JP2017146175A

JP2017146175A - 粒子測定装置

Info

Publication number: JP2017146175A
Application number: JP2016027564A
Authority: JP
Inventors: 貴正浅野; Takamasa Asano; 雅哉田原; Masaya Tahara; 和裕小泉; Kazuhiro Koizumi; 直希武田; Naoki Takeda; 祥樹長谷川; Yoshiki Hasegawa
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 2016-02-17
Filing date: 2016-02-17
Publication date: 2017-08-24

Abstract

【課題】サンプルエアとシースエアとを確実に分離して多段につなげても問題なく粒子測定を行うことができ、単一粒子レベルでの複合分析が可能な粒子測定装置を提供する。
【解決手段】サンプルエア分離回収ノズル１５は、分離回収用内部ノズル１５ａの中央開口部へのサンプルエア２１の吸引流速と、分離回収用内部ノズル１５ａと分離回収用外部ノズル１５ｂとの間の環状開口部へのシースエア２２の吸引流速と、を等しくしてサンプルエア２１とシースエア２２の安定した流れを実現する粒子測定装置。
【選択図】図２

Description

本発明は、光散乱方式で粒子を測定する粒子測定装置に関し、特にサンプルエアをシースエアで包み込んで粒子測定領域に噴射するいわゆるシースフロー方式を採用した粒子測定装置に関するものである。

粒子測定装置は、半導体工場や液晶工場などのクリーンルーム内の清浄度監視分野、また、大気汚染で問題視されている粒子（エアロゾル）の測定分野において使用される。粒子測定装置は、測定対象大気中に浮遊する粒子について各種の測定を行う。この粒子測定装置として、例えば特許文献１に記載の従来技術がある。測定原理として光散乱方式を採用し、さらにいわゆるシースフロー方式を採用して測定精度の向上を図るものである。

この特許文献１に記載の従来技術について説明する。図５は、従来技術の粒子測定装置におけるノズル部の断面図である。噴射ノズル１０４は、先端が細くテーパ状に形成された内部ノズル１０４ａと、内部ノズル１０４ａの外側に配置され、内部ノズル１０４ａの外径よりもやや太い径を有する外部ノズル１０４ｂとの２重構造となっている。

内部ノズル１０４ａの中央開口部からは、被測定粒子を含むサンプルエア１２１が噴射され、同時に内部ノズル１０４ａと外部ノズル１０４ｂとの間の環状開口部から、清浄な空気がシースエア１２２として噴射される。これにより、被測定粒子を含むサンプルエア１２１が、その外周を清浄なシースエア１２２で包まれた状態の合流フローとなる。この合流フローを採用することで、サンプルエア１２１の拡散を防ぐと共にサンプルエア１２１の流路断面積が非常に小さく保たれて、被測定粒子の検出感度と検出分解能を向上させる。この合流フローは、噴射ノズル１０４から吸引ノズル１０５へ向けて噴射され、噴射ノズル１０４から吸引ノズル１０５までの間に設定された粒子測定領域を通過する。

粒子測定領域では、この合流フローに光ビームが照射される。サンプルエア１２１に含まれる被測定粒子に光ビームが照射されたときに発生する散乱光を光電変換素子にてパルス状の電気信号に変換し、そのパルスの高さで被測定粒子の大きさを、そして、パルスの数で被測定粒子の数を測定する。

そして、測定後は、この合流フローを吸引ノズル１０５が吸引する。サンプルエア１２１とシースエア１２２とが混合された状態の合流フローが吸引ノズル１０５に吸引され、外部へ排気される。従来技術はこのようにして測定を行っていた。

さて、近年では粒子発生源を特定するため、測定対象大気中に浮遊する粒子の大きさや数に加え、その成分や形状も測定し、単一粒子レベルで多角的に粒子を分析する複合分析を行っている。この複合分析時では、それぞれ異なる機能及び性能を有する粒子測定装置をタンデムにつなげ、各粒子測定装置で同一のサンプルを用いて測定する。

