JPH03501892A - リアルタイム石綿エーロゾルのモニタリングの方法および装置 - Google Patents

Abstract

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Description

【発明の詳細な説明】 リアルタイム石綿二一口ゾルのモニタリングの方法および装置技術分野 この発明は、石綿エーロゾルモニタに関するものであり、特に、石綿の繊維を認 識し、カウントすることができるリアルタイム繊維エーロゾルモニタに関するも のである。

発明の背景および目的 現在のところ、空気中の石綿の繊維をモニタリングする標準的方法はフィルタサ ンプリングする技術に基づいている。このような方法では、石綿の繊維がフィル タ上に集められ、その後光学的または電子顕微鏡的または化学的方法によって分 析され、石綿の濃度が判定される。これらの一般的方法は、情報の遅れ、長い所 要時間、不便さ、サンプルあたりの高いコスト、精度のなさなどの欠点がある。

フィルタサンプル顕微鏡的技術が基準手段とみなされ続けるであろうことは認識 されているが、リアルタイム石綿モニタの必要性も確立されている。この必要性 はマサチニーセッツ、ベッドフォードのモニタリング　インストゥルメンツ　フ ォア　ジ　エンブイロンメント（ＭＩＥ″）から入手される繊維エーロゾルモニ タ（“ＦＡＭ−１”）が一般に使用されていることからも明らかである。ＦＡＭ −１は石綿の分離作業の過酷条件に耐えることができる堅牢で信頼性のある現場 モニタである。ＦＡＭ−１は周囲空気をサンプリングし、同時に二一口ゾルのサ ンノノνＩＮ−，ｌＪ：すｅｉ−（／吋［司艮鴫介τ×す８丁−梃率庄τ！田わ よυ倣動８で、繊維をその軸と直角に偏光で照射する。整合および振動する繊維 によって直角に散乱する光のパターンにより、ＦＡＭＩ−１はサンプル内の繊維 の数をリアルタイムで認識およびカウントすることができる。繊維の整合および 周期的振動を得るためのＦＡＭ−１の作用原理は、“空気中繊維の回転電子力学 （Ｒｏｔａｔｉｏｎａｌ　Ｅｌｅｃｔｒｏｄｙｎａｒｎｉｃｓ　ｏｆ　Ａｉｒｂ ｏｒｎｅ　Ｆｉｂｅｒｓ）″、リラインフェルド、ジェイ、二一ロゾル　サイエ ンス、第１６巻第４号第３１５頁〜第３２２頁（１９８５）に記載されている。

ＦＡＭ−１の光学的システムの作用原理は、“垂直入射の振動繊維からの光の散 乱（Ｌｉｇｈｔ　Ｓｃａｔｔｅｒｒｉｎｇ　Ｆｒｏｍ　Ｏｓｃｉｌｌａｔｉｎｇ 　Ｆｉｂｅｒｓ　Ａｔ　Ｎｏｒｍａｌ　Ｉｎｃｉｄｅｎｃｅ）　”　、リライン フェルド、ジェイ、二一ロゾル　サイエンス、　ｊＪ１８巻第４号第３８９頁〜 第４００頁（１９８７）に示され、記載されている。

しかしながら、ＦＡＭ−１は石綿の繊維をガラス、ポリマ、セルローズ、織物な どの他の種類の繊維から識別することできない。これに加えて、ＦＡＸ−１は０ ．１μｍの小さい直径の２μｍよりも長い繊維を検出することができるだけであ り、現在の環境保護機関（“ＥＰＡ”）の規定は、０．１μｍよりも小さい直径 の０．５μｍの短い繊維の検出を要求している。しかしながら、現在までＦＡＭ −１は石綿の繊維を補助的にモニタリングするための実用的リアルタイムエーロ ゾルモニタを提供しているだけである。

したがって、この発明の目的は、リアルタイム石綿モニタを提供することにある 。

この発明の他の目的は、石綿の繊維を認識することができ、その石綿の繊維を他 の種類の繊維から識別することができるリアルタイム石綿エーロゾルモニタを提 供することにある。

この発明の他の目的は、０．１μｍよりも小さい直径の０．５μｍの短い石綿繊 維を認識し、カウントすることができるリアルタイム石綿モニタを提供すること にある。

この発明によれば、石綿の繊維を認識し、石綿の繊維を他の種類の繊維から識別 し、カウントすることができるコンパクトでポータプルなリアルタイム石綿エー ロゾルモニタによってこれらの目的およびその他の目的が達成される。

発明の概要 この発明の好ましい実施例は、エーロゾルサンプリングおよび流れ制御システム 、検出電界、ハイブリッド検出電磁界、繊維をその軸と直角に照射するための高 強度照射システム、繊維から反射される光を検出するための照射方向と直角に配 置された散乱光デテクタををするリアルタイム石綿エーロゾルモニタを提供する 。

好ましい実施例では、エーロゾルサンプリングおよび流れ制御システムは周囲か らサンプリングされた空気を受ける検出流れ管からなる。サンプリングされた空 気が仮想インバクタ（ｖｉｒｔｕａｌ　ｉｍｐａｃｔｏｒ）を通り、吸入するこ とができる繊維の断片よりも大きいものは除去され、検出管に導入される前、そ れが電荷二ニートラライザ（ｎｅｕｔｒａｌｉｚｅｒ）内で中性化されることが 好ましい。サンプルの流れが角度のある送りパイプから流れ検出管に入り、壁面 衝突による粒子損失が減少するようにすることが好ましい。空気のサンプルは第 １電界検出ステージおよび第２ハイブリツド電磁界検出ステージを有する流れ検 出管を流れ、フィルタおよびバキューム源に接続された定すクンヨンサイドダク トから出る。バキューム源は空気ポンプおよび脈動ダンパ（ｐｕｌｓａｔｉｏｎ 　ｄａｍｐｅｎｅｒ）　テあってもよい。流れ管内のサンプルの流れがその入口 から第１検出ステージに移動する距離は十分長く、第１および第２検出ステージ を通る定層流状憇が保証される。バキュームポンプの排出流速が測定され、検出 流れ管内のサンプルの速度がモニタされ、制御される。

第１検出ステージの第１電界は繊維を垂直に整合さぜるための高圧ｄ。

Ｃ９電界、およびサンプル内に含まれる繊維の時間依存振動を生じさぜるための 時間変ａ、　Ｃ，電界からなる。

第２検出ステージの第２ハイブリツド電磁界はサンプル内のすべての繊維を垂直 に整合させるだめの高圧ｄ、　ｃ、電界、および石綿の繊維の時間依存振動を生 じさせるための時間変磁界からなる。非石綿繊維は磁界の影響を受けず、第２検 出ステージで垂直に整合した状態に維持される。

