(57)【要約】      （修正有）【課題】気相中に浮遊する微粒子の粒径分布を２以上の粒径範囲に分けて同時に測定することができる複合型微粒子分析装置を提供する。【解決手段】本複合型微粒子分析装置１００は、内部を二分する中心壁１５を有する筐体１０と、筐体１０との間に第一測定領域１３ａを形成する第一中心電極部１９ａと、第二測定領域１３ｂを形成する第二中心電極部１９ｂとを備えている。第一中心電極部１９ａの下方には第一微粒子個数濃度計数器２９ａが、第二中心電極部１９ｂの下方には第二微粒子個数濃度計数器２９ｂが設けられている。中心壁１５には上方から順に、シースガス導入路４５とエアロゾル導入路５４と、余剰ガスを筐体１０外部へ排出するエクセスガス排出路６７と、各微粒子個数濃度計数器を通過したサンプルガスをエクセスガス排出路６７へと導くサンプルガス排出路７２とが設けられている。【選択図】図１
2007218609.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気相中に浮遊する帯電微粒子を含有する微粒子を分析する複合型微粒子分析装置において、
外部から気密に保たれ、アースに接続されるとともに、前面から背面にかけて延在し内部を二分する中心壁を有する筐体と、
筐体との間に第一測定領域を形成し、所望の大きさの帯電微粒子を通過させる第一分級ガス導出スリットを有する第一中心電極部と、
第一中心電極部と並列に配置され、筐体との間に第二測定領域を形成し、所望の大きさの帯電微粒子を通過させるとともに、第一分級ガス導出スリットと分級長の異なる第二分級ガス導出スリットを有する第二中心電極部と、
第一中心電極部に接続され、第一中心電極部と筐体との間に電圧を印加する第一電源と、
第二中心電極部に接続され、第二中心電極部と筐体との間に電圧を印加する第二電源と、
第一中心電極部の下方に配置されるとともに、第一中心電極部の第一分級ガス導出スリットを通過した帯電微粒子の個数濃度を測定する第一微粒子個数濃度計数器と、
第二中心電極部の下方に配置されるとともに、第二中心電極部の第二分級ガス導出スリットを通過した帯電微粒子の個数濃度を測定する第二微粒子個数濃度計数器と、
中心壁の前面から背面まで貫通して設けられるとともに、第一測定領域及び第二測定領域へシースガスを導入するシースガス導入路と、
シースガス導入路の下方であって、中心壁の前面から背面まで貫通して設けられるとともに、第一測定領域及び第二測定領域へ帯電微粒子を含む微粒子を導入するエアロゾル導入路と、
エアロゾル導入路の下方であって、中心壁の前面から背面まで貫通して設けられるとともに、第一測定領域及び第二測定領域からの余剰ガスを筐体外部へ排出するエクセスガス排出路と、
エクセスガス排出路の下部に上下方向に延びて連結されるとともに、第一微粒子個数濃度計数器及び第二微粒子個数濃度計数器を通過したサンプルガスをエクセスガス排出路へと導くサンプルガス排出路と、
を備えたことを特徴とする複合型微粒子分析装置。
【請求項２】
エアロゾル導入路の下流側であって、第一測定領域の上流側には、第一中心電極部と同軸に配置された円周状の第一エアロゾル流入路が設けられ、
エアロゾル導入路の下流側であって、第二測定領域の上流側には、第二中心電極部と同軸に配置された円周状の第二エアロゾル流入路が設けられ、
エアロゾル導入路と第一エアロゾル流入路との連結部には第一開口部が形成され、
エアロゾル導入路と第二エアロゾル流入路との連結部には第二開口部が形成され、
当該第一開口部と当該第二開口部とは、同一形状であって、同一の大きさになっていることを特徴とする請求項１記載の複合型微粒子分析装置。
【請求項３】
エクセスガス排出管は、筐体外部において排出ガスを清浄する清浄部に連結され、
当該清浄部は、筐体外部において、清浄された排出ガスを除電する除電部に連結され、
当該除電部は、シースガス導入路に連結されており、
エクセスガス排出管より排出された排出ガスを清浄化し、除電した後に、シースガス導入路へ循環してシースガスとして使用することを特徴とする請求項１記載の複合型微粒子分析装置。
【請求項４】
第一微粒子個数濃度計数器は、帯電微粒子の持つ電荷量を電流値として測定する第一ファラデーカップからなり、
第二微粒子個数濃度計数器は、帯電微粒子の持つ電荷量を電流値として測定する第二ファラデーカップからなることを特徴とする請求項１記載の複合型微粒子分析装置。
【請求項５】
第一ファラデーカップ及び第二ファラデーカップの各々には、第一ファラデーカップ及び第二ファラデーカップから出力される電流値を電圧信号に変換して増幅するプリアンプ回路が接続され、
当該プリアンプ回路には、プリアンプ回路から出力される電圧信号を演算して、アナログ出力するエレクトロメータ回路が接続されていることを特徴とする請求項４記載の複合型微粒子分析装置。
【請求項６】
シースガス導入路の下流側には、第一シースガス導入室へ流入するシースガスの量を調整する第一シースガス流量調整オリフィスと、第二シースガス導入室へ流入するシースガスの量を調整する第二シースガス流量調整オリフィスとが設けられ、
エクセスガス排出路の上流側には、第一測定領域から流入する余剰ガスの量を調整する第一余剰ガス流量調整オリフィスと、第二測定領域から流入する余剰ガスの量を調整する第二余剰ガス流量調整オリフィスとが設けられ、
サンプルガス排出路の上流側には、第一微粒子個数濃度計数器を通過したサンプルガスの量を調整する第一サンプルガス流量調整オリフィスと、第二微粒子個数濃度計数器を通過したサンプルガスの量を調整する第二サンプルガス流量調整オリフィスとが設けられていることを特徴とする請求項１記載の複合型微粒子分析装置。
【請求項７】
シースガス導入路の前面には、取り外し自在なシースガス導入管が設けられ、シースガス導入路の背面には、取り外し自在な第一メクラ蓋が設けられ、
エアロゾル導入路の前面には、取り外し自在なエアロゾル導入管が設けられ、エアロゾル導入路の背面には、取り外し自在な第二メクラ蓋が設けられ、
エクセスガス排出路の前面には、取り外し自在なエクセスガス排出管が設けられ、エクセスガス排出路の背面には、取り外し自在な第三メクラ蓋が設けられ、
エクセスガス排出路に連通したサンプルガス排出路の前面には、取り外し自在な第四メクラ蓋が設けられていることを特徴とする請求項１記載の複合型微粒子分析装置。
【請求項８】
請求項１記載の複合型微粒子分析装置を２以上組み合わせることによって形成される組立複合型微粒子分析装置の組合体において、
一方の複合型微粒子分析装置のシースガス導入路、エアロゾル導入路及びエクセスガス排出路の各々は、他方の複合型微粒子分析装置の対応するシースガス導入路、エアロゾル導入路及びエクセスガス排出路に対向して同軸上に配置され、かつ互いに連通していることを特徴とする複合型微粒子分析装置の組合体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気相中に浮遊する帯電微粒子を含有する微粒子を分析する複合型微粒子分級装置、及び複合型微粒子分析装置の組合体に係わり、とりわけ、ナノメータからサブミクロン・サイズまでの幅広い分布を有する微粒子の粒径分布を、２以上の粒径範囲に分けて、１台の装置によって同時に測定し、かつ２種類以上の粒径の微粒子に分けて、個数濃度の経時変化を１台の装置で同時にリアルタイムに測定する複合型微粒子分析装置、及び複合型微粒子分析装置の組合体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車排気ガス中の浮遊粒子状物質の問題が注目され、特に、ディーゼル車の比率が大きいヨーロッパにおいては、ディーゼルエンジンから排出されるナノメータサイズの微粒子が人体に及ぼす影響に関する研究がクローズアップされおり、自動車が実際に市中を走行する時の走行パターンの下で排出される微粒子の挙動をリアルタイムに測定する研究が進められている。また、日本及び米国においても数年後を目途に微粒子の個数濃度を基準とした規制するとの動きもある。
【０００３】
このような微粒子を対象とした従来の分析方法としては、（１）一定時間あたりの排出ガス中の微粒子をフィルタ等に捕集して重量を測定する重量測定法、（２）微粒子にレーザー光線等を照射し散乱光強度や透過率等から粒子径及び個数濃度を求める光学的手法、（３）ガス中を浮遊する帯電微粒子の電場中での電気移動度が粒径に依存する性質を利用して微粒子の粒径を測定する微分型電気移動度測定法（特許文献１乃至４参照）といった方法が用いられている。
【０００４】
しかしながら、上述した従来の分析方法のうち、上記（１）の重量測定法では、測定のために長時間を要し、フィルタの濾過効率によって捕集される粒子量が異なってしまう、という問題がある。また、上記（２）の光学的手法では、散乱光強度が粒子径の６乗に比例するので、微粒子の大きさがナノメータ領域になると、正確な粒径分布を求めることが困難となる、という問題がある。
【０００５】
上記（３）の微分型電気移動度測定法は、現在のところ、ナノメータサイズの微粒子の粒径分布をその場観察することが可能な唯一の装置であるが、微粒子の粒径分布を求めるために数分間の時間を要するので、自動車が走行しているときのような、変化が著しいモードで排出される微粒子の粒径分布をリアルタイムに分析することが困難である。
【０００６】
また、複数の粒径サイズの微粒子の粒径分布を同時に測定するために、複数の微分型電気移動度測定装置を並列に設置して測定することもできるが、各微分型電気移動度測定器に対して分配するサンプルガスの不均一に起因する測定精度が低下したり、装置が大型化してしまったりする問題がある。
【０００７】
なお、このような問題を解決するために、三重円筒構造の微分型電気移動度測定器において、第一測定領域と第二測定領域の２つの測定部で、幅広い分布を有する微粒子の粒径分布及び特定サイズの微粒子についての個数濃度の経時変化を２種類の粒径範囲に分けて同時にかつリアルタイムに測定することが可能な微粒子分析装置（特許文献５参照）が提案されている。しかしながら、当該装置は、構造が複雑で極めて高い加工精度が必要となり、さらに製造に多大な費用を要するという問題もある。
【特許文献１】特開平１１−２６４７９０号公報
【特許文献２】特開２０００−４６７２０号公報
【特許文献３】特開２０００−２７９８９３号公報
【特許文献４】特開２００１−２３９１８１号公報
【特許文献５】特開２００５−２１４９３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、このような問題点を考慮してなされたものであり、外部から導入された気相中に浮遊するナノメータからサブミクロン・サイズまでの幅広い分布を有する微粒子の粒径分布（粒径と個数濃度との関係）を、２以上の粒径範囲に分けて、１台の装置によって同時に測定することができ、かつ印加する電圧を調整することによって、２種類以上の粒径の微粒子に分けて、個数濃度の経時変化を１台の装置で同時にリアルタイムに測定することもできる複合型微粒子分析装置、及び複合型微粒子分析装置の組合体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】
【０００９】
本発明は、気相中に浮遊する帯電微粒子を含有する微粒子を分析する複合型微粒子分析装置において、外部から気密に保たれ、アースに接続されるとともに、前面から背面にかけて延在し内部を二分する中心壁を有する筐体と、筐体との間に第一測定領域を形成し、所望の大きさの帯電微粒子を通過させる第一分級ガス導出スリットを有する第一中心電極部と、第一中心電極部と並列に配置され、筐体との間に第二測定領域を形成し、所望の大きさの帯電微粒子を通過させるとともに、第一分級ガス導出スリットと分級長の異なる第二分級ガス導出スリットを有する第二中心電極部と、第一中心電極部に接続され、第一中心電極部と筐体との間に電圧を印加する第一電源と、第二中心電極部に接続され、第二中心電極部と筐体との間に電圧を印加する第二電源と、第一中心電極部の下方に配置されるとともに、第一中心電極部の第一分級ガス導出スリットを通過した帯電微粒子の個数濃度を測定する第一微粒子個数濃度計数器と、第二中心電極部の下方に配置されるとともに、第二中心電極部の第二分級ガス導出スリットを通過した帯電微粒子の個数濃度を測定する第二微粒子個数濃度計数器と、中心壁の前面から背面まで貫通して設けられるとともに、第一測定領域及び第二測定領域へシースガスを導入するシースガス導入路と、シースガス導入路の下方であって、中心壁の前面から背面まで貫通して設けられるとともに、第一測定領域及び第二測定領域へ帯電微粒子を含む微粒子を導入するエアロゾル導入路と、エアロゾル導入路の下方であって、中心壁の前面から背面まで貫通して設けられるとともに、第一測定領域及び第二測定領域からの余剰ガスを筐体外部へ排出するエクセスガス排出路と、エクセスガス排出路の下部に上下方向に延びて連結されるとともに、第一微粒子個数濃度計数器及び第二微粒子個数濃度計数器を通過したサンプルガスをエクセスガス排出路へと導くサンプルガス排出路と、を備えたことを特徴とする複合型微粒子分析装置である。