例えば、微小粒子（粒子径：０．１μｍ程度）まで測定可能な高感度の粒子測定装置と、比較的大きな粗大粒子（粒子径：数μｍ）まで測定可能な粒子測定装置とを組み合わせた構成とすることで、高感度でワイドレンジな粒子測定が理論的に可能となる。

しかしながら、上記特許文献１に記載のシースフロー方式の粒子測定装置は、測定後に吸引ノズルによってサンプルエアとシースエアとを混合状態で吸引するため、粒子測定装置からはサンプルエアとシースエアが混合された合流エアーが排気される。

したがって、特許文献１に記載の粒子測定装置の後段に他の粒子測定装置をつなげて各装置で同一サンプルを測定する場合、前段の粒子測定装置からの合流エアーを、後段の粒子測定装置が吸引すると、シースエアの分だけ流量が増大して粒子濃度が希釈されたものとなる。

前段の粒子測定装置と後段の粒子測定装置とで測定された単一粒子の対応付けが非常に困難となり、単一粒子レベルでの複合的な分析は実質不可能であった。そして、他の粒子測定装置を３段、４段…と多段につなげて粒子測定を行うことは、更なる困難が予想される。

そこで、この問題点の解決を図る粒子測定装置が、例えば、特許文献２に開示されている。粒子測定装置を多段につなげるため、サンプルエアとシースエアとを分離して回収する。これにより、サンプルエアにおける粒子濃度の希釈を大幅に低減している。

特開平１−２６５１３７号公報特開２０１２−１８９４８３号公報

特許文献２に記載の粒子測定装置では、サンプルエアとシースエアを分離するため、サンプルエアが流れる箇所に内部ノズルの中央開口部が位置し、また、シースエアが流れる箇所に内部ノズルと外部ノズルとの環状開口部が位置するように、分離回収ノズルの形状を設定する。

しかしながら、サンプルエアやシースエアの吸引流速が変動すると両者の流れ方向が変化して分離能力が低くなるおそれがある。更なる性能向上のため、ノズルの形状に加えて吸引流速の変動抑制も考慮し、サンプルエアとシースエアを安定的に確実に分離したいという新たな課題が見いだされた。

本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、サンプルエアとシースエアとをより安定的かつ確実に分離し、多段につなげても問題なく粒子測定を行うことができ、単一粒子レベルでの複合分析能力を向上させた粒子測定装置を提供することにある。

本発明の請求項１に係る発明は、
レーザ光を所定の粒子測定領域に照射するレーザ光照射手段と、
サンプルエアに含まれる被測定粒子が前記粒子測定領域で前記レーザ光を通過するときの散乱光を受光する受光手段と、
前記サンプルエアの外周を清浄なシースエアで包み込んで合流フローとし、この合流フローを前記レーザ光の照射方向に直交する方向から前記粒子測定領域に噴射するサンプルエア噴射手段と、
前記粒子測定領域を挟んで前記サンプルエア噴射手段に対向配置され、分離回収用内部ノズルと、前記分離回収用内部ノズルの外側に配置されて前記分離回収用内部ノズルの外径よりも大きい径を有する分離回収用外部ノズルとの２重構造を有し、前記サンプルエア噴射手段から噴射される前記合流フローから、前記分離回収用内部ノズルの中央開口部へは中央の前記サンプルエアを、また、前記分離回収用内部ノズルと前記分離回収用外部ノズルとの間の環状開口部へは外周側の前記シースエアを、それぞれ流入させるようにして分離回収するサンプルエア分離回収手段と、
を有し、前記受光手段で受光した散乱光の受光レベルに基づいて、前記被測定粒子についての測定を行う粒子測定装置であって、
前記サンプルエア分離回収手段は、前記中央開口部を介するサンプルエアの吸引流速と、前記環状開口部を介するシースエアの吸引流速と、を等しくするような形状および流量に設定することを特徴とする粒子測定装置とした。

また、本発明の請求項２に係る発明は、
請求項１に記載の粒子測定装置において、
前記サンプルエア分離回収手段は、
前記中央開口部の有効断面積で前記サンプルエアの流量を除した値である吸引流速と、前記環状開口部の有効断面積で前記シースエアの流量を除した値である吸引流速と、を一致させることを特徴とする粒子測定装置とした。

また、本発明の請求項３に係る発明は、
請求項２に記載の粒子測定装置において、
前記中央開口部と前記環状開口部の吸引流速を一致させるように前記サンプルエアの流量と前記シースエアの流量を制御する流量制御手段を備えることを特徴とする粒子測定装置とした。

以上のような本発明によれば、サンプルエアとシースエアとをより安定的かつ確実に分離し、多段につなげても問題なく粒子測定を行うことができ、単一粒子レベルでの複合分析能力を向上させた粒子測定装置を提供することができる。

本発明を実施するための形態の粒子測定装置の構成図である。本発明を実施するための形態の粒子測定装置における噴射ノズルおよび分離回収ノズルを示す断面図である。分離回収ノズルのサンプルエア回収位置におけるノズル形状を説明するためのＡ−Ａ断面図である。本発明を実施するための形態の粒子測定装置に他の測定装置をタンデムにつなげた場合の使用説明図である。従来技術の粒子測定装置におけるノズル部の断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態における粒子測定装置の構成を示す図である。
粒子測定装置１０は、レーザダイオードなどのレーザ光源となるレーザ素子１１と、レーザ素子１１からの出射光をコリメートし、レーザ光１３を所定の粒子測定領域２４に出射するレーザ光学系１２とを有する。

また、粒子測定装置１０は、レーザ光１３に対し、レーザ光１３の照射方向に直交する方向からサンプルエア２１およびシースエア２２を噴射する噴射ノズル１４と、粒子測定領域２４を挟んで噴射ノズル１４に対向配置される分離回収ノズル１５とを備える。ここで粒子測定領域２４は、図２で示すように、噴射ノズル１４と分離回収ノズル１５との間で、レーザ光１３とサンプルエア２１とが直交する領域といえる。

サンプルエア２１は、測定対象の粒子（被測定粒子）を含む気体であり、装置外部からダクト４１を介して吸引され、噴射ノズル１４へ供給される。また、噴射ノズル１４には、ダクト４１の他にダクト４２が接続されており、このダクト４２上には、エアフィルタ３１及び流量制御手段３２が連結されている。エアフィルタ３１は、装置外部から吸引された空気から微粒子を取り除き、清浄化する。流量制御手段３２は、エアフィルタ３１によって清浄化された空気の流量を測定するとともに所定の流量となるように調整し、これをシースエア２２として噴射ノズル１４へ供給する。本発明ではシースフロー方式を採用するものであり、噴射ノズル１４は、サンプルエア２１の外周をシースエア２２で包み込んで合流フロー２３とする。

図２は、噴射ノズル１４及び分離回収ノズル１５の具体的構成を示す断面図である。噴射ノズル１４は、噴射用内部ノズル１４ａと、噴射用内部ノズル１４ａの外側に配置され噴射用内部ノズル１４ａの外径よりも大きい径を有する噴射用外部ノズル１４ｂとの２重構造となっている。噴射用内部ノズル１４ａの一端（図２の噴射ノズル１４の上端）にはダクト４１の一端が連結され、噴射用外部ノズル１４ｂの一端（図２の噴射ノズル１４の上端）にはダクト４２の一端が連結される。すなわち、噴射用内部ノズル１４ａの内部流路にはサンプルエア２１が流れ、その外周部である噴射用内部ノズル１４ａと噴射用外部ノズル１４ｂとの間の環状流路にはシースエア２２が流れる。また、噴射用外部ノズル１４ｂの他端部（図２の噴射ノズル１４の下端部）はテーパ状に形成されている。

これにより、サンプルエア２１の外周をシースエア２２で包み込んで合流フロー２３とし、この合流フロー２３を噴射ノズル１４から光ビーム１３へ向けて噴射する。この合流フロー２３の中のサンプルエア２１は、その外周を清浄な空気であるシースエア２２により包み込まれて非常に細い気流となっており、細かい気流のサンプルエア２１がレーザ光１３に照射されて粒子測定が行われる。この粒子測定の詳細については後述する。

噴射ノズル１４に対向配置された分離回収ノズル１５は、噴射ノズル１４と概ね同じような２重構造となっている。すなわち、分離回収ノズル１５は、分離回収用内部ノズル１５ａと分離回収用外部ノズル１５ｂとから構成されている。分離回収用内部ノズル１５ａの中央開口部を通じてサンプルエア２１が吸引され、また、分離回収用内部ノズル１５ａと分離回収用外部ノズル１５ｂとの間の環状開口部を通じてシースエア２２が吸引される。

分離回収用内部ノズル１５ａ及び分離回収用外部ノズル１５ｂの先端（図２の分離回収ノズル１５の上端）は、それぞれテーパ状に形成されており、そのノズル形状は、サンプルエア２１とシースエア２２とが混ざらずに確実に分離して吸引する形状となっている。ここで分離回収用内部ノズル１５ａ及び分離回収用外部ノズル１５ｂの形状等については後述する。

分離回収用内部ノズル１５ａの一端（図２の分離回収ノズル１５の下端）には、図１に示すダクト４３の一端が連結され、分離回収用外部ノズル１５ｂの一端（図２の分離回収ノズル１５の下端）には、図１に示すダクト４４の一端が連結される。図１に示すように、ダクト４３は、流量制御手段３３を介して装置外部に設置された真空ポンプ５１に接続されており、ダクト４４は、流量制御手段３４を介して装置外部に設置された真空ポンプ５２に接続されている。流量制御手段３３及び３４は、それぞれ自身が連結されたダクトを流れる気流の流量を測定し、その流量が所定の流量となるように調整する。

続いて、粒子測定について説明する。粒子測定装置１０は、サンプルエア２１に含まれる被測定粒子が、それと垂直方向に照射されるレーザ光１３を通過するときに発生する散乱光を受光する受光素子１６を備える。受光素子１６は、受光した散乱光をパルス状の電気信号に変換する光電変換素子であり、変換した電気信号を図示しない受光信号処理回路に出力する。受光信号処理回路は、受光素子１６から入力されたパルスの高さから粒子の大きさを検知し、パルスの数から粒子の数を検知する散乱光信号処理を行う。

なお、レーザ素子１１及びレーザ光学系１２がレーザ光照射手段に対応し、噴射ノズル１４がサンプルエア噴射手段に対応し、分離回収ノズル１５がサンプルエア分離回収手段に対応し、受光素子１６が受光手段に対応している。

続いて、本発明の特徴をなす分離回収ノズル１５の形状設定について説明する。分離回収ノズル１５の形状は、例えば、ある流速や流量のもとでサンプルエア２１とシースエア２２を噴射ノズル１４から実験的に流し、サンプルエア２１とシースエア２２の流れを把握した上で決定する。噴射ノズル１４の先端から所定距離にわたり離して分離回収ノズル１５が配置される。この際に、分離回収用外部ノズル１５ｂの開口部は合流エアーを全て流入させるような径とする。

そして、分離回収用内部ノズル１５ａの先端の断面形状を、図２で示すように、分離回収ノズル１５に吸引される直前のサンプルエア２１の流路断面形状と同等にする。また、分離回収用内部ノズル１５ａおよび分離回収用外部ノズル１５ｂの先端の断面形状は、分離回収ノズル１５に吸引される直前のシースエア２２の流路断面形状と同等にする。この際に分離回収用内部ノズル１５ａや分離回収用外部ノズル１５ｂのテーパも決定される。