高強度照射ビームは流れ管の軸上に配置された内部キャビティヘリウム−ネオン またはその他のガスレーザからの膨張した垂直偏光ビームからなり、第１および 第２検出ステージ内で垂直に整合した繊維を繊維の軸と直角に照射する。繊維を 均一に照射し、感度を高めるため、内部キャビティレーザビームが流れ管の他端 に配置されたミラーから反射し、これによって垂直に整合した繊維の軸と直角の 非常に高い強度の両面照射が得られる。

視野スリット孔および偏光フィルタが設けられた第１電界デテクタが第１検出ス テージ内の流れ管の軸に沿って配置された垂直に整合された繊維から散乱する光 を受ける。第１電界内に配置された繊維が時間変化ａ、　ｃ、電界の影響で垂直 に整合した状態から振動すると、それを認識する光散乱信号が分析され、サンプ ル内の繊維の存在、長さ、直径などが判定される。高強度照射および視野孔の選 定によって０．５μｍの短い長さで０．１μｍよりも小さい直径の繊維を検出す ることができる。

視野スリット孔および偏光フィルタが設けられた第２磁界デテクタがハイブリッ ド電磁界を通るサンプルの軸方向部分を見る。第２デテクタはｄ、　ｃ、電界に よって垂直に整合されたすべての繊維から散乱する光を受け、それを検出する。

しかしながら、重要であるのは、石綿の繊維が第２検出ステージに生じる時間変 磁界内で振動すると、繊維の存在を示す散乱光信号が生じるということである。

各検出ステージでの繊維の検出間の消費時間は検出ステージ間の距離および検出 流れ管の粕に沿った繊維の速度から容易に判定され、両方の検出ステージの繊維 の散乱光信号パターンを互いに関連させることが可能である。

石綿モニタは繊維が第１検出ステージで信号の周波数、位相および波形に基づい て検出されたかどうかを判定する。パルス振幅および面積によって繊維の長さお よび直径が決定される。第２検出ステージの同一のサンプルの部分に対する周波 数、位相および波形によってその繊維が磁界に応答する石綿物質であるかどうか が示される。第１および第２検出ステージの信号が磁界に応答する繊維の存在を 示したとき、モニタはその繊維が石綿であることを判定し、その繊維を石綿の繊 維としてカウントする。サンプルの流量が知られているとき、単位時間あたりの カウントされる石綿の繊維の数が石綿の繊維の濃度に対応し、これを立方センナ あたりの繊維の単位に変換することができる。

少量の清浄の排気空気の流れが流れ管の一端の光学的照射面、すなわちレーザ窓 またはビームエクスパンダ（ｂｅａｍ　ｅｘｐａｎｄｅｒ）および反射鏡に導か れ、これらの面が保護されることか好ましい。

ゼロ調整および校正処理では、主な排気管が閉じられ、大気はサンプリングされ ず、清浄の濾過された空気だけが検出流れ管を循環する。ゼロ読み取りがなされ 、校正ＬＥＤ’ｓが動作し、石綿の繊維の検出と対応する散乱光検出信号がシミ ユレートされる。

したがって、この発明は、リアルタイムで石綿の繊維を識別およびカウントし、 石綿の濃度を判定することができる第１時間二一口ゾルモニタを提供するもので ある。高強度偏光レーザ照明によって現在のＥＰＡ規定内の繊維の大きさの検出 および算出がなされることが望ましい。この発明の他の利点として、研摩粒子お よび繊維を含むサンプル空気の接触によって光学面が保護される。ゼロ調整およ び校正も提供される。コンパクトで堅牢でボークプルな石綿二一口ゾルモニタに おいて、前述した望ましい結果が得られるのは驚くべきことである。

図面の簡単な説明 添付図面はこの発明の好ましい実施例を示す。

第１図はこの発明に利用されるエーロゾルサンプリングおよび流れシステムの部 分的概略図、 第２図はこの発明の第１および第２検出ステージの部分的斜視図、第３図は第２ 図の３−３線に沿った第２検出ステージの横断面図、第４Ａ図は第１電磁石によ って第２検出ステージに生じる時間変磁界を示すグラフ、 第４Ｂ図は第２１！磁石によって第２検出ステージに生じる時間変磁界を示すグ ラフ、 第４Ｃ図は垂直に整合されたＰ−タイプの石綿の繊維に対する第４Ａ図および第 ４Ｂ図に示されている磁界の作用を示すグラフ、第４Ｄ図は垂直に整合されたＮ −タイプの石綿の繊維に対する第４Ａ図および第４Ｂ図に示されている磁界の作 用を示すグラフ、第４Ｅ図は第４Ｃ図および第４Ｄ図に示されている繊維の位置 に対応する光散乱信号の説明図、 第５図はこの発明の照射および散乱光検出システムの概略図、第６Ａ図は本質的 等方法粒子サンプルに対応する散乱光信号を示すグラフ 第６Ｂ図は不規則ダストサンプルに対応する散乱光信号を示すグラフ、 第６Ｃ図は非石綿繊維のサンプルに対応する散乱光信号を示すグラフ、 第６Ｄ図は石綿の繊維のサンプルに対応する散乱光信号を示すグラフ、 第７図はこの発明に利用される精密メーキングプロセスを示すブロックダイヤグ ラム、 第８図はこの発明の第１変形例の検出ステージの部分的斜視図、第９図は第８図 の９−９線に沿った第８図の検出ステージの横断面図、 第１０図はこの発明の第２変形例の検出ステージの部分的斜視図、第１１図は第 １０の１１−１１線に沿った第１０図の検出ステージの横断面図である。

好ましい実施例の詳細な説明 図面を参照すると、周囲大気をサンプリングするための石綿二一口ゾルモニタ（ １０）が示されている。空気のサンプルが流れ管（１２）内に注入され、流れ管 を移動し、左から右に第１電界（１４）を通り、第２ハイブリツド電磁界（１６ ）を通る。第１電界ステージにおいて、サンプルが高強度光源（１８）からの光 で照射され（第５図参照）、空気のサンプル内の繊維から散乱する光が第１散乱 デテクタ（２０）によって検出される。ハイブリッド電磁界（１６）に流れる間 、空気のサンプルが再度高強度光源（１８）からの光で照射され、サンプル内の 繊維から散乱した光が第２散乱デテクタ（２２）によって検出される。第１散乱 光デテクタのレスポンスがサンプル内の繊維物質の存在を示す。第２散乱光デテ クタのレスポンスはサンプル内の石綿の存在を示す。流れ管（１２）を通る空気 のサンプルの流量および流速が使用され、第１および第２ステージの分析結果が 互いに関連し、特定サイズレンジ内の石綿の繊維の濃度のリアルタイム測定がな される。

特に、第１図を参照すると、周囲の代表的サンプリングをなし、第１および第２ 検出ステージに定層流状態を形成するための、この発明の好ましい流れシステム の概略図が示されている。第１図に示されているように、空気のサンプルがサン プリング入口（２４）から得られ、それは全方向式（ｏｍｎｉｄｉｒｅｃｔｉｏ ｎａｌ）スリットタイプ入口ポートであることが好ましい。サンプリング要件に よって直線パイプ入口などの他のタイプの入口を使用してもよい。入口（２４） の次に単一ステージ仮想インバクタ（２６）が配置され、これは現在のＥＰＡテ スト規定の範囲以外の吸入することができない１０μｍよりも大きい粒子断片を 捕獲することができるよう構成されていることが好ましい。他の粒子サイズ分離 値を考慮してもよい。好ましい実施例はＫｒ−８５放射能源を含む電荷中立化ス テージなどの電荷二ニートラライザ（２８）を含む。送りバイブ（３０）が中立 化ステージ（２８）を流れ管（１２）に接続し、中立化された空気のサンプルが 送りパイプ（３０）から流れ管（１２）に送られる。送りバイブ（３０）を流れ 管（ユ２）に対し４５°の角度をもって配置し、壁面衝突による粒子損失を最少 限にとどめることが好ましい。１０流れ管直径などの十分な距離が送りバイブ（ ３０）と第１検出ステージ（１４）間に設けられ、２つの連続する電気および／ Ｘイブリッド電磁検出ステージ（１４）、（１６）での検出のとき、安定した層 流状態が保証される。サイドダク）　（３２）が検出ステージ（１４）、（１６ ）の下流で流れ管（１２）に接続されている。サイドダクト（３２）はバキュー ムシステム（３５）に接続されたインラインエンブレムフィルタ（３４）に達す る。バキュームシステムはおよそ分あたり５１で動作する空気ポンプ（３８）に 接続された脈流ダンパ（３６）からなるものであってもよい。もちろん、フィル タ（３４）を標準的化学的または顕微鏡的方法によって分析し、この発明のリア ルタイム石綿繊維のカウントを確認するようにしてもよい。図示されているよう に、ポンプの排気管（４０）は主排気分岐管（４２）と二次排気分岐管（４４） に分割されている。主排気分岐管（４２）はソレノイドバルブ（４６）、主排気 分岐管流れ抵抗ニレメン）　（４８）および流速センサ（５０）を有する。二次 排気分岐管（４４）は二次流れ抵抗部材（５２）および流れ管（１２）の両端付 近に接続された２つの清浄空気帰還パイプ（５４）、（５６）を有する。流れ管 （１２）は１〜２ａ１１の直径をもち、およそ２００〜５０　ａｍ／ｓｅｃの軸 上繊維速度を生じさせることが好ましい。

各検出ステージ（１４）、（１６）の繊維整合および振動作用を第２図および第 ３図を参照して説明する。第２図に示されているように、検出ステージ（１４） は検出試料内のすべての繊維を整合および振動させるための電界４極子を有する 。このタイプの時間変電界４極子は、“空気中繊維の回転電子力学（Ｒｏｔａｔ ｉｏｎａｌ　Ｅｌｅｃｔｒｏｄｙｎａｍｉｃｓ　ｏｆ　Ａｉｒｂｏｎｅ　Ｆｉｂ ｅｒｓ）”、リラインフェルド、ジェイ、二一ロゾル　サイエンス、第１６巻第 ４号第３１５頁および第３１９頁〜第３２１頁（１９８５）に示され、記載され ている。一般に、４つの４極エレメント（５８）、（６０）、（６２）、（６４ ）　（（５８）および（６４）は仮想線で示されている）が設けられ、高圧ｄ、 　ｃ、電界が左側の対の４極部材（５８）、（６４）と右側の対の４極部材（６ ０）、（６２）に印加され、流れ内の繊維が垂直に整合される。ａ、　Ｃ，電圧 が上側の対の４極部材（５８）、（６０）および下側の対の４極部材（６２）、 （６４）に印加される。この重複電界によって４極子の中心にセンナメートルあ たり３０００〜３４００ｖの電界強度が生じ、そのａ、　Ｃ，成分が０のとき、 電界内の繊維が垂直に整合される。ａ、　Ｃ，成分が正または負方向に増大する と、サンプル内の繊維は垂直に整合した状態から回転し、周期的に振動する。直 角方向に照射される繊維から散乱する光が繊維の軸に垂直の面およびその付近に 集中するため、ＭＩＥから入手されるＦＡＭ−１に生じるような前述した電界に よって一定のサンプル内に存在する繊維の濃度を観測およびカウントすることが できる。“垂直入射の振動繊維からの光の散乱（Ｌｉｇｈｔ　Ｓｃａｔｔｅｒｉ ｎｇ　Ｆｒｏｍ　Ｏｓｃｉｌｌａｔｉｎｇ　Ｆｉｂｅｒｓ　Ａｔ　Ｎｏｒｍａｌ 　Ｉｎｃｉｄｅｎｃｅ）　”　、リラインフエルド、ジエイ、二一口ゾル　サイ エンス、第１８巻第４号第３８９頁（１９８７）を参照されたい。

第１電界によって繊維の認識およびその大きさおよび濃度の算出をなすことがで きるが、電界検出ステージは石綿を他のタイプの繊維から識別することはできな い。言い換えると、ガラス、ポリＪ１織物およびセルローズ繊維を含む実質上す べてのタイプの繊維が電界内で同様に動作し、これを石綿の繊維から識別するこ とができないものである。

しかしながら、石綿の繊維は他のタイプの繊維には見られないユニークな特性、 常磁性（ｐａｒａｍａｇｎｅｔｉｓｍ）をもつことが観測された。磁界内の石綿 の繊維の動作は“磁界による通気性石綿繊維の整合（Ａｌｉｇｎｍｅｎｔｏｆ　 Ｒｅ５ｐｉｒａｂｌｅ　Ａｓｂｅｓｔｏｓ　Ｆｉｂｅｒｓ　ｂｙ　Ｍａｇｎｅｔ ｉｃ　Ｆｉｅｌｄｓ）　”　、テインブレル、　Ａｎｎ、　０ｃｃｕｐ、　Ｈｙ ｇ　；第１８巻第２９９頁（１９７５）に報告されている。ガラス繊維、ポリマ 、有機繊維およびほとんどの種類の鎖状凝集体（フェロメタリック噴塵状粘着物 を除く）と異なり、石綿の繊維は磁界に露呈されたとき整合される。磁界による 石綿の繊維の整合は２つの直交方向に生じ、それは磁界線と平行（“Ｐ繊維”） または垂直（“Ｎ繊維”）である。ティンブレルの実験結果は、はとんどの場合 、一定のサンプルからのすべての繊維が２つの釉の一方に沿って整合し、ある種 類の石綿は両方のタイプの整合をなすことを示している。代表的には、ティンブ レルはフィンランドのｔＪＩｃｃアンソフィライトはＰ整合をなし、インドのア モサイトはＮ繊維からなり、トランスバール（南アフリカ）のＵＩＣＣアモＣイ モはＰ繊維とＮ繊維の両方からなることを見出した。表１はティンブレルの観測 結果の概要を示す。

表１．磁界内の石綿の繊維の整合モード石綿の種類　サンプル源　整合モード １、アンソフィライト　フィンランド　Ｐ（ＵＩＣＣ） ２、アモサイト　インド　Ｎ ３、アモサイト　トランスバール　ＰおよびＮ（Ｕ　Ｉ　ＣＣ）　（南アフリカ ） ４、クロシトライト　ケーブプロビンス　Ｐ（ＵＩＣＣ）　（南アフリカ） ５、トレモライト　ウガンダ　Ｐ ６、トレモライト　ズールーランド　Ｎ７、クリソタイル　カナダ　Ｐ ティンブレルのサンプルにおいて、南アフリカのアモサイトだけがＰおよびＮタ イプの繊維の混合物であり、その他のすべてのものは一方または他方のタイプの ものであり、同時に両方を含むものではないことに注意すべきである。水内の石 綿の繊維の整合に要求される磁界強度は、３にガウス（０，３テスラ）程度であ ることが見出された。同様の結果がチャドフィールドおよびリースによって報告 されているが、これらの研究者はクリソタイル繊維を水中浮遊状態で完全に整合 させるには他の種類の石綿よりも高い磁界強度（０，４７）が必要であることを 見出した。′水サンプル内の石綿繊維の検出のための迅速スクリーニング（Ｒａ ｐｉｄ　Ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ　ｆｏｒ　Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　ｏｆ　Ａｓｂｅｓ ｔｏｓ　Ｆｉｂｅｒｓ　ｉｎ　Ｗａｔｅｒ　Ｓａｍｐｌｅｓ）　’　、チャトフ ィールドおよびリース、ＥＰＡ−６００／４−８３−０４１．９月、１９８３を 参照されたい。

この発明の石綿モニタの第２検出ステージは、石綿の繊維のユニークな常磁性を 利用し、このような繊維を積極的に認識する。第２検出ステージ（１６）におい て、ハイブリッド電磁界が生じ、電気４極エレメント（６５）、（６６）、（６ ８）、（７０）　（（６５）および（７０）は仮想線で示す）を有する電気４極 子が設けられている。電磁石（７２）、（７４）　（第３図参照）を使用する時 間変電磁界も生じる。この繊維整合および振動ステージでは、ｄ、ｃ。

電界が左および右側の対の電気４極エレメント（６５）、（７０）および（６６ ）、（６８）にそれぞれ印加され、センチメートルあたり３０００〜４０００Ｖ のｄ、　ｃ、電界強度が生じる。第１整合および振動ステージのｄ、　ｃ、電界 の場合、この電界によって石綿と非石綿の両方を含むサンプル内のすべての繊維 の垂直整合が得られる。

半波正弦電圧を各電磁石（７２）、（７４）に印加することにより、時間依存磁 界が生じる。各正弦波は９０”ずれた位相をもち、一方の電磁石の磁界強度がピ ークのとき、他方の電磁石の磁界強度は０である。同様に、一方の電磁石の磁界 がＯまで減少すると、他方の電磁石の磁界が増大し始める。

石綿の繊維に対する時間変目界の作用およびその光散乱信号が第４Ａ〜第４Ｅ図 に示されている。第４Ａ図は電磁石（７２）に印加される半波正弦電圧から得ら れる磁界強度を示す。同様に、第４Ｂ図は電磁石（７４）に印加される半波正弦 電圧から得られる時間依存磁界強度を示す。図示されているように、一方の電磁 界が正の強度をもつとき、他方の磁界はＯの強度である。第４Ｃ図および第４Ｄ 図は各種類の垂直に整合される石綿の繊維に対する各磁界状態の位置的作用を示 す。第４Ａ図の正の磁界強度によって示されているように、電磁石（７２）が作 用するとき、電磁石（７４）は０の磁界強度をもち、石綿の繊維は磁界によって もたらされる垂直位置からふれる。第４Ｃ図および第４Ｄ図に示されているよう に、Ｐタイプの石綿の繊維は一定の磁界に応答し、一回転方向にふれ、Ｎタイプ の繊維は同様の磁界に応答し、実質同一量だけ逆方向にふれる。両方の磁界がＯ の強度をもつとき、すなわち一方の電磁石に印加される半波正弦電圧が０に達し 、他方の電磁石に印加される半波正弦電圧が０から増大する前、各タイプの石綿 の繊維がハイブリッド電磁界のｄ、　ｃ、電界成分の作用だけを受け、垂直に整 合した状態に保たれる。ｄ、　ｃ、電界と関係する交流偏向磁界により、ｄ、　 ｃ、電界によってもたらされる垂直平衡整合位置のまわりの石綿の繊維の律動的 周期的振動が生ずる。非石綿繊維は時間変目界の影響を受けない。

デテクタ（２２）　（第５図参照）によって検出される光散乱信号に対する石綿 の繊維の電磁整合および振動の作用が第４Ｅ図に示されている。石綿の繊維がｄ 、　ｃ、電界の作用だけを受けるとき、すなわちいずれかの電磁石に電圧が印加 されていないとき、直角に照射された繊維から散乱する光がデテクタ（２２）に 高度に集中し、高いピークレスポンスが生じる。繊維が電磁界の作用を受け、垂 直に整合した状態から回転すると、繊維から散乱し、デテクタ（２２）に入射し た光は急激に減少する。いずれかのタイプの石綿の繊維において、散乱する光の 信号は同様であり、この発明の石綿繊維モニタはいずれかのタイプの繊維を検出 する。

