粒子测量装置制造方法及图纸

提供一种能够通过更简便的装置结构来探测在粒子的测量中使用的谐振激光的振荡模式及其变化的粒子测量装置。该粒子测量装置具备：光谐振器，其使激光在两个相向的反射镜之间往复，来形成使该激光的能量放大而得到的谐振激光；粒子输送单元，其以使作为测定对象的气溶胶的粒子横穿所述谐振激光的光路的方式输送该粒子；散射光接收单元，其接收在所述气溶胶的粒子被所述谐振激光照射时产生的散射光；以及处理装置，其接收由所述散射光接收单元接收光而得到的受光信号，其中，所述处理装置构成为：基于所述受光信号来输出受光脉冲，导出所述受光脉冲中的在时间上相邻的受光脉冲的脉冲间时宽。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种适于对浮游在空气等气体中的粒子(气溶胶)进行测量的粒子测量装置。
技术介绍
以往以来，作为以监视半导体的制造环境、测定大气中的粒子状污染物质等为目的来使用的粒子测量装置，已知如下一种粒子测量装置：将浮游在空气等气体中的粒子(气溶胶)形成为束状，向粒子的流路照射激光来测量粒子。在这种装置中，通过检测在激光照射到粒子时产生的散射光来评价粒子，因此所照射的激光的光强度是实现高灵敏度化的关键，但是从激光的生成原理上来说，在取出由激光发出体产生的激光时，其光强度的损耗是不可避免的。关于这样的问题，例如在专利文献1中公开了如下的光散射式微粒检测器：在外部镜方式的激光谐振器的内部配置粒子的流路，照射无能量损耗的激光来测量粒子。另外，例如在专利文献2中公开了如下的微粒检测装置：与激光谐振器分开地设置光谐振器，利用该光谐振器来形成使能量放大而得到的谐振激光，并且在该光谐振器内配置粒子的流路并照射谐振激光来测量粒子。另外，例如在专利文献3中公开了如下的粒子测定装置：具备目的与专利文献2相同的外部光谐振器，在该外部光谐振器中设置有对使能量放大而得到的谐振激光的波长进行监视的检测器，具备基于所检测出的谐振波长与激光发出部的波长之间的偏差来调整该外部光谐振器所具备的反射镜之间的距离的机构。专利文献1：日本特开昭59-104533号公报专利文献2：日本特公平6-21860号公报专利文献3：日本特开2005-172465号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题一般来说，在激光振荡模式中存在TEM00、TEM01、TEM02等模式，根据这些振荡模式，以截面观测激光时的强度分布不同。通常在粒子计数器(particlecounter)等具备粒子测定功能的粒子测量装置中，对粒子横穿激光时产生的散射光的脉冲进行计数来测量粒子的个数，但是，如果在测量的中途由于振动等而振荡模式发生变化，则粒子的个数与散射光脉冲数不再对应。另外，如果振荡模式发生变化则其光强度也发生变化，因此在基于与散射光强度之间的对应关系来测量粒子的大小等的情况下，无法正常地进行测量。在激光振荡模式的监视中，还存在设置能够直接测定光谐振器的振荡模式的、对谐振波长具有灵敏度的照相机(阵列传感器，arraysensor)等的方法，但是这样就需要进行图像处理等复杂的信号处理，而且需要如上所述的照相机，因此会导致粒子测量装置的成本上升。鉴于以上的问题，本专利技术的目的在于提供一种能够通过简便的装置结构来探测在粒子的测量中使用的谐振激光的振荡模式及其变化的粒子测量装置。用于解决问题的方案为了达到上述目的，本专利技术的粒子测量装置的特征在于，具备：光谐振器，其使激光在两个相向的反射镜之间往复，来形成使该激光的能量放大而得到的谐振激光；粒子输送单元，其以使作为测定对象的气溶胶的粒子横穿所述谐振激光的光路的方式输送该粒子；散射光接收单元，其接收在所述气溶胶的粒子被所述谐振激光照射时产生的散射光；以及处理装置，其接收由所述散射光接收单元接收光而得到的受光信号，其中，所述处理装置构成为：基于所述受光信号来输出受光脉冲，导出所述受光脉冲中的在时间上相邻的受光脉冲的脉冲间时宽。根据本专利技术的粒子测量装置，向作为测定对象的气溶胶的粒子照射使激光的能量放大而得到的谐振激光，由此能够高灵敏度地测量粒子。另外，输出与在谐振激光照射到粒子时产生的散射光相应的受光脉冲，导出该受光脉冲中的在时间上相邻的受光脉冲的脉冲间时宽，由此能够探测谐振激光的振荡模式及其变化。在本专利技术中，优选的是，所述处理装置构成为：基于所述受光信号来输出受光脉冲，导出所述受光脉冲中的在时间上相邻的受光脉冲的脉冲间时宽，并导出该脉冲间时宽在多个样本中的频数分布。据此，能够更高灵敏度且高精度地探测谐振激光的振荡模式及其变化。另外，优选的是，所述处理装置构成为：基于所导出的所述脉冲间时宽和/或所导出的所述脉冲间时宽在多个样本中的频数分布，来判定所述谐振激光的振荡模式。据此，能够通过判别在粒子的测量中使用的谐振激光的振荡模式是否正常、或者监视该振荡模式的变化，来维持装置的精度。