(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャンバと、
前記チャンバ内に粒子を含む流体を導入するための第１の導入流路と、
前記チャンバ内に粒子が除去された流体を導入するための第２の導入流路と、
前記チャンバ内の前記流体に光を照射し、前記流体に含まれる粒子を検出する検出器と、
前記チャンバから流体を排出するための排出流路と、
前記第２の導入流路を流れる流体の流量を計測する導入流量計と、
前記第１の導入流路を流れる流体の所定の流量と、前記導入流量計が計測した流量と、の合計流量の流体が前記排出流路を流れるよう制御する制御部と、
前記排出流路を流れる流体の流量を計測する排出流量計と、
前記導入流量計が計測した流量と前記排出流量計が計測した流量の差と、前記第１の導入流路を流れる流体の所定の流量と、を比較する比較部と、
を備える、粒子検出装置。
【請求項２】
前記排出流路に設けられた、前記チャンバ内の流体を吸引するための吸引機をさらに備え、
前記制御部が、前記合計流量の流体が前記チャンバから吸引されるよう、前記吸引機を制御する、
請求項１に記載の粒子検出装置。
【請求項３】
前記排出流路に設けられた弁をさらに備え、
前記制御部が、前記合計流量の流体が前記排出流路を流れるよう、前記弁を制御する、
請求項１に記載の粒子検出装置。
【請求項４】
前記差が前記所定の流量より大きい場合、前記排出流路を流れる合計流量を減少させる補正部をさらに備える、請求項１から３のいずれか１項に記載の粒子検出装置。
【請求項５】
前記差が前記所定の流量より小さい場合、前記排出流路を流れる合計流量を増加させる補正部をさらに備える、請求項１から３のいずれか１項に記載の粒子検出装置。
【請求項６】
粒子検出装置のチャンバ内に第１の導入流路から粒子を含む流体を導入することと、
前記チャンバ内に第２の導入流路から粒子が除去された流体を導入することと、
前記チャンバから排出流路を用いて流体を排出することと、
前記第２の導入流路を流れる流体の流量を導入流量計で計測することと、
前記第１の導入流路を流れる流体の所定の流量と、前記導入流量計が計測した流量と、
の合計流量の流体が前記排出流路を流れるよう制御することと、
前記排出流路を流れる流体の流量を排出流量計で計測することと、
前記導入流量計が計測した流量と前記排出流量計が計測した流量の差と、前記第１の導入流路を流れる流体の所定の流量と、を比較することと、
を備える、粒子検出装置の制御方法。
【請求項７】
前記差が前記所定の流量より大きい場合、前記排出流路を流れる合計流量を減少させる補正をすることをさらに備える、請求項６に記載の粒子検出装置の制御方法。
【請求項８】
前記差が前記所定の流量より小さい場合、前記排出流路を流れる合計流量を増加させる補正をすることをさらに備える、請求項６に記載の粒子検出装置の制御方法。
【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、特に粒子検出装置及び粒子検出装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
バイオクリーンルーム等のクリーンルームにおいては、粒子検出装置を用いて、飛散している微生物粒子や非微生物粒子が検出され、記録される。粒子の検出結果から、クリーンルームの空調機器の劣化具合を把握可能である。また、クリーンルームで製造された製品に、参考資料として、クリーンルーム内の粒子の検出記録が添付されることもある。光学式の粒子検出装置は、例えば、クリーンルーム中の気体を吸引し、吸引した気体に励起光を照射する。気体に微生物粒子や非微生物蛍光粒子が含まれていると、励起光を照射された粒子が蛍光を発するため、気体に含まれる微生物粒子や非微生物蛍光粒子の数や大きさ等を検出することが可能となる（例えば、特許文献１参照。）。また、クリーンルーム以外でも、流体中の粒子を正確に検出する技術が望まれている。ここで、流体は、気体に限られず、液体も含む。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２０１５−５１１０２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
粒子検出装置においては、励起光を照射される流体の流速、及び流速から算出される流量が、流体に含まれる粒子の検出精度に影響を与えうる。そのため、粒子検出装置における流体の流速に関する規格も存在する。そこで、本発明は、検査対象の流体の流量を一定に保ちやすい粒子検出装置及び粒子検出装置の制御方法を提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の態様によれば、（ａ）チャンバと、（ｂ）チャンバ内に粒子を含む流体を導入するための第１の導入流路と、（ｃ）チャンバ内に粒子が除去された流体を導入するための第２の導入流路と、（ｄ）チャンバ内の流体に光を照射し、流体に含まれる粒子を検出する検出器と、（ｅ）チャンバから流体を排出するための排出流路と、（ｆ）第２の導入流路を流れる流体の流量を計測する導入流量計と、（ｇ）第１の導入流路を流れる流体の所定の流量と、導入流量計が計測した流量と、の合計流量の流体が排出流路を流れるよう制御する制御部と、を備える、粒子検出装置が提供される。
【０００６】
上記の粒子検出装置が、排出流路に設けられた、チャンバ内の流体を吸引するための吸引機をさらに備え、制御部が、合計流量の流体がチャンバから吸引されるよう、吸引機を制御してもよい。
【０００７】
上記の粒子検出装置が、排出流路に設けられた弁をさらに備え、制御部が、合計流量の流体が排出流路を流れるよう、弁を制御してもよい。
【０００８】
上記の粒子検出装置が、排出流路を流れる流体の流量を計測する排出流量計をさらに備えていてもよい。
【０００９】
上記の粒子検出装置が、導入流量計が計測した流量と排出流量計が計測した流量の差と、第１の導入流路を流れる流体の所定の流量と、を比較する比較部をさらに備えていてもよい。
【００１０】
上記の粒子検出装置が、導入流量計が計測した流量と排出流量計が計測した流量の差が所定の流量より大きい場合、排出流路を流れる合計流量を減少させる補正部をさらに備えていてもよい。また、上記の粒子検出装置が、導入流量計が計測した流量と排出流量計が計測した流量の差が所定の流量より小さい場合、排出流路を流れる合計流量を増加させる補正部をさらに備えていてもよい。
【００１１】
また、本発明の態様によれば、（ａ）粒子検出装置のチャンバ内に第１の導入流路から粒子を含む流体を導入することと、（ｂ）チャンバ内に第２の導入流路から粒子が除去された流体を導入することと、（ｃ）チャンバから排出流路を用いて流体を排出することと、（ｄ）第２の導入流路を流れる流体の流量を導入流量計で計測することと、（ｅ）第１の導入流路を流れる流体の所定の流量と、導入流量計が計測した流量と、の合計流量の流体が排出流路を流れるよう制御することと、を備える、粒子検出装置の制御方法が提供される。
【００１２】
上記の粒子検出装置の制御方法における制御することにおいて、合計流量の流体がチャンバから吸引されるよう、排出流路に設けられた吸引機を制御してもよい。
【００１３】
上記の粒子検出装置の制御方法における制御することにおいて、合計流量の流体が排出流路を流れるよう、排出流路に設けられた弁を制御してもよい。
【００１４】
上記の粒子検出装置の制御方法が、排出流路を流れる流体の流量を排出流量計で計測することをさらに備えていてもよい。
【００１５】
上記の粒子検出装置の制御方法が、導入流量計が計測した流量と排出流量計が計測した流量の差と、第１の導入流路を流れる流体の所定の流量と、を比較することをさらに備えていてもよい。
【００１６】
上記の粒子検出装置の制御方法が、導入流量計が計測した流量と排出流量計が計測した流量の差が所定の流量より大きい場合、排出流路を流れる合計流量を減少させる補正をすることをさらに備えていてもよい。また、上記の粒子検出装置の制御方法が、導入流量計が計測した流量と排出流量計が計測した流量の差が所定の流量より小さい場合、排出流路を流れる合計流量を増加させる補正をすることをさらに備えていてもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、検査対象の流体の流量を一定に保ちやすい粒子検出装置及び粒子検出装置の制御方法を提供可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る粒子検出装置の模式図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る粒子検出装置の模式図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る粒子検出装置の模式図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態に係る粒子検出装置の模式図である。
【図５】本発明のその他の実施の形態に係る粒子検出装置の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
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。
【００２０】
（第１の実施の形態）
第１の実施の形態に係る粒子検出装置は、図１に示すように、チャンバ３０と、チャンバ３０内に粒子を含む流体を導入するための第１の導入流路２２５と、チャンバ３０内に粒子が除去された流体を導入するための第２の導入流路２３５と、流体に含まれる粒子を検出するためにチャンバ３０内の流体に光を照射する光源１０と、チャンバ３０から流体を排出するための排出流路２６０と、第２の導入流路２３５を流れる流体の流量を計測する導入流量計２４５と、第１の導入流路２２５を流れる流体の所定の流量と、導入流量計２４５が計測した第２の導入流路２３５を流れる流体の流量と、の合計流量の流体が排出流路２６０を流れるよう制御する制御部３０１と、を備える。流体とは、気体及び液体を含む。以下においては、流体が気体である例を説明する。
【００２１】
チャンバ３０には、入口ノズル２１０及び出口ノズル２１５が設けられている。入口ノズル２１０は、第１の導入流路２２５に接続されている。入口ノズル２１０の先端と、出口ノズル２１５の先端と、は、対向している。入口ノズル２１０には、第１の導入流路２２５を介して、入口流路２５５が接続されている。入口流路２５５から第１の導入流路２２５を経て流れて、気体は、入口ノズル２１０の先端からチャンバ３０内に流入し、出口ノズル２１５の先端からチャンバ３０の外に排出される。入口ノズル２１０及び出口ノズル２１５は、チャンバ３０内を通る気流４０を画定する。
【００２２】
光源１０は、検査対象の気体の流れである気流４０に向けて、検査光として、単波長又は広帯域波長の励起光を照射する。光源１０としては、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）及びレーザが使用可能である。励起光の波長は、例えば２５０ないし５５０ｎｍである。励起光は、可視光であっても、紫外光であってもよい。励起光が可視光である場合、励起光の波長は、例えば４００ないし５５０ｎｍの範囲内であり、例えば４０５ｎｍである。励起光が紫外光である場合、励起光の波長は、例えば３００ないし３８０ｎｍの範囲内であり、例えば３４０ｎｍである。ただし、励起光の波長は、これらに限定されない。
【００２３】
励起光は、例えば、気流４０内において、焦点を結ぶ。励起光と、気流４０と、が、交差する部分は、粒子監視域（インターロゲーションゾーン）２３０と呼ばれることもある。
【００２４】
入口ノズル２１０と出口ノズル２１５の間の粒子監視域２３０から粒子がチャンバ３０内に拡散しないよう、入口流路２５５内の気体の一部を、第１の導入流路２２５及び入口ノズル２１０の先端を迂回してチャンバ３０内に導く第２の導入流路２３５が設けられている。第２の導入流路２３５には、フィルタ２４０、導入流量計２４５、流量調節器２５０、及びフィルタ２５１が設けられている。
【００２５】
フィルタ２４０は、第２の導入流路２３５に流入した気体に含まれる粒子が、導入流量計２４５に進入することを抑制する。導入流量計２４５は、第２の導入流路２３５を流れる気体の流量を計測し、電圧や電流等で表される電気信号を発生する。導入流量計２４５には、電源が接続されている。オリフィス等の流量調節器２５０は、第２の導入流路２３５からチャンバ３０に向かう気体の流量を調節する。フィルタ２５１は、導入流量計２４５及び流量調節器２５０を流れた気体に含まれうる粒子が、チャンバ３０に進入することを抑制する。
【００２６】
入口流路２５５から第２の導入流路２３５に迂回せず、第１の導入流路２２５に向かう気体の流量と、入口流路２５５から第２の導入流路２３５に迂回する気体の流量と、の比は、正常であれば一定である。
【００２７】
第２の導入流路２３５は、粒子監視域２３０から離れた位置でチャンバ３０に接続される。チャンバ３０の内部に流入する気体の全流量は、入口ノズル２１０の先端から流入する気体の流量と、第２の導入流路２３５から流入する気体の流量と、の合計に相当する。第２の導入流路２３５からチャンバ３０に流入した気体による圧力は、入口ノズル２１０の先端と出口ノズル２１５の先端との間の気流４０が、チャンバ３０内に拡散することを抑制する。これにより、入口ノズル２１０の先端からチャンバ３０内に流入した気体に含まれる粒子が、チャンバ３０内に拡散することが抑制される。
【００２８】
出口ノズル２１５には、排出流路２６０が接続されている。排出流路２６０には、フィルタ２６５、吸引機２７５、及びフィルタ２８０が設けられている。チャンバ３０の内部に流入した気体の全流量に相当する流量の気体が、排出流路２６０を介して、チャンバ３０から排出される。フィルタ２６５は、吸引機２７５に粒子が付着することを抑制する。吸引機２７５は、チャンバ３０内の粒子監視域２３０を横切った気体を排出流路２６０に引き込むための十分な負圧を、出口ノズル２１５に供給する。これにより、チャンバ３０内の圧力が、出口ノズル２１５内の圧力を超過する。なお、入口ノズル２１０内の圧力は、チャンバ３０内の圧力を超過するように設定される。吸引機２７５としては、真空ポンプ、ファン、ピストンポンプ、及びロータリーポンプ等が使用可能である。
【００２９】
粒子検出装置が検出対象とする粒子は、微生物等を含む生体物質、細胞、化学物質、ごみ、ちり、及び埃等のダスト等を含む。微生物の例としては細菌及び真菌が含まれる。細菌の例としては、グラム陰性菌及びグラム陽性菌が挙げられる。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、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。真菌の例としては、黒カビ等のアスペルギルスが挙げられる。ただし、微生物はこれらに限定されない。
【００３０】
図２に示すように、光源１０には、光源１０に電力を供給する光源駆動電源１１が接続されている。光源駆動電源１１には、光源１０に供給される電力を制御する電源制御装置１２が接続されている。
【００３１】
気流４０に、蛍光性微生物粒子が含まれていると、蛍光性微生物粒子は励起光を照射されて、反応光として蛍光を発する。例えば、蛍光性微生物粒子に含まれるリボフラビン（ｒｉｂｏｆｌａｖｉｎ）、フラビンヌクレオチド（ＦＭＮ）、フラビンアデニンジヌクレオチド（ＦＡＤ）、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸（ＮＡＤ（Ｐ）Ｈ）、ピリドキサミン（ｐｙｒｉｄｏｘａｍｉｎｅ）、ピリドキサールリン酸（ｐｙｒｉｄｏｘａｌ−５’−ｐｈｏｓｐｈａｔｅ）、ピリドキシン（ｐｙｒｉｄｏｘｉｎｅ）、トリプトファン（ｔｒｙｐｔｏｐｈａｎ）、チロシン（ｔｙｒｏｓｉｎｅ）、及びフェニルアラニン（ｐｈｅｎｙｌａｌａｎｉｎｅ）等が、蛍光を発する。
【００３２】
気流４０に、蛍光性非微生物粒子が含まれていると、蛍光性非微生物粒子は励起光を照射されて、反応光として蛍光を発する。例えば、蛍光性非微生物粒子の材料である樹脂等が、蛍光を発する。
【００３３】
気流４０に非蛍光性粒子が含まれている場合、励起光を照射された非蛍光性粒子は蛍光を発しない。
【００３４】
微生物粒子及び非微生物粒子が発する蛍光帯域の光のスペクトルは、微生物粒子及び非微生物粒子の種類によって異なる。また、一般に、微生物粒子が発する蛍光波長帯域の光の強度は、非微生物粒子が発する蛍光波長帯域の光の強度よりも長波長側で強い傾向にある。そのため、複数の波長において検出した蛍光帯域の光の強度に基づいて、気体に含まれる粒子等の物質が、微生物であるか、あるいは非微生物粒子であるかを判定することが可能となる。
【００３５】
微生物粒子、蛍光性非微生物粒子、及び非蛍光性粒子は、光を照射されると、ミー散乱を生じうる粒子形状である。したがって、励起光を照射された微生物粒子及び非蛍光性粒子において、ミー散乱により、反応光として散乱光が生じる。ミー散乱による散乱光の波長は、励起光の波長と同じである。散乱光の強度は、微生物粒子及び非蛍光性粒子のそれぞれの大きさを反映している。したがって、粒子で生じた散乱光の強度を測定することにより、粒子の大きさを測定することが可能である。
【００３６】
第１の実施の形態に係る粒子検出装置は、蛍光検出器２を備える。蛍光検出器２は、微生物粒子等が発する蛍光帯域の光を検出する。蛍光検出器２は、第１の蛍光波長帯域の光を受光する第１の受光素子２０Ａと、第１の蛍光波長帯域とは異なり、第１の蛍光波長帯域より短波長側の第２の蛍光波長帯域の光を受光する第２の受光素子２０Ｂと、を備える。第１の受光素子２０Ａ及び第２の受光素子２０Ｂとしては、フォトダイオード及び光電子増倍管等が使用可能であり、光を受光すると、光エネルギーを電気エネルギーに変換する。
【００３７】
第１の受光素子２０Ａには、第１の受光素子２０Ａで生じたアナログ信号を増幅する増幅器２１Ａが接続されている。増幅器２１Ａには、増幅器２１Ａに電力を供給する増幅器電源２２Ａが接続されている。また、増幅器２１Ａには、アナログデジタル（Ａ／Ｄ）変換回路２３Ａが接続されている。Ａ／Ｄ変換回路２３Ａは、増幅器２１Ａで増幅されたアナログ信号をデジタル信号に変換する。
【００３８】
Ａ／Ｄ変換回路２３Ａには、第１の受光素子２０Ａが受光した光の強度を算出する光強度算出装置２４Ａが接続されている。光強度算出装置２４Ａは、例えば、デジタル信号のパルス波形に基づいて、光の強度を算出する。光強度算出装置２４Ａには、光強度算出装置２４Ａが算出した光の強度を保存する光強度記憶装置２５Ａが接続されている。
【００３９】
第２の受光素子２０Ｂには、第２の受光素子２０Ｂで生じたアナログ信号を増幅する増幅器２１Ｂが接続されている。増幅器２１Ｂには、増幅器２１Ｂに電力を供給する増幅器電源２２Ｂが接続されている。また、増幅器２１Ｂには、Ａ／Ｄ変換回路２３Ｂが接続されている。Ａ／Ｄ変換回路２３Ｂは、増幅器２１Ｂで増幅されたアナログ信号をデジタル信号に変換する。
【００４０】
Ａ／Ｄ変換回路２３Ｂには、第２の受光素子２０Ｂが受光した光の強度を算出する光強度算出装置２４Ｂが接続されている。光強度算出装置２４Ｂは、例えば、デジタル信号のパルス波形に基づいて、光の強度を算出する。光強度算出装置２４Ｂには、光強度算出装置２４Ｂが算出した光の強度を保存する光強度記憶装置２５Ｂが接続されている。
【００４１】
第１の実施の形態に係る粒子検出装置は、散乱光検出器５を備える。散乱光検出器５は、検査光を照射された微生物粒子及び非微生物粒子で生じる散乱光を検出する。散乱光検出器５は、散乱光を受光する散乱光受光素子５０を備える。散乱光受光素子５０としては、フォトダイオード等が使用可能であり、光を受光すると、光エネルギーを電気エネルギーに変換する。
【００４２】
散乱光受光素子５０には、散乱光受光素子５０で生じたアナログ信号を増幅する増幅器５１が接続されている。増幅器５１には、増幅器５１に電力を供給する増幅器電源５２が接続されている。また、増幅器５１には、Ａ／Ｄ変換回路５３が接続されている。Ａ／Ｄ変換回路５３は、増幅器５１で増幅されたアナログ信号をデジタル信号に変換する。
【００４３】
Ａ／Ｄ変換回路５３には、散乱光受光素子５０が受光した散乱光の強度を算出する光強度算出装置５４が接続されている。光強度算出装置５４は、例えば、デジタル信号のパルス波形に基づいて、光の強度を算出する。光強度算出装置５４には、光強度算出装置５４が算出した散乱光の強度を保存する光強度記憶装置５５が接続されている。
【００４４】