電磁界のピーク、すなわち最大強度については、石綿の繊維が垂直に整合した状 態から振動するとき、その繊維の最大所要角度ふれによってこれが設定される。

石綿の繊維に作用する２つの電界および磁界によって生じる力のベクトル増加に よってこのふれの角度が決定される。ここに示されているように、電界および磁 界は互いに４５°の角度をもって形成される。磁界の所要ピーク強度は０．１〜 ０．２テスラ程度であると概算されている。しかしながら、各繊維の磁化率によ って繊維に対する磁気トルクが決定され、繊維の成分および結晶形態学によって それが決定される。たとえば、印加される磁界の同一のピーク振幅において、石 綿のタイプによって電磁界サブステージ内の石綿の繊維のふれの角度が変化し、 たとえば、アモサイトの繊維はクリソタイルの繊維よりも大きくふれるであろう と推定される。そして、そのふれの角度の変化によって石綿の繊維のタイプを識 別することもできる。

ハイブリッド電磁整合および振動サブステージが石綿の繊維の振動を生じさせ、 石綿の繊維のタイプによってその角度振幅が決定されるが、光散乱信号では繊維 の長さは不明であり、その決定には定角度ふれが要求される。２つの検出ステー ジを含むこの発明の好ましい実施例では、各通過繊維の長さおよび直径が電界検 出ステージ（１４）で判定され、繊維のタイプ、すなわち石綿か非石綿かがハイ ブリッド電磁界ステージテ判定される。ある程度まで、石綿の繊維のタイプを磁 界に対するレスポンスの程度に基づいて判定することもできる。

この発明の照射および散乱光検出形状が第５図に示されている。流れ管内に配置 された内部キャビティレーザ（７６）がブースタ角窓（８０）から高強度レーザ ビーム（７８）を出す。レーザビーム（７８）が膨張し、ビームエクスパンダ（ ８２）によってその膨張ビーム（８４）が流れ管（１２）の釉と整合するように してもよい。軸上ビーム（８４）は第１照射孔（８６）を通り、流れ管（１２） を軸方向に移動し、検出ステージ（１４）、（１６）を通り、ここでサンプルの 流れ内の繊維によって光ビームの一部が散乱する。残りのビーム（８４）は第２ 照射孔（８８）を通り、外部レーザキャビティミラー（９０）から反射する。ミ ラー（９０）から反射したビーム（８４）は孔（８８）を通り、第１および第２ 検出ステージの繊維が整合する繊維の軸と直角の両面から両面的に照射され、こ れによって検出される散乱信号の均一性が増大する。図示されているように、清 浄空気バイブ（５４）が第２孔（８８）と外部レーザキャビティミラー（９０） 間で流れ管（１２）に接続され、洗浄空気バイブ（５６）が第１孔（８６）とビ ームエクスパンダ（８２）間で流れ管（１２）に接続されている。この好ましい 装置では、清浄の濾過された空気がビームエクスパンダおよびミラーの面を横切 り、これを保護する。レーザ（７６）は６３２．８ナノメータの最適波長で動作 する２５ヘリウム−ネオンレーザであり、ビームエクスパンダ（８２）は３Ｘビ ームエクスパンダであることが好ましい。

この内部キャビティレーザ照射システムは、流れ管内のサンプルの非常に高い強 度の照射を達成し、システムの感度を大きく増大させ、現在のＥＰＡ規定内の非 常に小さい繊維を検出および分類することができる。

垂直に整合された繊維から散乱する光は第１および第２検出ステージに対応する デテクタ（２０）、（２２）に入射し、検出される。デテクタ（２０）、（２２ ）は同一の側面窓光電子増倍管デテクタであってもよいが、チャージカップルド デバイス（“ＣＣＤ”）リニアアレイのデテクタなどの他のタイプのデテクタも 適当である。検出部の軸方向領域内の電界振動周波数および空気の流速によって リニアアレイデテクタのＣＣＰ’ｓの大きさおよび離間距離が決定される。レー ザビームが垂直に偏光し、各デテクタの前方に視野スリット孔（９８）、（１０ ０）および偏光アナライザ（１０２）、とができるよう選定されている。この好 ましい装置は、信号とノイズの比を最適化し、すべての検出される繊維がほとん ど等しい強度の光で照射されることを保証する。視野スリット孔（９８）、（１ ００）が各デテクタの半径方向の視野を制限し、レーザビームの中央部に沿って 流れる繊維だけが検出されるようにすることが好ましい。計器校正にあたって、 デテクタ（２０）、（２２）を照射するためのパルス式ＬＥＤキャリブレータ（ ９４）、（９６）も設けられている。

電気検出ステージ（１４）およハイブリッド電磁検出ステージ（１６）の散乱光 検出信号によって（１）繊維が検出されたかどうか、および（２）その繊維が石 綿の繊維であるかどうか、が判定される。各検出位置の特定の繊維の検出間の遅 延時間ΔＴは流れ管の軸、すなわちレーザビームに沿ったサンプルの流れ速度に よって除算された２つの検出ステージ間の幾何学的偏心距離に対応する。一定の 空気の流速の場合、ΔＴは不変量であり、流速センサ（５０）はシステムの流速 をモニタする（第１図参照）。

したがって、一定のサンプル流れの場合、対応する信号パルス列が各検出ステー ジで確立される。

この発明のシステムによって石綿の繊維を認識する方法が第６Ａ図〜第６Ｄ図に 示されている。第６Ａ図〜第６Ｄ図では異なるタイプのサンプル物質に対する電 気“Ｅ”および磁気“Ｍ”検出ステージの連続信号パルス列が示されている。第 ６Ａ図には単一の本質的等方性粒子、すなわち球状の小滴、塩の結晶などに対す る単一のパルス列が示されている。図示されているように、両方の信号パルスに おいて、その信号は実質上一定である。第６Ｂ図には不規則形状のダスト粒子に 対するランダム信号パルス列が示されている。第６Ｃ図は単一の非石綿繊維に対 する信号パルス列を示す。ここでは、周期的振動電界パルス列は、繊維がｄ。