另外，优选的是，所述光谐振器具备调整所述反射镜的反射镜调整单元，所述反射镜调整单元构成为基于所述处理装置对所述振荡模式的判定来进行调整。据此，在谐振激光的振荡模式存在变化的情况下，能够通过调整光谐振器的反射镜的角度等来使谐振激光的振荡模式恢复为正常状态。另外，优选的是，构成为：所述作为测定对象的气溶胶的粒子在所述光谐振器内横穿由该光谐振器形成的谐振激光的光路。据此，向作为测定对象的气溶胶的粒子直接照射由光谐振器形成的谐振激光，由此能够高灵敏度地测量粒子。另外，优选的是，构成为：在所述光谐振器中，在所述反射镜中的一个反射镜的与形成所述谐振激光的一侧相反的面上设置有激光发出体，通过向所述激光发出体导入规定的激励源而产生的激光通过所述一个反射镜入射到所述光谐振器来形成所述谐振激光。据此，能够使装置更紧凑。专利技术的效果根据本专利技术的粒子测量装置，向作为测定对象的气溶胶的粒子照射使激光的能量放大而得到的谐振激光，由此能够高灵敏度地测量粒子。另外，输出与在谐振激光照射到粒子时产生的散射光相应的受光脉冲，导出该受光脉冲中的在时间上相邻的受光脉冲的脉冲间时宽，由此能够探测谐振激光的振荡模式及其变化。因此，与具备特别的检测器相比，能够通过更简便的装置结构来保证粒子测量装置的精度。附图说明图1是表示本专利技术所涉及的粒子测量装置的第一实施方式的概要结构的俯视图。图2是示意性地表示鞘气喷嘴的截面图。图3是与激光振荡模式对应的散射光受光信号的例子。图4是与激光振荡模式对应的脉冲间时宽的频数分布的例子。图5是表示本专利技术所涉及的粒子测量装置的第二实施方式的概要结构的俯视图。附图标记说明1：光谐振器；2a、2b：反射镜；3：谐振激光；4：粒子；5：泵；6：散射光；7：散射光接收单元；8：处理装置；9、15：信号传输单元；10：激光发出体；11：激励源生成单元；12：激励源输送单元；13：反射镜调整单元；14：致动器；20：鞘气喷嘴；21：试样；22：鞘气；24：试样喷出喷嘴；24a、25a：内部喷嘴；24b、25b：外部喷嘴；25：试样回收喷嘴；100、200：粒子测量装置。具体实施方式下面，参照附图来具体说明本专利技术。图1中示出了本专利技术的第一实施方式所涉及的粒子测量装置100的概要结构。该粒子测量装置100具备光谐振器1，在该光谐振器1中，激光在两个相向的反射镜2a、2b之间往复，从而形成使该激光的能量放大而得到的谐振激光3。更详细地说明该光谐振器1的基本构造，一侧的反射镜2a具有使激光的一部分透过的部分透过性，另一侧的反射镜2b具有完全或几乎完全地反射激光的高反射性。然后，当初始状态的激光通过具有部分透过性的反射镜2a入射到光谐振器1时，激光在反射镜2a、2b间的规定距离往复，成为驻波，由于干涉而特定波长以外的能量减少，仅蓄积特定波长的能量。像这样形成上述谐振激光3。粒子测量装置100还具备输送作为测定对象的气溶胶(aerosol)的粒子4的粒子输送单元(在图1中为24、25)。粒子输送单元以如下方式输送所导入的气溶胶：使该气溶胶会聚为束状并横穿谐振本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种粒子测量装置，其特征在于，具备：光谐振器，其使激光在两个相向的反射镜之间往复，来形成使该激光的能量放大而得到的谐振激光；粒子输送单元，其以使作为测定对象的气溶胶的粒子横穿所述谐振激光的光路的方式输送该粒子；散射光接收单元，其接收在所述气溶胶的粒子被所述谐振激光照射时产生的散射光；以及处理装置，其接收由所述散射光接收单元接收光而得到的受光信号，其中，所述处理装置构成为：基于所述受光信号来输出受光脉冲，导出所述受光脉冲中的在时间上相邻的受光脉冲的脉冲间时宽。

【技术特征摘要】
2015.07.02 JP 2015-1333951.一种粒子测量装置，其特征在于，具备：光谐振器，其使激光在两个相向的反射镜之间往复，来形成使该激光的能量放大而得到的谐振激光；粒子输送单元，其以使作为测定对象的气溶胶的粒子横穿所述谐振激光的光路的方式输送该粒子；散射光接收单元，其接收在所述气溶胶的粒子被所述谐振激光照射时产生的散射光；以及处理装置，其接收由所述散射光接收单元接收光而得到的受光信号，其中，所述处理装置构成为：基于所述受光信号来输出受光脉冲，导出所述受光脉冲中的在时间上相邻的受光脉冲的脉冲间时宽。2.根据权利要求1所述的粒子测量装置，其特征在于，所述处理装置构成为还导出所述脉冲间时宽在多个样本中的频数分布。3.根据权利要求1或2所述的粒子测量装置，其特征在于，所述处理装置构...

【专利技术属性】
技术研发人员：武田直希，小泉和裕，浅野贵正，长谷川祥树，
申请(专利权)人：富士电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP