(57)【要約】【課題】粒子検出器の感度および検出精度を向上させるとともに小型化する。【解決手段】粒子検出器１０は、試料流体Ｆに向けて光Ｌを照射する光源１１と、該光源１１から発せられた光Ｌが試料流体Ｆ中の粒子によって散乱されることで生じた散乱光を検出する受光素子１２とを備える。試料流体Ｆを通過させる流路１３は、所定間隔をおいて互いの受光面１２Ａ，１２Ａ同士を対向させて平行に配置された１対の板状の受光素子１２，１２と、１対の受光素子１２，１２間を接続し、かつ互いの反射面１６Ａ，１６Ａ同士を対向させて平行に配置された１対の板状の反射鏡１６，１６とにより、４角筒状に形成されている。１対の受光素子１２，１２は、光源１１から発せられる光Ｌの光路に沿って、光路に平行に配置され、互いの受光面１２Ａ，１２Ａによって光路に直交する方向の両側から光路を挟み込むように配置されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料流体に向けて光を照射する光源と、該光源から発せられた前記光が前記試料流体中の粒子によって散乱されることで生じた散乱光を検出する受光素子とを備え、
前記受光素子の受光面は、前記光源から発せられる前記光の光路に沿って、前記光路に平行であることを特徴とする粒子検出器。
【請求項２】
少なくとも１対の前記受光素子を備え、
前記少なくとも１対の前記受光素子の前記受光面は、前記光路に直交する方向の両側から前記光路を挟み込むことを特徴とする請求項１に記載の粒子検出器。
【請求項３】
前記試料流体を通過させる流路を備え、
前記受光素子は、前記流路の入口部から出口部までの間に設けられ、
前記入口部から前記出口部までの間で前記光を往復反射する少なくとも１対の反射鏡を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の粒子検出器。
【請求項４】
前記散乱光を検出する第２受光素子を備え、
前記第２受光素子の受光面は、前記光路を含む平面に対して直交することを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１つに記載の粒子検出器。
【請求項５】
前記受光素子の受光面は、前記受光素子の内部に向かい弧状に膨出するマイクロ構造を有することを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１つに記載の粒子検出器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、粒子検出器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば検出対象である粒子を含む気体流を横切る方向で両側から挟み込むように光源と光検出器とを配置し、気体流を横切るように光源からレーザ光を照射して、このレーザ光が粒子によって散乱されて得られる散乱光を光センサにより検出することで、気体流に含まれる粒子を検出する粒子計測器が知られている。（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−５３９０８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記従来技術に係る粒子計測器においては、十分な散乱光を得て計測精度を向上させることが望まれている。
これに対して、例えばレーザ光を集光させて気体流の粒子への入射光強度を増加させるために、レンズなどからなる光学システムを構成すると、構成に要する費用が増大するとともに、レンズの大きさや所定の焦点距離を確保することなどに起因して、粒子計測器が大型化してしまうという問題が生じる。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、感度および検出精度を向上させるとともに、小型化することが可能な粒子検出器を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決して係る目的を達成するために、本発明の請求項１に係る粒子検出器は、試料流体に向けて光を照射する光源（例えば、実施の形態での光源１１）と、該光源から発せられた前記光が前記試料流体中の粒子によって散乱されることで生じた散乱光を検出する受光素子（例えば、実施の形態での受光素子１２）とを備え、前記受光素子の受光面（例えば、実施の形態での受光面１２Ａ）は、前記光源から発せられる前記光の光路に沿って、前記光路に平行である。
【０００７】
さらに、本発明の請求項２に係る粒子検出器は、少なくとも１対の前記受光素子を備え、前記少なくとも１対の前記受光素子の前記受光面は、前記光路に直交する方向の両側から前記光路を挟み込む。
【０００８】
さらに、本発明の請求項３に係る粒子検出器は、前記試料流体を内部通過させる流路（例えば、実施の形態での流路１３）を備え、前記受光素子は、前記流路の入口部（例えば、実施の形態での入口部１３ａ）から出口部（例えば、実施の形態での出口部１３ｂ）までの間に設けられ、前記入口部から前記出口部までの間で前記光を往復反射する少なくとも１対の反射鏡（例えば、実施の形態での反射鏡１６）を備える。
【０００９】
さらに、本発明の請求項４に係る粒子検出器は、前記散乱光を検出する第２受光素子（例えば、実施の形態での第２受光素子１７）を備え、前記第２受光素子の受光面は、前記光路を含む平面に対して直交する。
【００１０】
さらに、本発明の請求項５に係る粒子検出器は、前記受光素子の受光面は、前記受光素子の内部に向かい弧状に膨出するマイクロ構造を有する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の請求項１に係る粒子検出器によれば、受光素子の受光面は、光源から発せられる光の光路に沿って、光路に平行であることから、各種の散乱光のうち、光源から発せられる光の光路の前方方向に指向性が強い散乱光、例えばＭｉｅ散乱の散乱光に対する感度を向上させることができる。
しかも、光の波長および粒子の粒径などに対する所定の条件において、Ｍｉｅ散乱の散乱光は、他の散乱光に比べて散乱強度が高いことから、粒子検出器が大型化することを防止しつつ、散乱光に対する感度を向上させ、十分な散乱光を得て粒子の検出精度を向上させることができる。
【００１２】
さらに、本発明の請求項２に係る粒子検出器によれば、少なくとも１対の受光素子の受光面によって光路を挟み込むことにより、より一層、散乱光に対する感度を向上させ、検出精度を向上させることができる。
【００１３】
さらに、本発明の請求項３に係る粒子検出器によれば、光源から発せられる光を往復反射する少なくとも１対の反射鏡を備えることにより、散乱光を増加させることができ、より一層、検出精度を向上させることができる。
【００１４】
さらに、本発明の請求項４に係る粒子検出器によれば、第２受光素子を備えることによって、より一層、散乱光に対する感度を向上させ、検出精度を向上させることができる。
【００１５】
さらに、本発明の請求項５に係る粒子検出器によれば、受光素子の受光面に対する入射角が大きな散乱光を、受光素子の内部に向かい弧状に膨出するマイクロ構造での多重反射により効率よく検出することができる。
【００１６】
すなわち、このマイクロ構造は、受光素子の表面上に形成された複数の凹部を備え、各凹部は、受光素子の表面上の開口端から適宜の深さまで内部に向かうことに伴い、内部空間の横断面積が増大傾向に変化する曲面状の内壁面を有する弧状膨大部と、さらに、適宜の深さから凹部の底部に向かうことに伴い、内部空間の横断面積が減少傾向に変化する曲面状の内壁面を有する弧状縮小部とから成る形状を有している。
【００１７】
このため、受光素子の受光面に対する入射角が大きな散乱光であっても、各凹部の弧状膨大部に対しては入射角が小さくなって反射が抑制される。
また、この散乱光が弧状膨大部で反射されたとしても、この反射による反射光は凹部の内部に向かい、凹部の内壁面に対して入射角が小さくなるように反射される可能性が高くなり、さらなる反射が抑制される。