Ｃ１電界によって整合され、ａ、　ｃ、電界によって周期的に振動し、繊維の単 一パルス列特性が生じることを示した。磁界Ｎにおいて、非石綿繊維は垂直に整 合した状態に維持され、振動せず、等方性粒子に対するそれと同様の実質上一定 の単一のパルスが得られる（第６Ａ図参照）。石綿の繊維が両方の界を通る場合 に限り、周期的振動信号列が得られる（第６Ｄ図参照）。磁界信号列は粒子が繊 維であることを確認し、電界Ｅの一定の角度ふれにより周知の方法で繊維の長さ および直径を判定することができる。磁界Ｍは石綿の繊維の周期的振動だけを生 じさせ、他のタイプの物質の存在に関係なく、石綿の繊維を積極的に認識する。

電界Ｅおよび磁界Ｍに対する駆動フィールド周波数によって各検出ステージで検 出されるパルスの周波数が決定される。２つの駆動周波数は同一である必要はな いが、一定であり、同期位相−検出電子信号プロセスが可能であるようにすべき である。

運転のとき、バキュームシステム（３５）は一定のサクションをフィルタ（３４ ）およびサイドダク）　（３２）から流れ管（１２）に生じさせ、周囲空気を入 口ポート（２４）　、仮想インパクタ（２６）　、電荷二ニートラライザ（２８ ）および送りバイブ（３０）から流れ管に引き込む。入口ボート（２４）および 仮想インバクタ（２６）は適当な粒子断片、たとえば１０μｍよりも小さい断片 が石綿二−ロゾルモニタ内に引き込まれることを保証する。電荷ニュートラライ ザ（２８）はサンプル内の電荷を中性化し、両方の検出ステージにおいて繊維が 流れ管（ユ２）内で同様の半径方向位置に維持されることを保証する。送りパイ プ（３０）はサンプルを流れ管内に一定の角度をもって導入し、壁面衝突による 乱流および粒子損失を減少させる。サンプルは検出ステージ（１４）、（１６） に達する前、流れ検出管（１２）内の安定した層流を確立し、均一の流れ状態で 検出ステージに入る。検出のとき、ソレノイドパルプ（４６）が開かれ、少量の 清浄の排出空気、たとえば５％だけが清浄空気バイブ（５４）、（５６）に導か れ、その照明光学特性を保護する。流速センサ（５０）によってシステムを通る 空気の流速が検出される。

電界ステージ（１４）において、すべての軸方向繊維が均一に整合され、高強度 の膨張した偏光レーザービーム（８４）からの光で照射される。電気検出ステー ジ（１４）で整合および振動する繊維から散乱する光が第１デテクタ（２０）に よって検出され、電子的に分析され、サンプリング流れ内の繊維の存在を示す単 一パルス列が確立されるかどうかが決定される。

第１検出電界（１４）を通った後、サンプルの流れは検出ステージ（１６）の電 界および時間変電界を通る。第１検出ステージと同様、ｄ、　Ｃ，電界がサンプ ル内のすべての繊維を垂直に整合させる。時間変電界は流れ内の石綿の繊維だけ を電界によってもたらされる垂直整合状態から周期的に振動させる。石綿の繊維 だけが磁気振動を受けるため、磁界の導入に基づく第２デテクタ（２２）の信号 レスポンスの変化によって石綿の繊維を他のタイプの繊維から識別することがで きる。流れ管（１２）の知られている大きさに基づき、一方の検出ステージから 他方のそれへの繊維の速度およびΔＴを算出することができ、各検出ステージに おいて、１つのサンプル部分に対する単一パルス列を特定の繊維の動作と比較す ることができる。

この発明の石綿モニタの論理システムが第７図のブロックダイヤグラムに示され ている。サンプルが入口（２４）に入り、仮想インバクタ（２６）を通り、小さ い粒子断片だけが検出流れ管（ユ２）に導入されることが保証される。サンプル の流れが第１検出ステージ（１４）、すなわち“サブステージＥ″の電界を受け るとき、第１周波数位相およびパルス波形弁別器（１００）は繊維が検出された かどうか、すなわち周期的振動電界信号列が存在するかどうかを判定する（第６ Ｃ図および第６Ｄ図参照）。パルス振幅および面積弁別器（１０２）は繊維の長 さが予め設定された繊維の長さの下限よりも大きいかまたはそれに等しいかどう かを判定し、その下限は０．５ミクロンであることが好ましく、繊維の直径に対 する長さの予め設定された最少縦横比が満足されるかどうかを判定し、その比は ５対１であることが好ましい。いずれかが否定されたとき、装置は検出された物 質が考慮に足る繊維ではないことを判定する。所要大きさの繊維が検出されたこ とが判定されたとき、そのパルス振幅がパルス比較器（１０４）に送られ、装置 は第２検出ステージ（１６）に進む。繊維が検出されなかったこと、または所要 大きさのパラメータ以外の繊維が検出されたことが判定されたとき、システムは サンプルのその部分の分析を停止し、所要大きさの繊維を含む新しいサンプル部 分を探す。

遅延時間弁別器（１０６）は遅延時間がΔＴと等しいとき、サブステージＥで検 出された繊維が第２検出ステージ（１６）、すなわち“サブステージＭ”に入っ たことの指示を決定する。第２周波数位相およびパルス弁別器（１０ｇ）は電磁 石（７２）、（７４）によって生じる磁界に応答する石綿の繊維の存在を示す磁 界信号列Ｍが検出されたかどうかを判定する。そうではないとき、第２弁別器（ １０ｇ）は繊維が石綿の繊維ではないことを判定する。第２周波数および位相弁 別器（１０８）が石綿の繊維が検出されたことを判定すると、信号が直接“アン ド”ゲート（１００）に送られ、磁界信号列Ｍに対応するパルス振幅がパルス振 幅比較器（１０４）に送られる。パルス振幅比較器（１０４）はパルス振幅およ び面積弁別器（１０２）および周波数位相およびパルス波形弁別器（１０ｇ）か ら受ける２つの対応するパルス振幅が等しいかどうかを判定する。パルス振幅が 等しくないとき、石綿モニタは石綿の繊維が検出されなかったことを判定する。

一方、パルスの振幅が等しい場合、パルス振幅比較器（１０４）は信号を“アン ド”ゲートに送る。“アンド”ゲート（１１０）が周波数位相およびパルス弁別 器（１０ｇ）およびパルス振幅比較器（１０４）の両方から信号を受けたとき、 信号が石綿繊維カウンタ（１１２）に送られ、石綿の繊維がカウントされる。

