粒子计数仪器中的激光器噪声检测和缓解制造技术

本发明专利技术涉及光学粒子计数器和能够有效区分开由粒子光散射所产生的信号和噪声源的方法。例如，本发明专利技术的实施方案使用多传感器检测器配置用于识别和区分开对应于激光强度波动的信号和对应于粒子光散射的信号以检测和表征亚微米粒子。例如，在一种实施方案中，本发明专利技术的方法和系统比较来自检测器阵列的不同检测器元件的信号，以识别和表征噪声事件，比如由激光强度不稳定性而产生的噪声，从而允许检测和表征较小的粒子。因此，本发明专利技术的系统和方法提供了减少由噪声或干扰引起的误报同时允许非常灵敏的粒子检测的有效手段。

Laser noise detection and mitigation in particle counting apparatus

The present invention relates to an optical particle counter and a method that can effectively separate signals and noise sources generated by scattering of particle light. For example, the implementation of the present invention uses multi-sensor detector configured to identify and separate signals corresponding to laser intensity fluctuations and signal corresponding to particle light scattering to detect and characterize sub micron particles. For example, in one embodiment, different detector elements signal from the detector array method and system of the present invention, to identify and characterize noise events, such as the instability of the laser intensity noise generated, thereby allowing the detection and characterization of small particles. Therefore, the system and methods of the present invention provide an effective means of reducing the misinformation caused by noise or interference and allowing very sensitive particle detection at the same time.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】粒子计数仪器中的激光器噪声检测和缓解对相关申请的交叉引用本申请要求于2015年4月2日提交的美国临时申请No.62/142,141的利益和优先权以及于2015年8月14日提交的美国临时申请No.62/205,239的利益和优先权，这两个申请的全部内容在与本文的公开内容无不一致的程度上通过引用并入本文。专利技术背景本专利技术属于光学粒子分析仪领域。在一种实施方案中，本专利技术总体上涉及用于检测和表征流体样本中的粒子的基于二维光学成像的方法和系统。在一种实施方案中，本专利技术总体上还涉及用于提高光学粒子分析仪的灵敏度和通用性的方法和系统以及用于扩展这些系统的装置性能以便精确地检测和表征具有小的实际尺寸(physicaldimensions，物理尺寸)(例如小于0.1微米的实际尺寸)的粒子的方法和系统。微量污染工业和清洁制造业中的大部分依赖于对光学粒子计数器的使用，比如在大量的美国专利中所描述的，所述美国专利包括美国专利No.3,851,169、4,348,111、4,957,363、5,085,500、5,121,988、5,467,188、5,642,193、5,864,399、5,92本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于检测流体流中的粒子的方法，所述方法包括以下步骤：提供具有所述粒子的所述流体流；将所述流体流暴露于来自激光器的电磁辐射束，由此产生散射或发射的电磁辐射；收集来自观察区域的所述散射或发射的电磁辐射并将所述散射或发射的电磁辐射引导到多个检测器元件上；其中，每个检测器元件被定位成接收来自所述观察区域的不同部分的所述散射或发射的电磁辐射；检测被引导到所述多个检测器元件上的所述电磁辐射，其中，每个所述检测器元件生成独立的输出信号；比较来自至少两个不同的检测器元件的输出信号，以区分出对应于激光器噪声事件的输出信号和对应于粒子检测事件的输出信号；和分析对应于所述检测事件的输出信号，从而检测所述流体流中...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.02 US 62/142,141;2015.08.14 US 62/205,2391.一种用于检测流体流中的粒子的方法，所述方法包括以下步骤：提供具有所述粒子的所述流体流；将所述流体流暴露于来自激光器的电磁辐射束，由此产生散射或发射的电磁辐射；收集来自观察区域的所述散射或发射的电磁辐射并将所述散射或发射的电磁辐射引导到多个检测器元件上；其中，每个检测器元件被定位成接收来自所述观察区域的不同部分的所述散射或发射的电磁辐射；检测被引导到所述多个检测器元件上的所述电磁辐射，其中，每个所述检测器元件生成独立的输出信号；比较来自至少两个不同的检测器元件的输出信号，以区分出对应于激光器噪声事件的输出信号和对应于粒子检测事件的输出信号；和分析对应于所述检测事件的输出信号，从而检测所述流体流中的所述粒子。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述检测器元件中的至少两个的所述输出信号的幅度的增加指示所述激光器噪声事件。3.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中，仅仅单个检测器元件或相邻检测器元件的一子集的所述输出信号的幅度的增加指示所述粒子检测事件。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，收集和引导来自所述观察区域的所述散射或发射的电磁辐射的所述步骤是使用用于将来自所述观察区域的所述散射或发射的电磁辐射聚焦到所述多个检测器元件上的光学系统提供的。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述光学系统和/或所述检测器元件的实际尺寸、位置或所述实际尺寸和位置两者使得所述多个检测器元件中的检测器元件的仅一子集接收对应于所述粒子检测事件的所述散射或发射的电磁辐射。6.根据权利要求4至5中任一项所述的方法，其中，所述光学系统和/或所述检测器元件的实际尺寸、位置或所述实际尺寸和位置两者使得所述多个检测器元件中的所有检测器元件都接收对应于所述激光器噪声事件的所述散射或发射的电磁辐射。7.根据权利要求4至6中任一项所述的方法，其中，所述多个检测器包括定位成与所述光学系统光通信的检测器阵列，使得所述阵列的每个元件接收来自所述观察区域的不同部分的散射或发射的电磁辐射。8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述检测器阵列是包括2至20个检测器元件的一维阵列。9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述一维阵列的每个所述检测器元件独立地具有以从410μm到440μm的范围中选择的横向尺寸为特征的工作区域。10.根据权利要求8至9中任一项所述的方法，其中，所述一维阵列的相邻检测器元件以从60μm到90μm的范围中选择的距离彼此分隔开。11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其中，所述激光器是固态激光器或二极管激光器。12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其中，所述激光器噪声事件对应于所述激光器的辐射输出的变化，从而产生具有基本一致的空间强度分布的来自所述观察区域的所述散射或发射的电磁辐射。13.根据权利要求1至12中的任一项所述的方法，其中，所述粒子检测事件对应于粒子穿过电磁辐射束，从而产生具有不一致的空间强度分布的来自所述观察区域的所述散射或发射的电磁辐射。14.根据权利要求13所述的方法，其中，比较来自至少两个不同的检测器元件的输出信号的所述步骤包括表征所述散射或发射的电磁辐射的空间强度分布，以区分出对应于粒子检测事件的输出信号和对应于激光器噪声事件的输出信号。15.根据权利要求1至14中任一项所述的方法，还包括识别所述粒子检测事件。16.根据权利要求15所述的方法，其中，当仅仅单个检测器元件或相邻检测器元件的子集的输出信号独立地等于或大于阈值时，所述粒子检测事件被识别。17.根据权利要求16所述的方法，其中，给...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·伦普金，M·梅尔顿，
申请(专利权)人：粒子监测系统有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US