気流４０が流れると、光源１０が気流４０に励起光を照射し、蛍光検出器２が、気流４０に含まれる粒子が発した第１の波長帯域の自家蛍光の強度と、気流４０に含まれる粒子が発した第２の波長帯域の自家蛍光の強度と、を測定し、時系列的に光強度記憶装置２５Ａ、２５Ｂに保存する。また、散乱光検出器５が、気流４０に含まれる粒子で生じた散乱光を測定し、散乱光の光強度を時系列的に光強度記憶装置５５に保存する。同時に検出された２つの波長帯域の自家蛍光と、散乱光と、は、同一個体の粒子由来とみなしうる。
【００４５】
第１の実施の形態に係る粒子検出装置は、判定装置４００をさらに含む。判定装置４００は、第１の蛍光波長帯域の光の強度の値と、第２の蛍光波長帯域の光の強度の値と、を光強度記憶装置２５Ａ、２５Ｂから読み出す。また、判定装置４００は、散乱光の強度を、光強度記憶装置５５から読み出す。
【００４６】
判定装置４００は、蛍光検出器２が蛍光帯域の光を測定せず、散乱光検出器５が散乱光を測定した場合、検査対象の気体が非蛍光性粒子を含むと判定する。また、判定装置４００は、蛍光検出器２が蛍光帯域の光を測定し、散乱光検出器５が散乱光を測定した場合、検査対象の気体が蛍光性微生物粒子又は蛍光性非微生物粒子を含むと判定する。
【００４７】
さらに、判定装置４００は、第１の蛍光波長帯域の光の強度と、第２の蛍光波長帯域の光の強度と、を比較する。判定装置４００は、長波長側の第１の蛍光波長帯域の光の強度が、短波長側の第２の蛍光波長帯域の光の強度よりも大きい場合、気流４０が蛍光性微生物粒子を含んでいると判定する。また、判定装置４００は、短波長側の第２の蛍光波長帯域の光の強度が、長波長側の第１の蛍光波長帯域の光の強度よりも大きい場合、気流４０が蛍光性非生物粒子を含んでいると判定する。
【００４８】
判定装置４００は、例えば、判定結果を出力装置４５１から出力する。出力装置４５１としては、ディスプレイ、スピーカ、及びプリンタ等が使用可能である。
【００４９】
図１に示す制御部３０１は、例えば、中央演算処理装置（ＣＰＵ）３００に含まれている。制御部３０１は、導入流量計２４５が発した電気信号を受信し、電気信号から、第２の導入流路２３５を流れる気体の流量を逆算する。
【００５０】
ＣＰＵ３００には、流量記憶装置３５１が接続されている。流量記憶装置３５１は、第１の導入流路２２５を流れ、入口ノズル２１０から噴出される気体の流量の所定の値を保存する。例えば、入口ノズル２１０から噴出される気体の流量は、粒子検出装置において、通常、一定になるように設定されている。流量記憶装置３５１は、このように設定された流量の所定の値を保存する。
【００５１】
制御部３０１は、流量記憶装置３５１に保存されている第１の導入流路２２５を流れる気体の所定の流量と、導入流量計２４５が計測した第２の導入流路２３５を流れる気体の流量と、の合計流量を算出する。制御部３０１は、算出した合計流量を、流量記憶装置３５１に保存してもよい。制御部３０１は、算出した合計流量を適宜電気信号に変換し、合計流量の気体がチャンバ３０から吸引されるよう、吸引機２７５を制御する。
【００５２】
例えば、粒子の付着等により第２の導入流路２３５を流れる気体の流量が、正常なときよりも減少した場合、入口流路２５５から第２の導入流路２３５に迂回せず、第１の導入流路２２５に向かう気体の流量と、入口流路２５５から第２の導入流路２３５に迂回する気体の流量と、の比が、変動する。
【００５３】
この場合、正常なときの第２の導入流路２３５を流れる気体の流量と、第１の導入流路２２５を流れる気体の所定の流量と、の合計流量の一定値を吸引機２７５で吸引し続けると、入口ノズル２１０から噴出される気体の流量が、所定の値よりも増加してしまう。入口ノズル２１０から噴出される気体の流量が所定の値より増加すると、気体に含まれる粒子で生じる蛍光や散乱光を受光した受光素子で生じる電気信号のパルス幅が狭まったり、パルスピークが低下したりすることがある。
【００５４】
また、フィルタ２４０、流量調節器２５０、及びフィルタ２５１の少なくともいずれかの破損等により、第２の導入流路２３５を流れる気体の流量が、正常なときよりも増加した場合も、入口流路２５５から第２の導入流路２３５に迂回せず、第１の導入流路２２５に向かう気体の流量と、入口流路２５５から第２の導入流路２３５に迂回する気体の流量と、の比が、変動する。
