(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力流（ＦＧ２）によって運ばれるエアロゾル粒子（Ｐ１）から荷電粒子（Ｐ２）を形成する帯電ユニット（ＣＵＮＩＴ１）と、
前記荷電粒子（Ｐ２）を収集することによって電流（Ｉp（ｔ））をもたらす粒子検出器（ＤＥＴ１）と
を備えており、
前記帯電ユニット（ＣＵＮＩＴ１）は、
帯電空間（ＳＰＣ１）を定める実質的に半球状の内部を有している対向電極（ＥＬＥＣ０）と、
エアロゾル粒子（Ｐ１）を前記帯電空間（ＳＰＣ１）へと導く入口チャネル（ＣＨ１）と、
前記帯電空間（ＳＰＣ１）にコロナ放電（ＤＳＲ１）を発生させることによって前記エアロゾル粒子（Ｐ１）から荷電粒子（Ｐ２）を形成するコロナ電極（ＥＬＥＣ３）と、
荷電粒子（Ｐ２）を前記帯電空間（ＳＰＣ１）から前記検出器（ＤＥＴ１）へと導く出口チャネル（ＣＨ２）と
を備えている、粒子測定装置（２００、５００）。
【請求項２】
電気絶縁性のカバー（ＣＶＲ１）を備えており、前記帯電空間（ＳＰＣ１）の一部は、前記カバー（ＣＶＲ１）の平坦な内面によって定められている、請求項１に記載の装置（２００、５００）。
【請求項３】
前記コロナ電極（ＥＬＥＣ３）は、前記電気絶縁性のカバー（ＣＶＲ１）によって支持されている、請求項２に記載の装置（２００、５００）。
【請求項４】
前記コロナ電極（ＥＬＥＣ３）は、前記コロナ放電（ＤＳＲ１）を形成するための先端を有している、請求項１〜３のいずれか一項に記載の装置（２００、５００）。
【請求項５】
前記出口チャネル（ＣＨ２）からイオン（Ｊ１）を取り除くためのイオントラップ（ＪＴＲＡＰ）を備えており、前記イオントラップ（ＪＴＲＡＰ）は、第１の偏向電極（ＥＬＥＣ１）および第２の偏向電極（ＥＬＥＣ２）を備える、請求項２に記載の装置（２００、５００）。
【請求項６】
前記第２の偏向電極（ＥＬＥＣ２）は、前記帯電ユニット（ＣＵＮＩＴ１）の前記電気絶縁性のカバー（ＣＶＲ１）に取り付けられている、請求項５に記載の装置（２００、５００）。
【請求項７】
前記対向電極（ＥＬＥＣ０）は、前記第１の偏向電極（ＥＬＥＣ１）に電気的に接続されている、請求項５または６に記載の装置（２００、５００）。
【請求項８】
前記粒子検出器（ＤＥＴ１）によってもたらされる前記電流（Ｉp（ｔ））を測定するための電流監視ユニット（ＣＭＵ１）と、前記電流監視ユニット（ＣＭＵ１）を加熱するための加熱要素（ＨＵＮＩＴ１）とを備えており、前記電流監視ユニット（ＣＭＵ１）の動作温度を安定させるべく前記加熱要素（ＨＵＮＩＴ１）の加熱電力を制御するように構成されている、請求項１〜７のいずれか一項に記載の装置（２００、５００）。
【請求項９】
電圧供給部（４２０）と、
当該装置（２００、５００）の前記第２の偏向電極（ＥＬＥＣ２）と前記電圧供給部（４２０）との間に適切な電気的接続が形成されているかどうかを監視するための近接感知ユニット（４３０）と
を備える、請求項５〜７のいずれか一項に記載の装置（２００、５００）。
【請求項１０】
エアロゾル粒子（Ｐ１）を測定するための方法であって、
エアロゾル粒子（Ｐ１）を入口チャネル（ＣＨ１）を介して帯電空間（ＳＰＣ１）へと導くステップと、
前記帯電空間（ＳＰＣ１）にコロナ放電（ＤＳＲ１）を発生させることによって前記エアロゾル粒子（Ｐ１）から荷電粒子（Ｐ２）を形成するステップと、
前記荷電粒子（Ｐ２）を前記帯電空間（ＳＰＣ１）から検出器（ＤＥＴ１）へと導くステップと、
前記検出器（ＤＥＴ１）を使用して前記荷電粒子（Ｐ２）を収集することによって電流（Ｉp（ｔ））をもたらすステップと
を含んでおり、
前記コロナ放電（ＤＳＲ１）は、コロナ電極（ＥＬＥＣ３）と対向電極（ＥＬＥＣ０）とによって発生させられ、前記対向電極（ＥＬＥＣ０）は、前記帯電空間（ＳＰＣ１）を定める実質的に半球状の内部を有している、方法。
【請求項１１】
前記検出器（ＤＥＴ１）を使用することによってもたらされる前記電流（Ｉp（ｔ））に基づいて測定機器（１００）の動作を制御するステップ
を含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
測定機器（１００）を使用することによって測定結果を得るステップと、
前記検出器（ＤＥＴ１）を使用することによってもたらされる前記電流（Ｉp（ｔ））を分析することによって、前記測定結果の有効性を判定するステップと
を含む、請求項１０または１１に記載の方法。
【請求項１３】
燃焼施設（ＳＲＣ１）の煙道ガス（ＰＧ０）のサンプリング、エンジンの排気ガス（ＰＧ０）のサンプリング、または周囲ガス（ＰＧ０）からのサンプリングによって、入力流（ＦＧ０）をもたらすステップ
を含む、請求項１０〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エアロゾル粒子の測定に関する。
【背景技術】
【０００２】
エアロゾル粒子が、例えば内燃機関の排気ガス中に浮遊して存在し得る。エアロゾルの測定を、例えば、エアロゾル粒子の濃度が所定の限界よりも低いかどうかを確認するために使用することができる。
【０００３】
エアロゾル粒子を、コロナ放電を用いることによって帯電させることができる。粒子を、粒子を収集し、収集された粒子の電荷を検出することによって、測定することができる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
いくつかの変種は、エアロゾル粒子を測定するための方法に関係し得る。いくつかの変種は、エアロゾル粒子を帯電させるための方法に関係し得る。いくつかの変種は、帯電ユニットを備える粒子監視装置に関係し得る。いくつかの変種は、帯電ユニットに関係し得る。
【０００５】
一態様によれば、
・入力流（ＦＧ２）によって運ばれるエアロゾル粒子（Ｐ１）から荷電粒子（Ｐ２）を形成する帯電ユニット（ＣＵＮＩＴ１）と、
・前記荷電粒子（Ｐ２）を収集することによって電流（Ｉp（ｔ））をもたらす検出器（ＤＥＴ１）と
を備えており、
前記帯電ユニット（ＣＵＮＩＴ１）は、
・帯電空間（ＳＰＣ１）を定める実質的に半球状の内部を有している対向電極（ＥＬＥ０）と、
・エアロゾル粒子（Ｐ１）を前記帯電空間（ＳＰＣ１）へと導く入口チャネル（ＣＨ１）と、
・前記帯電空間（ＳＰＣ１）にコロナ放電を発生させることによって前記エアロゾル粒子（Ｐ１）から荷電粒子（Ｐ２）を形成するコロナ電極（ＴＩＰ１）と、
・前記荷電粒子（Ｐ２）を前記帯電空間（ＳＰＣ１）から導く出口チャネル（ＣＨ２）と
を備えている、粒子監視装置（２００、５００）が提供される。
【０００６】
一態様によれば、粒子監視装置（２００、５００）のための帯電ユニット（ＣＵＮＩＴ１）であって、
・帯電空間（ＳＰＣ１）を定める実質的に半球状の内部を有している対向電極（ＥＬＥ０）と、
・エアロゾル粒子（Ｐ１）を前記帯電空間（ＳＰＣ１）へと導く入口チャネル（ＣＨ１）と、
・前記帯電空間（ＳＰＣ１）にコロナ放電を発生させることによって前記エアロゾル粒子（Ｐ１）から荷電粒子（Ｐ２）を形成するコロナ電極（ＴＩＰ１）と、
・前記荷電粒子（Ｐ２）を前記帯電空間（ＳＰＣ１）から導く出口チャネル（ＣＨ２）と
を備える、帯電ユニット（ＣＵＮＩＴ１）が提供される。
【０００７】
一態様によれば、粒子監視装置を使用することによってエアロゾル粒子を測定するための方法が提供される。
【０００８】
一態様によれば、帯電ユニットを使用することによってエアロゾル粒子を帯電させるための方法が提供される。
【０００９】
さらなる態様は、特許請求の範囲に定められる。
【００１０】
検出器から得られる電流Ｉp（ｔ）は、入力流のエアロゾル粒子の瞬時濃度を表すことができる。とくには、電流は、入力流のエアロゾル粒子の瞬時有効表面積濃度を表すことができる。したがって、検出器から得られる電流は、濃度の継続的な監視を可能にすることができる。
【００１１】
装置を、エアロゾル濃度の急激な変化を検出するために使用することができる。監視信号の応答時間は、例えば１秒よりも短くてよく、さらには０．１秒よりも短くてよい。
【００１２】
監視信号を、時間情報に関連付けてメモリに記録することができる。記録された監視信号は、１つ以上のタイムスタンプに関連付けられてよい。
【００１３】
粒子監視装置は、帯電ユニットを備える。帯電ユニットの対向電極は、実質的に半球状の帯電空間を定めることができる。半球状の帯電空間は、粒子の効果的な帯電をもたらすことができる。半球状の帯電空間は、空気流によって運ばれる粒子によって容易に詰まることがない。コロナ電極の形状は、電極の損耗に起因して動作中に変化し得る。実質的に半球状の帯電空間は、対称な電界をもたらすことができ、これは、動作中にコロナ電極の対称形状を維持することを容易にすることができる。実質的に半球状の帯電空間は、コロナ放電の発生に必要な電力を低減または最小化することができる。半球状の帯電空間は、粒子の帯電の程度へのガス流量の変化の影響を低減することができる。
【００１４】
荷電粒子を収集することによって生成される一次電流は、きわめて弱い可能性がある。装置は、例えば、一次電流の大きさを測定するための電位計を備えることができ、装置は、一次電流の大きさを示す二次電流信号をもたらすことができる。二次電流信号は、例えば、デジタル信号であってよい。二次電流信号を、例えば、監視信号と呼ぶことができる。監視信号は、一次電流信号に実質的に比例することができる。
【００１５】
粒子監視装置を、単独で動作させることができ、あるいは粒子収集ユニットおよび／またはガス分析器などの１つ以上の追加の測定機器と組み合わせて動作させることができる。監視装置から得られる情報を、例えば、追加の測定機器の動作をトリガおよび／または制御するために使用することができる。監視装置から得られる情報を、例えば、追加の測定機器から得られた測定結果の有効性の確認に使用することができる。
【００１６】
例えば、追加の測定機器は、粒子フィルタを備える粒子収集ユニットであってよい。追加の測定機器を、粒子収集期間においてエアロゾル粒子を粒子フィルタに捕捉するように構成することができる。フィルタによって収集された粒子の総質量を、重量測定法によって決定することができ、粒子の平均質量濃度を、総質量を粒子収集期間の間にフィルタを通って導かれたガスの総体積で除算することによって決定することができる。フィルタによって収集された粒子の総質量を、収集期間の後にフィルタの重量を測定することによって決定することができる。充分な重量測定精度を得るために、充分な量の粒子の収集に、最小限の時間が必要となり得る。この最小時間は、粒子の濃度に依存し得る。より低い濃度は、より長い時間を必要とし得る。濃度が高いほど、収集時間は短くてよい。監視信号に基づいて収集期間の長さを制御することで、時間およびコストを節約することができる。一実施形態においては、粒子フィルタの動作を、継続的な監視に基づいて制御することができる。監視信号を、粒子収集期間をトリガするために使用することができる。例えば、監視信号の値または監視信号の変化率が所定のしきい値を超えるときに、フィルタによる粒子の収集を開始させることができる。
【００１７】
監視信号の分析は、重量測定結果の有効性および／または診断値の推定を可能にすることができる。例えば、フィルタの重量を測定することによって得られる重量測定結果は、例えばフィルタの誤った取り扱いに起因して、真の値から逸脱する可能性がある。監視信号を、例えば、重量測定結果の信頼性を確認するために使用することができる。重量測定結果の変動が監視信号の変動に相関しているかどうかを判定するために、いくつかの測定期間の後に得られた重力測定結果を、監視信号と比較することができる。
【００１８】
監視信号の分析が異常な挙動を示している場合、エアロゾル測定を含む実験を中断することができる。例えば、実質的に一定の値が予想される状況において監視信号が信号の変化を示す場合に、実験を中断することができる。例えば、信号の変化が予想される状況において監視信号が一定の信号を示す場合に、実験を中断することができる。失敗した実験に費やされる時間を、減らすことができる。監視信号に基づいて実験の進行を推定することで、時間およびコストを節約することができる。
【００１９】
以下の実施例において、いくつかの変種を、添付の図面を参照してさらに詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】エアロゾル測定システムの一部として動作するように接続された粒子測定装置を、一例として、断面図にて示している。
【図２】粒子測定装置の制御システムを、一例として示している。
【図３】電流信号および監視信号の形成を、一例として示している。
【図４ａ】粒子測定装置の粒子監視装置を、一例として、断面図にて示している。
【図４ｂ】粒子監視装置の帯電空間およびイオントラップを、一例として、三次元図にて示している。
【図４ｃ】粒子監視装置を、一例として、断面図にて示している。
【図４ｄ】図４ｃに示した粒子監視装置の断面を一例として示している。
【図４ｅ】粒子監視装置の検出器を、一例として、断面図にて示している。
【図４ｆ】図４ｃに示した粒子監視装置の側面図を、一例として示している。
【図４ｇ】図４ｃに示した粒子監視装置のためのカバーを、一例として示している。
【図５】粒子監視ユニットの電気的接続を、一例として示している。
【図６ａ】プロセスインジケータ信号に相関した電流信号を、一例として示している。
【図６ｂ】異常な挙動を示す電流信号を、一例として示している。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１を参照すると、エアロゾル測定システム１０００を、一次ガスＰＧ０のエアロゾル粒子Ｐ１を測定するように構成することができる。一次ガスＰＧ０は、エアロゾル粒子発生源ＳＲＣ１が発生させ得るエアロゾル粒子Ｐ１を運ぶことができる。発生源ＳＲＣ１は、例えば、燃焼施設または化学プラントであってよい。発生源ＳＲＣ１は、例えば、暖房ボイラ、石油バーナ、ガスバーナ、微粉炭バーナ、焼却炉、流動床ボイラ、内燃機関、ガスタービン、または精油所であってよい。一次ガスＰＧ０は、エアロゾル粒子Ｐ１を運ぶことができる。粒子Ｐ１は、例えば、固体または液体粒子であってよい。エアロゾル粒子Ｐ１のサイズは、例えば、５ｎｍ〜５０μｍの範囲であってよい。粒子Ｐ１を含む入力ガス流ＦＧ０を、入力エアロゾル流ＦＧ０と呼ぶこともできる。
【００２２】
一次ガスＰＧ０は、ガスダクトＤＵＣ１内を案内されてよく、あるいはガスダクトＤＵＣ１内に含まれてよい。ガスダクトＤＵＣ１は、例えば、燃焼施設の煙道ガスダクトであってよい。ガスダクトＤＵＣ１は、例えば、排気ガスダクトであってよい。また、一次ガスＰＧ０は、周囲ガス、とくには周囲空気であってもよい。周囲ガスは、ガスダクトＤＵＣ１によって案内されてよい。あるいは、ダクトを省略してもよく、すなわち周囲ガスを、ダクトＤＵＣ１を使用せずに直接採取してもよい。システム１０００は、一次ガスＰＧ０からエアロゾルサンプル流ＦＧ０を分離するためのサンプリングノズル６１２を備えることができる。サンプリングノズル６１２のオリフィスを、サンプリング地点ＰＯＳ０に配置することができる。エアロゾル測定システム１０００は、エアロゾルサンプル流ＦＧ０をガスダクトＤＵＣ１から測定装置５００へと案内するためのサンプルライン６１０を備えることができる。エアロゾルサンプル流ＦＧ０を、例えば、入力流ＦＧ０と呼ぶこともできる。
【００２３】
エアロゾル測定システム１０００は、一次ガスＰＧ０の粒子Ｐ１を継続的に監視するように構成されてよいエアロゾル測定装置５００を備えることができる。サンプルガス流ＦＧ０を、例えばサンプリングノズル６１２を使用することによって一次ガスＰＧ０から分離させることができる。サンプル流ＦＧ０を、サンプルライン６１０を介してエアロゾル測定装置５００へと導くことができる。流れＦＧ２は、監視装置２００へと導かれる入力流を示す。流れＦＧ２によって運ばれるエアロゾル粒子Ｐ１の濃度は、一次ガスＰＧ０中のエアロゾル粒子Ｐ２の濃度に比例し得る。流れＦＧ２を、例えばサンプル流ＦＧ０から分離させることができ、さらには／あるいは入力流ＦＧ２を、サンプル流ＦＧ０を希釈することによってサンプル流ＦＧ０から形成することができる。サンプル流ＦＧ０は、入力流ＦＧ２として監視装置２００に直接導かれてもよい。
【００２４】
粒子監視装置２００は、エアロゾル粒子Ｐ１を帯電させることによって荷電粒子Ｐ２を形成するための帯電ユニットＣＵＮＩＴ１を備えることができる。装置５００は、帯電ユニットＣＵＮＩＴ１に動作電力を供給するための電圧供給部４１０を備えることができる。監視装置２００は、荷電粒子Ｐ２によって運ばれる電荷を検出するための検出器ＤＥＴ１を備えることができる。検出器ＤＥＴ１は、単位時間当たりに検出器ＤＥＴ１によって捕捉される荷電粒子の電荷に実質的に比例し得る電流Ｉp（ｔ）をもたらすことができる。装置５００は、電流Ｉp（ｔ）を測定する電流監視ユニットＣＭＵ１を備えることができる。電流監視ユニットＣＭＵ１は、例えば、検出器ＤＥＴ１から電流監視ユニットＣＭＵ１へと導かれる電流Ｉp（ｔ）の大きさを測定するための電位計を備えることができる。電流Ｉp（ｔ）の大きさは、検出器ＤＥＴ１によって捕捉されたエアロゾル粒子の瞬時有効表面積濃度を示すことができる。電流Ｉp（ｔ）を、濃度についての情報を含む信号を運ぶと解釈することができる。電流Ｉp（ｔ）を、電流信号Ｉp（ｔ）と呼ぶこともできる。電流信号Ｉp（ｔ）を、検出器ＤＥＴ１から電流監視ユニットＣＭＵ１へと送ることができる。
【００２５】
電流監視ユニットＣＭＵ１は、検出器ＤＥＴ１から得られる電流Ｉp（ｔ）に基づいて監視信号Ｓ１（ｔ）を実質的に継続的にもたらすことができる。電流監視ユニットＣＭＵ１は、例えば、測定された電流Ｉp（ｔ）に基づくデジタル監視信号Ｓ１（ｔ）をもたらすことができる。監視装置２００は、流れＦＧ２によって運ばれるエアロゾル粒子の瞬時濃度を示す監視信号Ｓ１（ｔ）をもたらすことができる。
【００２６】
また、監視信号Ｓ１（ｔ）は、サンプル流ＦＧ０によって運ばれるエアロゾル粒子の瞬時濃度を示すことができる。さらに、監視信号Ｓ１（ｔ）は、一次ガスＰＧ０中のエアロゾル粒子の瞬時濃度を示すこともできる。流れＦＧ２によって運ばれるエアロゾル粒子の濃度は、流れＦＧ０によって運ばれるエアロゾル粒子の濃度に比例し得る。サンプリングノズル６１２の寸法および流れＦＧ０、ＦＧ２のガス流量を、流れＦＧ２によって運ばれるエアロゾル粒子Ｐ１の濃度が、一次ガスＰＧ０中のエアロゾル粒子の濃度に実質的に等しくなるように選択することができる。サンプリングノズル６１２の寸法および流れＦＧ０、ＦＧ２のガス流量を、流れＦＧ２によって運ばれるエアロゾル粒子Ｐ１のサイズ分布が、一次ガスＰＧ０中のエアロゾル粒子の濃度に実質的に等しくなるように選択することができる。
【００２７】
装置５００を、第１の測定機器であると考えることができる。エアロゾル測定システム１０００は、随意により、例えばガス分析ユニットおよび／またはフィルタユニットなど、１つ以上の追加の測定機器１００を備えることができる。フィルタユニット１００は、フィルタＦＩＬ１を備えることができる。フィルタユニット１００を、例えば重量測定法による粒子Ｐ１の質量濃度の測定のために、一次ガスＰＧ０の粒子Ｐ１を捕捉するように構成することができる。捕捉された粒子の化学組成を、化学分析によって明らかにすることができる。例えば、捕捉された粒子の構造を、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用い、あるいは透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いることによって、明らかにすることができる。分析ユニット１００を、例えば、一次ガスＰＧ０の化学組成を分析するように構成することができる。分析ユニット１００を、例えば、一次ガスＰＧ０の気体成分の濃度を分析するように構成することができる。エアロゾル測定システム１０００は、随意により、追加の測定機器１００を通ってガス流ＦＧ１を引き込むためのポンプＰＵＭＰ１を備えることができる。
【００２８】
システム１０００は、随意により、ガス流ＦＧ１および／またはガス流ＦＧ２をサンプル流ＦＧ０から分離するためのディストリビュータ３００を備えることができる。ガス流ＦＧ２を、監視装置２００へと導くことができる。流れＦＧ１を、追加の測定機器１００へと導くことができる。流れＦＧ０は、流量Ｑ0を有することができる。流れＦＧ１は、流量Ｑ1を有することができる。流れＦＧ２は、流量Ｑ2を有することができる。流量Ｑ0は、合計Ｑ1＋Ｑ2に等しくてよい。監視装置２００の検出器ＤＥＴ１は、ガス流ＦＧ２によって運ばれるエアロゾル粒子Ｐ１の濃度を示す電流Ｉp（ｔ）をもたらすことができる。監視装置２００の検出器ＤＥＴ１は、入力ガス流ＦＧ０によって運ばれるエアロゾル粒子Ｐ１の濃度を示す電流Ｉp（ｔ）をもたらすことができる。
【００２９】
エアロゾル測定装置５００は、随意により、粒子監視装置２００を通ってガス流ＦＧ２を引き込むためのポンプＰＵＭＰ２を備えることができる。エアロゾル測定装置５００は、随意により、ガス流ＦＧ２を制御するための弁２８０を備えることができる。ポンプＰＵＭＰ２を、粒子Ｐ２が検出器ＤＥＴ１によって検出される前にポンプＰＵＭＰ２がガス流ＦＧ２から粒子を除去することがないように、検出器ＤＥＴ１の下流に配置することができる。ポンプＰＵＭＰ２は、例えば、ダイアフラムポンプ、ピストンポンプ、回転ベーンポンプ、または蠕動ポンプであってよい。監視装置２００を通って導かれたガス流ＦＧ２を、例えば大気または換気ダクトへと逃がすことができる。流れＦＧ２がポンプＰＵＭＰ２によって引き出された後で、流れＦＧ２を、出口２９０から、例えば装置５００の外部の大気または換気ダクトへと排出することができる。
【００３０】
装置５００は、随意により、ガス流ＦＧ２の流量Ｑ2を制御するための弁２８０を備えることができる。弁２８０は、例えば、制御可能な電磁弁であってよい。弁２８０を、検出器ＤＥＴ１の下流に配置することができる。
装置２００を、随意により、例えば凝縮を安定化させるために、例えば加熱されたオーブン内に保つことができる。
【００３１】
エアロゾル測定装置１０００は、随意により、サンプル流ＦＧ０を希釈するための希釈システムを備えることができる。希釈比を、監視ユニット２００から得られる信号Ｓ１（ｔ）の分析に基づいて決定および／または調整することができる。希釈比を、電流信号Ｉp（ｔ）に基づいて制御してもよい。希釈比を、電流信号Ｉp（ｔ）の分析が濃度が低すぎることを示す場合に、増加させることができる。希釈比を、電流信号Ｉp（ｔ）の分析が濃度が高すぎることを示す場合に、減少させることができる。希釈比を、電流信号Ｉp（ｔ）に基づいて粒子収集期間中に調整することができる。希釈比を、電流信号Ｉp（ｔ）に基づいて、粒子収集期間の開始前に所定の値に設定してもよい。