また、凹部に入射した散乱光が内部で反射を繰り返す場合であっても、反射光が凹部の外部に抜け出てしまうことは抑制されており、凹部の内部での多重反射を経て検出される可能性が高くなっている。
これらにより、より一層、散乱光に対する感度を向上させ、検出精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態に係る粒子検出器の一部を示す構成図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る粒子検出器の構成図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る粒子検出器の一部を示す構成図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る粒子検出器の一部を示す構成図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る所定波長の光に対する所定粒径の粒子によるＭｉｅ散乱の散乱光の出力強度の角度分布の一例を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る複数の所定波長の光を粒子に入射したときのＭｉｅ散乱の出力強度の一例を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る粒子検出器の受光素子の受光面に形成されたマイクロ構造を示す斜視図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る粒子検出器の受光素子の受光面に形成されたマイクロ構造を示す断面図である。
【図９】図９（Ａ）は本発明の実施の形態に係る実施例での受光素子のマイクロ構造における光の反射および吸収の例を示す図であり、図９（Ｂ），（Ｃ）は本発明の実施の形態に係る第１比較例および第２比較例での受光素子における光の反射および吸収の例を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態に係る実施例および第１比較例での受光素子の受光面での散乱光の受光強度の入射角に応じた変化の例を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態に係る粒子検出器の受光素子の受光面に設けられるマイクロ構造を製造する方法の各工程を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の一実施形態に係る粒子検出器について添付図面を参照しながら説明する。
【００２０】
本実施の形態による粒子検出器１０は、例えば、クリーンルーム内に設置され、クリーンルーム内の空気清浄度を管理するシステムとして用いられ、試料流体とされる空気中に含まれる、例えば微粒子状の塵埃や、細菌やウイルスなどの浮遊微生物などの粒子を検出するものである。
【００２１】
本実施の形態による粒子検出器１０は、例えば図１（Ａ），（Ｂ）に示すように、空気などの試料流体Ｆに向けて光Ｌを照射する光源１１と、該光源１１から発せられた光Ｌが試料流体Ｆ中の粒子Ｐによって散乱されることで生じた散乱光ＳＬを検出する受光素子１２とを備えて構成されている。
【００２２】
光源１１は、例えば所定の波長のレーザ光を所定の出力で出射するレーザ光源などである。
受光素子１２は、例えばフォトダイオードなどであって、受光素子１２の受光面１２Ａは、光源１１から発せられる光Ｌの光路に沿って、光路に平行に配置されている。
そして、粒子検出器１０は、受光素子１２から出力される光学的出力波形（つまり、散乱光ＳＬの出力波形）から試料流体Ｆ中の粒子Ｐの粒径や数を検出する。
【００２３】
より詳細には、この粒子検出器１０は、例えば図２に示すように、試料流体Ｆを通過させる流路１３と、流路１３内に試料流体Ｆを導入するポンプ１４と、流路１３に連通する光吸収部１５とを備えて構成されている。
【００２４】