【００１０】
本発明は、エアロゾル導入路の下流側であって、第一測定領域の上流側には、第一中心電極部と同軸に配置された円周状の第一エアロゾル流入路が設けられ、エアロゾル導入路の下流側であって、第二測定領域の上流側には、第二中心電極部と同軸に配置された円周状の第二エアロゾル流入路が設けられ、エアロゾル導入路と第一エアロゾル流入路との連結部には第一開口部が形成され、エアロゾル導入路と第二エアロゾル流入路との連結部には第二開口部が形成され、当該第一開口部と当該第二開口部とは、同一形状であって、同一の大きさになっていることを特徴とする複合型微粒子分析装置である。
【００１１】
本発明は、エクセスガス排出管は、筐体外部において排出ガスを清浄する清浄部に連結され、当該清浄部は、筐体外部において、清浄された排出ガスを除電する除電部に連結され、当該除電部は、シースガス導入路に連結されており、エクセスガス排出管より排出された排出ガスを清浄化し、除電した後に、シースガス導入路へ循環してシースガスとして使用することを特徴とする複合型微粒子分析装置である。
【００１２】
本発明は、第一微粒子個数濃度計数器は、帯電微粒子の持つ電荷量を電流値として測定する第一ファラデーカップからなり、第二微粒子個数濃度計数器は、帯電微粒子の持つ電荷量を電流値として測定する第二ファラデーカップからなることを特徴とする複合型微粒子分析装置である。
【００１３】
本発明は、第一ファラデーカップ及び第二ファラデーカップの各々には、第一ファラデーカップ及び第二ファラデーカップから出力される電流値を電圧信号に変換して増幅するプリアンプ回路が接続され、当該プリアンプ回路には、プリアンプ回路から出力される電圧信号を演算して、アナログ出力するエレクトロメータ回路が接続されていることを特徴とする複合型微粒子分析装置である。
【００１４】
本発明は、シースガス導入路の下流側には、第一シースガス導入室へ流入するシースガスの量を調整する第一シースガス流量調整オリフィスと、第二シースガス導入室へ流入するシースガスの量を調整する第二シースガス流量調整オリフィスとが設けられ、エクセスガス排出路の上流側には、第一測定領域から流入する余剰ガスの量を調整する第一余剰ガス流量調整オリフィスと、第二測定領域から流入する余剰ガスの量を調整する第二余剰ガス流量調整オリフィスとが設けられ、サンプルガス排出路の上流側には、第一微粒子個数濃度計数器を通過したサンプルガスの量を調整する第一サンプルガス流量調整オリフィスと、第二微粒子個数濃度計数器を通過したサンプルガスの量を調整する第二サンプルガス流量調整オリフィスとが設けられていることを特徴とする複合型微粒子分析装置である。
【００１５】
本発明は、シースガス導入路の前面には、取り外し自在なシースガス導入管が設けられ、シースガス導入路の背面には、取り外し自在な第一メクラ蓋が設けられ、エアロゾル導入路の前面には、取り外し自在なエアロゾル導入管が設けられ、エアロゾル導入路の背面には、取り外し自在な第二メクラ蓋が設けられ、エクセスガス排出路の前面には、取り外し自在なエクセスガス排出管が設けられ、エクセスガス排出路の背面には、取り外し自在な第三メクラ蓋が設けられ、エクセスガス排出路に連通したサンプルガス排出路の前面には、取り外し自在な第四メクラ蓋が設けられていることを特徴とする複合型微粒子分析装置である。
【００１６】
本発明は、上述した複合型微粒子分析装置を２以上組み合わせることによって形成される組立複合型微粒子分析装置の組合体において、一方の複合型微粒子分析装置のシースガス導入路、エアロゾル導入路及びエクセスガス排出路の各々は、他方の複合型微粒子分析装置の対応するシースガス導入路、エアロゾル導入路及びエクセスガス排出路に対向して同軸上に配置され、かつ互いに連通していることを特徴とする複合型微粒子分析装置の組合体である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、外部から導入された気相中に浮遊するナノメータからサブミクロン・サイズまでの幅広い分布を有する微粒子の粒径分布（粒径と個数濃度との関係）を、２以上の粒径範囲に分けて、１台の装置によって同時に測定することができる。印加する電圧を調整することによって、２種類以上の粒径の微粒子に分けて、個数濃度の経時変化を１台の装置で同時にリアルタイムに測定することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００１９】
第１の実施の形態
まず、図１乃至図５により、本発明による複合型微粒子分析装置の第１の実施の形態について説明する。
【００２０】
本発明の複合型微粒子分析装置は、気相中に浮遊する帯電微粒子を含有する微粒子を分析するものである。
【００２１】
図１乃至図４に示すように、本発明の複合型微粒子分析装置１００は、外部から気密に保たれ、アースに接続されるとともに、内部を前面から背面にかけて二分する中心壁１５を有する筐体１０と、筐体１０との間に第一測定領域１３ａを形成し、所望の大きさの帯電微粒子を通過させる第一分級ガス導出スリット６５ａを有する第一中心電極部１９ａと、第一中心電極部１９ａと並列に配置され、筐体１０との間に第二測定領域１３ｂを形成し、所望の大きさの帯電微粒子を通過させるとともに、第一分級ガス導出スリット６５ａと分級長の異なる第二分級ガス導出スリット６５ｂを有する第二中心電極部１９ｂとを備えている。
【００２２】
このうち筐体１０は、図１に示すように、第一筐体１と、第一筐体１の下方に配置された第二筐体２と、第二筐体２の下方に配置された第三筐体３と、第三筐体３の下方に配置された第四筐体４とからなっている。ここで、第一筐体１と第二筐体２とは４本のボルト８２ａを用いて連結固定され、また第二筐体２、第三筐体３及び第四筐体４も、４本のボルト８２ｂを用いて連結固定されている。また、中心壁１５は、第一筐体１の第一中心壁１１と、第二筐体２の第二中心壁１２と、第三筐体３の第三中心壁１４とからなっている。
【００２３】
また図１及び図２に示すように、第一測定領域１３ａと第二測定領域１３ｂは並列に配置され、それぞれの同心軸上には、第一中心電極部１９ａと第二中心電極部１９ｂとが直立状態で配置されている。このうち第一中心電極部１９ａは、第一上部中心電極２３ａと第一下部中心電極２５ａと第一電極絶縁体２７ａとから構成され、同様に第二中心電極部１９ｂは、第二上部中心電極２３ｂと第二下部中心電極２５ｂと第二電極絶縁体２７ｂとから構成されている。
【００２４】
また図１及び図５に示すように、第一筐体１の上端面には、第一中心電極部１９ａと筐体１０との間に電圧を印加する第一直流電源（第一電源）９０ａに接続された第一電圧印加用コネクタ５ａと、第二中心電極部１９ｂと筐体１０との間に電圧を印加する第二直流電源（第二電源）９０ｂに接続された第二電圧印加用コネクタ５ｂとが並列に設けられている。
【００２５】
また図１に示すように、第一上部中心電極２３ａと、第一筐体１の第一電圧印加用コネクタ５ａとは第一電圧印加電極１７ａによって電気的に接続され、第二上部中心電極２３ｂと、第一筐体１の第二電圧印加用コネクタ５ｂとは第二電圧印加電極１７ｂによって電気的に接続されている。なお、第一電圧印加用コネクタ５ａはボルト８２ｃを介して固定されており、第二電圧印加用コネクタ５ｂも同様にボルト８２ｄを介して固定されている。
【００２６】
また図１及び図４に示すように、第一筐体１の第一中心壁１１には、第一中心壁１１の前面から背面まで貫通して、第一測定領域１３ａ及び第二測定領域１３ｂへシースガスを導入するシースガス導入路４５が設けられている。図４に示すように、このシースガス導入路４５の前面には、シースガス導入管３８がボルト（図示せず）によって取り外し自在に取り付けられ、シースガス導入路４５の背面には、第一メクラ蓋４１がボルト（図示せず）によって取り外し自在に取り付けられている。
【００２７】
また図１に示すように、第一筐体１内のシースガス導入路４５の下流側には、第一シースガス導入室４６ａへ流入するシースガスの量を調整する第一シースガス流量調整オリフィス５０ａと、第二シースガス導入室４６ｂへ流入するシースガスの量を調整する第二シースガス流量調整オリフィス５０ｂとが設けられている。
【００２８】
また、第一筐体１の内部には、シースガスを層流化する第一ラミナー７ａ及び第二ラミナー７ｂとが並列に設けられている。
【００２９】
なお図１に示すように、第一筐体１の下部は、後述する第一エアロゾル導入スリット５９ａ及び第二エアロゾル導入スリット５９ｂの上部エッジ３７になっている。
【００３０】
また図１に示すように、第一中心電極部１９ａは第一電極絶縁体２７ａを介して第二筐体２に連結され、同様に第二中心電極部１９ｂは、第二電極絶縁体２７ｂを介して第二筐体２に連結されている。このため、第一中心電極部１９ａ及び第二中心電極部１９ｂは、第二筐体２と電気的に絶縁されている。また、第一中心電極部１９ａの第一分級ガス導出スリット６５ａは、第一分級ガス導出路６３ａに連通しており、同様に、第二分級ガス導出スリット６５ｂは第二分級ガス導出路６３ｂに連通している。
【００３１】
また図１に示すように、第二筐体２の上部には、第二筐体２と、上部エッジ３７とによって形成された第一測定領域１３ａに対して開口した第一エアロゾル導入スリット５９ａと、第二測定領域１３ｂに対して開口した第二エアロゾル導入スリット５９ｂとが設けられている。
【００３２】
また図１、図２及び図４に示すように、シースガス導入路４５の下方の第二筐体２の第二中心壁１２には、第二中心壁１２の前面から背面まで貫通して、第一測定領域１３ａ及び第二測定領域１３ｂへ帯電微粒子を含む微粒子を導入するエアロゾル導入路５４が設けられている。このエアロゾル導入路５４の前面には、エアロゾル導入管３９がボルト８２ｅによって取り外し自在に取り付けられており、またエアロゾル導入路５４の背面には第二メクラ蓋４２がボルト８２ｆによって取り外し自在に取り付けられている。
【００３３】
また図１及び図２に示すように、エアロゾル導入路５４の下流側であって、第一測定領域１３ａの上流側には、第一中心電極部１９ａと同軸に配置された円周状の第一エアロゾル流入路５６ａが設けられている。同様に、エアロゾル導入路５４の下流側であって、第二測定領域１３ｂの上流側には、第二中心電極部１９ｂと同軸に配置された円周状の第二エアロゾル流入路５６ｂが設けられている。このうちエアロゾル導入路５４と第一エアロゾル流入路５６ａとの連結部には第一開口部９８ａが形成され、同様に、エアロゾル導入路５４と第二エアロゾル流入路５６ｂとの連結部には第二開口部９８ｂが形成されている。ここで、当該第一開口部９８ａと当該第二開口部９８ｂとは、同一形状であって、同一の大きさになっている。
【００３４】
また図１、図３及び図４に示すように、第二筐体２の第二中心壁１２のエアロゾル導入路５４の下方には、第二中心壁１２の前面から背面まで貫通して、第一測定領域１３ａ及び第二測定領域１３ｂからの余剰ガスを筐体１０外部へ排出するエクセスガス排出路６７が設けられている。このエクセスガス排出路６７の前面には、エクセスガス排出管４０がボルト８２ｇによって取り外し自在に取り付けられ、エクセスガス排出路６７の背面には第三メクラ蓋４３がボルト８２ｈによって取り外し自在に取り付けてある。なおエクセスガス排出路６７は、後述するサンプルガス排出路７２と連通している。
【００３５】
また図１に示すように、エクセスガス排出路６７の上流側には、第一測定領域１３ａから流入する余剰ガスの量を調整する第一余剰ガス流量調整オリフィス６８ａと、第二測定領域１３ｂから流入する余剰ガスの量を調整する第二余剰ガス流量調整オリフィス６８ｂとが設けられている。
【００３６】
また図１に示すように、第一中心電極部１９ａの下方であって、第三筐体３の内部には、第一中心電極部１９ａの第一分級ガス導出スリット６５ａを通過した帯電微粒子の持つ電荷量を電流値として測定する第一ファラデーカップ（第一微粒子個数濃度計数器）２９ａが配置されている。同様に、第二中心電極部１９ｂの下方には、第二中心電極部１９ｂの第二分級ガス導出スリット６５ｂを通過した帯電微粒子の持つ電荷量を電流値として測定する第二ファラデーカップ（第二微粒子個数濃度計数器）２９ｂが配置されている。なお、第一ファラデーカップ２９ａと第二ファラデーカップ２９ｂとは、並列に配置されている。
【００３７】
このうち第一ファラデーカップ２９ａは、図１に示すように、帯電微粒子を捕捉するための第一電荷捕集電極３１ａと、当該第一電荷捕集電極３１ａに電気的に接続した第一微弱電流用電極３３ａとを有し、また第二ファラデーカップ２９ｂも同様に、帯電微粒子を捕捉するための第二電荷捕集電極３１ｂと、当該第二電荷捕集電極３１ｂに電気的に接続した第二微弱電流用電極３３ｂとを有している。
【００３８】
また図１に示すように、第一微弱電流用電極３３ａは、第三筐体３の下端部に挿入された第一絶縁体８４ａによって気密性を保ち、第二微弱電流用電極３３ｂも同様に、第三筐体３の下端部に挿入された第二絶縁体８４ｂによって気密性を保っている。
【００３９】
また第一微弱電流用電極３３ａは、第一絶縁体８４ａを介して第三筐体３に連結されているため、第三筐体３とは電気的に絶縁されており、同様に第二微弱電流用電極３３ｂは、第二絶縁体８４ｂを介して第三筐体３に連結されているため、第三筐体３とは電気的に絶縁されている。
【００４０】
なお図１に示すように、第一ファラデーカップ２９ａと、第一電圧印加用コネクタ５ａと、第一ラミナー７ａと、第一中心電極部１９ａの中心は各々、同軸上に配置されている。同様に、第二ファラデーカップ２９ｂと、第二電圧印加用コネクタ５ｂと、第二ラミナー７ｂと、第二中心電極部１９ｂの中心も各々、同軸上に配置されている。
【００４１】
また図１、図３及び図４に示すように、エクセスガス排出路６７の下部には、上下方向に延びてサンプルガス排出路７２が連結されている。このサンプルガス排出路７２は、第一ファラデーカップ２９ａ及び第二ファラデーカップ２９ｂを通過したサンプルガスをエクセスガス排出路６７へと導くものである。また図４に示すように、このサンプルガス排出路７２の前面には、第四メクラ蓋４４が、ボルト（図示せず）によって取り外し自在に設けられている
【００４２】
また図１に示すように、サンプルガス排出路７２の上流側には、第一微粒子個数濃度計数器を通過したサンプルガスの量を調整する第一サンプルガス流量調整オリフィス７７ａと、第二微粒子個数濃度計数器を通過したサンプルガスの量を調整する第二サンプルガス流量調整オリフィス７７ｂとが設けられている。
【００４３】
また図１に示すように、第一ファラデーカップ２９ａ及び第二ファラデーカップ２９ｂの各々には、第一ファラデーカップ２９ａ及び第二ファラデーカップ２９ｂから出力される電流値を電圧信号に変換して増幅するプリアンプ回路３５が接続されている。また図１及び図５に示すように、このプリアンプ回路３５には、プリアンプ回路３５から出力される電圧信号を演算して、装置制御・データ処理システム８９にアナログ出力するエレクトロメータ回路３６が接続されている。
【００４４】
また図１に示すように、第四筐体４の一側面には、エレクトロメータ回路３６で演算された測定信号を外部へアナログ出力するための真空対応型コネクタ８１が設けられている。
【００４５】
また図５に示すように、筐体１０外部において、エクセスガス排出管４０は排出ガスを清浄する除塵用フィルタ（清浄部）９２に連結され、除塵用フィルタ９２は第一サージタンク９３ａに連結され、第一サージタンク９３ａは質量流量計９４に連結され、質量流量計９４は循環ポンプ９５に連結されるとともに、装置制御・データ処理システム８９に電気的に接続されている。また、筐体１０外部において、循環ポンプ９５は第二サージタンク９３ｂに連結され、第二サージタンク９３ｂは除電する除電用フィルタ（除電部）９６に連結され、除電用フィルタ９６は圧力調整器９７に連結され、圧力調整器９７はシースガス導入管３８に連結されるとともに、装置制御・データ処理システム８９に電気的に接続されている。また図５に示すように、装置制御・データ処理システム８９は、エレクトロメータ回路３６と、第一直流電源９０ａ及び第二直流電源９０ｂとに電気的に接続されている。
【００４６】
なお、除塵用フィルタ９２、第一サージタンク９３ａ、質量流量計９４、循環ポンプ９５、第二サージタンク９３ｂ、除電用フィルタ９６及び圧力調整器９７によって、１系統のガス循環部８３が構成されている。
【００４７】
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について述べる。
【００４８】
図１乃至図４に示した複合型微粒子分析装置１００において、自動車排気ガス等の気相中に浮遊している微粒子は、アメリシウム２４１等の放射線源から照射されるα線やコロナ放電によって生成されたコロナイオン等によって予め荷電された後、エアロゾル導入管３９から取り込まれる（図２及び図４参照）。
【００４９】
エアロゾル導入管３９から取り込まれた微粒子は、エアロゾル導入路４５を経由して、第一エアロゾル流入路５６ａと第二エアロゾル流入路５６ｂに同一の組成状態で取り込まれる。これは上述したように、第一開口部９８ａと第二開口部９８ｂが各々、同一形状であり、かつ同一の大きさになっているためである（図２参照）。
【００５０】
次に、第一エアロゾル流入路５６ａに取り込まれた微粒子は、環状の第一エアロゾル導入スリット５９ａを通過し、第一測定領域１３ａへ取り込まれる。同様に、第二エアロゾル流入路５６ｂに取り込まれた微粒子は、環状の第二エアロゾル導入スリット５９ｂを通過し、第二測定領域１３ｂへ取り込まれる（図２参照）。
【００５１】
このとき、第一筐体１の第一中心壁１１に設けたシースガス導入管３８から導入されたシースガスの一部が、第一シースガス流量調整オリフィス５０ａで流量調整をされながら第一シースガス導入室４６ａに流入し、同様に、シースガスの残部が、第二シースガス流量調整オリフィス５０ｂで流量調整されながら第二シースガス導入室４６ｂに流入する。
【００５２】
次に、第一シースガス導入室４６ａに流入したシースガスは、第一ラミナー７ａで層流化されて第一測定領域１３ａへ流入し、同様に、第二シースガス導入室４６ｂに流入したシースガスは、第二ラミナー７ｂで層流化されて第二測定領域１３ｂへ流入する。
【００５３】
そして、各測定領域１３ａ，１３ｂ内において、層硫化されたシースガス中に、微粒子が流入して、微粒子とシースガスとが一緒に、各測定領域１３ａ，１３ｂの下流方向へ移動する（図１参照）。
【００５４】
このとき、第一直流電源９０ａ（図５参照）によって、第一中心電極部１９ａに規定の電圧を印加して、アースに接続した第二筐体２との間に電位差を生じさせると、両電極間に形成される電場の影響を受けて帯電微粒子が電気移動度に応じた速度で微粒子が、第一エアロゾル導入スリット５９ａから第一中心電極部１９ａ側に引き寄せられる。このようにして、印加した電圧に相当する大きさの微粒子のみが、第一中心電極部１９ａに設けた第一分級ガス導出スリット６５ａに到達する。
【００５５】
同様に、第二直流電源９０ｂ（図５参照）によって、第二中心電極部１９ｂに規定の電圧を印加して、アースに接続した第二筐体２との間に電位差を生じさせると、両電極間に形成される電場の影響を受けて帯電微粒子が電気移動度に応じた速度で微粒子が、第二エアロゾル導入スリット５９ｂから第二中心電極部１９ｂ側に引き寄せられる。このようにして、印加した電圧に相当する大きさの微粒子のみが、第二中心電極部１９ｂに設けた第二分級ガス導出スリット６５ｂに到達する。
【００５６】
このときの微粒子の電気移動度Ｚｐは、次の式（１）により算出される。
Ｚｐ＝Ｑｃ・ｌｎ（ｒ２／ｒ１）／（２π・Ｖ・Ｌ）  …（１）
上式（１）において、Ｑｃは供給されたシースガス流量、ｒ１は中心電極部１９ａ，１９ｂの外径、ｒ２は測定領域１３ａ，１３ｂの内径、Ｖは各中心電極部１９ａ，１９ｂとアースに接続した筐体１０の電位差、Ｌはエアロゾル導入スリット５９ａ，５９ｂと分級ガス導出スリット６５ａ，６５ｂ間の距離を、各々示している。
【００５７】
また、微粒子の電気移動度Ｚｐと粒径Ｄｐとの間には次式（２）の関係が成り立つ。
Ｚｐ＝ｎ・ｅ・Ｃｃ／（３π・μ・Ｄｐ）  …（２）
上式（２）において、ｎは微粒子の荷電量、ｅは電気素量、Ｃｃはカニンガム補正係数、μは電気移動度測定部に供給されたシースガスの粘性係数を、各々示している。
【００５８】
ここで、上式（１）及び（２）に則って、中心電極部に印加する電圧Ｖを段階的にスキャンすれば分級ガス導出スリットに到達する微粒子の大きさを変化させることができる。
【００５９】
第一中心電極部１９ａの第一分級ガス導出スリット６５ａに到達した特定サイズの帯電微粒子は、第一分級ガス導出路６３ａから第一ファラデーカップ２９ａに到達して、第一電荷捕集電極３１ａにおいて電荷を電流値としてプリアンプ回路３５へ入力される。同様に、第二中心電極部１９ｂの第二分級ガス導出スリット６５ｂに到達した特定サイズの帯電微粒子は、第二分級ガス導出路６３ｂから第二ファラデーカップ２９ｂに到達して、第二電荷捕集電極３１ｂにおいて電荷を電流値としてプリアンプ回路３５へ入力される。次に、プリアンプ回路３５から測定信号がエレクトロメータ回路３６へ入力され、エレクトロメータ回路３６において入力された測定信号が演算され、装置制御・データ処理システム８９へアナログ出力される（図１及び図５参照）。このため、筐体１０の外部に設けた装置制御・データ処理システム８９において、分級した特定サイズの微粒子の個数濃度を測定することができる。
【００６０】
なお、第一分級ガス導出スリット６５ａに導出した微粒子及びシースガスとエアロゾルの混合ガスは、第一ファラデーカップ２９ａの第一電荷捕集電極３１ａを流れた後、第三筐体３の下部の第一サンプルガス流出室７３ａまで到達する。その後、第一サンプルガス流出室７３ａからサンプルガス排出路７２を経由してエクセスガス排出路６７へと流れ、エクセスガス排出路６７からエクセスガス排出管４０を介して筐体１０の外部へ排出される（図１及び図５参照）。
【００６１】
同様に、第二分級ガス導出スリット６５ｂに導出した微粒子及びシースガスとエアロゾルの混合ガスは、第二ファラデーカップ２９ｂの第二電荷捕集電極３１を流れた後、第三筐体３の下部の第二サンプルガス流出室７３ｂまで到達する。その後、第二サンプルガス流出室７３ｂからサンプルガス排出路７２を経由してエクセスガス排出路６７へと流れ、エクセスガス排出路６７からエクセスガス排出管４０を介して筐体１０の外部へ排出される（図１及び図５参照）。
【００６２】
このとき、第一電荷捕集電極３１ａと第二電荷捕集電極３１ｂを流れる微粒子及びシースガスとエアロゾルの混合ガスの流量比率は、サンプルガス排出路７２の上流側に設けた第一サンプルガス流量調整オリフィス７７ａと第二サンプルガス流量調整オリフィス７７ｂによって調整される（図１参照）。
【００６３】
また、第一分級ガス導出スリット６５ａに導出した微粒子及びシースガスとエアロゾルの混合ガス以外の微粒子及びシースガスとエアロゾルの混合ガスは、エクセスガス排出路６７を経由してエクセスガス排出管４０から外部へ排出され、同様に、第二分級ガス導出スリット６５ｂに導出した微粒子及びシースガスとエアロゾルの混合ガス以外の微粒子及びシースガスとエアロゾルの混合ガスは、エクセスガス排出路６７を経由してエクセスガス排出管４０から外部へ排出される（図１参照）。
【００６４】
このとき、第一測定領域１３ａと第二測定領域１３ｂから排出される余剰ガスの排出比率は、エクセスガス排出路６７の上流側に設けた第一余剰ガス流量調整オリフィス６８ａと第二余剰ガス流量調整オリフィス６８ｂによって調整される（図１参照）。
【００６５】
上述した構成の複合型微粒子分析装置１００を用いることによって、外部から導入された気相中に浮遊するナノメータからサブミクロン・サイズまでの幅広い分布を有する微粒子の粒径分布（粒径と個数濃度との関係）を、２領域の粒径範囲（例えば１０ｎｍ付近と１００ｎｍ付近）に分けて、１台の装置によって同時に測定することができる。
【００６６】
また、第一中心電極部１９ａと第二中心電極部１９ｂに印加されるそれぞれの直流電圧を、特定粒径サイズ（例えば１０ｎｍと１００ｎｍ）の微粒子を取り出すのに必要な電圧に固定することによって、２種類の粒径の微粒子に分けて、個数濃度の経時変化を１台の装置で同時にリアルタイムに測定することもできる。
【００６７】
また、第一測定領域１３ａと第二測定領域１３ｂという二つの測定領域に対して、シースガス導入路、エアロゾル導入路、エクセスガス排出路及びサンプルガス排出路の各々を、一つずつ設けるだけで良いので、コンパクトで持ち運びでき、さらに安価に製造することもできる。
【００６８】
また図５に示すように、エクセスガス排出管４０は排出ガスを清浄する除塵用フィルタ９２に連結され、当該除塵用フィルタ９２は清浄された排出ガスを除電する除電用フィルタ９６に連結され、当該除電用フィルタ９６はシースガス導入路４５に連結されている。このため、エクセスガス排出管４０より排出された排出ガスを清浄化し、除電した後に、シースガス導入路４５へ循環してシースガスとして使用することができる。
【００６９】
第２の実施の形態
次に、図６乃至図９により、本発明の第２の実施の形態について説明する。
【００７０】
本発明の第２の実施の形態は、複合型微粒子分析装置と略同一な、前方複合型微粒子分析装置１００ｆ及び後方複合型微粒子分析装置１００ｒを通しボルト８７及び固定ナット８８を用いて組み合わせることによって形成される組立複合型微粒子分析装置の組合体１００ｔを用いたものであり、他は図１乃至図５に示す第１の実施の形態と略同一である。
【００７１】
本発明の第２の実施の形態において、図１乃至図５に示す第１の実施の形態と略同一部分には略同一な符号を付して詳細な説明は省略する（前方複合型微粒子分析装置１００ｆに含まれる部材には文字の末尾にｆを付け、後方複合型微粒子分析装置１００ｒに含まれる部材には文字の末尾にｒを付けた）。
【００７２】
図７及び図８に示すように、前方複合型微粒子分析装置１００ｆは、両端の上下二箇所に前面から背面までの前方ボルト孔８６ｆを有している。また後方複合型微粒子分析装置１００ｒも同様に、両端の上下二箇所に前面から背面までの後方ボルト孔８６ｒを有している。
【００７３】
ここで、前方複合型微粒子分析装置１００ｆと後方複合型微粒子分析装置１００ｒとを、通しボルト８７及び固定ナット８８を用いて組立複合型微粒子分析装置１００ｔを組み立てる方法について説明する。
【００７４】
まず、前方複合型微粒子分析装置１００ｆの前方第一メクラ蓋４１ｆ、前方第二メクラ蓋４２ｆ及び前方第三メクラ蓋４３ｆを取り外す（図４及び図７乃至図９参照）。
【００７５】
次に、後方複合型微粒子分析装置１００ｒの後方シースガス導入管３８ｒ、後方エアロゾル導入管３９ｒ及び後方エクセスガス排出管４０ｒ及び後方第四メクラ蓋４４ｒを取り外す（図４及び図７乃至図９参照）。
【００７６】
その後、前方複合型微粒子分析装置１００ｆの前方ボルト孔８６ｆと、後方複合型微粒子分析装置１００ｒの後方ボルト孔８６ｒとを各々対向させるように配置して、前方ボルト孔８６ｆ及び後方ボルト孔８６ｒに通しボルト８７を通した後、固定ナット８８で通しボルト８７を固定する（図７乃至図９参照）。このようにして、前方複合型微粒子分析装置１００ｆと、後方複合型微粒子分析装置１００ｒから複合型微粒子分析装置の組立体１００ｔが組み立てられる。
【００７７】
次に、上述のようにして組み立てられた複合型微粒子分析装置の組立体１００ｔの構成について、簡単に説明する。
【００７８】
図６及び図９に示すように、前方複合型微粒子分析装置１００ｆの前方シースガス導入路４５ｆと、後方複合型微粒子分析装置１００ｒの後方シースガス導入路４５ｒとが、対向して同軸上に配置され、かつ互いに連通されることによって、シースガス導入路４５が形成されている。
【００７９】
同様に、図６、図７及び図９に示すように、前方複合型微粒子分析装置１００ｆの方エアロゾル導入路５４ｆと、後方複合型微粒子分析装置１００ｒの後方エアロゾル導入路５４ｒとが、対向して同軸上に配置され、かつ互いに連通されることによって、エアロゾル導入路５４が形成されている。
【００８０】
さらに同様に、図７乃至図９に示すように、前方複合型微粒子分析装置１００ｆの前方エクセスガス排出路６７ｆと、後方複合型微粒子分析装置１００ｒの後方エクセスガス排出路６７ｒとが、対向して同軸上に配置され、かつ互いに連通されることによって、エクセスガス排出路６７が形成されている。
【００８１】
また図６に示すように、シースガス導入路４５と前方第一シースガス導入室４６ａｆの間には前方第一シースガス流量調整オリフィス５０ａｆが設けられている。同様に、シースガス導入路４５と前方第二シースガス導入室４６ｂｆの間には前方第二シースガス流量調整オリフィス５０ｂｆが設けられ、シースガス導入路４５と後方第一シースガス導入室４６ａｒの間には後方第一シースガス流量調整オリフィス５０ａｒが設けられ、シースガス導入路４５と後方第二シースガス導入室４６ｂｒの間には後方第二シースガス流量調整オリフィス５０ｂｒが設けられている。
【００８２】
また図７に示すように、エアロゾル導入路５４と前方第一エアロゾル流入路５６ａｆの連結部には、前方第一開口部９８ａｆが形成されている。同様にエアロゾル導入路５４と前方第二エアロゾル流入路５６ｂｆの連結部には、前方第二開口部９８ｂｆが形成され、エアロゾル導入路５４と後方第一エアロゾル流入路５６ａｒの連結部には、後方第一開口部９８ａｒが形成され、エアロゾル導入路５４と後方第二エアロゾル流入路５６ｂｒの連結部には、後方第二開口部９８ｂｒが形成されている。
【００８３】
このうち前方第一開口部９８ａｆ、前方第二開口部９８ｂｆ、後方第一開口部９８ａｒ及び後方第二開口部９８ｂｒは各々同一形状であり同一の大きさになっている。
【００８４】
また図６に示すように、エクセスガス排出路６７と前方第一測定領域１３ａｆの間には第一余剰ガス流量調整オリフィス６８ａｆが設けられている。同様に、エクセスガス排出路６７と前方第二測定領域１３ｂｆの間には前方第二余剰ガス流量調整オリフィス６８ｂｆが設けられ、エクセスガス排出路６７と後方第一測定領域１３ａｒの間には後方第一余剰ガス流量調整オリフィス６８ａｒが設けられ、エクセスガス排出路６７と後方第二測定領域１３ｂｒの間には後方第二余剰ガス流量調整オリフィス６８ｂｒが設けられている。
【００８５】
また図６及び図８に示すように、前方第一サンプルガス流出室７３ａｆ及び前方第二サンプルガス流出室７３ｂｆに連通した流路が合流した前方サンプルガス排出路７２ｆと、後方第一サンプルガス流出室７３ａｒ及び後方第二サンプルガス流出室７３ｂｒに連通した流路とが合流した後方サンプルガス排出路７２ｒも、エクセスガス排出路６７に連通している。
【００８６】
ここで、前方サンプルガス排出路７２ｆの上流側であって、前方第一サンプルガス流出室７３ａｆ及び前方第二サンプルガス流出室７３ｂｆの下流側には各々、前方第一サンプルガス流量調整オリフィス７７ａｆ及び前方第二サンプルガス流量調整オリフィス７７ｂｆが設けられている。同様に、後方サンプルガス排出路７２ｒの上流側であって、後方第一サンプルガス流出室７３ａｒ及び後方第二サンプルガス流出室７３ｂｒの各々の下流側には、後方第一サンプルガス流量調整オリフィス７７ａｆ及び後方第二サンプルガス流量調整オリフィス７７ｂｆが設けられている。
【００８７】
なお本実施の形態の複合型微粒子分析装置の組合体１００ｔにおける各部のガス流量の配分は、次式（３）〜（８）により表される。
Ｑａ＝Ｑａ１＋Ｑａ２＋Ｑａ３＋Ｑａ４  …（３）
Ｑｓｈ＝Ｑｓｈ１＋Ｑｓｈ２＋Ｑｓｈ３＋Ｑｓｈ４  …（４）
Ｑｄ＝Ｑｄ１＋Ｑｄ２＋Ｑｄ３＋Ｑｄ４  …（５）
Ｑｓ＝Ｑｓ１＋Ｑｓ２＋Ｑｓ３＋Ｑｓ４  …（６）
Ｑｅｘ＝Ｑｄ＋Ｑｓ  …（７）
Ｑａ＋Ｑｓｈ＝Ｑｅｘ  …（８）
上記（３）〜（８）式において、Ｑａはエアロゾル導入管３９を流れるガスの流量、Ｑａ１、Ｑａ２、Ｑａ３及びＱａ４は各々、前方第一測定領域１３ａｆ、前方第二測定領域１３ｂｆ、後方第一測定領域１３ａｒ及び後方第二測定領域１３ｂｒへ取り込まれる微粒子流量、Ｑｓｈはシースガス導入管３８を流れるガスの流量、Ｑｓｈ１、Ｑｓｈ２、Ｑｓｈ３及びＱｓｈ４は各々、前方第一測定領域１３ａｆ、前方第二測定領域１３ｂｆ、後方第一測定領域１３ａｒ及び後方第二測定領域１３ｂｒへ供給されるシースガス流量、Ｑｄはエクセスガス排出路６７を流れるガスの流量、Ｑｄ１、Ｑｄ２、Ｑｄ３及びＱｄ４は各々、前方第一測定領域１３ａｆ、前方第二測定領域１３ｂｆ、後方第一測定領域１３ａｒ及び後方第二測定領域１３ｂｒから排出される余剰ガス流量、Ｑｓはサンプルガス排出路７２を流れるガス流量、Ｑｓ１、Ｑｓ２、Ｑｓ３及びＱｓ４は各々、前方第一サンプルガス流出室７３ａｆ、前方第二サンプルガス流出室７３ｂｆ、後方第一サンプルガス流出室７３ａｒ及び後方第二サンプルガス流出室７３ｂｒより排出されるサンプルガス流量、Ｑｅｘはエクセスガス排出管４０を流れる排出ガス流量を示している。