【００５５】
この場合、正常なときの第２の導入流路２３５を流れる気体の流量と、第１の導入流路２２５を流れる気体の所定の流量と、の合計流量の一定値を吸引機２７５で吸引し続けると、入口ノズル２１０から噴出される気体の流量が、所定の値よりも減少してしまう。入口ノズル２１０から噴出される気体の流量が所定の値より減少すると、気体に含まれる粒子で生じる蛍光や散乱光を受光した受光素子で生じる電気信号のパルス幅が広まったり、パルスピークが上昇したりすることがある。
【００５６】
したがって、入口ノズル２１０から噴出される気体の流量が変動すると、検出される粒子の特性や統計値が変動し、検出される粒子を正確に評価することが困難になる場合がある。また、第１の導入流路２２５に流量計を設けて、入口ノズル２１０から噴出される気体の流量を計測することは、気体に含まれる粒子によって流量計が故障しうるため、困難である。
【００５７】
これに対し、第１の実施の形態に係る粒子検出装置によれば、入口流路２５５から第２の導入流路２３５に迂回せず、第１の導入流路２２５に向かう気体の流量と、入口流路２５５から第２の導入流路２３５に迂回する気体の流量と、の比が、変動した場合であっても、変動に応じて、吸引機２７５が吸引する気体の流量が変化するよう制御されるため、入口ノズル２１０から噴出される気体の流量を、所定の値に維持することが可能となる。
【００５８】
（第２の実施の形態）
第２の実施の形態に係る粒子検出装置は、図３に示すように、排出流路２６０に設けられた、排出流路２６０を流れる気体の流量を調節可能な弁２８５をさらに備える。第２の実施の形態において、吸引機２７５は、例えば一定のパワーで、気体を吸引する。また、第２の実施の形態において、制御部３０１は、流量記憶装置３５１に保存されている第１の導入流路２２５を流れる気体の所定の流量と、導入流量計２４５が計測した第２の導入流路２３５を流れる気体の流量と、の合計流量を適宜電気信号に変換し、合計流量の気体がチャンバ３０から吸引されるよう、弁２８５を制御する。
【００５９】
第２の実施の形態に係る粒子検出装置のその他の構成要素は、第１の実施の形態と同様である。第２の実施の形態に係る粒子検出装置も、入口ノズル２１０から噴出される気体の流量を、所定の値に維持することが可能である。
【００６０】
（第３の実施の形態）
第３の実施の形態に係る粒子検出装置は、図４に示すように、排出流路２６０に設けられた、排出流路２６０を流れる気体の流量を計測する排出流量計２９５をさらに備える。また、粒子検出装置は、導入流量計２４５が計測した流量と排出流量計２９５が計測した流量の差と、流量記憶装置３５１に保存されている第１の導入流路を流れる流体の所定の流量と、を比較する比較部３０２をさらに備える。
【００６１】
またさらに、粒子検出装置は、導入流量計２４５が計測した流量と排出流量計２９５が計測した流量の差が、流量記憶装置３５１に保存されている第１の導入流路を流れる流体の所定の流量より大きい場合、制御部３０１が算出した合計流量を減少させる補正をする補正部３０３をさらに備える。導入流量計２４５が計測した流量と排出流量計２９５が計測した流量の差が、流量記憶装置３５１に保存されている第１の導入流路を流れる流体の所定の流量より小さい場合、補正部３０３は、制御部３０１が算出した合計流量を増加させる補正をする。制御部３０１は、補正された合計流量に基づき、排出流路２６０を流れる気体の流量を制御する。
【００６２】
例えば、導入流量計２４５が計測した第２の導入流路２３５を流れる気体の流量をＶb、流量記憶装置３５１に保存されている第１の導入流路２２５を流れる気体の所定の流量をＶs、排出流量計２９５が計測した排出流路２６０を流れる気体の流量をＶtとして、比較部３０２は、下記（１）式に示すように、排出流量計２９５が計測した流量Ｖtと導入流量計２４５が計測した流量Ｖbとの差を、流量記憶装置３５１に保存されている流量Ｖsで割った値が、下限閾値Ｔh1以上、上限閾値Ｔh2以下であるか否かを判定する。
Ｔh1≦｜Ｖt−Ｖb｜／Ｖs≦Ｔh2      （１）
【００６３】