【００３２】
エアロゾル粒子発生源ＳＲＣ１は、随意により、プロセスインジケータ信号Ｐ（ｔ）をもたらすことができる。監視信号Ｓ１（ｔ）をプロセスインジケータ信号Ｐ（ｔ）と比較して、粒子発生源ＳＲＣ１の動作パラメータの変化が監視信号Ｓ１（ｔ）の変化に対応するか否かを判断することができる。監視信号Ｓ１（ｔ）がプロセスインジケータ信号Ｐ（ｔ）に相関しているか否かを判断するために、監視信号Ｓ１（ｔ）をプロセスインジケータ信号Ｐ（ｔ）と比較することができる。プロセスインジケータ信号Ｐ（ｔ）は、例えば、燃料流量、燃焼施設への入力空気流、発生源ＳＲＣ１の動作温度、触媒コンバータの動作温度、フィルタの動作温度、プロセスの動作温度、燃料供給圧力、または添加剤の流量を示すことができる。エアロゾル粒子発生源ＳＲＣ１は、発生源ＳＲＣ１の異なる動作パラメータを示すことができる複数のプロセスインジケータ信号を同時にもたらすことができる。
【００３３】
図２が、一例として、粒子測定装置５００の制御システムを示している。装置５００は、測定データを処理し、さらには／あるいは装置５００の動作を制御するための制御ユニットＣＮＴ１を備えることができる。装置５００は、監視装置２００を通って流れＦＧ２を引き込むためのポンプＰＵＭＰ２を備えることができる。装置５００は、随意により、流れＦＧ２を制御するための弁２８０を備えることができる。
【００３４】
装置５００は、電流信号Ｉp（ｔ）をもたらすための検出器ＤＥＴ１を備えることができる。装置５００は、電流信号Ｉp（ｔ）から監視信号Ｓ１（ｔ）をもたらすための電流監視ユニットＣＭＵ１を備えることができる。装置５００は、測定データＤＡＴＡ１を記憶するためのメモリＭＥＭ１を備えることができる。データＤＡＴＡ１は、例えば、測定された信号Ｉp（ｔ）および／またはＳ１（ｔ）を含むことができる。
【００３５】
装置５００は、コンピュータプログラムＰＲＯＧ１を記憶するためのメモリＭＥＭ２を備えることができる。コンピュータプログラムＰＲＯＧ１は、少なくとも１つのデータプロセッサにおいて実行されたときに制御ユニットＣＮＴ１に装置５００の動作を制御させるように構成されたコンピュータプログラムコードを含むことができる。コンピュータプログラムＰＲＯＧ１は、少なくとも１つのデータプロセッサにおいて実行されたときに測定データＩp（ｔ）、Ｓ１（ｔ）の処理を生じさせるように構成されたコンピュータプログラムコードを含むことができる。
【００３６】
装置５００は、随意により、データを受信および／または送信するための通信ユニットＲＸＴＸ１を備えることができる。通信ユニットＲＸＴＸ１は、例えば監視信号Ｓ１（ｔ）を、例えば外部のポータブルコンピュータへと送信することができる。通信ユニットＲＸＴＸ１は、例えば監視信号Ｓ１（ｔ）を、例えばシステム１０００の制御ユニットへと送信することができる。通信ユニットＲＸＴＸ１は、例えば監視信号Ｓ１（ｔ）を、例えばインターネットサーバへと送信することができる。通信ユニットＲＸＴＸ１は、例えば、無線伝送、光ケーブル、および／または電気ケーブルを使用して、データを受信および／または送信することができる。測定を開始するための指令および／または測定を停止するための指令を、通信ユニットＲＸＴＸ１を介して制御ユニットＣＮＴ１へと通信することができる。コンピュータプログラムＰＲＯＧ１を、通信ユニットＲＸＴＸ１を介してデータを受信することによって更新することができる。コンピュータプログラムＰＲＯＧ１を、例えばインターネットサーバからデータを受信することによって更新することができる。
【００３７】
装置５００は、随意により、時間情報をもたらすためのクロックＣＬＫ１を備えることができる。監視信号Ｓ１（ｔ）を、監視信号Ｓ１（ｔ）が時間情報に関連付けて記録されるように、データＤＡＴＡ１としてメモリＭＥＭ１に記録することができる。監視信号Ｓ１（ｔ）を、時間ｔの関数Ｓ１（ｔ）としてメモリＭＥＭ１に記録することができる。データＤＡＴＡ１に、タイムスタンプを付すことができる。
【００３８】
装置５００は、随意により、ユーザに情報を提供するため、および／またはユーザからのユーザ入力を受け取るためのユーザインタフェースＵＩＦ１を備えることができる。ユーザインタフェースＵＩＦ１は、例えば、ディスプレイと１つ以上のキーとを備えることができる。ユーザインタフェースＵＩＦ１は、例えば、タッチスクリーンを備えることができる。ユーザインタフェースＵＩＦ１を、例えば、電流Ｉp（ｔ）の大きさを表示するように構成することができる。インタフェースＵＩＦ１を、電流（Ｉp（ｔ））の大きさの視覚的表示をもたらすように構成することができる。インタフェースＵＩＦ１を、例えば、電流（Ｉp（ｔ））の大きさを示す曲線を表示するように構成することができる。
【００３９】
監視装置２００は、例えば、加熱されたキャビネットの中および／または高温の燃焼施設の近くに配置され得る。さらに、インタフェースＵＩＦ１は、例えばインタフェースＵＩＦ１を人間工学的な位置および／または安全な位置に配置できるように、装置２００から離れていてもよい。ポータブルコンピュータまたはモバイルデバイス（例えば、スマートフォン）を、通信ユニットＲＸＴＸ１を介して装置５００と通信するように構成でき、このポータブルコンピュータまたはモバイルデバイスを、インタフェースＵＩＦ１として働くように構成することができる。
【００４０】
装置２００によって測定されたデータは、分散型のやり方で処理されてもよい。例えば、温度補償、バックグラウンドの補償、および／またはデータ相関分析を、別個のデータプロセッサにおいて実行することができる。データを、例えば、ポータブルコンピュータおよび／またはインターネットサーバを使用して処理することができる。
【００４１】
装置５００は、随意により、例えば以下の部分、すなわち制御ユニットＣＮＴ１、高電圧供給部４１０、電荷監視ユニットＣＭＵ１、および／またはポンプＰＵＭＰ２のうちの１つ以上のために、例えば動作用の電力を供給するための充電式バッテリＢＡＴ１を備えることができる。バッテリを使用することにより、装置５００を、装置５００の動作時に電力線に接続しておく必要がなくなる。粒子収集期間の後に、装置５００をサンプルライン６１０から切り離し、サンプルライン６１０から離れた場所に移動させることができる。バッテリを、サンプルライン６１０から離れた場所で再充電することができる。
【００４２】
装置５００は、コロナ電極ＥＬＥＣ３に動作電圧ＵCを供給するための高電圧供給部４１０を備えることができる。装置５００を、高電圧供給部４１０の動作を制御するように構成することができる。
【００４３】
装置５００は、随意により、１つ以上の加熱素子ＨＵＮＩＴ１を備えることができる。加熱素子ＨＵＮＩＴ１を、電流監視ユニットＣＭＵ１の動作温度を安定させるように構成することができる。加熱要素ＨＵＮＩＴ１を、電流監視ユニットＣＭＵ１の動作温度を実質的に一定に保つように構成することができる。
【００４４】
装置５００は、流れＦＧ２の流量を監視し、さらには／あるいは検出器ＤＥＴ１の圧力差を監視するための流量センサＳＥＮ２を備えることができる。検出器ＤＥＴ１の流れ抵抗は、動作の最中に、フィルタＤＦＩＬに捕捉された粒子ゆえに増加し得る。流れＦＧ２の流量Ｑ2は、検出器ＤＥＴ１の流れ抵抗に依存し得る。装置５００は、検出器ＤＥＴ１によって引き起こされる圧力差を監視するためのセンサＳＥＮ２を備えることができる。センサＳＥＮ２は、例えば、検出器ＤＥＴ１の下流の圧力を測定する圧力センサであってよい。センサＳＥＮ２は、例えば、検出器ＤＥＴ１をまたぐ圧力差を測定する圧力差センサであってよい。センサＳＥＮ２は、例えば、流れＦＧ２の流量Ｑ2を監視するように構成された流量センサであってよい。センサＳＥＮ２の動作は、例えば、流れＦＧ２によって引き起こされる圧力差または温度変化の監視に基づくことができる。
【００４５】
装置５００を、検出器ＤＥＴ１の流れ抵抗が所定の限界を超えるときを検出するように構成することができる。検出器ＤＥＴ１の流れ抵抗が所定の限界を超える場合には、検出器ＤＥＴ１を交換または清掃することができる。装置５００を、検出器ＤＥＴ１の流れ抵抗が所定の限界を超えたときにユーザに知らせをもたらすように構成することができる。知らせを、例えば、ユーザインタフェースＵＩＦ１を使用してもたらすことができる。
【００４６】
装置５００を、センサＳＥＮ２から得られる信号に基づいてポンプＰＵＭＰ２を制御して、流量Ｑ2を所定の範囲内に維持するように構成することができる。例えば、装置５００を、センサＳＥＮ２から得られる信号に基づいて、ポンプＰＵＭＰ２のモータの回転速度を調整するように構成することができる。
【００４７】
プロセスまたは燃焼施設の異常状況が、エアロゾル濃度の突然の増加に関連付けられる可能性がある。エアロゾル測定システム１０００の動作を、監視ユニット２００によってもたらされる監視信号Ｓ１（ｔ）に基づいて制御することができる。例えば、エアロゾル測定システム１０００を、監視信号Ｓ１（ｔ）が所定のレベルを超えたとき、または監視信号Ｓ１（ｔ）の変化率が所定のレベルを超えたときに、粒子収集フィルタユニット１００を通るガス流ＦＧ１を開始させるように構成することができる。結果として、フィルタユニット１００によって粒子サンプルを収集でき、監視信号Ｓ１（ｔ）を後の異常状況の分析のために記録することができる。装置５００を、ガス流ＦＧ１を開始および／または停止させるための制御信号を送信するように構成することができる。制御信号を、例えば、通信ユニットＲＸＴＸ１を介して送信することができる。
【００４８】
帯電ユニットＣＵＮＩＴ１を、帯電空間ＳＰＣ１を通過する流量Ｑ2が所定の限界よりも大きい場合にのみコロナ放電をオンにすべく動作するように構成することができる。帯電ユニットＣＵＮＩＴ１を、ガス流ＦＧ２のガス流量Ｑ2が所定の限界を下回ったときにコロナ放電をオフにすべく動作するように構成することができる。電圧供給部４１０を、流れＦＧ２の流量Ｑ2に基づいて制御することができる。
【００４９】
監視信号Ｓ１（ｔ）は、例えば、電流監視ユニットＣＭＵ１の動作温度の変化、コロナ電極ＥＬＥＣ３の損耗、および／または流路の汚損に起因して、ドリフトする可能性がある。装置５００を、監視信号Ｓ１（ｔ）への温度、損耗、および／または汚損の影響を少なくとも部分的に補償するように構成することができる。
【００５０】
監視装置２００の動作温度は、監視信号に影響を及ぼす可能性がある。とくに、電流監視ユニットＣＭＵ１の動作温度の変化は、監視装置２００への粒子の流れが不変のままであっても、監視信号の変化を引き起こす可能性がある。装置５００を、電流監視ユニットＣＭＵ１の動作温度を安定させるように構成することができる。装置５００を、監視装置２００の動作温度を監視するように構成することができる。装置５００は、随意により、電流監視ユニットＣＭＵ１の動作温度ＴＥＭＰ200を監視するための温度センサＳＥＮ３を備えることができる。装置５００は、電流監視ユニットＣＭＵ１を加熱するように構成された加熱要素ＨＵＮＩＴ１を備えることができる。装置５００を、例えば温度センサＳＥＮ３から得られる温度情報ＴＥＭＰ200に基づいて加熱要素ＨＵＮＩＴ１を制御するように構成することができる。
