するための形態（「実施形態」という）について説明する。なお、本実施形態では、本発明の原理に則った具体的な例を示しているが、これらは本発明の理解のためのものであり、決して本発明を限定的に解釈するために用いられるものではない。以下の実施形態と既知の技術との組み合わせや置換による変形例も本発明の範囲に含まれる。なお、実施形態を説明するためのすべての図面において、同一機能を有するものは、同一符号を付して、その繰り返しの説明は省略する。
【００１７】
［第１実施形態］
まず、図１〜図５を参照して、本発明の第１実施形態について説明する。
図１は、第１実施形態に係る微粒子分析システム１００概略図（洗浄ガス導入前）である。また、図２は、第１実施形態に係る微粒子分析システム１００概略図（洗浄ガス導入後）である。
図１に示すように、微粒子分析システム１００は、微粒子分析装置１０、データ処理装置４１及び制御装置５１を有している。
図１に示すように、微粒子分析装置１０は、吸気装置（吸気部）１１、サイクロン集塵機（サイクロン集塵部）１４、ヒータ１５、１次フィルタ（フィルタ部）１６を有している。さらに、微粒子分析装置１０は、２次フィルタ１７、洗浄ガス導入装置（洗浄ガス導入部）２１、ガス分析装置（ガス分析部）３１を有している。１次フィルタ１６は加熱フィルタのことである。このうち、洗浄ガス導入装置２１が、本実施形態の特徴部分である。データ処理装置４１は、ガス分析装置３１に接続される。そして、データ処理装置４１は、ガス分析装置３１からデータを取得し、取得したデータの解析を行う。
【００１８】
サイクロン集塵機１４には微粒子吸引口（微粒子吸引部）１３がある。サイクロン集塵機１４に接続された吸気装置１１の吸気によって、微粒子吸引口１３から外部のガス（空気等）がサイクロン集塵機１４の内部に吸引される。例えば、ＩＣカード等の検査対象物（不図示）が微粒子吸引口１３に近付けられることで、検査対象物に付着した微粒子Ｐが微粒子吸引口１３から吸引される。吸引された微粒子Ｐは導入管１９を介して、サイクロン集塵機１４の内部へと吸引される。特許文献１，２のように微粒子吸引口１３に設置されているエアノズルからガスを噴射して検査対象物にガスを吹き付けることで微粒子Ｐを剥離させ、剥離した微粒子Ｐが微粒子吸引口１３から吸引されるようにしてもよい。
【００１９】
また、制御装置５１は、洗浄ガス導入装置２１及び吸気装置１１を制御する。制御装置５１が行う処理については後記する。
なお、データ処理装置４１及び制御装置５１が一体の装置であってもよい。
【００２０】
剥離された微粒子Ｐの空気中における濃度は非常に低い。そのため、そのままではガス分析装置３１による分析を行うことが困難である。従って、サイクロン集塵機１４が、ガス分析装置３１と、微粒子吸引口１３との間に設けられる。サイクロン集塵機１４によって濃縮が行われることによって、剥離された微粒子Ｐの濃度を高くすることができ、ガス分析装置３１による分析を行うことができる。
【００２１】
サイクロン集塵機１４は、気流とともに吸引された微粒子Ｐを分離濃縮する。代表的なガス分析装置３１である質量分析装置やイオンモビリティ分析装置は一般的に１Ｌ／ｍｉｎ以下の試料流量しか吸引できない。例えば、微粒子吸引口１３におけるエアノズル（不図示）から４０Ｌ／ｍｉｎの流量でガスが噴射され、微粒子Ｐが検査対象物から剥離されたとする。４０Ｌ／ｍｉｎの気流のうち、ガス分析装置３１が１Ｌ／ｍｉｎしか吸引しないとすると、検査感度が１／４０になってしまう。
【００２２】
そこで、本実施形態のように、微粒子吸引口１３とガス分析装置３１に間にサイクロン集塵機１４が設置されることで、気流から付着物を分離濃縮することができる。サイクロン集塵機１４は遠心力を利用して、ある一定以上の粒径及び密度の試料をサイクロン集塵機１４の下部へと捕集することが可能である。例えば、ある条件では、粒径１μｍ以上の微粒子Ｐが、サイクロン集塵機１４内を回転運動し、遠心力によりサイクロン集塵機１４内の外周側に分離される。サイクロン集塵機１４における回転運動の回転半径は、サイクロン集塵機１４の下方に向かうにつれ減少する。粒径１μｍ未満の付着物は、吸気装置１１による気流とともに中央の吸引配管（吸引配管部）１２から排出される。回転運動により気流から分離される微粒子Ｐの最小粒径（分離限界粒径）は、サイクロン集塵機１４の構成や吸気装置１１の吸引流量によって変化する。
【００２３】
例えば、危険物である爆薬微粒子は、通常、粒径５〜１００μｍ程度であるため、この粒径の微粒子Ｐを回収するのがよい。爆薬微粒子だけでなく、検査対象物に付着しているものであれば、化学剤、有害物質、危険物質、可燃物質、生物剤、ウィルス、菌、遺伝子、環境物質等が検出対象とされてもよい。
【００２４】