ゼロ調整および校正ステップも考慮されており、各サンプリングの前、およびそ の後、それがなされることが好ましい。校正およびチェックのとき、ソレノイド バルブ（４６）が閉じられ、主分岐管（４０）からのすべての排気空気が二次排 気分岐管（４４）および清浄空気バイブ（５４）、（５６）に導かれる。この作 用サイクルにおいて、流れ管（１２）、フィルタ（３４）およびバキューム（３ ５）を有するサイドダクト（３２）　、および清浄空気バイブ（５４）、（５６ ）を有する二次排気分岐管（４４）が閉システムを構成し、空気は入口ボート（ ２４）から引き込まれない。清浄の濾過された空気が清浄空気バイブ（５４）、 （５６）を通り６、ビームエクスパンダ（８２）および外部レーザキャビティミ ラー（９０）の光学面を横切り、孔（８６）、（８８）および検出流れ管（１２ ）を通り、サイドダクト（３２）およびメンブレンフィルタ（３４）に送られる 。この方法で流れシステムがパージされ、周囲空気のサンプリングの前、検出シ ステムをゼロに校正することができる。パルス式発光ダイオード（９４）、（９ ６）も校正のための各検出ステージを横切るシミユレートされた繊維光励振ビー ムの形成を提供する。この校正処理において、第１サブステージＬ　Ｅ　Ｄ　（ ９４）が作用し、特定の大きさの繊維の通過をシミユレートするパルス振幅およ び面積を有する光パルス列バーストを伝達する。繊維が検出ステージ間を移動す るための予期された遅延時間の後、第２ＬＥＤ（９６）が動作し、石綿の粒子を 表わす振幅および面積をもつ第２検出ステージデテクタ（２２）の対応パルス列 を伝達する。ヘリウム−ネオンレーザパワーを検出するデテクタによってＬＥＤ 光パルスの強度が制御され、これによって繊維照射強度に対する校正チェックが 正規化されることが好ましい。ＣＣＤアレイ繊維検出形式のものが使用される場 合、各ＣＣＤメントに対応するＬＥＤ源を有する対応ＬＥＤ校正アレイを使用す べきであるのはもちろんである。

第８図および第９図に示されている第１変形例では、時間変電界だけを使用し、 十分な結果を得ることができる。この実施例では、流れ管（１２）に１つの検出 ゾーン（１１６）だけが設けられ、これは時間変電界で駆動される電磁石（１７ ２）、（１７４）を有し、時間変電界を生じさせる。定整合界がない場合、電磁 石（１７２）、（１７４）の位相が調整され、外内の繊維の連続３６０゛回転が 達成される。０°、１２０°および２４０°の位相角をもつ正弦電圧によって駆 動される電磁石を使用し、これを達成することが好ましい。第１変形例において 、好ましい実施例の第２ステージと同様の方法で照射および検出がなされること が好ましい。

第１０図および第１１図に示されている第２変形例では、単一の検出ゾーン（２ １６）に第１組の電磁石（２６５）、（２６６）、（２６８）、（２７０）およ び第２組の電磁石（２７２）、（２７４）が設けられる。第１組の電磁石は定電 界で駆動され、定磁界を確立し、石綿の繊維を整合させる。たとえば、定ｄ、ｃ 、ｉｌ界を電磁石（２６５）、（２７０）および（２６６）、（２６８）を横切 って印加し、サンプル内の石綿の繊維を垂直に整合させる磁界を生じさせてもよ い。９０゜だけずれた位相の半波正弦電圧が同時に好ましい実施例で説明した方 法で電磁石（２７２）、（２７４）に印加され、時間変電界を生じさせる。この 結果、第１組の電磁石によって生じる定磁界によって整合する石綿の繊維が第２ 組の電磁石によって生じる時間変電界に応答し、振動する。第２変形例において 、好ましい実施例の第２ステージと同様の方法で照射および検出がなされること が好ましい。

この発明のエーロゾルモニタは、石綿の繊維を識別し、カウントし、リアルタイ ムで石綿の濃度を正確に判定することができるのは明らかである。石ｎの分離作 業前、分離作業のとき、および分離作業後、現地で使用することができるコン′ くクトで堅牢でポータフ゛ルな構造１こよってユの顕著な効果が得られるのは驚 くべきことである。この発明の他の利点として、光学面を横切る清浄の空気の流 れがこれらの面をサンプル試料内の研摩材料から保護し、繊維の軸と直角の大き い強度の両面照射が０．５μｍの長さで０．１μｍの直径の小さい繊維に対する 感度を増大させる。

ここに示されている１つの実施例に他の実施例の特徴を組み込んでもよい。たと えば、検出シーケンスの電界および／ｈイブリッド電磁界を逆にしてもよく、場 合によっては、ノ＼イブリッド電磁界だけを使用してもよい。

ＦＩＧ、４Ａ ＦＩＧ、４８ ＦＩＧ、４Ｃ ＷＯ９ｏ／６４７７１　ＰＣＴ／ＬＩＳ８９１０４ＦＩＧ、６Ａ ＦＩＧ、６Ｂ ＦＩＧ、６Ｃ ＦＩＧ、７ ＦＩＧ、８ ＦＩＧ、９

Claims (34)