続いて流量制御について説明する。サンプルエア２１が分離回収用内部ノズル１５ａに回収される位置、すなわち分離回収用内部ノズル１５ａの先端位置（図２のＡ−Ａ断面）において、吸引流速を同じにする。この点について図を参照しつつ説明する。図３は、図２のＡ−Ａ断面の有効断面積の設定方法を説明するための断面図である。このＡ−Ａ断面における両者の吸引流速を一致させることで、サンプルエア２１とシースエア２２の流れが変動しないようにする。

分離回収用内部ノズル１５ａのＡ−Ａ断面における中央開口部の回収流量や、分離回収用内部ノズル１５ａと分離回収用外部ノズル１５ｂとの間のＡ−Ａ断面における環状開口部の回収流量は、サンプルエア２１の流量Ｑ１を中央開口部の有効断面積Ａ１（白抜き部）で除した値である吸引速度ｖ１と、シースエア２２の流量Ｑ２を環状開口部の有効断面積Ａ２（点描部）で除した値である吸引速度ｖ２とが等しくなるような流量とする。

ここでサンプルエア２１の流量Ｑ１の流量制御は、流量制御手段３３が行う。ダクト４３を流れる流量を測定してダクト４３内の吸引流速を算出し、吸引流速が予め定められた値となるように流量Ｑ１を制御する。また、シースエア２２の流量Ｑ２の流量制御は、流量制御手段３４が行う。ダクト４４を流れる流量を測定してダクト４４内の吸引流速を算出し、吸引流速が予め定められた値となるように流量Ｑ２を制御する。さらにはこれら流量制御手段３３，３４に共に接続される制御装置（図示せず）を設け、この制御装置によりダクト４３，４４の吸引流速が予め定められた値となるように両者の流量Ｑ１，Ｑ２を制御するようにしても良い。

このような形状設定および流量制御を行うことで、分離回収用内部ノズル１５ａの中央開口部を通じて吸引されるサンプルエア２１と、分離回収用内部ノズル１５ａと分離回収用外部ノズル１５ｂとによる環状開口部を介して吸引されるシースエア２２と、の吸引速度が等しい、すなわち、等速吸引状態となる。したがって、分離回収用内部ノズル１５ａの先端位置における、サンプルエア２１及びシースエア２２の乱れが最小化され、粒子濃度の希釈がほとんどなくなる。

次に、本実施形態の粒子測定装置１０の動作について説明する。
例えば、半導体工場や液晶工場などのクリーンルームにおける清浄度を監視するべく、クリーンルーム内の空気中に浮遊する粒子を測定する場合には、当該クリーンルーム内に図１で示すような粒子測定装置１０を設置する。

この粒子測定装置１０にて粒子測定を行う際には、まず、粒子測定装置１０の外部に設置された真空ポンプ５１，５２を駆動する。すると、流量制御手段３２，３３及び３４によって定められた所定の流量で、サンプルエア２１及びシースエア２２がそれぞれ図１に示す矢印の方向に吸引される。この吸引により、噴射ノズル１４からは、サンプルエア２１の外周がシースエア２２に包まれた合流エアー２３が、レーザ光１３に向けて噴射される。

サンプルエア２１に粒子が含まれている場合、測定対象領域２４内に存在する粒子にレーザ光１３が照射されて散乱光が発生する。この散乱光は受光素子１６によって受光され、パルス状の電子信号に変換される。変換後の電気信号は、図示しない受光信号処理回路で処理されて、サンプルエア２１中の粒子の大きさと数とが測定される。この測定結果に基づいて、クリーンルーム内の清浄度の監視が可能となる。