流量Ｖtと流量Ｖbとの差を流量Ｖsで割った値が、下限閾値Ｔh1以上、上限閾値Ｔh2以下であった場合、比較部３０２は、入口ノズル２１０から噴出される気体の実際の流量が、正常な範囲内であると判定する。
【００６４】
流量Ｖtと流量Ｖbとの差を流量Ｖsで割った値が、下限閾値Ｔh1未満であった場合、比較部３０２は、入口ノズル２１０から噴出される気体の実際の流量が、正常な範囲より少ないと判定する。この場合、補正部３０３は、制御部３０１が算出した合計流量を増加させる補正をする。これにより、吸引機２７５が吸引する気体の流量が増加し、入口ノズル２１０から噴出される気体の実際の流量が、正常な範囲内になる。
【００６５】
また、流量Ｖtと流量Ｖbとの差を流量Ｖsで割った値が、上限閾値Ｔh2より大であった場合、比較部３０２は、入口ノズル２１０から噴出される気体の実際の流量が、正常な範囲より多いと判定する。この場合、補正部３０３は、制御部３０１が算出した合計流量を減少させる補正をする。これにより、吸引機２７５が吸引する気体の流量が減少し、入口ノズル２１０から噴出される気体の実際の流量が、正常な範囲内になる。
【００６６】
比較部３０２は、比較を連続的に行ってもよいし、任意又は所定の間隔をおいて行ってもよい。補正部３０３は、補正を連続的に行ってもよいし、任意又は所定の間隔をおいて行ってもよい。また、比較部３０２による比較と、補正部３０３による補正を、任意の回数又は所定の回数、繰り返し行ってもよい。
【００６７】
なお、比較部３０２が利用する式は、上記（１）式に限られない。例えば、下記（２）式に示すように、排出流量計２９５が計測した流量Ｖtと導入流量計２４５が計測した流量Ｖbとの差と、流量記憶装置３５１に保存されている流量Ｖsと、の差が、閾値Ｔh以下であるか否かを判定してもよい。
｜｜Ｖt−Ｖb｜−Ｖs｜≦Ｔh      （２）
【００６８】
（２）式の左辺が閾値Ｔh以下である場合、比較部３０２は、入口ノズル２１０から噴出される気体の実際の流量が、正常な範囲内であると判定する。（２）式の左辺が閾値Ｔh以下でない場合、比較部３０２は、入口ノズル２１０から噴出される気体の実際の流量が、正常な範囲内でないと判定する。
【００６９】
（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、図１、図３、及び図４では、第２の導入流路２３５が入口流路２５５から分岐している例を説明した。これに対し、図５に示すように、第２の導入流路２３５が排出流路２６０から分岐していてもよい。排出流路２６０を流れた、フィルタ２６５、２８０で粒子が除去された気体を再利用することが可能である。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】
【００７０】
２     蛍光検出器
５     散乱光検出器
１０   光源
１１   光源駆動電源
１２   電源制御装置
２０Ａ 第１の受光素子
２０Ｂ 第２の受光素子
２１Ａ、２１Ｂ       増幅器
２２Ａ、２２Ｂ       増幅器電源
２３Ａ、２３Ｂ       Ａ／Ｄ変換回路
２４Ａ、２４Ｂ       光強度算出装置
２５Ａ、２５Ｂ       光強度記憶装置
３０   チャンバ
４０   気流
５０   散乱光受光素子
５１   増幅器
５２   増幅器電源
５３   Ａ／Ｄ変換回路
５４   光強度算出装置
５５   光強度記憶装置
２１０ 入口ノズル
２１５ 出口ノズル
２２５ 第１の導入流路
２３０ 粒子監視域
２３５ 第２の導入流路
２４０、２５１、２６５、２８０     フィルタ
２４５ 導入流量計
２５０ 流量調節器
２５５ 入口流路
２６０ 排出流路
２７５ 吸引機
２８５ 弁
２９５ 排出流量計
３００ 中央演算処理装置
３０１ 制御部
３０２ 比較部
３０３ 補正部
３５１ 流量記憶装置
４００ 判定装置
４５１ 出力装置
【図１】
0006714441.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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