流路１３は、例えば、所定間隔をおいて互いの受光面１２Ａ，１２Ａ同士を対向させて平行に配置された１対の板状の受光素子１２，１２と、１対の受光素子１２，１２間を接続し、かつ互いの反射面１６Ａ，１６Ａ同士を対向させて平行に配置された１対の板状の反射鏡１６，１６とにより、４角筒状に形成されている。
【００２５】
そして、流路１３の両端で開口する入口部１３ａおよび出口部１３ｂのうち、出口部１３ｂは、例えば吸引用のポンプ１４に接続され、試料流体Ｆは外部に連通するように開口する入口部１３ａから流路１３内に導入され、流路１３内を流通した試料流体Ｆは出口部１３ｂからポンプ１４に吸引される。
【００２６】
光源１１は、流路１３の入口部１３ａにおいて、１対の反射鏡１６，１６の一方側にずれた位置に配置され、この一方側から他方側に向かう方向に対して所定角度だけ流路１３の出口部１３ｂ側に傾斜した方向に向けて光Ｌを出射するように配置されている。
そして、１対の受光素子１２，１２は、光源１１から発せられる光Ｌの光路に沿って、光路に平行に配置され、互いの受光面１２Ａ，１２Ａによって光路に直交する方向の両側から光路を挟み込むように配置されている。
【００２７】
また、各反射鏡１６の反射面１６Ａ上には、例えば図３および図４に示すように、光路に直交する方向の中央部から両側つまり１対の受光素子１２，１２側にずれた位置に１対の第２受光素子１７，１７が設けられている。
第２受光素子１７は、例えばフォトダイオードなどであって、第２受光素子１７の受光面は、例えば光Ｌの光路を含む平面に対して直交するように配置されている。
そして、光源１１から出射された光Ｌは、１対の反射鏡１６，１６の反射面１６Ａ，１６Ａ間を往復反射して流路１３の入口部１３ａから出口部１３ｂに導光される。
【００２８】
光吸収部１５は、流路１３の出口部１３ｂに連通しており、流路１３内を往復反射しつつ導光されて出口部１３ｂに到達した光Ｌを、流路１３内から光吸収部１５の内部に導く形状を有する光吸収体により形成されている。
【００２９】
このように、光源１１から発せられる光Ｌの光路に沿って、光路に平行に配置される受光素子１２は、光源１１から出射された光Ｌが試料流体Ｆ中の粒子Ｐによって散乱されることで生じた各種の散乱光ＳＬのうち、特に、光源１１から発せられる光Ｌの光路の前方方向に指向性が強い散乱光ＳＬ、例えばＭｉｅ散乱の散乱光ＳＬに対する感度を向上させることができる。
【００３０】
例えば図５に示すように、所定波長（例えば、６６０ｎｍ）の光Ｌに対する所定粒径（例えば、直径ｄ＝１．０μｍ、０．５μｍ）の粒子ＰによるＭｉｅ散乱の散乱光ＳＬの出力強度の角度分布によると、クリーンルーム内の粒子Ｐの平均的な大きさである直径ｄ＝１．０μｍの粒子Ｐに対して、Ｍｉｅ散乱の散乱光ＳＬは、光Ｌの光路の前方方向に指向性が強いことが認められる。
しかも、所定波長（例えば、６６０ｎｍ）の光Ｌに対する所定粒径（例えば、直径ｄ＝１．０μｍ）の粒子Ｐによる散乱では、Ｍｉｅ散乱が支配的となることから、Ｍｉｅ散乱の散乱光ＳＬに対する感度を向上させることで、十分な散乱光ＳＬを得て粒子Ｐの検出精度を向上させることができる。
【００３１】
したがって、各受光素子１２の受光面１２Ａと、光源１１から出射される光Ｌの光路との間の間隔は、小さい方が好ましい。
【００３２】
なお、Ｍｉｅ散乱の出力強度は、光Ｌの波長λと粒子Ｐの大きさ（例えば、直径ｄ）との関係に依存して変化する。
例えば、図６に示すように、複数の所定波長（例えば、３００ｎｍ、６００ｎｍ、９００ｎｍ）の光Ｌを粒子Ｐに入射したときのＭｉｅ散乱の出力強度から、全ての所定波長（例えば、３００ｎｍ、６００ｎｍ、９００ｎｍ）において、ｄ／λが所定値（例えば、０．５）未満では、出力強度の低下が増大することが認められる。
これにより、ｄ／λに対する下限値として、ｄ／λ＝０．５を設定することが好ましい。
なお、図６では、横軸を、直径ｄ／波長λとし、縦軸を、Ｍｉｅ散乱の出力強度をｄ／λ＝２０の値で規格化した値としている。
【００３３】
また、例えばクリーンルーム内の所望の空気清浄度に応じて、例えば粒子Ｐの直径ｄに対する上限値として、例えばｄ＝５μｍを設定することが好ましい。
【００３４】
そして、例えば図７（Ａ），（Ｂ）に示すように、受光素子１２の受光面１２Ａは、受光素子１２の内部に向かい弧状に膨出するマイクロ構造２０を有している。
【００３５】
このマイクロ構造２０は、例えば図８に示すように、受光素子１２の受光面１２Ａ上に形成された複数の凹部２１を備えている。
そして、各凹部２１は、受光素子１２の受光面１２Ａ上の開口端２１ａから適宜の深さまで内部に向かうことに伴い、内部空間の横断面積が増大傾向に変化する曲面状の受光内壁面３１Ａを有する弧状膨大部３１と、さらに、適宜の深さから凹部２１の底部に向かうことに伴い、内部空間の横断面積が減少傾向に変化する曲面状の受光内壁面３２Ａを有する弧状縮小部３２とから成る形状を有している。
【００３６】
このマイクロ構造２０により、例えば図９（Ａ）に示す実施例のように、受光素子１２の受光面１２Ａに対する入射角が大きな散乱光ＳＬであっても、各凹部２１の弧状膨大部３１に対しては入射角が小さくなって反射が抑制される。
【００３７】
また、この散乱光ＳＬが弧状膨大部３１で反射されたとしても、この反射による反射光ＳＬａは凹部２１の内部に向かい、凹部２１の内壁面（例えば、弧状縮小部３２の受光内壁面３２Ａなど）に対して入射角が小さくなるように反射される可能性が高くなり、さらなる反射が抑制される。
【００３８】
また、凹部２１に入射した散乱光ＳＬが内部で反射を繰り返す場合であっても、反射光ＳＬａ，ＳＬｂ，…が凹部２１の外部に抜け出てしまうことは抑制されており、凹部２１の内部での多重反射を経て検出される可能性が高くなっている。
【００３９】
このマイクロ構造２０により、例えば図１０に示す実施例のように、受光素子１２の受光面１２Ａに対する散乱光ＳＬの入射角が増大することに伴い、この散乱光ＳＬに対する感度は増大傾向に変化していることが認められる。
【００４０】
一方、例えば図９（Ｂ）に示す第１比較例のように、受光素子１２の受光面１２Ａが平坦である場合（つまり、マイクロ構造を有していない場合）には、例えば図１０に示す第１比較例のように、受光素子１２の受光面１２Ａに対する散乱光ＳＬの入射角が所定角度（例えば、７０°など）以上に増大することに伴い、散乱光ＳＬは受光面１２Ａで反射され易くなり、散乱光ＳＬに対する感度は減少傾向に変化していることが認められる。
【００４１】
また、例えば図９（Ｃ）に示す第２比較例のように、受光素子１２の受光面１２Ａ上の開口端２１ａから内部に向かうことに伴い、内部空間の横断面積が減少傾向に変化するテーパ状の凹部、あるいは内部空間の横断面積が一定である凹部などから成るマイクロ構造を有するだけでは、実施例に比べて、凹部２１に入射した散乱光ＳＬが内部での反射によって凹部２１の外部に抜け出し易く、受光素子１２の受光面１２Ａに対する入射角が大きな散乱光ＳＬに対する感度を向上させることは困難であることが認められる。
【００４２】
以下に、マイクロ構造２０の製造方法およびマイクロ構造２０を有するマイクロ構造体（例えば、フォトダイオードである受光素子１２）の製造方法について説明する。
【００４３】
先ず、例えば図１１（Ａ）に示すように、例えばｐ型などのシリコン基板５０を用意する。
次に、所定温度（例えば、１１００℃など）による所定時間（例えば、６０分など）の熱酸化によって、例えば図１１（Ｂ）に示すように、所定厚さ（例えば、１００ｎｍなど）の酸化膜５１を形成する。  
【００４４】
次に、酸化膜５１の表面上に液状のフォトレジストをスピンコーティングなどにより塗布して、例えば図１１（Ｃ）に示すように、レジスト層５２を形成する。
次に、露光マスクを用いてレジスト層５２を露光し、現像液によって現像することにより、例えば図１１（Ｄ）に示すように、所定パターンの開口５２ａを有するレジストマスク５２ｂを形成する。
【００４５】
次に、レジストマスク５２ｂの所定パターンに応じて酸化膜５１をウェットエッチングし、例えば図１１（Ｅ）に示すように、所定パターンの開口５１ａを有する酸化膜マスク５１ｂを形成する。
次に、例えば図１１（Ｆ）に示すように、レジストマスク５２ｂを除去する。
【００４６】
次に、酸化膜マスク５１ｂの所定パターンに応じて、開口５１ａにより露出するシリコン基板５０の領域を被エッチング部として、ＤＲＩＥ（deep reactive ion etching）により、シリコン基板５０に対して異方性エッチング処理を行なう第１エッチング工程を実行し、例えば図１１（Ｇ）に示すように、シリコン基板５０の表面上に凹部５０ａを形成する。
【００４７】
この第１エッチング工程は、被エッチング部に等方性プラズマエッチングを行なうステップと、被エッチング部の少なくとも側面に保護膜を形成するステップとを、所定周期（例えば、１８秒など）で交互に所定回数（例えば、２回など）実行する。
【００４８】
この第１エッチング工程は、いわゆるボッシュプロセスであって、主に６フッ化硫黄ガスを用いて等方性プラズマエッチングを行なうステップと、フッ素樹脂系のガス（Ｃ4Ｆ8ガスなど）を用いて被エッチング部の少なくとも側面に保護膜を形成するステップとを交互に実行する。
これにより、被エッチング部の深さ方向（シリコン基板５０の厚さ方向）にエッチングを行なう際に、被エッチング部の側面を保護して横方向のエッチングを抑制している。
【００４９】
したがって、この第１エッチング工程により形成される凹部５０ａは、シリコン基板５０の表面上の開口端５０ｂから深さ方向（つまり、シリコン基板５０の厚さ方向）の内部に向かうことに伴い、側面においてスキャロップと呼ばれる凹凸形状を有している。
【００５０】
次に、第１エッチング工程の実行終了後に、被エッチング部に所定期間（例えば、２３秒など）に亘って、主に６フッ化硫黄ガスを用いて等方性プラズマエッチングを行なう第２エッチング工程を実行する。
これにより、例えば図１１（Ｈ）に示すように、シリコン基板５０の表面上の開口端５０ｂから深さ方向（つまり、シリコン基板５０の厚さ方向）の内部に向かうことに伴い、弧状に膨出する凹部５０ｃを形成する。
【００５１】
この凹部５０ｃは、シリコン基板５０の表面上の開口端５０ｂから適宜の深さまで内部に向かうことに伴い、内部空間の横断面積が増大傾向に変化する曲面状の内壁面６１Ａを有する弧状膨大部６１と、さらに、適宜の深さから凹部５０ｃの底部に向かうことに伴い、内部空間の横断面積が減少傾向に変化する曲面状の内壁面６２Ａを有する弧状縮小部６２とから成る形状を有している。
そして、本実施例では、開口端５０ｂが内壁面において最も突出する構造となる。
【００５２】
次に、例えば図１１（Ｉ）に示すように、酸化膜マスク５１ｂをエッチング除去する。
【００５３】
次に、複数の凹部５０ｃが形成されたシリコン基板５０の表面に対して、所定温度（例えば、９３５℃など）による所定時間（例えば、４０秒など）の熱拡散処理によってリンを熱拡散させて、例えば図１１（Ｊ）に示すように、不純物層７１を形成する。
【００５４】
次に、例えば図１１（Ｋ）に示すように、複数の凹部５０ｃが形成されたシリコン基板５０の表面に対する裏面にアルミニウム（Ａｌ）膜７２を成膜し、所定のパターニングを行ない、所定温度（例えば、４５０℃など）による所定時間（例えば、１０分など）のアニールを行ない、アルミニウム（Ａｌ）膜７２を結合させる。
【００５５】
次に、例えば図１１（Ｌ）に示すように、複数の凹部５０ｃが形成されたシリコン基板５０の表面の所定位置（例えば、端部など）にアルミニウム（Ａｌ）膜７３を成膜し、所定のパターニングを行なうと共に、アルミニウム（Ａｌ）膜７３を結合させる。
このとき、必ずしもアニールを行なう必要はない。ｎ型シリコンを用いた場合、アニールを行なわなくてもオーミックコンタクトを実現できる。
【００５６】
上述したように、本実施の形態による粒子検出器１０によれば、受光素子１２の受光面１２Ａは、光源１１から発せられる光Ｌの光路に沿って、光路に平行であることから、各種の散乱光ＳＬのうち、光源１１から発せられる光Ｌの光路の前方方向に指向性が強い散乱光ＳＬ、例えばＭｉｅ散乱の散乱光ＳＬに対する感度を向上させることができる。
【００５７】
しかも、光Ｌの波長および粒子Ｐの粒径などに対する所定の条件において、Ｍｉｅ散乱の散乱光は、他の散乱光に比べて散乱強度が高いことから、粒子検出器１０が大型化することを防止しつつ、散乱光ＳＬに対する感度を向上させ、十分な散乱光ＳＬを得て粒子Ｐの検出精度を向上させることができる。
【００５８】
さらに、少なくとも１対の受光素子１２，１２の受光面１２Ａ，１２Ａによって光路を挟み込むことにより、より一層、散乱光ＳＬに対する感度を向上させ、検出精度を向上させることができる。
【００５９】
さらに、光源１１から発せられる光Ｌを往復反射する少なくとも１対の反射鏡１６，１６を備えることにより、散乱光ＳＬを増加させることができ、より一層、検出精度を向上させることができる。
【００６０】
さらに、第２受光素子１７を備えることによって、より一層、散乱光ＳＬに対する感度を向上させ、検出精度を向上させることができる。
【００６１】
さらに、受光素子１２の受光面１２Ａに対する入射角が大きな散乱光ＳＬを、受光素子１２の内部に向かい弧状に膨出するマイクロ構造２０での多重反射により効率よく検出することができる。
【００６２】
すなわち、このマイクロ構造２０は、受光素子１２の表面（つまり、受光面１２Ａ）上に形成された複数の凹部２１を備え、各凹部２１は、受光素子１２の表面（つまり、受光面１２Ａ）上の開口端２１ａから適宜の深さまで内部に向かうことに伴い、内部空間の横断面積が増大傾向に変化する曲面状の受光内壁面３１Ａを有する弧状膨大部３１と、さらに、適宜の深さから凹部２１の底部に向かうことに伴い、内部空間の横断面積が減少傾向に変化する曲面状の受光内壁面３２Ａを有する弧状縮小部３２とから成る形状を有している。
さらに、本実施例では、開口端２１ａが内壁面において最も突出する構造となる。
【００６３】
このため、受光素子１２の受光面１２Ａに対する入射角が大きな散乱光ＳＬであっても、各凹部２１の弧状膨大部３１に対しては入射角が小さくなって反射が抑制される。
また、この散乱光ＳＬが弧状膨大部３１で反射されたとしても、この反射による反射光は凹部２１の内部に向かい、凹部の内壁面（例えば、弧状縮小部３２の受光内壁面３２Ａなど）に対して入射角が小さくなるように反射される可能性が高くなり、さらなる反射が抑制される。
【００６４】
また、凹部２１に入射した散乱光ＳＬが内部で反射を繰り返す場合であっても、反射光が凹部２１の外部に抜け出てしまうことは抑制されており、凹部２１の内部での多重反射を経て検出される可能性が高くなっている。
これらにより、より一層、散乱光ＳＬに対する感度を向上させ、検出精度を向上させることができる。
【００６５】
なお、上述した実施の形態において、粒子検出器１０は１つの受光素子１２を備えるだけであってもよい。
なお、上述した実施の形態において、第２受光素子１７は省略されてもよい。
なお、上述した実施の形態において、反射鏡１６は省略されてもよい。
なお、上述した実施の形態において、ポンプ１４は省略されてもよい。
【００６６】
なお、上述した実施の形態においては、粒子検出器１０をクリーンルーム内に設置し、試料流体とされる空気中に含まれる、例えば微粒子状の塵埃や、細菌やウイルスなどの浮遊微生物などの粒子を検出するとしたが、これに限定されず、例えば、空気以外の特定のガスなどに含まれる粒子を検出してもよい。例えば、成膜装置などに流入する特定のガスに含まれる不純物である粒子を検出してもよい。
【符号の説明】
【００６７】
１０  粒子検出器
１１  光源
１２  受光素子
１２Ａ  受光面
１３  流路
１３ａ  入口部
１３ｂ  出口部
１６  反射鏡
１７  第２受光素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図７】
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