【００５１】
電圧供給部４１０は、コロナ電極ＥＬＥＣ３に電力を供給することができる。電圧供給部４１０およびコロナ放電ＤＳＲ１は、電力を熱に変換することができる。電流監視ユニットＣＭＵ１を、電圧供給部４１０の付近および／またはコロナ電極ＥＬＥＣ３の付近に配置することができる。電圧供給部４１０およびコロナ放電ＤＳＲ１の動作は、電流監視ユニットＣＭＵ１の動作温度に影響を及ぼす可能性がある。コロナ放電ＤＳＲ１は、コロナ放電ＤＳＲ１が動作している第１の動作状態と、コロナ放電ＤＳＲ１が動作していない第２の動作状態とを有することができる。電圧供給部４１０は、コロナ放電ＤＳＲ１が動作している第１のアクティブ動作状態と、コロナ放電ＤＳＲ１が動作していない第２の非アクティブ動作状態とを有することができる。装置５００は、電流監視ユニットＣＭＵ１を加熱するように構成された加熱要素ＨＵＮＩＴ１を備えることができる。装置５００を、コロナ放電の動作状態に基づいて加熱要素ＨＵＮＩＴ１を制御するように構成することができる。装置５００を、電圧供給部４１０の動作状態に基づいて加熱要素ＨＵＮＩＴ１を制御するように構成することができる。装置５００を、電圧供給部４１０の動作状態が変化するときに監視装置２００の電力消費を実質的に一定に保つべく加熱要素ＨＵＮＩＴ１を制御するように構成することができる。電圧供給部４１０は、第１の加熱電力を有することができ、コロナ放電ＤＳＲ１は、第２の加熱電力を有することができ、加熱素子ＨＵＮＩＴ１は、第３の加熱電力を有することができる。装置５００を、電圧供給部４１０の動作状態が変化するときに前記加熱電力の合計を実質的に一定に保つべく加熱要素ＨＵＮＩＴ１を制御するように構成することができる。
【００５２】
装置５００を、温度センサＳＥＮ３から得られる温度情報に基づいて監視信号に対する動作温度の影響を補償するように構成することができる。装置５００を、温度補償された監視信号Ｓ１（ｔ）をもたらすように構成することができる。装置５００は、所定の温度補償データを含むメモリを備えることができる。装置５００を、測定された動作温度についての情報を使用し、温度補償データを使用することによって、電流Ｉp（ｔ）から温度補償された監視信号Ｓ１（ｔ）をもたらすように構成することができる。
【００５３】
一実施形態においては、複数の同一の監視装置２００が製造され得る。温度補償データは、個々の監視装置２００毎に別々に決定されてよい。各々の個別の監視装置２００に、この監視装置２００に関する温度補償データを関連付けることができる。第１の監視装置２００に関する温度補償データは、第２の監視装置２００に関する温度補償データとは異なるかもしれない。第１の監視装置２００が第２の監視装置２００と交換される場合、第２の監視装置２００に関する温度補償データを、装置５００のメモリに記憶することができる。温度補償データを、例えば、第２の監視装置２００の識別コードに基づいてインターネットサーバから検索することができる。さらに、第２の監視装置２００は、第２の監視装置２００に関する所定の温度補償データを記憶するためのメモリを備えることができる。また、温度補償データを、ユーザインタフェースＵＩＦ１を使用することによって手動で装置５００のメモリへと入力することができる。
【００５４】
装置２００によってもたらされる監視信号Ｓ１（ｔ）を、例えば、バックグラウンド信号値ＳREFを使用することによって補償することができる。バックグラウンド信号値ＳREFを、例えば検出器ＤＥＴ１を通る流れＦＧ２がゼロである状況において検出器ＤＥＴ１の電流信号Ｉp（ｔ）を測定することによって、実験的に決定することができる。流れＦＧ２を、例えば弁２８０を閉じることによってゼロへと減らすことができる。流れＦＧ２の流量Ｑ2は、通常動作の最中はゼロよりも大きい。バックグラウンド信号値ＳREFを用いて、通常動作の最中に測定された電流信号Ｉp（ｔ）から、補償された監視信号Ｓ１（ｔ）を決定することができる。装置５００を、バックグラウンド信号値ＳREFを用いて、通常動作の最中に測定された電流信号Ｉp（ｔ）から補償された監視信号Ｓ１（ｔ）を決定するように構成することができる。
【００５５】
装置５００を、流れＦＧ２が実質的にゼロに等しい第１の時刻ｔREF1における電流Ｉp（ｔR1）を測定することによって、第１のバックグラウンド信号値ＳREF1を測定するように構成することができる。装置５００を、流れＦＧ２が実質的にゼロに等しい第２の時刻ｔREF2における第２の基準値ＳREF2を測定するように構成することができる。時刻ｔREF1は、例えば、粒子収集期間Ｔtotの開始前であってよく、時刻ｔREF2は、粒子収集期間Ｔtotの終了後であってよい。バックグラウンド信号値ＳREF2は、バックグラウンド信号値ＳREF1と異なる場合もある。
【００５６】
バックグラウンド信号値ＳREF1およびＳREF2を用いて、通常の動作の最中に測定された電流信号Ｉp（ｔ）から、補償された監視信号Ｓ１（ｔ）を決定することができる。
【００５７】
ΔＳREFが、信号ＳREF1、ＳREF2の間の変化を表す（すなわち、ΔＳREF＝ＳREF2−ＳREF1）。通常の動作の最中に測定された電流信号Ｉp（ｔ）の有効性を、変化ΔＳREFに基づいて評価することができる。電流信号Ｉp（ｔ）を、変化ΔＳREFが所定の限界よりも小さい場合に、有効であると判断することができる。変化ΔＳREFが所定の限界を超える場合、電流信号Ｉp（ｔ）を無効であると判断することができる。
【００５８】
装置５００を、１つ以上のバックグラウンド信号値ＳREF1、ＳREF2を使用し、さらには／あるいは温度情報を使用することによって、測定された電流信号Ｉp（ｔ）から補償された監視信号Ｓ１（ｔ）を決定するように構成することができる。
【００５９】
外部のデータ処理装置を、補償された監視信号Ｓ１（ｔ）を決定するように構成することができる。とくには、ポータブルコンピュータを、１つ以上のバックグラウンド信号値ＳREF1、ＳREF2を使用し、さらには／あるいは温度情報を使用することによって、測定された電流信号Ｉp（ｔ）から補償された監視信号Ｓ１（ｔ）を決定するように構成することができる。
【００６０】
補償された監視信号Ｓ１（ｔ）を、実質的にリアルタイムで決定することができ、あるいは粒子収集期間Ｔtotの終了後に決定することができる。電流監視ユニットＣＭＵ１は、電流Ｉp（ｔ）の瞬間的な大きさを示すことができる補助信号データＳAUX（ｔ）をもたらすことができる。補償された監視信号Ｓ１（ｔ）を、バックグラウンド信号値ＳREF1、ＳREF2に関する情報を使用することによって、補助信号データＳAUX（ｔ）から後に決定することができる。補助信号データＳAUX（ｔ）を、随意により、メモリに記録することができ、補償された監視信号Ｓ１（ｔ）を、粒子収集期間Ｔtotの終了後に補助信号データＳAUX（ｔ）から決定することができる。
【００６１】
図３が、一例として、測定信号の形成を示している。
【００６２】
図３の一番上の曲線は、一例として、入力流ＦＧ０のエアロゾル粒子の濃度Ｃp（ｔ）の時間変化を示している。Ｃp（ｔ）は、実際の質量濃度を示している。粒子測定の目的は、実際の質量濃度Ｃp（ｔ）を表す１つ以上の測定値をもたらすことであり得る。
【００６３】
図３の上から２番目の曲線は、電流Ｉp（ｔ）の時間変化を示している。電流Ｉp（ｔ）は、入力流ＦＧ０のエアロゾル粒子の有効表面積濃度に実質的に比例し得る。第１の近似に対して、有効表面積濃度の時間変化は、質量濃度Ｃp（ｔ）の時間変化の推定値をもたらすことができる。
【００６４】
また、電流Ｉp（ｔ）は、流れＦＧ２の流量Ｑ2にも依存し得る。電流Ｉp（ｔ）は、流量Ｑ2に実質的に比例し得る。
【００６５】
図３の上から３番目の曲線を参照すると、エアロゾル粒子を、フィルタＦＩＬ１によって収集することができる。フィルタＦＩＬ１を通る流れＦＧ１を、時刻ｔ1において開始させ、時刻ｔ2において停止させることができる。期間Ｔtotは、時刻ｔ1と時刻ｔ2との間の期間を示すことができる。期間Ｔtotの間にフィルタＦＩＬ１によって収集された粒子の総質量ｍtotを、測定期間Ｔtotの後にフィルタＦＩＬ１の重量を測定することによって測定することができる。総質量ｍtotは、期間Ｔtotにわたる積Ｑ1（ｔ）・Ｃp（ｔ）の積分に実質的に等しいかもしれない。期間Ｔtotの全体を表す平均濃度Ｃave,totを、総質量ｍtotを期間Ｔtotの間にフィルタＦＩＬ１を通って導かれた総ガス体積Ｖtotで除算することによって決定することができる。
【００６６】
図３の一番下の曲線は、電流Ｉp（ｔ）から決定された監視信号Ｓ１（ｔ）を示している。監視信号Ｓ１（ｔ）は、電流Ｉp（ｔ）を示すことができる。監視信号Ｓ１（ｔ）は、電流Ｉp（ｔ）に実質的に比例してよい。
【００６７】
瞬時濃度値Ｃ1（ｔ）を、測定された電流信号Ｉp（ｔ）を使用することによって平均濃度Ｃave,totから決定することができる。
【００６８】
時刻ｔkにおける瞬時濃度Ｃp（ｔk）の推定値Ｃ1（ｔk）を、測定された電流Ｉp（ｔ）を使用することによって平均濃度Ｃave,totから決定することができる。
【００６９】
【数１】
0006755049.tif 000002
【００７０】
式（１）を、補間のために使用することができ、すなわち期間Ｔtotは、時刻ｔkを含むことができる。式（１）は、瞬時電流値Ｉp（ｔk）から瞬時濃度Ｃp（ｔk）の推定値Ｃ1（ｔk）を算出するための比例定数をもたらすことができる。一実施形態においては、瞬時濃度Ｃp（ｔk）の推定値Ｃ1（ｔk）を、時刻ｔ1から時刻ｔ2までの期間Ｔtotが時刻ｔkを含まない場合にも、前記比例定数を使用することによって算出することができる。換言すると、推定値Ｃ1（ｔk）を、外挿によって算出することも可能である。
【００７１】
監視信号Ｓ１（ｔ）は、電流信号Ｉp（ｔ）に実質的に比例し得る。式（１）に現れる電流信号Ｉp（ｔ）を、監視信号Ｓ１（ｔ）で置き換えることもできる。
【００７２】
図４ａを参照すると、監視装置２００は、帯電ユニットＣＵＮＩＴ１および電荷検出器ＤＥＴ１を備えることができる。帯電ユニットＣＵＮＩＴ１は、流れＦＧ２によって運ばれる粒子Ｐ１の少なくとも一部を帯電させることによって荷電粒子Ｐ２をもたらすことができる。帯電ユニットＣＵＮＩＴ１は、流れＦＧ２の粒子Ｐ１の少なくとも一部を荷電粒子Ｐ２に変換することができる。帯電ユニットＣＵＮＩＴ１は、コロナ放電ＤＳＲ１によってイオンＪ１を発生させるためのコロナ電極ＥＬＥＣ３および対向電極ＥＬＥＣ０を備えることができる。イオンＪ１は、中性のエアロゾル粒子Ｐ１と電荷を交換することによって荷電粒子Ｐ２を形成することができる。コロナ電極ＥＬＥＣ３は、対向電極ＥＬＥＣ０と協働して働くことができる。電極ＥＬＥＣ３、ＥＬＥＣ０を、電極ＥＬＥＣ３、ＥＬＥＣ０が電圧差ＵC−Ｕ0を有するように、高電圧供給部４１０へと接続することができる。コロナ電極ＥＬＥＣ３と対向電極ＥＬＥＣ０とが、コロナ放電ＤＳＲ１を発生させる電界ＥＦ０を協働して形成することができる（図４ｃ）。電界ＥＦ０の強度は、コロナ電極ＥＬＥＣ３の近傍にコロナ放電ＤＳＲ１を形成できるように、電極ＥＬＥＣ０、ＥＬＥＣ３の間の帯電空間を通って導かれるガスの絶縁耐力を局所的に超えることができる。
【００７３】
コロナ電極ＥＬＥＣ３と対向電極ＥＬＥＣ０とが協働して、実質的に半球状の帯電空間ＳＰＣ１を定めることができる。帯電空間ＳＰＣ１を、例えば、帯電容積または帯電ゾーンと呼ぶこともできる。ガス流ＦＧ２および中性の粒子Ｐ１を、入口チャネルＣＨ１を介して帯電空間ＳＰＣ１へと導くことができる。ガス流ＦＧ２および帯電した粒子Ｐ２を、帯電空間ＳＰＣ１から出口チャネルＣＨ２を介して導くことができる。
【００７４】
対向電極ＥＬＥＣ０は、実質的に半球状であってよい。対向電極ＥＬＥＣ０は、実質的に半球状の表面部分を有してもよい。対向電極ＥＬＥＣ０は、球の中空の半分を定めるように、実質的に球状の表面を有してもよい。コロナ電極ＥＬＥＣ３は、露出した鋭い先端を有する導電性要素であってよい。コロナ電極ＥＬＥＣ３の先端を、半球状の帯電空間ＳＰＣ１の対称軸に位置させることができる。先端と電極ＥＬＥＣ０の半球状の部分の各点との間の距離は、Ｒ1に実質的に等しくてよい。粒子の帯電を、コロナ電極ＥＬＥＣ３と対向電極ＥＬＥＣ０との間の帯電空間ＳＰＣ１において行うことができる。
【００７５】
コロナ電極ＥＬＥＣ３の形状は、電極の損耗に起因して動作中に変化し得る。実質的に半球状の帯電空間ＳＰＣ１は、対称な電界をもたらすことができ、これは、動作中にコロナ電極ＥＬＥＣ３の対称形状を維持することを容易にすることができる。実質的に半球状の帯電空間ＳＰＣ１は、コロナ放電の発生に必要な電力を低減または最小化することができる。半球状の帯電空間は、例えば、粒子の帯電の程度への温度の変化の影響を低減することができる。半球状の帯電空間は、例えば、粒子の帯電の程度へのガス流量の変化の影響を低減することができる。半球状の荷電空間は、帯電空間の表面の近傍において充分なガス速度をもたらして、これらの表面への粒子の付着を最小限にすることを助けることができる。粒子は、さまざまな経路に沿って帯電空間ＳＰＣ１を通過することができる。第１の経路は、コロナ電極ＥＬＥＣ３に近接し得る。第２の経路は、対向電極ＥＬＥＣ０に近接し得る。コロナ電極ＥＬＥＣ３の近くのイオンＪ１の密度は、対向電極ＥＬＥＣ０の近くのイオンＪ１の密度よりも高くなり得る。半球状の形状は、帯電空間ＳＰＣ１における粒子の滞留時間を短くすることができる。半球状の形状は、高速な応答時間をもたらすことを容易にすることができる。
【００７６】
第１の経路に沿って移動する粒子は、帯電空間ＳＰＣ１における滞留時間が短くなり得るが、より高いイオン密度に曝され得る。第２の経路に沿って移動する粒子は、第２のより長い帯電空間ＳＰＣ１における滞留時間を有し得るが、より低いイオン密度に曝され得る。したがって、半球状の形状は、荷電粒子Ｐ２の最終的な帯電の程度への異なる経路の影響を、低減することができる。
【００７７】
対向電極ＥＬＥＣ０は、帯電空間ＳＰＣ１を通過するガス流を定めるために、ガスに対して実質的に非透過性であってよい。対向電極ＥＬＥＣ０は、ガス流ＦＧ２の実質的にすべての粒子がチャネルＣＨ１からチャネルＣＨ２へと帯電空間ＳＰＣ１を通過することを保証するために、ガス流ＦＧ２のガスに対して実質的に非透過性であってよい。出口チャネルＣＨ２は、例えば、入口チャネルＣＨ１に実質的に平行であってよい。
【００７８】
対向電極ＥＬＥＣ０は、内径Ｒ1を有することができる。対向電極ＥＬＥＣ０の実質的に半球状の部分は、流れＦＧ２を入口チャネルＣＨ１から帯電空間ＳＰＣ１へと導くための開口部ＡＰＥ１を備えることができる。実質的に半球状の対向電極ＥＬＥＣ０は、流れＦＧ２を入口チャネルＣＨ１から帯電空間ＳＰＣ１へと導くための開口部ＡＰＥ１を定めることができる。流れＦＧ２は、入口チャネルＣＨ１から対向電極ＥＬＥＣ０の開口部ＡＰＥ１を介して帯電空間ＳＰＣ１へと通過することができる。寸法ｈ1は、開口部ＡＰＥ１と半球形の帯電空間ＳＰＣ１の境界の平面部分との間の距離を表すことができる。距離ｈ1は、例えば、帯電空間ＳＰＣ１を通過する粒子の直線的な移動経路を防止するために、内径Ｒ1の０．３倍よりも大きくてよい。
【００７９】
コロナ電極ＥＬＥＣ３は、実質的に尖った先端を有することができる。先端の曲率半径は、例えば、０．２ｍｍより小さくてよい。コロナ電極ＥＬＥＣ３の先端と対向電極ＥＬＥＣ０との間の距離は、Ｒ1に実質的に等しくてよい。
【００８０】
監視ユニット２００は、流れＦＧ２からイオンＪ１を除去するためのイオントラップＪＴＲＡＰ１を備えることができる。ガス流ＦＧ２、荷電粒子Ｐ２、およびイオンＪ１を、帯電空間ＳＰＣ１からイオントラップＪＴＲＡＰ１へと導くことができる。イオントラップＪＴＲＡＰ１は、帯電空間ＳＰＣ１と検出器ＤＥＴ１との間に位置することができる。ガス流ＦＧ２および荷電粒子Ｐ２を、イオントラップＪＴＲＡＰ１から検出器ＤＥＴ１へと導くことができる。イオントラップＪＴＲＡＰ１を、帯電ユニットＣＵＮＩＴ１の下流かつ検出器ＤＥＴ１の上流に配置することができる。イオントラップＪＴＲＡＰ１は、検出器ＤＥＴ１に導かれる流れＦＧ２からイオンＪ１の少なくとも一部を除去することができる。イオントラップＪＴＲＡＰ１を使用することにより、電流Ｉp（ｔ）を安定させることができる。イオントラップＪＴＲＡＰ１は、第１の偏向電極ＥＬＥＣ１および第２の偏向電極ＥＬＥＣ２を備えることができる。偏向電極ＥＬＥＣ１、ＥＬＥＣ２が協働して、イオンＪ１の少なくとも一部をガス流ＦＧ２から離れるようにそらす電界を形成することができる。ｄTRAPは、電極ＥＬＥＣ１、ＥＬＥＣ２の間の距離を表すことができる。ＬTRAPは、イオントラップＪＴＲＡＰ１の長さを表すことができる。電界は、電極ＥＬＥＣ１、ＥＬＥＣ２を通過するガス流ＦＧ２の方向に対して実質的に横方向であってよい。イオントラップは、例えば、実質的に平行な１対の電極ＥＬＥＣ１、ＥＬＥＣ２を備えることができる。
【００８１】
電極ＥＬＥＣ３、ＥＬＥＣ０の間の半径方向の距離Ｒ1は、例えば、１ｍｍ〜５０ｍｍの範囲、好都合には２ｍｍ〜２０ｍｍの範囲、好ましくは３ｍｍ〜１０ｍｍの範囲であってよい。小さな距離Ｒ1を使用することにより、粒子Ｐ２のより効果的な帯電をもたらすことができる。小さな距離Ｒ1を使用するとき、電極ＥＬＥＣ３、ＥＬＥＣ０の間に印加される電圧差ＵC−Ｕ0を減らすことができる。しかしながら、距離Ｒ1がきわめて小さい場合、帯電空間ＳＰＣ１が粒子Ｐ２によって目詰まりしたり、あるいは短絡する可能性がある。
【００８２】
偏向電極ＥＬＥＣ１、ＥＬＥＣ２の間の距離ｄTRAPは、例えば、０．１ｍｍ〜２ｍｍの範囲、好都合には０．２ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲、好ましくは０．３ｍｍ〜０．８ｍｍの範囲であってよい。距離ｄTRAPは、例えば、半径Ｒ1の２０％よりも小さくてよい。小さい距離ｄTRAPを使用する場合、偏向電極ＥＬＥＣ１、ＥＬＥＣ２の間に印加される電圧差Ｕ2−Ｕ1を小さくすることができる。しかしながら、距離ｄTRAPがきわめて小さい場合、チャネルＣＨ２が粒子Ｐ２によって目詰まりしたり、あるいは短絡する可能性がある。長さＬTRAPは、例えば、２ｍｍ〜５０ｍｍの範囲であってよい。
【００８３】
偏向電極ＥＬＥＣ１、ＥＬＥＣ２は、例えば、実質的に平坦であってよい。偏向電極ＥＬＥＣ１、ＥＬＥＣ２が協働して、流路ＣＨ２を定めることができる。流路ＣＨ２は、帯電空間ＳＰＣ１からガス流ＦＧ２、荷電粒子Ｐ２、およびイオンＪ１を受け取ることができる。流路ＣＨ２の入口は、帯電空間ＳＰＣ１に近接して位置することができる。流路ＣＨ２の入口は、半球状の帯電空間ＳＰＣ１の平面部分に近接して位置することができる。電極ＥＬＥＣ２とコロナ電極ＥＬＥＣ３との間の距離は、例えば、半径Ｒ1の１．２倍よりも小さくてよい。
【００８４】
ガス流ＦＧ２および荷電粒子Ｐ２を、チャネルＣＨ３によってイオントラップＪＴＲＡＰから粒子検出器ＤＥＴ１へと導くことができる。粒子検出器ＤＥＴ１は、単位時間当たりに粒子検出器ＤＥＴ１によって捕捉された電荷に実質的に等しくてよい電流信号Ｉp（ｔ）をもたらすことができる。
【００８５】
対向電極ＥＬＥＣ０および／または偏向電極ＥＬＥＣ１は、同じ電位であってよい。対向電極ＥＬＥＣ０および／または偏向電極ＥＬＥＣ１は、接地電位Ｕ0であってよい。偏向電極ＥＬＥＣ１を、対向電極ＥＬＥＣ０に電気的に接続してもよい。対向電極ＥＬＥＣ０および／または偏向電極ＥＬＥＣ１を、本体ＢＬＣ０の表面に実装してもよい。対向電極ＥＬＥＣ０および／または偏向電極ＥＬＥＣ１を、導電体ＢＬＣ０の表面に実装してもよい。対向電極ＥＬＥＣ０および／または偏向電極ＥＬＥＣ１を、例えば、単一の金属ブロックから機械加工によって形成することができる。対向電極ＥＬＥＣ０、偏向電極ＥＬＥＣ１、入口チャネルＣＨ１、および出口チャネルＣＨ２を、単一の金属ブロックから機械加工によって形成してもよい。これは、きわめて頑丈かつ安定した構造をもたらすことができる。対向電極ＥＬＥＣ０および／または偏向電極ＥＬＥ３は、例えば、成型または３Ｄ印刷によって形成することも可能である。対向電極ＥＬＥＣ０および／または偏向電極ＥＬＥ３を、例えば、電気絶縁材料に導電性材料を付着させることによって形成することができる。
【００８６】
コロナ電極ＥＬＥＣ３および／または偏向電極ＥＬＥＣ２を、支持要素ＣＶＲ１によって支持することができる。支持要素ＣＶＲ１は、電気絶縁性であってよい。支持要素ＣＶＲ１を、例えば、帯電空間ＳＰＣ１のカバーと呼ぶこともできる。電極ＥＬＥＣ０および／またはＥＬＥＣ１を、接触面Ｎ１に電気的に接続することができる。コロナ電極ＥＬＥＣ３を、接触要素Ｎ３に電気的に接続することができる。偏向電極ＥＬＥＣ２を、接触要素Ｎ２に電気的に接続することができる。電極ＥＬＥＣ２、ＥＬＥＣ３は、カバーＣＶＲ１の第１の面にあってよく、要素Ｎ２、Ｎ３は、カバーＣＶＲ１の第２の面にあってよい。要素Ｎ２、Ｎ３は、カバーＣＶＲ１を通って第１の面から第２の面へと延びることもできる。要素Ｎ３、Ｎ２は、例えば、金属製のスタブであってよい。電気絶縁カバーＣＶＲ１の平坦な表面は、帯電空間ＳＰＣ１の半球状の形態を部分的に定めることができる。カバーＣＶＲ１は、帯電空間ＳＰＣ１を部分的に定めることができる実質的に平坦な表面を有することができる。カバーＣＶＲ１の実質的に平坦な表面は、半球形状の帯電空間ＳＰＣ１を部分的に定めることができる。
【００８７】
カバーＣＶＲ１は、偏向電極ＥＬＥＣ２を支持することもできる。カバーＣＶＲ１の平坦な表面が、偏向電極ＥＬＥＣ２を支持することができる。偏向電極ＥＬＥＣ２は、帯電空間ＳＰＣ１の平面部に実質的に平行であってよい。電極ＥＬＥＣ２を、例えば、カバーＣＶＲ１の表面に導電性材料を付着させることによって実現でき、あるいはカバーＣＶＲ１の表面に導電性のホイルを取り付けることによって実現できる。
【００８８】
偏向電極ＥＬＥＣ２の平坦な表面は、流路ＣＨ２を部分的に定めることができる。カバーＣＶＲ１は、本体ＢＬＣ０とともに耐圧シールを形成することができる。カバーＣＶＲ１は、コロナ電極ＥＬＥＣ３を導電体ＢＬＣ０から電気的に絶縁することができる。カバーＣＶＲ１は、偏向電極ＥＬＥＣ２を導電体ＢＬＣ０から電気的に絶縁することができる。
【００８９】