サイクロン集塵機１４の下部で捕集された微粒子Ｐはそのままヒータ１５へと沈降する。ヒータ１５には１次フィルタ１６が備えられている。沈降してきた微粒子Ｐは、１次フィルタ１６で捕集され、ヒータ１５によって加熱されることで気化する。気化した微粒子Ｐは２次フィルタ１７を通過してガス分析装置３１へ導入される。２次フィルタ１７は必ずしも必要ではないが、１次フィルタ１６を通り抜けた微粒子Ｐがガス分析装置３１へと導入されるのを防ぐ役割がある。
【００２５】
ヒータ１５は、例えば２００℃で微粒子Ｐを加熱する。ヒータ１５の温度は捕集する微粒子Ｐが気化できる温度であればよく、検査対象となる微粒子Ｐの成分によって変えられてもよい。１次フィルタ１６及び２次フィルタ１７は、粒径１μｍ以上の微粒子Ｐを捕捉できる濾過精度であればよい。例えば、１次フィルタ１６及び２次フィルタ１７として、濾過精度１〜５０μｍのステンレスフィルタを用いることができる。１次フィルタ１６と２次フィルタ１７の直径や濾過精度は必ずしも同じである必要はない。また、ヒータ１５とガス分析装置３１を繋ぐガス配管（ガス配管部）１８も加熱されている。これはヒータ１５によって気化した分子がガス配管１８の内壁へと吸着するのを防ぐためである。ヒータ１５とガス分析装置３１の間のガス配管１８は必ずしも必要ではなく、ヒータ１５とガス分析装置３１とが直結していてもよい。この場合、２次フィルタ１７は省略される。
【００２６】
ガス分析装置３１として、例えば、リニアイオントラップ質量分析計を用いることができる。また、ガス分析装置３１として、四重極イオントラップ質量分析計、四重極フィルタ質量分析計、三連四重極質量分析計、飛行時間型質量分析計、磁場型質量分析計等が適用されてもよい。あるいは、ガス分析装置３１として、イオンモビリティ分析装置等が利用されてもよい。また、ガス分析装置３１として、イオンモビリティ分析装置と質量分析装置を連結させた装置も利用できる。また、蛍光や、赤外線、紫外線等の各種光源を利用した装置がガス分析装置３１として用いられてもよい。さらに、半導体センサが用いられてもよいし、ガス化した試料を分析可能であれば何でもよい。
【００２７】
質量分析装置をガス分析装置３１として利用した場合、データ処理装置４１は、ガス分析装置３１（質量分析装置）で計測された質量スペクトルを解析する。そして、データ処理装置４１は、解析された質量スペクトルから微粒子Ｐの成分の同定や濃度が特定する。例えば、微粒子分析装置１０が危険物探知装置であったとすると、データ処理装置４１は事前に危険物に関するデータベースが格納されている。このデータベースには、危険物の成分の同定や、濃度判定のための閾値が設定されている。検出された成分の濃度が規定閾値を上回っていた場合、データ処理装置４１は陽性判定を行う。質量分析装置に限らず、イオンモビリティ分析装置等、その他のガス分析装置３１においてもデータベースと照合することで微粒子Ｐの分析が行われる。
【００２８】
微粒子分析装置１０は捕集した微粒子Ｐをサイクロン集塵機１４で捕集し、加熱気化させ、ガス分析装置３１による分析という一連の分析シーケンスをリアルタイムにかつ自動で行うことができる。ここで、微粒子Ｐを一度に、かつ、大量に吸引したり、長時間運用することで結果的に大量の微粒子Ｐを吸引したりすることがある。このような場合に１次フィルタ１６やサイクロン集塵機１４の内壁に微粒子Ｐが堆積してしまうことにあった。
【００２９】
例えば、前記したように、微粒子Ｐが１次フィルタ１６に堆積すると、その上に新たな微粒子Ｐが落下して来ても熱が伝わらず気化しない、もしくは気化しても堆積した微粒子Ｐにガスが吸着してしまうことが発生する。そして、微粒子Ｐの気化ガスがガス分析装置３１へと導入されないことになり、微粒子分析装置１０の感度低下に繋がる。
【００３０】
本実施形態では、１次フィルタ１６に堆積した微粒子Ｐを除去するために、本実施形態の特徴部分である洗浄ガス導入装置２１が設置されている。洗浄ガス導入装置２１は、１次フィルタ１６を洗浄するための洗浄ガスをガス配管１８に導入するものである。ここで、洗浄ガスは、空気であってもよいし、１次フィルタ１６を洗浄する物質が含まれていてもよい。
洗浄ガス導入装置２１はガス分析装置３１と１次フィルタ１６の間にあればよく、２次フィルタ１７の位置は関係ない。
【００３１】
例えば、吸気装置１１が１００Ｌ／ｍｉｎでガスを吸引し、ガス分析装置３１が１Ｌ／ｍｉｎでガスを吸気し、洗浄ガス導入装置２１からの洗浄ガスの供給が０Ｌ／ｍｉｎの場合を考える。このとき、微粒子吸引口１３は合計１０１Ｌ／ｍｉｎのガスを吸気する。そのうち１００Ｌ／ｍｉｎ分はサイクロン集塵機１４の内部でらせん状に回転した後、吸引配管１２から排気される。サイクロン現象が発生している時、サイクロン集塵機１４の内部中央部では上昇気流が発生している（図１の矢印Ａ１２）。ただし、微粒子分析装置１０ではガス分析装置３１側で１Ｌ／ｍｉｎの吸引があるため、図１に示すように１次フィルタ１６近傍では下降気流が発生している（図１の矢印Ａ１１）。このため、１次フィルタ１６に捕集された微粒子Ｐから気化したガスは下向きの流れにのり、ガス分析装置３１へと導入される。
【００３２】
この状況下で洗浄ガス導入装置２１が、例えば、１Ｌ／ｍｉｎで洗浄ガスをガス配管１８に導入したとする。この場合、洗浄ガスの導入流量は、ガス分析装置３１の吸引流量と一致する。すると、洗浄ガス導入装置２１から導入された洗浄ガスが、ガス分析装置３１側に吸引されるため、１次フィルタ１６近傍のガス分析装置３１への吸引力が弱まる。この結果、図２に示すように、１次フィルタ１６近傍では下降気流が発生しないことになる。１次フィルタ１６近傍では、下降気流が発生しないことにより、むしろ、サイクロン現象によって生じる上昇気流の影響を受けることになる。つまり、洗浄ガス導入装置２１からガス配管１８に洗浄ガスが導入されることにより、図２に示すように、１次フィルタ１６近傍では、サイクロン現象による上昇気流がの影響が強くなる（図２の矢印Ａ１３）。
【００３３】
このように、１次フィルタ１６の近傍で上昇気流が発生させると１次フィルタ１６に堆積していた微粒子Ｐがその上昇気流によって１次フィルタ１６から剥離し、上昇する。剥離・上昇した微粒子Ｐは、サイクロン集塵機１４内の上昇気流によって吸引配管１２を通ってサイクロン集塵機１４外（微粒子分析装置１０外）へと排出されることになる。これが本実施形態の特徴である１次フィルタ１６の洗浄メカニズムである。
【００３４】
図３Ａは本実施形態の手法による洗浄前における１次フィルタ１６の写真であり、図３Ｂは本実施形態の手法による洗浄後における１次フィルタ１６の写真である。
図３Ａにおける中央の白い部分が微粒子Ｐの堆積部分である。
図３Ａに示すように、洗浄前は微粒子Ｐが堆積しているが、図３Ｂでは、図３Ａにおける中央部分の白い部分がなくなっている。つまり、図３Ｂに示すように、洗浄後には大半の微粒子Ｐがフィルタから消失していることが分かる。
【００３５】
図２に説明を戻す。
ここで、ガス分析装置３１の吸気流量をｘとし、洗浄ガス導入装置２１の洗浄ガス導入流量をｙとすると、ｙ＞ｘの場合はサイクロン現象とは関係なく、１次フィルタ１６で上向きの気流が発生する。すなわち、ｙ＞ｘの場合、洗浄ガス導入装置２１から導入された洗浄ガスのうち、ガス分析装置３１に吸入されなかった洗浄ガスが、ガス配管１８を１次フィルタ１６側へ逆流する。これにより、１次フィルタ１６近傍に上昇気流が生じることになり、洗浄効果が向上する。
【００３６】
ただし、たとえｙ＜ｘだとしてもサイクロン現象による上昇気流の影響によって一定の洗浄効果はある。つまり、ｙ＜ｘだとしても、洗浄ガス導入装置２１からの洗浄ガス導入により１次フィルタ１６近傍のガス分析装置３１側への吸引力が弱まる。このため、ガス分析装置３１側への吸引力＜サイクロン現象による上昇気流であれば、洗浄効果を得ることができる。
【００３７】
また、吸気装置１１の吸気量を増加させることも効果的である。吸気装置１１の吸気量を増加させると、サイクロン集塵機１４の内部中央部での上昇気流が強くなるため、１次フィルタ１６近傍での上昇気流も強まり、洗浄効果が高まる。
【００３８】
本実施形態は、分析モードと洗浄モードの２つの状態を有し、分析時と洗浄時で洗浄ガス導入装置２１からの洗浄ガス導入流量を変更することを特徴とする。ここで、必ずしも分析モード時において、洗浄ガス導入装置２１からの洗浄ガス導入流量を０Ｌ／ｍｉｎとする必要はない。つまり分析モード時でも、ｙ＜ｘ、かつ、ガス分析装置３１側への吸引力＞サイクロン現象による上昇気流となっていれば、洗浄ガス導入装置２１から洗浄ガスが導入されても、ガス分析装置３１による分析が可能である。例えば、分析時に０．１Ｌ／ｍｉｎ程度、洗浄ガス導入装置２１から洗浄ガスを導入しておいてもよい。このようにすることで、分析モード時において、洗浄ガス導入装置２１から洗浄ガスを導入しても、微粒子Ｐの気化ガスをガス分析装置３１へ導入することができる。
【００３９】
また、洗浄ガスとして、内部標準物質や、増感剤が用いられてもよい。
このような場合、洗浄ガス導入装置２１は１次フィルタ１６の洗浄の役割とともに、内部標準物質や、ガス分析装置３１の感度を上昇させる増感剤を導入する役割もはたすことになる。
なお、洗浄ガス導入装置２１内に、洗浄ガスと、内部標準物質、増感剤とが別々に格納され、図示しないバルブ等でガス配管１８に導入されるガスが分けられるようにしてもよい。
【００４０】
ガス分析装置３１が質量分析装置であった場合、データとして得られるマススペクトルの横軸である質量電荷比の精度が重要である。ガス分析装置３１（質量分析装置）の温度上昇等の理由でガス分析装置３１（質量分析装置）内の電圧出力が変化すると、測定される質量電荷比にずれが生じる。このずれを補正するために内部標準物質を常に一定濃度でガス分析装置３１（質量分析装置）に導入するのがよい。
【００４１】
内部標準物質において、測定される質量電荷比は既知であるため、その値を基準値としてずれ分を補正することができる。また、ガス分析装置３１の健全性を担保する意味でも内部標準物質の導入は重要である。
【００４２】
また、本実施形態の微粒子分析装置１０は無人での運用が可能である。このため、ガス分析装置３１の感度が低下していないかを自動で判別する機能が必要である。内部標準物質を常に一定量導入しておけば、その物質のガス分析結果を基に感度状態を把握することができる。正イオンと負イオンを両方測定している場合、正イオン用、負イオン用の両方の内部標準物質が導入されるのがよい。例えば、１０，６−Ｔｒｉｂｒｏｍｏｒｅｓｏｒｃｉｎｏｌ、５−Ｂｒｏｍｏ、２−Ｃｈｌｏｒｏｐｈｅｎｏｌ、４，４’−Ｄｉｍｅｔｈｙｌｂｅｎｚｏｐｈｅｎｏｎｅ等が導入されるとよい。
【００４３】
また、例えば、爆薬微粒子が検査対象であった場合、乳酸等の有機酸が増感剤として導入されるのがよい。ガス分析装置３１のイオン化の段階で、乳酸がまずイオン化し、乳酸イオンが爆薬微粒子に付加する。これにより、乳酸付加体の爆薬微粒子イオンがガス分析装置３１で測定されることになり、感度を向上させることが可能となる。
【００４４】
このように、分析時は内部標準物質や、増感剤を洗浄ガス導入装置２１から０．１Ｌ／ｍｉｎ程度導入し、洗浄時はその導入流量を増加させるという運用が可能である。
このように洗浄ガスを内部標準物質や、増感剤とすることで、１次フィルタ１６の洗浄が可能となるとともに、ガス分析装置３１の感度を良好に保つことができる。
なお、内部標準物質及び増感剤の混合ガスが洗浄ガスとして用いられてもよい。
【００４５】
分析モードと洗浄モードでガス分析装置３１の設定を変更する必要がない点も本実施形態の特徴である。質量分析装置等のパラメータ設定に敏感なガス分析装置３１で、分析モードと、洗浄モードでガス分析装置３１の吸引流量等のパラメータを変更すると、測定結果が安定するまでに時間がかかる。本実施形態では、洗浄ガス導入装置２１の導入流量のみ、もしくはそれに加えて吸気装置１１の吸引流量を変更することで１次フィルタ１６の洗浄が可能である。そして、ガス分析装置３１の設定変更は不要である。
【００４６】
分析モードと洗浄モードを変更するタイミングは圧力によって判断するのが１つの手法である。サイクロン集塵機１４内部の圧力をＰ１、１次フィルタ１６下部の圧力をＰ２、１次フィルタ１６のコンダクタンスをＣ、１次フィルタ１６を通る流量をＱとすると、流量Ｑは式（１）で示される。
【００４７】
Ｑ＝Ｃ（Ｐ１−Ｐ２）・・・（１）
【００４８】
式（１）を、１次フィルタ１６下部の圧力Ｐ２について変形すると、以下の式（２）となる。
【００４９】
Ｐ２＝Ｐ１−（Ｑ／Ｃ）・・・（２）
【００５０】
従って、１次フィルタ１６に埃が堆積し、１次フィルタ１６のコンダクタンスＣが低下すると１次フィルタ１６下部の圧力Ｐ２（以下、圧力Ｐ２と称する）が低下していくことになる。従って、圧力Ｐ２を測定しておき、一定値以下まで圧力Ｐ２が低下すると、分析モードから洗浄モードへと変更されるという運用がよい。圧力Ｐ２は、ヒータ１５とガス分析装置３１を繋ぐガス配管１８の圧力が測定されてもよいし、ガス分析装置３１内部の圧力が測定されてもよい。ガス分析装置３１が質量分析装置やイオンモビリティ分析装置である場合、それらのイオン源３２の圧力が測定されるのがよい。
【００５１】
（洗浄処理）
＜圧力判定＞
図４は、第１実施形態で行われる洗浄処理の手順を示すフローチャート（第１の手法）である。
図４では、圧力Ｐ２によってモードを変更する手法を示している。
まず、微粒子分析装置１０のモードは分析モードとなっている（Ｓ１０１）。
このような分析モードにおいて、一定間隔で圧力Ｐ２が測定され、制御装置５１は圧力Ｐ２が所定の閾値ＰＴ以下（Ｐ２≦ＰＴ）であるか否かを判定する（Ｓ１０２）。
ステップＳ１０２の結果、圧力Ｐ２が所定の閾値ＰＴより大きい場合（Ｓ１０２→Ｎｏ）、制御装置５１はステップＳ１０２へ処理を戻す。
【００５２】
ステップＳ１０２の結果、圧力Ｐ２が所定の閾値ＰＴ以下である場合（Ｓ１０２→Ｙｅｓ）、制御装置５１はモードを洗浄モードとする（Ｓ１０３）。
そして、制御装置５１は、洗浄ガス導入装置２１を操作し、洗浄ガス導入装置２１から導入する洗浄ガスの導入流量（洗浄ガス導入流量）を増大させる（Ｓ１１１）。前記したように、洗浄ガスは、内部標準物質や、増感剤でもよい。
さらに、制御装置５１は、吸気装置１１の吸気量を変更（増大）させる（Ｓ１１２）。ただし、ステップＳ１１２の処理は必須ではない。なお、洗浄ガス導入流量や、吸気装置１１の吸気量の変更は、制御装置５１が行ってもよいし、ユーザが手動で行ってもよい。ステップＳ１１２で、吸気装置１１の吸気量が変更（増大）されることにより、サイクロン集塵装置１４の上昇気流を強めることができる。これにより、洗浄効果を高めることができる。
【００５３】
次に、制御装置５１は、一定時間が経過したか否かを判定する（Ｓ１２１）。
ステップＳ１２１の結果、一定時間が経過していない場合（Ｓ１２１→Ｎｏ）、制御装置５１はステップＳ１２１へ処理を戻す。すなわち、洗浄モードが継続される。
ステップＳ１２１の結果、一定時間が経過した場合（Ｓ１２１→Ｙｅｓ）、制御装置５１は、再度、圧力Ｐ２が所定の閾値ＰＴ以下（Ｐ２≦ＰＴ）であるか否かを判定する（Ｓ１２２）。
ステップＳ１２２の結果、圧力Ｐ２が所定の閾値ＰＴ以下である場合（Ｓ１２２→Ｙｅｓ）、制御装置５１は、ステップＳ１２２の判定が連続で所定回数行われたか否かを判定する（Ｓ１２３）。所定回数は、例えば、２〜３回である。
ステップＳ１２３の結果、所定回数行われていない場合（Ｓ１２３→Ｎｏ）、制御装置５１は、ステップＳ１２２へ処理を戻す。すなわち、再度、洗浄モードが所定時間行われる。
【００５４】
ステップＳ１２３の結果、ステップＳ１２２の判定が連続で所定回数行われている場合（Ｓ１２３→Ｙｅｓ）、本手法による洗浄不可と判断し、人手による洗浄が必要というアラームを報知する（Ｓ１２４）。
【００５５】
ステップＳ１２２の結果、圧力Ｐ２が所定の閾値ＰＴより大きい場合（Ｓ１２２→Ｎｏ）、制御装置５１は、モードを分析モードへ戻す（Ｓ１３１）。すなわち、制御装置５１は、洗浄ガス導入装置２１による洗浄ガス導入流量を分析モード時の値に戻し（Ｓ１３２）、吸気装置１１の吸気量を分析モード時の値に戻す（Ｓ１３３）。
その後、制御装置５１は、ステップＳ１０２へ処理を戻す。
【００５６】
図４に示す処理によれば、適切な洗浄が可能となる。
【００５７】
＜時間判定＞
図５は、第１実施形態で行われる洗浄処理の手順を示すフローチャート（第２の手法）である。
図４に示す処理のように、圧力Ｐ２で判定せずとも、連続運用が一定時間経過するたびに分析モードから洗浄モードに移行してもよい。このような手法を図５を参照して説明する。
まず、微粒子分析装置１０のモードは分析モードとなっている（Ｓ２０１）。
このような分析モードにおいて、制御装置５１は、前回洗浄時からの時間を測定しておき、前回洗浄時から一定時間経過したか否かを判定する（Ｓ２０２）。
ステップＳ２０２の結果、一定時間経過していない場合（Ｓ２０２→Ｎｏ）、制御装置５１はステップＳ２０２へ処理を戻す。
【００５８】
ステップＳ２０２の結果、一定時間経過した場合（Ｓ２０２→Ｙｅｓ）、制御装置５１はモードを洗浄モードとする（Ｓ２０３）。
そして、制御装置５１は、洗浄ガス導入装置２１を操作し、洗浄ガス導入装置２１から導入する洗浄ガスの導入流量（洗浄ガス導入流量）を増大させる（Ｓ２１１）。
さらに、制御装置５１は、吸気装置１１の吸気量を変更（増大）させる（Ｓ２１２）。ただし、ステップＳ２１２の処理は必須ではない。
【００５９】
次に、制御装置５１は、一定時間が経過したか否かを判定する（Ｓ２２１）。
ステップＳ２２１の結果、一定時間が経過していない場合（Ｓ２２１→Ｎｏ）、制御装置５１はステップＳ２２１へ処理を戻す。すなわち、洗浄モードが継続される。
ステップＳ２２１の結果、一定時間が経過した場合（Ｓ２２１→Ｙｅｓ）、制御装置５１は、圧力Ｐ２が所定の閾値ＰＴ以下（Ｐ２≦ＰＴ）であるか否かを判定する（Ｓ２２２）。
ステップＳ２２２の結果、圧力Ｐ２が所定の閾値ＰＴ以下である場合（Ｓ２２２→Ｙｅｓ）、制御装置５１は、ステップＳ２２２の判定が連続で所定回数行われたか否かを判定する（Ｓ２２３）。所定回数は、例えば、２〜３回である。
ステップＳ２２３の結果、所定回数行われていない場合（Ｓ２２３→Ｎｏ）、制御装置５１は、ステップＳ２２２へ処理を戻す。すなわち、再度、洗浄モードが所定時間行われる。
【００６０】
ステップＳ２２３の結果、ステップＳ２２２の判定が連続で所定回数行われている場合（Ｓ２２３→Ｙｅｓ）、本手法による洗浄不可と判断し、人手による洗浄が必要というアラームを報知する（Ｓ２２４）。
【００６１】
ステップＳ２２２の結果、圧力Ｐ２が所定の閾値ＰＴより大きい場合（Ｓ２２２→Ｎｏ）、制御装置５１は、モードを分析モードへ戻す（Ｓ２３１）。すなわち、制御装置５１は、洗浄ガス導入装置２１による洗浄ガス導入流量を分析モード時の値に戻し（Ｓ２３２）、吸気装置１１の吸気量を分析モード時の値に戻す（Ｓ２３３）。
その後、制御装置５１は、ステップＳ２０２へ処理を戻す。
【００６２】
図５に示す処理によれば、定期的に１次フィルタ１６の洗浄が行われることにより、１次フィルタ１６を常にきれいな状態にしておくことができる。
【００６３】
ここで、図４に示す処理と、図５に示す処理は両立させることが可能である。
例えば、１０時間ごとに洗浄する設定であったとして、前回洗浄時から経過時間以内であったとしても、制御装置５１は、圧力Ｐ２が閾値ＰＴ以下になれば洗浄モードへ移行する運用とすることも可能である。
【００６４】
また、図５に示す処理において、制御装置５１は、前回洗浄時からの経過時間ではなく、決まった日時に洗浄モードへと移行するようにしてもよい。例えば、制御装置５１は、毎日７時に洗浄モードへ移行すると。この手法についても、圧力Ｐ２で判定する図４の処理との両立が可能である。例えば、毎日７時に洗浄モードへ移行する設定としているが、２１時に圧力が閾値以下になった場合、制御装置５１は、洗浄モードへ移行するようにする。そして、制御装置５１は、洗浄終了後、分析モードへと復帰したとしても、７時には再び洗浄モードへと移行する。
【００６５】
もちろん圧力や、時間と関係なく、ユーザが強制的に分析モードから洗浄モードに移行できるようにしてもよい。また、ガス分析装置３１の分析結果を基に、分析モードから洗浄モードに移行するようにしてもよい。例えば、微粒子Ｐが１次フィルタ１６に堆積した場合、そこから気化したガスが継続的にガス分析装置３１へと導入されることになり、堆積していない場合と比べて、ノイズシグナルが増大する。ノイズシグナル量が閾値以上となった場合、制御装置５１は洗浄モードへと移行するようにしてもよい。例えばガス分析装置３１が質量分析装置であった場合、ガス分析装置３１（質量分析装置）を運用している環境のデータを大量に取得しておくようにするとよい。このようにすることで、その環境特有の微粒子Ｐが１次フィルタ１６に堆積した場合に得られるイオンを把握することができる。このような場合、特定のイオンの量を基に、制御装置５１は洗浄モードへと移行してもよい。微粒子Ｐの堆積を予測できるイオンを特定できなくても、ガス分析装置３１（質量分析装置）で、これまでに検出された総イオン量は１次フィルタ１６に堆積した微粒子Ｐの量と関連する。従って、これまでに検出された総イオン量によって洗浄モードへの移行が判断されてもよい。
【００６６】
本実施形態によれば、微粒子分析装置１０を停止、分解することなく、１次フィルタ１６の洗浄が可能となる。
【００６７】
なお、洗浄ガス導入装置２１は洗浄ガスを導入でき、かつ導入流量を調節できる構成であればよい。例えば、コンプレッサ、圧力レギュレータ、流量コントローラの組み合わせでもよいし、コンプレッサの代わりにブロワが用いられてもよい。検査対象物にガスを噴射して付着している微粒子Ｐを剥離・回収する手法が用いられている場合、そのガス噴射に利用しているコンプレッサと洗浄ガス導入装置２１に接続されているコンプレッサとを同一にするとよい。このようにすると、微粒子分析装置１０の構成が単純化される。
【００６８】
［第２実施形態］
図６は、第２実施形態に係る微粒子分析システム１００ａの構成を示す図である。なお、図６〜図１０において、図１、図２と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。さらに、図６〜図１０では、制御装置５１が図示省略されている。また、図６〜図１０における洗浄処理の手順は図４及び図５に示す手法が用いられる。
図６に示す微粒子分析システム１００ａの微粒子分析装置１０ａにおいて、図１に示す微粒子分析装置１０と異なる点は、以下の点である。すなわち、ヒータ１５とガス分析装置３１を繋ぐガス配管１８に洗浄ガス導入装置２１が設置されず、吸気装置１１が繋がる吸引配管１２に洗浄ガス導入装置２１ａ及び洗浄用ガスノズル２２が設置されている。
【００６９】
微粒子分析装置１０ａでは、洗浄用ガスノズル２２を介してサイクロン集塵機１４の内部へと洗浄ガスが噴射される（図６の矢印Ａ２１）。このようにすることで、１次フィルタ１６に堆積した微粒子Ｐのみならず、サイクロン集塵機１４の内壁に堆積した微粒子Ｐも吹き飛ばすことができ、排気することができる。
ここで、１次フィルタ１６の直上に配置されている洗浄用ガスノズル２２から洗浄ガスが１次フィルタ１６へと吹き付けられる。このようにすることで、洗浄ガスが１次フィルタ１６に対してダイレクトに吹き付けられるため、洗浄効果をさらに高めることができる。
【００７０】
微粒子分析装置１０ａでは、分析モード時に洗浄用ガスノズル２２から洗浄ガスが導入されるとサイクロン集塵機１４での捕集効率に影響を及ぼす。そのため、分析モード時の洗浄ガス導入流量は、ほぼ０Ｌ／ｍｉｎにしておくのがよい。洗浄ガス導入装置２１ａは、コンプレッサ、圧力レギュレータ、高速バルブの組み合わせが望ましい。例えば、バルブによって洗浄ガスの導入時間が調節される。例えば、圧力レギュレータによって洗浄ガスの噴射圧力が０．３ＭＰａに設定され、バルブによって１秒間程度の洗浄ガス噴射が５回程度繰り返されるのがよい。噴射された洗浄ガスによって、１次フィルタ１６及びサイクロン集塵機１４の内壁に堆積した微粒子Ｐは舞い上がり、吸引配管１２から吸引されて微粒子分析装置１０ａの外部へと排出される。
【００７１】
微粒子分析装置１０ａでは、サイクロン現象（旋回気流）への影響を防ぐため、洗浄用ガスノズル２２の先端は吸引配管１２の内部にあるのが望ましい。サイクロン現象への影響を防ぎつつ洗浄効果を高めるためには，ガスノズル２２の先端が吸引配管１２のサイクロン集塵機１４側末端に位置するようにするとよい。また、図６に示すように、洗浄用ガスノズル２２は吸引配管１２の中央部にあるのが望ましい。
【００７２】
［第３実施形態］
図７は、第３実施形態に係る微粒子分析システム１００ｂの構成を示す図である。
微粒子分析システム１００ｂの微粒子分析装置１０ｂでは、洗浄ガス導入装置２１ｂ及びガス導入管２３が１次フィルタ１６の下側に配置されている。そして、１次フィルタ１６と２次フィルタ１７の間から洗浄ガスが導入される構成となっている。この点は、図１に示す微粒子分析装置１０と同様だが、ガス配管１８ｂがＬ字状の構成を有している点が図１と異なる。すなわち、ガス導入管２３の噴射方向からは見えない位置にガス分析装置３１が配置されている点が図１に示す微粒子分析装置１０と異なる。ここで、Ｌ字状のガス配管１８ｂの一方にガス分析装置３１が接続され、他方にサイクロン集塵機１４が接続されている。そして、ガス導入管２３はＬ字状のガス配管１８ｂの屈曲部に接続されている。
これは噴射された洗浄ガスがガス分析装置３１側へと流れ込まず、１次フィルタ１６側に流れるようにするためである。
【００７３】
なお、図７では、ガス配管１８ｂは、およそ９０°に屈曲した構成となっているが、噴射された洗浄ガスがガス分析装置３１側へ流れ込まない構成であれば、この角度に限らない。
【００７４】
前記した図６に示す微粒子分析装置１０ａでは、１次フィルタ１６の上から洗浄ガスを噴射するため、１次フィルタ１６に堆積した微粒子Ｐを１次フィルタ１６に押し付けるように力が働く。一方で図７に示す微粒子分析装置１０ｂでは、１次フィルタ１６の下側から上側へ通りぬける方向に洗浄ガスが噴射される（図７の矢印Ａ２２）。このため、微粒子分析装置１０ｂは、微粒子分析装置１０ａより１次フィルタ１６の洗浄効果を高めることができる。
【００７５】
微粒子分析装置１０ｂも、図６に示す微粒子分析装置１０ａと同様に、分析モード時に洗浄ガス導入装置２１から洗浄ガスが導入されるとサイクロン集塵機１４での捕集効率に影響を及ぼす。また、分析モード時に洗浄ガス導入装置２１から洗浄ガスが導入されると、１次フィルタ１６で気化したガスがガス分析装置３１に流れ込むのが阻害される。このため、分析モード時の洗浄ガス導入流量は、ほぼ０Ｌ／ｍｉｎにしておくのがよい。洗浄ガス導入装置２１ｂは、コンプレッサ、圧力レギュレータ、高速バルブの組み合わせが望ましい。例えば、バルブによって洗浄ガスの導入時間が調節される。例えば、圧力レギュレータによって洗浄ガスの噴射圧力が０．３ＭＰａに設され、バルブによって１秒間程度の洗浄ガス噴射が５回程度繰り返されるのがよい。噴射しされた洗浄ガスによって、１次フィルタ１６に堆積した微粒子Ｐは舞い上がり、吸引配管１２から吸引されて装置外部へと排出される。
【００７６】
［第４実施形態］
図８は、第４実施形態に係る微粒子分析システム１００ｃの構成を示す図である。
図８に示す微粒子分析システム１００ｃの微粒子分析装置１０ｃは、図１に示す微粒子分析装置１０と、図６に示す微粒子分析装置１０ａとが組み合わされた構成を有している。すなわち、微粒子分析装置１０ｃでは、吸引配管１２及びガス配管１８に洗浄ガス導入装置２１，２１ａが配置されている。ガス配管１８に接続された洗浄ガス導入装置２１の働きにより、１次フィルタ１６では上昇気流が発生する。さらに、その状態で、洗浄用ガスノズル２２を有する洗浄ガス導入装置２１ａによって、１次フィルタ１６上部から洗浄ガスが噴射される。これにより、１次フィルタ１６に堆積した微粒子Ｐを、微粒子分析装置１０及び微粒子分析装置１０ａよりも効率的に排出することができる。
【００７７】
［第５実施形態］
図９は、第５実施形態に係る微粒子分析システム１００ｄの構成を示す図である。
図９に示す微粒子分析システム１００ｄの微粒子分析装置１０ｄでは、ガス分析装置３１がイオン源３２とイオン分離部３３に分解されて図示されている。微粒子分析装置１０ｄは、図１に示す微粒子分析装置１０と異なり、洗浄ガス導入装置２１がイオン源３２に接続されている。洗浄の効果は、図１に示す微粒子分析装置１０と同様であり、洗浄ガス導入装置２１から洗浄ガスが導入されると、１次フィルタ１６の下向きの流れが弱くなる。これにより、サイクロン集塵機１４内に発生している上昇気流の影響で堆積していた微粒子Ｐが微粒子分析装置１０の外へと排出される。この場合、イオン源３２における圧力が、図４の圧力Ｐ２として用いられてもよい。
このようにすることにより、適切な洗浄を行うことができる。
【００７８】
［第６実施形態］
図１０は、第６実施形態に係る微粒子分析システム１００ｅの構成を示す図である。
図１０に示す微粒子分析システム１００ｅの微粒子分析装置１０ｅでは、微粒子吸引口１３に蓋２４が設置され、１次フィルタ１６下部に洗浄ガス導入装置２１が配置されている。洗浄ガス導入装置２１の設置位置は、図１に示す微粒子分析装置１０と同じ箇所である。
【００７９】
微粒子分析装置１０ｅにおいて、分析モード時は蓋２４が開放されることで、微粒子Ｐがサイクロン集塵機１４内へ吸引される。そして、洗浄モード時では蓋２４が閉じられる（図１０の太矢印）。蓋２４が開放している時、サイクロン集塵機１４の内部へと微粒子吸引口１３から検査対象物からのガス（空気）が導入される。一方、蓋２４が閉じている時は、微粒子吸引口１３からの流入が止まるため、吸気装置１１による吸気のみとなる。つまり、吸気装置１１による吸気のため、サイクロン集塵機１４の内部が、サイクロン集塵機１４の外部に対して負圧となる。これにより、特別に噴射装置を備えていなくても、洗浄ガス導入装置２１がガス配管１８に対して開放されるだけで、洗浄ガス導入装置２１の洗浄ガスがサイクロン集塵機１４へと吸引される。このため、特別に噴射装置を備えなくても、洗浄ガス導入装置２１からの洗浄ガスが１次フィルタ１６を通過して吸気装置１１へと流れることになる。
【００８０】
前記したように、蓋２４が閉じられることにより、サイクロン集塵機１４の内部が、サイクロン集塵機１４の外部に対して負圧となるため、１次フィルタ１６に堆積した微粒子Ｐが舞い上がる。そして、舞い上がった微粒子Ｐは、吸引配管１２から微粒子分析装置１０の外部へと排出されることになる。
【００８１】
この時、吸気装置１１の吸引流量と洗浄ガス導入装置２１の導入流量が釣り合っていないと、すなわち、吸気装置１１の吸引流量＞洗浄ガス導入装置２１の導入流量だと、ガス分析装置３１側（ガス配管１８内）が負圧となってしまう。これを解決するため、微粒子分析装置１０ｅでは、洗浄ガス導入装置２１がバルブを介して大気側と繋がっていることが望ましい。このバルブが開状態となることで、洗浄ガス導入装置２１が大気と接続された状態となる。前記したように、蓋２４が閉じられると、サイクロン集塵機１４の内部が、サイクロン集塵機１４の外部に対して負圧となる。そして、洗浄ガス導入装置２１が大気と接続された状態で蓋２４が閉じられ、かつ、洗浄ガス導入装置２１がガス配管１８に対して解放される。すると、サイクロン集塵機１４内の負圧によって、特別に噴射装置を備えなくても、洗浄ガスが洗浄ガス導入装置２１、１次フィルタ１６、吸気装置１１という方向で流れることになる。これにより、洗浄ガス導入装置２１の構成を簡易化することができる。また、吸気装置１１の吸引流量＝洗浄ガス導入装置２１の導入流量となるため、ガス分析装置３１側（ガス配管１８内）が負圧となってしまうことを防止することができる。
【００８２】
さらに、蓋２４が閉じられることにより、サイクロン集塵機１４の内部がサイクロン集塵機１４の外部よりも著しく負圧となる。これにより、洗浄ガスの上昇圧も高まるため、洗浄度を向上することができる。
【００８３】
本発明は前記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、前記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明したすべての構成を有するものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【００８４】
また、前記した各構成、機能等は、それらの一部又はすべてを、例えば集積回路で設計すること等によりハードウェアで実現してもよい。また、前記した各構成、機能等は、ＣＰＵ等のプロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、ＨＤ（Hard Disk）に格納すること以外に、メモリや、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の記録装置、又は、ＩＣ（Integrated Circuit）カードや、ＳＤ（Secure Digital）カード、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等の記録媒体に格納することができる。
また、各実施形態において、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしもすべての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には、ほとんどすべての構成が相互に接続されていると考えてよい。
【符号の説明】
【００８５】
１０，１０ａ〜１０ｅ  微粒子分析装置
１１    吸気装置（吸気部）
１２    吸引配管（吸引配管部）
１３    微粒子吸引口（微粒子吸引部）
１４    サイクロン集塵装置（サイクロン集塵部）
１６    １次フィルタ（フィルタ部）
１８    ガス配管（ガス配管部）
２１，２１ａ，２１ｂ  洗浄ガス導入装置（洗浄ガス導入部）
２２    洗浄用ガスノズル（ガスノズル部）
２４    蓋（蓋部）
３１    ガス分析装置（ガス分析部）
３２    イオン源
３３    イオン分離部
４１    データ処理装置
５１    制御装置
１００，１００ａ〜１００ｅ  微粒子分析システム
Ｐ      微粒子
【図１】
2019178942.tif 000003
【図２】
2019178942.tif 000004
【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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