粒子測定後のサンプルエア２１は、シースエア２２に包まれた状態で噴射ノズル１４に対応配置された分離回収ノズル１５へと向かう。分離回収ノズル１５は、分離回収用内部ノズル１５ａと分離回収用外部ノズル１５ｂとの２重構造によって、噴射ノズル１４から噴射されるサンプルエア２１とシースエア２２との合流フローを、サンプルエア２１とシースエア２２とに分離して回収する。分離回収ノズル１５によって回収されたサンプルエア２１及びシースエア２２は、それぞれダクト４３及び４４を介して真空ポンプ５１及び５２によって装置外部に排気される。

次に、図４は、粒子測定装置１０に他の粒子測定装置をタンデムにつなげて使用した例である。ここでは、上述した粒子測定装置１０の後段に、当該粒子測定装置１０と同一構成を有し、粒子の大きさ及び数を検知可能な粒子測定装置１０’をつなげた場合について説明する。

ここで、粒子測定装置１０を、例えば微粒子（粒子径：０．１μｍ程度）まで粒子測定できる高感度な装置とし、粒子測定装置１０’を、例えば比較的大きな粗大粒子（粒子径：数μｍ）まで粒子測定可できる装置とする。これら２つの粒子測定装置１０及び１０’を組み合わせることにより、高感度でワイドレンジな粒子測定が可能となる。

粒子測定装置１０と粒子測定装置１０’をタンデムにつなげる場合、粒子測定装置１０のダクト４３と粒子測定装置１０’のダクト４１とをポンプ５１を介さずに直接接続する。そして、粒子測定装置１０’のダクト４３に、ポンプ５１に相当するポンプ５３を接続する。

なお、図４においては、サンプルエア２１の流れについてのみ示している。ポンプ５３を駆動すると、前段の粒子測定装置１０にサンプルエア２１が吸引される。粒子測定装置１０では、粒子測定が行われた後、分離回収ノズル１５によってサンプルエア２１とシースエア２２とが分離され、排気される。そして、この粒子測定装置１０から排気されるサンプルエア２１が、後段の粒子測定装置１０’に吸引されることになる。

このように、後段の粒子測定装置１０’が吸引するサンプルエア２１は、前段の粒子測定装置１０の分離回収ノズル１５によって分離回収されたサンプルエア２１である。すなわち、後段の粒子測定装置１０’が吸引するサンプルエア２１は、前段の粒子測定装置１０が吸引したサンプルエア２１と、その流量及び粒子濃度が同一である。そのため、粒子測定装置１０と粒子測定装置１０’とは同一のサンプルエア２１に対してほぼ同時に粒子測定することになり、単一粒子レベルでの多角的分析が可能となる。

なお、粒子測定装置１０の後段につなげる粒子測定装置１０’は、粒子測定装置１０のような光散乱方式を用いて粒子の大きさや数を測定する装置でなくてもよい。例えば、粒子の成分を分析したり、粒子の形状を分析したりするような他の機能を有する粒子測定装置でもよい。このように、粒子測定装置１０の後段に粒子の成分や形状を分析可能な他の粒子測定装置をタンデムにつなげることで、粒子発生源を特定可能になるなど、粒子の複合的な分析を容易に実現することができる。

このような本発明によれば、シースフロー方式を採用することで、サンプルエア２１の拡散を防ぐとともに粒子測定領域２４でのサンプルエア２１の流路断面積を非常に小さく保つことができる。したがって、粒子の検出感度と検出分離能とを向上させることができる。

また、粒子測定後に、分離回収ノズル１５によって、合流フロー２３から被測定粒子を含むサンプルエア２１とシースエア２２とに分離して回収し、サンプルエア２１とシースエア２２とを分離した状態で装置外部に排気することができる。

さらに、サンプルエア２１の回収前後において、分離回収ノズル１５のＡ−Ａ断面における中央開口部によるサンプルエア２１の吸引流速と、同じく環状開口部によるシースエア２２の吸引流速とを等しくしたため、サンプルエア２１及びシースエア２２の乱れを最小化することができる。