平坦な電極ＥＬＥＣ１、ＥＬＥＣ２を使用することにより、単純かつ頑丈な構造を提供することができる。一実施形態においては、イオントラップＪＴＲＡＰを、例えば１対の同心電極を使用するなど、非平坦な電極ＥＬＥＣ１、ＥＬＥＣ２を使用することによって実現することも可能である。電極ＥＬＥＣ１、ＥＬＥＣ２は、例えば、同心円筒電極であってよい。
【００９０】
ＳＸ、ＳＹ、およびＳＺは、直交する方向を示している。
【００９１】
図４ｂは、半球状の帯電空間ＳＰＣ１およびイオントラップＪＴＲＡＰ１を三次元図にて示している。
【００９２】
図４ｃおよび図４ｅを参照すると、粒子検出器ＤＥＴ１は、ファラデーケージＦＡＲＡ１によって囲まれた粒子フィルタＤＦＩＬを備えることができる。ファラデーケージＦＡＲＡ１を、１つ以上の電気絶縁体２５２ａ、２５２ｂによって支持することができる。電気絶縁体２５２ａ、２５２ｂは、ファラデーケージＦＡＲＡ１を周囲の導電性の構造物から電気的に絶縁することができる。とくに、電気絶縁体２５２ａ、２５２ｂは、ファラデーケージＦＡＲＡ１を導電体ＢＬＣ０から電気的に絶縁することができる。１つ以上の電気絶縁体２５２ａ、２５２ｂは、検出器ＤＥＴ１とイオントラップＪＴＲＡＰ１の出口チャネルＣＨ３との間の耐圧シールを形成することができる。検出器ＤＥＴ１は、随意により、導電性シェル２５３を備えることができる。導電性シェル２５３は、ファラデーケージＦＡＲＡ１の一部を形成することができる。粒子フィルタＤＦＩＬは、電気絶縁性であっても、導電性であってもよい。粒子Ｐ２を、粒子フィルタＤＦＩＬによって捕捉することができる。
【００９３】
粒子監視装置５００は、電極ＥＬＥＣ０、ＥＬＥＣ１、ＥＬＥＣ２、ＥＬＥＣ３、および検出器ＤＥＴ１との電気的接続を形成するための１つ以上の接続要素ＰＩＮ１、ＰＩＮ２、ＰＩＮ３、ＰＩＮ４を備えることができる。要素ＰＩＮ１は、電極ＥＬＥＣ０およびＥＬＥＣ１との電気的接触を形成することができる。要素ＰＩＮ２は、電極ＥＬＥＣ２との電気的接触を形成することができる。要素ＰＩＮ３は、コロナ電極ＥＬＥＣ３との電気的接触を形成することができる。要素ＰＩＮ４は、検出器ＤＥＴ１のファラデーケージＦＡＲＡ１との電気的接触を形成することができる。要素ＰＩＮ１を、接触要素Ｎ１に接触するように構成することができる。本体ＢＬＣ０の表面の一部が、接触要素Ｎ１として機能してもよい。要素ＰＩＮ２を、接触要素Ｎ２に接触するように構成することができる。要素ＰＩＮ３を、接触要素Ｎ３に接触するように構成することができる。接続要素ＰＩＮ４を、検出器ＤＥＴ１に接触するように構成することができる。接続要素ＰＩＮ２、ＰＩＮ３、ＰＩＮ４は、例えば、ばねで付勢された導電ピンであってよい。
【００９４】
図４ｄが、図３ａに示した線Ａ−Ａに沿った粒子監視装置２００の断面を示している。ＰＯＳ３は、コロナ電極ＥＬＥＣ３の位置を示している。ＰＯＳ２は、接触要素Ｎ２の位置を示している。ＰＯＳ４は、接続要素ＰＩＮ４の位置を示している。Ｂ＿ＣＨ２は、流路ＣＨ２の位置を示している。Ｂ＿ＥＬＥＣ２は、偏向電極ＥＬＥＣ２の位置を示している。
【００９５】
図５ｅは、装置２００から分離されたときの検出器ＤＥＴ１を示している。検出器ＤＥＴ１は、例えば、荷電粒子Ｐ２を捕捉するための粒子フィルタＤＦＩＬを備えることができる。フィルタＤＦＩＬは、導電性または電気絶縁性であってよい。フィルタＤＦＩＬを、ファラデーケージＦＡＲＡ１によって囲むことができ、あるいはフィルタＤＦＩＬの導電性の外側層が、ファラデーケージＦＡＲＡ１として動作してもよい。導電性のフィルタＤＦＩＬは、例えば、焼結された導電性粒子または導電性繊維を含むことができる。ファラデーケージＦＡＲＡ１および／または導電性フィルタＤＦＩＬを、電流監視ユニットＣＭＵ１に電気的に接続することができる。ファラデーケージＦＡＲＡ１の内側のフィルタＤＦＩＬによって捕捉される荷電粒子Ｐ２がファラデーケージＦＡＲＡ１に触れない状況においても、ファラデーケージＦＡＲＡ１および電流監視ユニットＣＭＵ１を使用することによって、荷電粒子Ｐ２によって運ばれる電荷を検出することができる。
【００９６】
フィルタＤＦＩＬは、粒子が検出器ＤＥＴ１から再びガス流へと放出されることがないように、粒子を不可逆的に集めることができる。検出器ＤＥＴ１は、例えば集められた粒子の質量のうち測定期間の間に検出器ＤＥＴ１から再びガス流へと放出されるものが１０％未満であるように、測定期間において粒子を集めることができる。検出器ＤＥＴ１によって集められた粒子が、最終的に検出器ＤＥＴ１を汚し、さらには／あるいは妨害する可能性がある。必要であれば、検出器ＤＥＴ１を清掃でき、あるいは清浄な検出器と交換することができる。
【００９７】
図４ｆは、粒子監視装置２００の側面図を示している。偏向電極ＥＬＥＣ２を、カバーＣＶＲ１の内面に配置することができる。偏向電圧Ｕ2を、接触要素Ｎ２を用いて電極ＥＬＥＣ２に結合させることができる。
【００９８】
監視装置２００は、寿命が限られているかもしれない。監視装置２００の動作寿命は、例えば、汚損、検出器ＤＥＴ１によって捕捉された粒子、および／またはコロナ電極ＥＬＥＣ３の損耗に起因して、限定的である可能性がある。監視装置２００を、装置５００の交換可能な一部分とすることができる。監視装置２００を、監視装置２００の容易な交換を可能にするために、例えばフレームへと取り外し可能に取り付けることができる。
【００９９】
装置５００は、随意により、接続要素ＰＩＮ１、ＰＩＮ２、ＰＩＮ３、ＰＩＮ４（図５を参照）のための支持も提供することができるフレーム４０１を備えることができる。監視装置２００を、電極ＥＬＥＣ２、ＥＬＥＣ３と接続要素ＰＩＮ２、ＰＩＮ３との間に電気的接続が形成されるようにフレーム４０１に取り付けることができる。しかしながら、要素Ｎ２とＰＩＮ２との間の接続が不良となる場合があり得る。粒子監視装置２００は、随意により、装置２００がフレーム４０１に適切に取り付けられているかどうかを確認するための補助接触要素Ｎ２ｂを備えることができる。接触要素Ｎ２ｂは、例えば、要素Ｎ２または本体ＢＬＣ０に恒久的に接続されてよい。
【０１００】
図４ｇは、カバーＣＲＶ１の外側を示している。偏向電極ＥＬＥＣ２は、電極ＥＬＥＣ２の形状が半球状の帯電空間ＳＰＣ１の形状に一致できるように、湾曲した縁部を有することができる。電極ＥＬＥＣ２の縁部の曲率半径は、半径Ｒ1に実質的に等しくてよい。電極ＥＬＥＣ２の縁部の曲率半径は、例えば、半径Ｒ1の０．９〜１．１倍の範囲内にあってよい。湾曲した縁部は、イオントラップＪＴＲＡＰ１の効率を改善でき、イオントラップＪＴＲＡＰ１の動作を安定化でき、さらには／あるいは粒子監視装置２００の外寸の縮小を助けることができる。あるいは、偏向電極ＥＬＥＣ２は、直線的な入口縁部（例えば、図４ｂを参照）を有してもよい。
【０１０１】
図６を参照すると、粒子監視装置２００を、第１の電圧供給部４１０、第２の電圧供給部４２０、および電流監視ユニットＣＭＵ１に電気的に接続することができる。第１の電圧供給部４１０は、コロナ放電を発生させるためにコロナ電極ＥＬＥＣ３へと印加することができる電圧ＵCをもたらすことができる。第１の電圧供給部４１０は、電気的接地ＧＮＤに対する電圧ＵCをもたらすことができる。電気的接地ＧＮＤは、電圧Ｕ0を有することができる。対向電極ＥＬＥＣ０を、電気的接地ＧＮＤに接続することができる。本体ＢＬＣ０を、電気的接地ＧＮＤに接続することができる。本体ＢＬＣ０を、例えば接続要素ＰＩＮ１によって電気的接地ＧＮＤに接続することができる。
【０１０２】
第２の電圧供給部４２０は、第１の偏向電極ＥＬＥＣ１に印加することができる電圧Ｕ1をもたらすことができる。第２の電圧供給部４２０は、第２の偏向電極ＥＬＥＣ２に印加することができる電圧Ｕ2をさらにもたらすことができる。電圧Ｕ1は、接地電圧Ｕ0に等しくてよい。第１の偏向電極ＥＬＥＣ１を、例えば導電体ＢＬＣ０を介して電気的接地ＧＮＤに接続することができる。
【０１０３】
電荷検出器ＤＥＴ１は、単位時間当たりに検出器ＤＥＴ１によって捕捉される荷電粒子の電荷に比例する電流Ｉp（ｔ）をもたらすことができる。検出器ＤＥＴ１は、流れＦＧ２の荷電粒子Ｐ２を集めることができる。電流Ｉp（ｔ）の瞬間的な大きさを、電流監視ユニットＣＭＵ１によって測定することができる。電流監視ユニットＣＭＵ１は、電流Ｉp（ｔ）を示す監視信号Ｓ１（ｔ）をもたらすことができる。電流監視ユニットＣＭＵ１は、電流Ｉp（ｔ）から監視信号Ｓ１（ｔ）をもたらすことができる。監視信号Ｓ１（ｔ）は、電流Ｉp（ｔ）に実質的に比例してよい。監視信号Ｓ１（ｔ）は、例えば、デジタル信号またはアナログ信号であってよい。監視信号Ｓ１（ｔ）は、監視装置２００へと導かれる粒子Ｐ１の瞬時濃度を示すことができる。電流監視ユニットＣＭＵ１は、例えば、電流Ｉp（ｔ）を測定するための電位計を備えることができる。電流監視ユニットＣＭＵ１を、検出器ＤＥＴ１から監視装置２００の電気的接地ＧＮＤへと導かれる電流Ｉp（ｔ）を測定するように構成することができる。検出器ＤＥＴ１を、検出器ＤＥＴ１から電流監視ユニットＣＭＵ１を経由して電気的接地ＧＮＤへと導かれる電流Ｉp（ｔ）を電流監視ユニットＣＭＵ１によって測定することができるように、監視装置２００の電気的接地ＧＮＤから電気的に絶縁することができる。
【０１０４】
検出器ＤＥＴ１のファラデーケージＦＡＲＡ１は、電圧ＵDET1を有することができる。電気的接地ＧＮＤは、電圧Ｕ0を有することができる。電流監視ユニットＣＭＵ１を、検出器ＤＥＴ１の電圧ＵDET1を電気的接地ＧＮＤの電圧Ｕ0の近くに保つように構成することができる。検出器ＤＥＴ１の電圧ＵDET1を、電流Ｉp（ｔ）の監視の間、電気的接地ＧＮＤの電圧Ｕ0の近くに保つことができる。検出器ＤＥＴ１の電圧ＵDET1と電気的接地の電圧Ｕ0との間の差（ＵDET1−Ｕ0）の絶対値は、例えば、１０Ｖよりも小さくてよい。
【０１０５】
イオントラップＪＴＲＡＰ１は、２つ以上の偏向電極ＥＬＥＣ１、ＥＬＥＣ２を備えることができる。第１の電極ＥＬＥＣ１は、第１の電圧Ｕ1を有することができ、第２の電極ＥＬＥＣ２は、第２の異なる電圧Ｕ2を有することができる。電極ＥＬＥＣ１、ＥＬＥＣ２を、電界ＥＦ１を生成するために電圧差Ｕ1−Ｕ2に組み合わせることができる。電界ＥＦ１の大きさおよび／または電極ＥＬＥＣ１、ＥＬＥＣ２の空間を通過するガス流の速度を、荷電粒子Ｐ２のうちの（第１の）適切な割合がイオントラップＪＴＲＡＰ１を通過できるように、かつイオンＪ１のうちの（第２の）適切な割合を流れＦＧ２からそらすことができるように、選択することができる。したがって、荷電粒子Ｐ２の大部分は、検出器ＤＥＴ１へとイオントラップＪＴＲＡＰ１を通過することができる。イオントラップを通過できる粒子の下方のカットオフサイズを、電圧差Ｕ1−Ｕ2を選択することによって選択することができる。電圧Ｕ1および／または電圧Ｕ2を、電圧供給部４２０によって生成することができる。
【０１０６】
電圧ＵCを、例えば接続要素ＰＩＮ３を介して接触要素Ｎ３に接続することができる。電圧Ｕ2を、例えば接続要素ＰＩＮ２を介して偏向電極ＥＬＥＣ２に接続することができる。電流信号Ｉp（ｔ）を、例えば接続要素ＰＩＮ４を介して電流監視ユニットＣＭＵ１に結合させることができる。接続要素ＰＩＮ４を、例えば、検出器ＤＥＴ１の導電性シェル２５３の側面に触れるように構成することができる。測定装置５００は、例えば、監視装置２００を測定装置のフレーム４０１に固定するためのラッチ機構を備えることができる。監視装置２００を、要素ＰＩＮ１とＮ１との間の解除可能な接続を形成し、要素ＰＩＮ２とＮ２との間の解除可能な接続を形成し、要素ＰＩＮ３とＮ３との間の解除可能な接続を形成し、さらには／あるいは要素ＰＩＮ４と検出器ＤＥＴ１との間の解除可能な接続を形成するように、フレーム４０１に固定することができる。装置２００を、ラッチ機構を開き、監視装置２００をフレーム４０１から遠ざかるように移動させることによって、要素ＰＩＮ１、ＰＩＮ２、ＰＩＮ３、ＰＩＮ４から切り離すことができる。フレーム４０１は、要素ＰＩＮ１、ＰＩＮ２、ＰＩＮ３、および／またはＰＩＮ４のための支持を提供することができる。
【０１０７】
測定装置は、随意により、監視装置２００がフレーム４０１に適切に取り付けられているかどうかを確認するための近接感知ユニット４３０を備えることができる。測定装置は、随意により、要素ＰＩＮ２と要素Ｎ２との間の電気的接続の電気抵抗が所定の限界よりも低いかどうかを確認するための近接感知ユニット４３０を備えることができる。例えば、装置５００を、装置２００がフレーム４０１に適切に取り付けられていないときに高電圧供給部４１０の動作を防止するように構成することができる。
【０１０８】
監視装置２００は、監視装置２００の接触要素Ｎ２と接続要素ＰＩＮ２との間に形成された接続の電気抵抗を測定するための１つ以上の補助接触要素Ｎ２ｂを備えることができる。近接感知ユニット４３０を、例えば接続要素ＰＩＮ２ｂの電圧に基づいて監視装置２００の近接を検出するように構成することができる。近接感知ユニット４３０は、例えば、接触要素ＰＩＮ２ｂの電圧ＵTESTを測定することができる。接触要素ＰＩＮ２ｂを、接触要素Ｎ２ｂに接触するように構成することができる。接触要素Ｎ２ｂは、要素Ｎ２に電気的に接続されてよい。電圧ＵTESTが電圧Ｕ2に等しい場合、これは、要素ＰＩＮ２が接触要素Ｎ２に適切に接続されていることを示すことができる。電圧ＵTESTが電圧Ｕ2と異なる場合、これは、要素ＰＩＮ２が接触要素Ｎ２に適切に接続されていないことを示すことができる。
【０１０９】
装置２００は、電圧供給部（４２０）と電極（ＥＬＥＣ２）との間の電気的接触を形成するための接触要素（Ｎ２）を備えることができ、装置２００は、前記電圧供給部と前記電極との間に適切な電気的接続が形成されているかどうかを確認するための補助接触要素（Ｎ２ｂ）をさらに備えることができる。
【０１１０】
この方法は、
・監視装置２００をフレーム４０１から遠ざかるように移動させるステップと、
・監視装置２００をフレーム４０１に再び取り付けるステップと、
・装置２００の電圧供給部と電極との間に適切な電気的接続が形成されているか否かを確認するために補助接続要素ＰＩＮ２ｂの電圧を監視するステップと
を含むことができる。
【０１１１】
装置２００は、随意により、コロナ放電ＤＳＲ１が動作していないときに装置２００を加熱するための加熱要素ＨＵＮＩＴ１を備えることができる。
【０１１２】
装置２００は、粒子を含まないガス流ＦＧ２を検出器ＤＥＴ１からポンプＰＵＭＰ２へと導くためのチャネルＣＨ４を備えることができる。ポンプＰＵＭＰ２を、例えばコネクタＣＯＮ４によってチャネルＣＨ４へと接続することができる。
【０１１３】
装置５００を、追加の測定機器１００を用いて得られた測定結果の有効性を確認するために使用することができる。例えば、装置５００を、フィルタＦＩＬ１を用いて得られた重量測定結果の有効性を確認するために使用することができる。重量測定結果は、重量測定によって得られた総質量ｍtotおよび／または平均濃度Ｃave,totを意味することができる。総質量ｍtotを、粒子収集期間Ｔtotの後にフィルタＦＩＬ１の重量を測定することによって決定することができる。次いで、平均濃度Ｃave,totを、総質量ｍtotから算出することができる。監視装置２００を、測定された粒子の総質量ｍtotの有効性を確認するために使用することができる。有効性の確認により、測定された粒子の総質量が無効であることが示された場合、特定の動作条件にて実行される測定を、再度実行することができる。
【０１１４】
フィルタＦＩＬ１の手動または自動での取り扱いにより、さまざまな種類の測定誤差が生じる可能性がある。測定されたフィルタＦＩＬ１の重量の変化が、例えばフィルタＦＩＬ１によって実際に収集された粒子の質量よりも小さくなり、あるいは大きくなる可能性がある。重量測定結果の有効性を確認することにより、１つ以上の重量測定結果から決定される出力結果の信頼性および／または精度を改善することができる。出力結果を、例えば２つ以上の有効な重量測定結果を平均することによって得ることができる。出力結果を、無効な測定結果が出力結果に寄与することがないよう、無効な重量測定結果を排除することによって１つ以上の重量測定結果から決定することができる。とくに、出力結果を、無効な測定結果が出力結果に寄与することがないよう、１つ以上の無効な測定結果を排除することによって２つ以上の重量測定結果から決定することができる。
【０１１５】
粒子排出の実験は、エアロゾル粒子発生源ＳＲＣ１を数時間にわたって試験手順に従って運転することを含むことができる。粒子発生源ＳＲＣ１は、例えば、燃焼施設またはエンジンであってよい。粒子排出の実験の実行は、高価につく可能性がある。実験の最中に、監視信号Ｓ１（ｔ）の分析により、実験によってもたらされる重量測定結果が無効である可能性が高いことが示される場合、粒子排出の実験を中断することができる。１つ以上の追加の実験を、少なくとも１つの追加の実験が有効な重量測定結果をもたらすまで実行することができる。
【０１１６】
この方法は、
・第１の測定期間（Ｔtot,1）の間、サンプリング点（ＰＯＳ０）からフィルタ（ＦＩＬ１）へと粒子（Ｐ１）を収集するステップと、
・第１の測定期間（Ｔtot,1）の後にフィルタ（ＦＩＬ１）の重量を測定することによって、第１の重量測定結果（ｍtot,1）を得るステップと、
・第１の測定期間（Ｔtot,1）の間、電流信号Ｉp（ｔ）を測定するステップと、
・第１の測定期間（Ｔtot,1）の間に測定された電流信号Ｉp（ｔ）を分析することによって、第１の重量測定結果（ｍtot,1）を有効または無効として分類するステップと
を含むことができる。
【０１１７】
電流信号Ｉp（ｔ）の分析は、例えば、第１の期間（Ｔtot,1）において測定された電流信号Ｉp（ｔ）の平均または積分が、第１の重量測定結果（ｍtot,1）に対応するか否かを判定することを含むことができる。
【０１１８】
第１の実験は、第１の測定期間Ｔtot,1の間、粒子を第１のフィルタＦＩＬ１に収集することを含むことができる。第２の実験は、第２の重量測定結果ｍtot,2を得るために、第２の測定時間Ｔtot,2の間、粒子を第２のフィルタＦＩＬ２に収集することを含むことができる。第１の積分ＳＵＭ１を、第１の測定期間Ｔtot,1にわたって電流Ｉp（ｔ）を積分することによって得ることができる。第２の積分ＳＵＭ２を、第２の測定時間Ｔtot,2にわたって電流Ｉp（ｔ）を積分することによって得ることができる。この方法は、比ＳＵＭ１／ＳＵＭ２が比ｍtot,1／ｍtot,2に対応するか否かを確認することを、含むことができる。第１の結果ｍtot,1および／または第２の結果ｍtot,2を、例えば次の条件が満たされない場合に、無効であると判定することができる。
【０１１９】
【数２】
0006755049.tif 000003
【０１２０】
装置５００を、粒子発生源ＳＲＣ１からの粒子の排出を測定するために使用することができる。粒子発生源ＳＲＣ１を、第１の試験手順に従って動作させることができる。第１の試験手順は、例えば、施設の制御信号（例えば、燃料供給速度または運転温度）を所定のシーケンスに従って調整することを含むことができる。この方法は、発生源ＳＲＣ１の動作パラメータを示すプロセスインジケータ信号Ｐ（ｔ）を得ることを含むことができる。発生源ＳＲＣ１の動作パラメータは、例えば、燃料供給速度、空気流量、または出力であってよい。電流信号Ｉp（ｔ）の分析は、監視信号Ｓ１（ｔ）をプロセスインジケータ信号Ｐ（ｔ）と比較することを含むことができる。プロセスインジケータ信号Ｐ（ｔ）は、粒子発生源ＳＲＣの動作パラメータを示すことができる。例えば、プロセスインジケータ信号Ｐ（ｔ）は、例えば、燃料流量、入力空気流量、動作温度、触媒コンバータの動作温度、煙道ガスフィルタの動作温度、プロセスの動作温度、アクセルペダルの設定、燃料供給圧力、または添加剤の流量を示すことができる。
【０１２１】
エアロゾル粒子発生源ＳＲＣ１の動作パラメータの変化が監視信号Ｓ１（ｔ）の変化に対応しているか否かを判定するために、監視信号Ｓ１（ｔ）をプロセスインジケータ信号Ｐ（ｔ）と比較することができる。発生源ＳＲＣ１の動作パラメータの変化が監視信号Ｓ１（ｔ）の変化に時間的に一致しているか否かを判定するために、監視信号Ｓ１（ｔ）をプロセスインジケータ信号Ｐ（ｔ）と比較することができる。監視信号Ｓ１（ｔ）がプロセスインジケータ信号Ｐ（ｔ）に相関しているか否かを判断するために、監視信号Ｓ１（ｔ）をプロセスインジケータ信号Ｐ（ｔ）と比較することができる。この方法は、電流信号Ｉp（ｔ）と第１のプロセスインジケータ信号Ｐ（ｔ）との間の相互相関を算出し、相互相関が所定の値よりも高いか否かを確認することを含むことができる。
【０１２２】
この方法は、
・第１の試験期間Ｔtot,1の間、第１の試験手順に従って粒子発生源ＳＲＣ１を動作させるステップと、
・第１の試験期間Ｔtot,1の間、第１のフィルタＦＩＬ１へと発生源ＳＲＣ１によってもたらされるエアロゾル含有ガスＰＧ０から粒子Ｐ１を収集するステップと、
・発生源ＳＲＣ１の動作パラメータを示すプロセスインジケータ信号Ｐ（ｔ）を得るステップと、
・第１の試験期間Ｔtot,1において測定された電流信号Ｉp（ｔ）が、第１の試験期間Ｔtot,1において得られたプロセスインジケータ信号Ｐ（ｔ）に実質的に対応するか否かを判定するステップと
を含むことができる。
【０１２３】
前記判定は、例えば、電流信号Ｉp（ｔ）の変化がプロセスインジケータ信号Ｐ（ｔ）の変化に時間的に一致するか否かの確認を含むことができる。
【０１２４】
前記判定は、例えば、電流信号Ｉp（ｔ）の少なくとも１つの変化がプロセスインジケータ信号Ｐ（ｔ）の少なくとも１つの変化に時間的に一致するか否かの確認を含むことができる。
【０１２５】
前記判定は、例えば、電流信号Ｉp（ｔ）とプロセスインジケータ信号Ｐ（ｔ）との間の相互相関の算出を含むことができる。
【０１２６】
監視信号Ｓ１（ｔ）とプロセスインジケータ信号Ｐ（ｔ）との間の相関の程度が所定の限界を下回る場合、重力測定結果（ｍtot,1）を無効と判定することができる。
【０１２７】
図６ａが、一例として、実験中のプロセスインジケータ信号Ｐ（ｔ）の時間変化と、この実験において測定された電流信号Ｉp（ｔ）の時間変化とを示している。粒子収集期間Ｔtotは、時刻ｔ1において開始し、時刻ｔ2において停止する。プロセスインジケータ信号Ｐ（ｔ）は、時刻ｔdにおいて変化ΔＰ１を示すことができる。プロセスインジケータ信号Ｐ（ｔ）は、例えば、燃焼施設ＳＲＣ１の燃料供給速度、出力、または動作温度を示すことができる。粒子発生源ＳＲＣ１の動作を、例えば、時刻ｔcにおいて開始させ、時刻ｔdにおいて停止させることができる。電流信号は、プロセスインジケータ信号Ｐ（ｔ）の変化ΔＰ１に時間的に一致し得る変化ΔＩを示すことができる。電流信号Ｉp（ｔ）を、図３ａに示した例において、プロセスインジケータ信号Ｐ（ｔ）に相関していると判定することができる。
