JPH0336914Y2

JPH0336914Y2 -

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Publication number: JPH0336914Y2
Application number: JP1985074127U
Authority: JP
Priority date: 1985-05-17
Filing date: 1985-05-17
Publication date: 1991-08-05
Also published as: JPS61189251U; US4781459A

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は、集積回路の製造工程における洗浄用
などとして使用される純水その他の液体中におけ
る微粒子計測装置に関する。

（従来の技術）集積回路の製造工程において洗浄用などとして
使用される水は、微粒子の混入量が非常に少ない
超純水が使用されているが、このような用途の水
などの液体の微粒子の計測装置として、従来第６
図に示した計測装置が知られている。

同図において、６１は楕円形の反射ミラー、６
２は反射ミラー６１と相対して、その焦点位置に
配置した光検出器、６３は反射ミラー６１の背部
に設けたタングステンランプなどの光源で、その
光線を光学系６４を介して反射ミラー６１に設け
た透過光６５から反射ミラー６１内に入射する。
６６は前記入射光に対し直交させて反射ミラー６
１を貫通したガラス管で、これに被測定水が供給
される。６７はガラス管６６と検出器６２間に設
けた、光源６３からの光線の直進を阻止するトラ
ツプである。

この装置による微粒子の測定は、光源６３の光
線をガラス管６６の被測定水に照射し、微粒子が
あつた場合の散乱光を反射ミラー６１に反射させ
て検出器６２に入力し、それをカウントして単位
量中の水の微粒子数を求めている。

（考案が解決しようとする問題点）上記従来の装置は、ガラス管６６内を通過する
水に光線を照射して、微粒子数をカウントするか
ら、ガラス管６６と水の光線の屈折率の差によつ
て、ガラス管６６において散乱光が生じ、それが
ノイズとして検出器６２に入力されるから、Ｓ／
Ｎ比が悪い問題がある。そして、ガラス管６６の
散乱光のために、微粒子による散乱光が微弱なと
きには、それの検出が困難で、微粒子の検出の限
界が0.5μm程度となり、検出精度が低い問題もあ
る。

本考案は上記のような問題を解決するためにな
されたもので、被計測液の界面における散乱光を
なくして高精度で微粒子の検出ができる液体中の
微粒子計測装置を得ることを目的とする。

（問題点を解決するための手段）本考案の液体中の微粒子計測装置は、入射光線
の透過部とこの入射光線が被計測液の微粒子に当
つて散乱した検出光線の透過部及び清浄なシース
フロー液の注入部と注出部を設けた筒状のセル
と、前記入射光線と透過光線及び検出光線の通過
孔を各別に備え且つ前記セル内に配置された整流
筒と、この整流筒内に軸線を同方向にして挿入さ
れた、被計測液を前記シースフロー液よりも高圧
で噴出するノズルと、前記入射光線と検出光線の
前記通過孔間において、整流筒の外側に設けられ
た隔壁と、前記検出光線を検出する光検出器を有
してなることを特徴とするものである。

（作用）本考案の液体中の微粒子計測装置は、セルの注
入部からシースフロー液を注入して、セルと整流
筒内を流動させるとともに、ノズルから前記シー
スフロー液よりも高圧にして被計測液をシースフ
ロー液中に噴射して、シースフロー液と被計測液
とを、それらの圧力の差で、被計測液をその周囲
からシースフロー液で包囲した層流として流動さ
せる。そして、セルの透過部と整流筒の通過孔と
を通過させた入射光を、前記層流になつた被計測
液を透過させ、そのときに被計測液中の微粒子に
当つて散乱した検出光線を光検出器に入射し、そ
れをカウントして被計測液中の微粒子数を計測す
るもので、前記層流になつたシースフロー液と被
計測液の光の屈折率に差がないから、その境界面
における光線の散乱がなく、高精度の測定が可能
である。

（実施例）本考案の実施例を、図面に示した水中の微粒子
計測装置について説明する。第１図はその縦断面
図である。

同図において、１はアルミニウムなどの金属ま
たは遮光性を有する合成樹脂で形成された筒状の
セルで、その一端周壁に清浄なシースフロー水を
注入する注入部２が設けられ、他端にキヤツプ３
が設けられており、かつこのキヤツプ３にセル１
内の前記シースフロー水を流出させる流出部４が
キヤツプ３を貫通して形成されている。

５，６はセル１の周壁を快貫通して、ほぼ相対
した位置に設けられた、入射光線の透過部として
の窓孔、７，８は窓孔５，６に、それらを閉鎖す
るために貫通状態に挿入された透光体（いわゆる
セル窓）で、これら石英ガラスなどの光線透過物
質で円注状に形成され、かつその周面が塗料など
で黒くされている。９，９は透光体７，８をセル
１に固定したキヤツプ状の固定部材で、それぞれ
に通孔１０，１０が設けられている。１１はＯリ
ングである。

１２はセル１内にほぼ同軸にし、その内面と間
隔をおいて配置された整流筒で、注入部２と流出
部４に連通している。この整流筒１２はABSな
どの遮光性がある合成樹脂やゴムまたは黒アルマ
イト処理されたアルミニウムなどの任意の材料で
形成できるが、黒色などの光線の反射が少ない色
にすることが適する。

１３，１４は透光体７，８と相対して整流筒１
２に設けた入射光線の通過孔で、これらの軸線と
ほぼ直交する位置において、整流筒１２に検出光
線の通過孔１５が形成されている。１７は整流筒
１２の内外にシースフロー水を流動させるために
整流筒１２に設けられた複数の通水孔、１８は前
記通過孔１３，１５間と通過孔１４，１５間にお
いて、整流筒１２の外面にその軸線方向に設けた
隔壁（第３図参照）である。

１９は被計測水の供給パイプで、その先端に設
けたノズル２０が前記通過孔１３に重ならない範
囲で、通過孔１３に近接させて、注入部２側のセ
ル１の端部から整流筒１２内に挿入されている。
２１は供給パイプ１８の保持ブロツクで、袋ナツ
ト２２でセル１に取付けられている。２３はＯリ
ングである。

２４は発光器で、これから出された光線が入射
光線として透光体７から整流筒１２内に入射され
る。２５は注入部２に接続した給水パイプ、２６
は流出部４に接続された排水パイプである。

第２図において、２７は通過孔１５と相対して
セル１に設けた検出光線透過用の窓孔で、これは
石英ガラスなどの光線透過物で形成された透光体
２８で閉鎖され、かつこの透光体２８の一端はセ
ル１内に突出している。２９は取付ブロツクで、
これは止ねじ３０でセル１に固着され、その取付
孔３１の周縁に設けた係止段部３２でＯリング３
３を介して透光体２８を押圧している。

３４は一端が取付孔３１に取付けられた支持筒
で、その一端内部に透光体２８と相対して光学系
３５が取付けられ、他端内部にねじで進退可能に
取付けられた縦断面凹形の取付体３６内に光フア
イバー３７の一端が挿入固着され、かつ取付体３
６の光学系３５と相対した端部にピンホール３８
が設けられている。３９は取付体３６の止ねじ、
４０は光フアイバ３７の他端に接続された光検出
器、４１はセル１の取付ブロツクである。

上記の微粒子計測装置による水中の微粒子の計
測は、フイルタでろ過した超純水などの清浄なシ
ースフロー液Ｂを、給水パイプ２５からセル１内
に供給し、セル１と整流筒１２内を流動させて排
水パイプ２６から排出する（第４図参照）。そし
て、供給パイプ１９に供給した被計測水をシース
フロー水よりも高圧にしてノズル２０から整流筒
１２内においてシースフロー水中に噴射する。シ
ースフロー水中に噴射された被計測水は、、圧力
差でシースフロー水と混合することなく、シース
フロー水中を直進したのちにシースフロー水に混
合されて流出する。すなわち、ノズル２０から噴
射された被計測水は、シースフロー水で包囲され
層状になつて直進する。