なお、中央開口部と環状開口部とで有効断面積Ａ１，Ａ２を一致させることが望ましいが、仮に有効断面積Ａ１，Ａ２が一致しないような場合でも、流量制御を行って流量を調整できるため、吸引流速を中央開口部と環状開口部とで一致させることができ、形状設定の自由度を大きくすることもできる。

また、他の粒子測定装置をタンデムにつなげても、後段につなげた別の粒子測定装置に、サンプルエア分離回収手段で分離回収したサンプルエアを後段の粒子測定装置に供給することができ、各装置で同一サンプルを測定することができ、前段の粒子測定装置と後段の粒子測定装置とで測定された単一粒子の対応付けを容易に行うことができる。その結果、容易に単一粒子レベルでの複合的な分析を行うことができる。

また、クリーンルームにおける清浄度監視分野だけでなく、大気汚染で問題視されている一般大気中に浮遊する微粒子（エアロゾル）の測定分野においても、本粒子測定装置を適用可能である。したがって、粒子の大きさや数だけでなく、その成分や形状を測定するなど多角的な分析が可能となり、粒子発生源を特定する研究・調査にも有用である。

本発明は、例えば、クリーンルーム中のクリーンエアに含まれる塵埃や、大気中に含まれるエアロゾルなど、各種の気体流に含まれる粒子の測定を可能とする。

１０：粒子測定装置
１１：レーザ素子
１２：レーザ光学系
１３：レーザ光
１４：噴射ノズル（サンプルエア噴射手段）
１４ａ：噴射用内部ノズル
１４ｂ：噴射用外部ノズル
１５：分離回収ノズル（サンプルエア分離回収手段）
１５ａ：分離回収用内部ノズル
１５ｂ：分離回収用外部ノズル
１６：受光素子（受光手段）
２１：サンプルエア
２２：シースエア
２３：合流フロー
２４：粒子測定領域
３１：エアフィルタ
３２，３２，３４：流量制御手段
４１，４２，４３，４４：ダクト
５１，５２，５３：ポンプ

Claims

レーザ光を所定の粒子測定領域に照射するレーザ光照射手段と、
サンプルエアに含まれる被測定粒子が前記粒子測定領域で前記レーザ光を通過するときの散乱光を受光する受光手段と、
前記サンプルエアの外周を清浄なシースエアで包み込んで合流フローとし、この合流フローを前記レーザ光の照射方向に直交する方向から前記粒子測定領域に噴射するサンプルエア噴射手段と、
前記粒子測定領域を挟んで前記サンプルエア噴射手段に対向配置され、分離回収用内部ノズルと、前記分離回収用内部ノズルの外側に配置されて前記分離回収用内部ノズルの外径よりも大きい径を有する分離回収用外部ノズルとの２重構造を有し、前記サンプルエア噴射手段から噴射される前記合流フローから、前記分離回収用内部ノズルの中央開口部へは中央の前記サンプルエアを、また、前記分離回収用内部ノズルと前記分離回収用外部ノズルとの間の環状開口部へは外周側の前記シースエアを、それぞれ流入させるようにして分離回収するサンプルエア分離回収手段と、
を有し、前記受光手段で受光した散乱光の受光レベルに基づいて、前記被測定粒子についての測定を行う粒子測定装置であって、
前記サンプルエア分離回収手段は、前記中央開口部を介するサンプルエアの吸引流速と、前記環状開口部を介するシースエアの吸引流速と、を等しくするような形状および流量に設定することを特徴とする粒子測定装置。
請求項１に記載の粒子測定装置において、
前記サンプルエア分離回収手段は、
前記中央開口部の有効断面積で前記サンプルエアの流量を除した値である吸引流速と、前記環状開口部の有効断面積で前記シースエアの流量を除した値である吸引流速と、を一致させることを特徴とする粒子測定装置。
請求項２に記載の粒子測定装置において、
前記中央開口部と前記環状開口部の吸引流速を一致させるように前記サンプルエアの流量と前記シースエアの流量を制御する流量制御手段を備えることを特徴とする粒子測定装置。