【０１２８】
一実施形態においては、１つ以上のプロセスインジケータ信号Ｐ（ｔ）が、第１の測定期間（Ｔtot,1）において粒子濃度が実質的に一定でなければならない旨を示し得る。そのような場合、電流信号Ｉp（ｔ）が電流信号Ｉp（ｔ）の平均値Ｉave,1から著しく逸脱している場合に、重量測定結果（ｍtot,1）を無効と判定することができる。
【０１２９】
図６ｂを参照すると、記号Ｉ’p（ｔ）は、電流信号Ｉp（ｔ）を低域通過フィルタ処理することによって得られた平滑化された信号を表すことができる。平滑化された信号Ｉ’p（ｔ）を、例えばカットオフ周波数０．１０Ｈｚを使用することによって、電流信号Ｉp（ｔ）から形成することができる。平滑化された信号Ｉ’p（ｔ）を、平滑化された信号Ｉ’p（ｔ）が０．１Ｈｚよりも低い周波数のスペクトル成分を含まないように、電流信号Ｉp（ｔ）から形成することができる。Ｉave,1は、測定期間（Ｔtot）における電流信号Ｉp（ｔ）の平均値を表す。
【０１３０】
図６ｂは、例として、低域通過フィルタ処理された電流信号Ｉ’p（ｔ）が、プロセスインジケータ信号Ｐ（ｔ）に対応しない異常な変化ΔＩpを示す状況を示している。異常な変化ΔＩpは、時刻ｔdにおいて発生し得る。この例において、プロセスインジケータ信号Ｐ（ｔ）は、第１の時刻ｔcから第２の時刻ｔeまでの期間において実質的に一定であってよい。この期間は、時刻ｔdを含むことができる。重量測定結果ｍtot,1を、ｔ1からｔ2までの期間においてフィルタＦＩＬ１に粒子を収集し、フィルタＦＩＬ１の重量を測定することによって得ることができる。結果ｍtot,1を、例えば電流信号Ｉp（ｔ）のすべての有意な変化（ΔＩp）が、粒子発生源ＳＲＣ１から得られた少なくとも１つのプロセスインジケータ信号の変化に時間的に一致する場合に、有効であると判定することができる。結果ｍtot,1を、例えば粒子発生源ＳＲＣ１から得られたすべてのプロセスインジケータ信号が、時間ｔdを含む期間において実質的に一定である場合に、無効であると判定することができる。
【０１３１】
変化ΔＩpがプロセスインジケータ信号Ｐ（ｔ）に相関していない場合、これは、変化ΔＩpが偶発的事象によって引き起こされたことを示し得る。変化ΔＩpは、例えば、ガスダクトＤＵＣ１の表面に付着した粒子が、再び煙道のガス流ＰＧ０へと突然に解放される場合に生じ得る。変化ΔＩpは、粒子濃度の実際の増加によって引き起こされ得るが、前記変化ΔＩpは、偶発的事象によって引き起こされる可能性もあり、これは、結果ｍtot,1が例えば曲線の当てはめのためのデータ点として使用された場合に、誤った結論につながる可能性がある。電流Ｉp（ｔ）の分析が、異常な事象の発生を知らせることができる。装置５００を、異常な事象が検出された旨の通知をユーザへともたらすように構成することができる。
【０１３２】
装置５００は、例えば産業プロセスからの粒子の排出の分析に使用することができる測定データをもたらすことができる。粒子の排出は、重大な経済的および／または環境的結果に関連する可能性がある。装置５００のメモリに記録された１つ以上の信号を、随意により、改ざんおよび／または消去から保護することができる。例えば、メモリＭＥＭ１に記録された監視信号Ｓ１（ｔ）を、改ざんおよび／または消去から保護することができる。メモリに記録された信号を、例えばユーザによってもたらされる１つ以上の信用証明によって保護することができる。信用証明は、例えば、パスワード、ＲＦＩＤキー、および／または生体認証インジケータを含むことができる。ＲＦＩＤは、無線周波数識別を意味する。装置５００を、記録されたデータを変更または消去することにより、装置のレジスタへの追加のレコードの書き込みが生じるよう動作すべく構成することができる。追加のレコードは、例えば、データを変更した時刻およびデータを変更したユーザの身元を含むことができる。ユーザの身元は、例えば、パスワードまたはＲＦＩＤ識別に基づいて明らかにすることができる。
【０１３３】
さらなる態様を、以下の実施例によって例示する。
【０１３４】
［実施例１．］入力流（ＦＧ１）によって運ばれるエアロゾル粒子（Ｐ１）から荷電粒子（Ｐ２）を形成する帯電ユニット（ＣＵＮＩＴ１）と、
前記荷電粒子（Ｐ２）を収集することによって電流（Ｉp（ｔ））をもたらす粒子検出器（ＤＥＴ１）と
を備えており、
前記帯電ユニット（ＣＵＮＩＴ１）は、
帯電空間（ＳＰＣ１）を定める実質的に半球状の内部を有している対向電極（ＥＬＥＣ０）と、
エアロゾル粒子（Ｐ１）を前記帯電空間（ＳＰＣ１）へと導く入口チャネル（ＣＨ１）と、
前記帯電空間（ＳＰＣ１）を発生させることによって前記エアロゾル粒子（Ｐ１）から荷電粒子（Ｐ２）を形成するコロナ電極（ＥＬＥＣ３）と、
荷電粒子（Ｐ２）を前記帯電空間（ＳＰＣ１）から導く出口チャネル（ＣＨ２）と
を備えている、粒子測定装置（２００、５００）。
【０１３５】
［実施例２．］電気絶縁性のカバー（ＣＶＲ１）を備えており、前記帯電空間（ＳＰＣ１）の一部は、前記カバー（ＣＶＲ１）の平坦な内面によって定められている、実施例１に記載の装置（２００、５００）。
【０１３６】
［実施例３．］前記コロナ電極（ＥＬＥＣ３）は、前記電気絶縁性のカバー（ＣＶＲ１）によって支持されている、実施例２に記載の装置（２００、５００）。
【０１３７】
［実施例４．］前記コロナ電極（ＥＬＥＣ３）は、前記コロナ放電（ＤＳＲ１）を形成するための先端を有している、実施例１〜３のいずれかに記載の装置（２００、５００）。
【０１３８】
［実施例５．］前記出口チャネル（ＣＨ２）からイオン（Ｊ１）を取り除くためのイオントラップ（ＪＴＲＡＰ）を備えており、前記イオントラップ（ＪＴＲＡＰ）は、第１の偏向電極（ＥＬＥＣ１）および第２の偏向電極（ＥＬＥＣ２）を備える、実施例１〜４のいずれかに記載の装置（２００、５００）。
【０１３９】
［実施例６．］前記第２の偏向電極（ＥＬＥＣ１）は、前記帯電ユニット（ＣＵＮＩＴ１）の前記電気絶縁性のカバー（ＣＶＲ１）に取り付けられている、実施例５に記載の装置（２００、５００）。
【０１４０】
［実施例７．］前記対向電極（ＥＬＥ０）は、前記第１の偏向電極（ＥＬＥＣ１）に電気的に接続されている、実施例５または６に記載の装置（２００、５００）。
【０１４１】
［実施例８．］前記電流（Ｉp（ｔ））を測定するための電流監視ユニット（ＣＭＵ１）と、前記電流監視ユニット（ＣＭＵ１）を加熱するための加熱要素（ＨＵＮＩＴ１）とを備えており、前記コロナ放電（ＤＳＲ１）の動作に基づいて前記加熱要素（ＨＵＮＩＴ１）の加熱電力を制御するように構成されている、実施例１〜７のいずれかに記載の装置（２００、５００）。
【０１４２】
［実施例９．］電圧供給部（４２０）と、
当該装置（５００）の電極（ＥＬＥＣ２）と前記電圧供給部（４２０）との間に適切な電気的接続が形成されているかどうかを監視するための近接感知ユニット（４３０）と
を備える、実施例１〜９のいずれかに記載の装置（５００）。
【０１４３】
［実施例１０．］エアロゾル粒子を帯電させるための帯電ユニット（ＣＵＮＩＴ１）であって、
帯電空間（ＳＰＣ１）を定める実質的に半球状の内部を有している対向電極（ＥＬＥＣ０）と、
エアロゾル粒子（Ｐ１）を前記帯電空間（ＳＰＣ１）へと導く入口チャネル（ＣＨ１）と、
前記帯電空間（ＳＰＣ１）にコロナ放電を発生させることによって前記エアロゾル粒子（Ｐ１）から荷電粒子（Ｐ２）を形成するコロナ電極（ＥＬＥＣ３）と、
荷電粒子（Ｐ２）を前記帯電空間（ＳＰＣ１）から導く出口チャネル（ＣＨ２）と
を備える、帯電ユニット（ＣＵＮＩＴ１）。
【０１４４】
［実施例１１．］粒子を帯電させるための方法であって、
エアロゾル粒子（Ｐ１）を入口チャネル（ＣＨ１）を介して帯電空間（ＳＰＣ１）へと導くステップと、
前記帯電空間（ＳＰＣ１）にコロナ放電（ＤＳＲ１）を発生させることによって前記エアロゾル粒子（Ｐ１）から荷電粒子（Ｐ２）を形成するステップと、
前記荷電粒子（Ｐ２）を前記帯電空間（ＳＰＣ１）から導くステップと
を含んでおり、
前記コロナ放電（ＤＳＲ１）は、コロナ電極（ＥＬＥＣ３）と対向電極（ＥＬＥＣ０）とによって発生させられ、前記対向電極（ＥＬＥＣ０）は、前記帯電空間（ＳＰＣ１）を定める実質的に半球状の内部を有している、方法。
【０１４５】
［実施例１２．］エアロゾル粒子（Ｐ１）を測定するための方法であって、
エアロゾル粒子（Ｐ１）を入口チャネル（ＣＨ１）を介して帯電空間（ＳＰＣ１）へと導くステップと、
前記帯電空間（ＳＰＣ１）にコロナ放電（ＤＳＲ１）を発生させることによって前記エアロゾル粒子（Ｐ１）から荷電粒子（Ｐ２）を形成するステップと、
前記荷電粒子（Ｐ２）を前記帯電空間（ＳＰＣ１）から検出器（ＤＥＴ１）へと導くステップと、
前記検出器（ＤＥＴ１）を使用して前記荷電粒子（Ｐ２）を収集することによって電流（Ｉp（ｔ））をもたらすステップと
を含んでおり、
前記コロナ放電（ＤＳＲ１）は、コロナ電極（ＥＬＥＣ３）と対向電極（ＥＬＥＣ０）とによって発生させられ、前記対向電極（ＥＬＥＣ０）は、前記帯電空間（ＳＰＣ１）を定める実質的に半球状の内部を有している、方法。
【０１４６】
［実施例１３．］前記電流（Ｉp（ｔ））に基づいて測定機器（１００）の動作を制御するステップ
を含む、実施例１２に記載の方法。
【０１４７】
［実施例１４．］測定機器（１００）を使用することによって測定結果を得るステップと、
前記電流（Ｉp（ｔ））を分析することによって、前記測定結果の有効性を判定するステップと
を含む、実施例１２または１３に記載の方法。
【０１４８】
［実施例１５．］燃焼施設（ＳＲＣ１）の煙道ガス（ＰＧ０）のサンプリング、エンジンの排気ガス（ＰＧ０）のサンプリング、または周囲ガス（ＰＧ０）からのサンプリングによって、前記入力流（ＦＧ０）をもたらすステップ
を含む、実施例１１〜１４のいずれかに記載の方法。
【０１４９】
当業者にとって、本発明による装置および方法について変更および変種が考えられることは、明らかであろう。図面は概略図にすぎない。添付の図面を参照して上述した個々の実施形態は、あくまでも例示にすぎず、添付の特許請求の範囲によって定められる本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【図１】
0006755049.tif 000004
【図２】
0006755049.tif 000005
【図３】
0006755049.tif 000006
【図４ａ】
0006755049.tif 000007
【図４ｂ】
0006755049.tif 000008
【図４ｃ】
0006755049.tif 000009
【図４ｄ】
0006755049.tif 000010
【図４ｅ】
0006755049.tif 000011
【図４ｆ】
0006755049.tif 000012
【図４ｇ】
0006755049.tif 000013
【図５】
0006755049.tif 000014
【図６ａ】
0006755049.tif 000015
【図６ｂ】
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