一方、発光器２４からはヘリウムネオンレーザ
ーなどの入射光線Ｃが透光体７と通過孔１３を通
過して、シースフロー水と層状になつ直進する被
計測水に至り、この被計測水を透過した透過光線
C₁が透光体８を透過する。したがつて、被計測
水中に微粒子があるが、それを透過する入射光線
Ｃが、第４図の拡大部Ａで示したように、前記微
粒子に当つて散乱し、その内の一部が検出光線Ｄ
となつて、通過孔１５から透光体２８と光学系３
５を経てピンホール３８から光フアイバ３７に入
射される（第５図参照）。光フアイバ３７に入射
された検出光線が光検出器４０でカウントされ
て、単位量の水中の微粒子を計測するものであ
る。

この計測装置は、上記のように、シースフロー
水中を層状になつて直進する被計測水に入射光線
Ｃを当てるから、前記入射光線Ｃはシースフロー
水から被計測水に直進することが可能で、屈折率
の差による光線の散乱がないから、高精度の計測
が可能である。そして、整流筒１２は比較的小径
であるから、その内部のシースフロー水は静かに
流動し被計測水を層流にすることが容易である。

上記実施例では、光フアイバ３７の取付体３６
をねじで支持筒３４に進退可能に取付けているか
ら、光学系３５の焦点に光フアイバ３７の位置を
合せることが容易である。そして、このように光
フアイバ３７を介して光検出器４０を接続してお
けば、光検出器４０を、水が使用される計測装置
本体から分離できる（すなわち電気系と液系を隔
絶できる）から、光検出器４０の保守管理が容易
である。しかし、光フアイバ３７を使用すること
なく、光検出器４０を光学系３５と相対した位置
に取付けることも可能である。

また、上記実施例のように、透光体７，８，２
８の端部をセル１内にやや突出させておけば、シ
ースフロー水の滞留による気泡の発生などがなく
適当であるが、透光体７，８，２８はセル１の内
面と面一にするなど任意である。通水孔１７は整
流筒１２の端部よりも内方にすべて設けている
が、整流筒１２の端縁を切欠状にして形成するな
ど任意にできる。

なお、透光体７，８，２８は石英ガラスで形成
し、入射光線はヘリウムネオンレージーを使用し
た例を示したが、透光体７，８，２８は、使用す
る入射光の透過に適した素材で形成でき、また入
射光線も任意のものが使用できる。そして、整流
筒１２の内面に、その軸線方向のリブ（図示省
略）を設けることもできる。

（考案の効果）本考案は上記のように、整流筒内を流動させる
シースフロー液中に、それよりも高圧にして噴出
し直進させた被計測液に対し入射光線を透過させ
るから、前記入射光線はシースフロー液から被計
測液に直進し、屈折率の差による散乱光が生じる
おそれがないから高精度で微粒子の検出ができ
る。

そして、セル内に整流筒を配置して、整流筒の
内面を平面にすることを可能にしたから、シース
フロー液に乱流が生じない状態で静かに流動させ
ることが可能で、被計測液を層流にすることが容
易である。また、整流筒の外部には隔壁を設けた
のでセルの透過部を透過する入射光線の一部が迷
光になつても、それが検出光線の透過部に至るこ
とを前記隔壁で阻止することが可能で、より精度
の高い計測ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の微粒子計測装置の
縦断面図、第２図は同第１図と90度異なる位置の
縦断面図、第３図は横断面図、第４図は取付体と
光フアイバとをやや分離し整流筒部を断面した斜
視図、第５図は整流筒部の斜視図、第６図は従来
の計測装置の概略図である。１……セル、２……注入部、４……流出部、
５，６……窓孔、７，８……透光体、１２……整
流体、１３，１４，１５……通過孔、１８……隔
壁、２０……ノズル、４０……光検出器。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

入射光線の透過部とこの入射光線が被計測液の
微粒子に当つて散乱した検出光線の透過部及び清
浄なシースフロー液の注入部と流出部を設けた筒
状のセルと、前記入射光線と透過光線及び検出光
線の通過孔を各別に備え且つ前記セル内に配置さ
れた整流筒と、この整流筒内に軸線を同方向にし
て挿入された、被計測液を前記シースフロー液よ
りも高圧で噴出するノズルと、前記入射光線と検
出光線の前記通過孔間において、整流筒の外側に
設けられた隔壁と、前記検出光線を検出する光検
光器を有してなることを特徴とする液体中の微粒
子計測装置。