【００８８】
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について述べる。
【００８９】
上述したように前方第一開口部９８ａｆ、前方第二開口部９８ｂｆ、後方第一開口部９８ａｒ及び後方第二開口部９８ｂｒは各々同一形状であり同一の大きさになっている。このため、エアロゾル導入路５４に流入した微粒子は、同一の組成状態で、環状の前方第一エアロゾル導入スリット５９ａｆ、前方第二エアロゾル導入スリット５９ｂｆ、後方第一エアロゾル導入スリット５９ａｒ及び後方第二エアロゾル導入スリット５９ｂｒを通過し各々、前方第一測定領域１３ａｆ、前方第二測定領域１３ｂｆ、後方第一測定領域１３ａｒ及び後方第二測定領域１３ｂｒへ取り込むことができる（図６及び図７参照）。
【００９０】
また、上述のように、前方エアロゾル導入路５４ｆ及び後方エアロゾル導入路５４ｒを同軸上に配置し、かつ互いに連通することによって、微粒子を前方第一測定領域１３ａｆ、前方第二測定領域１３ｂｆ、後方第一測定領域１３ａｒ及び後方第二測定領域１３ｂｒの４つの測定領域へ同時に同一組成状態で導入することができる。このため、エアロゾルサンプリングのバラツキによる測定誤差を低減して、外部から導入された気相中に浮遊する幅広い分布を有するナノメータからサブミクロン・サイズの微粒子の粒径分布（粒径と個数濃度との関係）を、４領域の粒径範囲（例えば１０ｎｍ付近と５０ｎｍ付近と１００ｎｍ付近と２００ｎｍ付近）に分けて、１台の装置で同時に測定することができる。
【００９１】
また、この際、前方第一中心電極部１９ａｆ、前方第二中心電極部１９ｂｆ、後方第一中心電極部１９ａｒ及び後方第二中心電極部１９ｂｒに印加されるそれぞれの直流電圧を、特定粒径サイズ（例えば１０ｎｍと５０ｎｍと１００ｎｍと２００ｎｍ）の微粒子を取り出すのに必要な電圧に固定することによって、４種類の粒径の微粒子に分けて、個数濃度の経時変化を１台の装置によって同時にリアルタイムで測定することができる。
【００９２】
また、図６乃至図９に示すように、前方シースガス導入路４５ｆ及び後方シースガス導入路４５ｒを同軸上に配置しかつ互いに連通し、さらに前方エクセスガス排出路６７ｆ及び後方エクセスガス排出路６７ｒを同軸上に配置しかつ互いに連通することによって、１系統のガス循環部８３により、各ガスの導入や排出をすることができる（図５参照）。このため、コンパクトで持ち運びでき、さらに安価に製造することもできる。
【００９３】
なお、上述した第２の実施の形態においては、前方複合型微粒子分析装置１００ｆと、後方複合型微粒子分析装置１００ｒとの２台からなる複合型微粒子分析装置の組合体１００ｔを用いて説明したが、これに限らず、シースガス循環部のガス循環能力を高くすれば、３台以上の複合型微粒子分析装置を組み合わせて、複合型微粒子分析装置の組合体を形成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明による複合型微粒子分析装置の実施の形態を示す縦断面図。
【図２】本発明による複合型微粒子分析装置の実施の形態を示すＸ−Ｘ’部の横断面図。
【図３】本発明による複合型微粒子分析装置の実施の形態を示すＺ−Ｚ’部の横断面図。
【図４】本発明による複合型微粒子分析装置の実施の形態を示すＹ−Ｙ’部の縦断面図。
【図５】本発明による複合型微粒子分析装置の実施の形態のシステムを示す概略図。
【図６】本発明による複合型微粒子分析装置の組立体の実施の形態を示す縦断面図。
【図７】本発明による複合型微粒子分析装置の組立体の実施の形態を示すＸ−Ｘ’部の横断面図。
【図８】本発明による複合型微粒子分析装置の組立体の実施の形態を示すＺ−Ｚ’部の横断面図。
【図９】本発明による複合型微粒子分析装置の組立体の実施の形態を示すＹ−Ｙ’部の縦断面図。
【符号の説明】
【００９５】
１０  筐体
１５  中心壁
１３ａ  第一測定領域
１３ｂ  第二測定領域
１９ａ  第一中心電極部
１９ｂ  第二中心電極部
２９ａ  第一ファラデーカップ（第一微粒子個数濃度計数器）
２９ｂ  第二ファラデーカップ（第二微粒子個数濃度計数器）
３５  プリアンプ回路
３６  エレクトロメータ回路
３８  シースガス導入管
３９  エアロゾル導入管
４０  エクセスガス排出管
４１  第一メクラ蓋
４２  第二メクラ蓋
４３  第三メクラ蓋
４４  第四メクラ蓋
４５  シースガス導入路
４６ａ  第一シースガス導入室
４６ｂ  第二シースガス導入室
５０ａ  第一シースガス流量調整オリフィス
５０ｂ  第二シースガス流量調整オリフィス
５４  エアロゾル導入路
５６ａ  第一エアロゾル流入路
５６ｂ  第二エアロゾル流入路
６５ａ  第一分級ガス導出スリット
６５ｂ  第二分級ガス導出スリット
６７  エクセスガス排出路
６８ａ  第一余剰ガス流量調整オリフィス
６８ｂ  第二余剰ガス流量調整オリフィス
７２  サンプルガス排出路
７７ａ  第一サンプルガス流量調整オリフィス
７７ｂ  第二サンプルガス流量調整オリフィス
９０ａ  第一直流電源（第一電源）
９０ｂ  第二直流電源（第二電源）
９２  除塵用フィルタ（清浄部）
９６  除電用フィルタ（除電部）
９８ａ  第一開口部
９８ｂ  第二開口部
１００  複合型微粒子分析装置
１００ｆ  前方複合型微粒子分析装置
１００ｒ  後方複合型微粒子分析装置
１００ｔ  組立複合型微粒子分析装置の組合体
【図１】
2007218609.tif 000003
【図２】
2007218609.tif 000004
【図３】
2007218609.tif 000005
【図４】
2007218609.tif 000006
【図５】
2007218609.tif 000007
【図６】
2007218609.tif 000008
【図７】
2007218609.tif 000009
【図８】
2007218609.tif 000010
【図９】
2007218609.tif 000011