【特許請求の範囲】
1. １．周囲空気のサンプルを得て、前記サンプルを検出ゾーンを有する検出チャン バに提供するためのサンプリング手段と、前記検出ゾーンに時間変磁界を生じさ せ、前記サンプル内の石綿の繊維を回転させるための磁界手段と、 前記繊維を照射するための照射手段と、前記繊維によって散乱する光を検出し、 石綿の繊維の存在を示す散乱光信号を生じさせるためのデテクタとからなるリア ルタイム石綿エーロゾルモニタ。
2. ２．前記時間変磁界の形状および大きさは前記サンプル内の石綿の繊維を少くと も３６０°の角度にわたって回転させることができるよう選定されている第１請 求項に記載のリアルタイム石綿エーロゾルモニタ。
3. ３．周囲空気のサンプルを得て、前記サンプルを検出ゾーンを有する検出チャン バに提供するためのサンプリング手段と、前記サンプル内の繊維を第１繊維角度 をもって整合させる前記検出ゾーンの定整合界を生じさせるための整合界手段と 、前記検出ゾーンに時間変磁界を生じさせるための磁界手段とを備え、前記時間 変磁界は前記整合界に対し一定の角度をもって配置され、前記時間変磁界は前記 第１繊維角度をもって整合している石綿の繊維を前記第１繊維角度と第２繊維角 度間に振動させ、さらに、前記第１繊維角度をもって整合した繊維を前記繊維の 軸と直角に照射するための照射手段と、 前記第１および第２繊維角度間に振動する前記繊維によって散乱する光を検出し 、デテクタ信号を生じさせるためのデテクタとを備え、前記デテクタ信号は石綿 の繊維が検出されたかどうかを示すようにしたことを特徴とするリアルタイム石 綿エーロゾルモニタ。
4. ４．前記定整合界は磁界である第３請求項に記載のリアルタイム石綿エーロゾル モニタ。
5. ５．前記定整合界は電界である第３請求項に記載のリアルタイム石綿エーロゾル モニタ。
6. ６．前記照射手段は前記検出チャンバの一端に配置された内部キャビティレーザ 、レーザビームエクスバンダおよび第１照射孔、および前記検出チャンバの他端 の前記レーザビームと直角の第２照射孔および平面ミラーを有する第３請求項に 記載のリアルタイム石綿エーロゾルモニタ。
7. ７．前記デテクタは前記照射レーザビームに対し実質上９０°の角度をもって配 置されている第６請求項に記載のリアルタイム石綿エーロゾルモニタ。
8. ８．周囲空気のサンプルを得て、前記サンプルを第１検出ゾーンおよび第２検出 ゾーンを有する検出チャンバに提供するためのサンプリング手段と、 前記第１検出ゾーンに第１定電界を生じさせ、前記サンプル内の繊維を第１繊維 角度をもって整合させるための第１電界手段と、前記第１検出ゾーンに時間変電 界を生じさせるための第２電界手段とを備え、前記時間変電界は前記第１定電界 に対し一定の角度をもち、前記時間変電界は前記第１繊維角度をもって整合した 繊維を前記第１繊維角度および第２繊維角度間に振動させ、さらに、前記第２検 出ゾーンに第２定電界を生じさせ、前記サンプル内の繊維を第３繊維角度をもっ て調合させるための第３電界手段と、前記第２検出ゾーンに時間変電界を生じさ せるための磁界手段とを備え、前記時間変電界は前記第２定電界に対し一定の角 度をもって配置され、前記時間変磁界は前記第３繊維角度をもって整合した石綿 の繊維を前記第３繊維角度と第４繊維角度間に振動させ、さらに、前記第１検出 ゾーン内で前記第１繊維再度をもって整合した繊維および前記第２検出ゾーン内 で前記第３繊維角度をもって整合した繊維を前記繊維の軸と直角に照射するため の照射手段と、前記第１繊維角度と前記第２繊維角度間を振動する前記繊維によ って散乱する光を検出し、第１デテクタ信号を生じさせるための第１検出ゾーン デテクタとを備え、前記第１デテクタ信号は繊維が検出されたかどうかを示し、 さらに、 前記第３繊維角度と前記第４繊維角度間を振動する前記繊維によって散乱する光 を検出し、第２デテクタ信号を生じさせるための第２検出ゾーンデテクタを備え 、前記第２デテクタ信号は石綿の繊維が検出されたかどうかを示すようにしたこ とを特徴とするリアルタイム石綿エーロゾルモニタ。
9. ９．前記検出チャンバは検出管を有する第８請求項に記載のリアルタイム石綿エ ーロゾルモニタ。
10. １０．前記第１繊維角度および前記第３繊維角度は実質上同一である第８請求項 に記載のリアルタイム石綿エーロゾルモニタ。
11. １１．前記第１デテクタ信号から検出された繊維の長さを判定するための手段を 備えた第８請求項に記載のリアルタイム石綿エーロゾルモニタ。
12. １２．前記第１デテクタ信号から検出された繊維の縦横比を判定するための手段 を備えた第８請求項に記載のリアルタイム石綿エーロゾルモニタ。
13. １３．前記第１デテクタ信号と前記第２デテクタ信号を互いに関連させ、検出さ れた石綿の繊維の長さを判定するための手段を備えた第１１請求項に記載のリア ルタイム石綿エーロゾルモニタ。
14. １４．前記サンプリング手段は前記サンプルを前記検出管に提供するための入口 ポート、インバクションセパレータ、電荷ニュートラライザおよび送りパイプを 有する第９請求項に記載のリアルタイム石綿エーロゾルモニタ。
15. １５．前記第１および第２検出ゾーンに対し前記送りパイプの反対側で前記検出 管に接続されたバキューム源を備えた第１４請求項に記載のリアルタイム石綿エ ーロゾルモニタ。
16. １６．前記バキューム源は脈動ダンパおよび空気ポンプに接続されたインライン フィルタを有する第１５請求項に記載のリアルタイム石綿エーロゾルモニタ。
17. １７．前記照射手段はレーザビームを前記検出管の軸に沿って送るための前記検 出管の一端に配置されたレーザを有する第９請求項に記載のリアルタイム石綿エ ーロゾルモニタ。
18. １８．前記照射手段は前記検出管の一端に配置された内部キャビティレーザ、レ ーザビームエクスバンダおよび第１照射孔、および前記検出管の他端の前記レー ザビームと直角の第２照射孔および平面ミラーを有する第１７請求項に記載のリ アルタイム石綿エーロゾルモニタ。
19. １９．前記第１および第２デテクタの光路内に配置された偏光フィルタおよび視 野スリット孔を備えた第１８請求項に記載のリアルタイム石綿エーロゾルモニタ 。
20. ２０．前記第１および第２検出ゾーンデテクタは前記照射レーザビームに対し実 質上９０°の角度をもって配置されている第１８請求項に記載のリアルタイム石 綿エーロゾルモニタ。
21. ２１．前記第１および第２デテクタを照射し、校正するための少なくとも１つの 校正光源を備えた第２０請求項に記載のリアルタイム石綿エーロゾルモニタ。
22. ２２．前記第１および第２デテクタは光電子増倍器である第２０請求項に記載の リアルタイム石綿エーロゾルモニタ。
23. ２３．前記第１および第２デテクタはチャージカップルドデバイスである第２０ 請求項に記載のリアルタイム石綿エーロゾルモニタ。
24. ２４．周囲空気のサンプルを得て、 前記サンプルを検出ゾーンに通し、 前記検出ゾーン内の空気のサンプルを時間変磁界に露呈させ、前記サンプル内の 石綿の繊維を前記時間変磁界に応答して回転させ、前記繊維を照射し、 前記繊維によって散乱する光を検出し、散乱光信号を生じさせ、前記散乱光信号 から前記サンプル内の石綿の繊維を認識することを特徴とする空気サンプル内に 含まれる石綿の繊維をリアルタイムで認識する方法。
25. ２５．前記時間変磁界の形状および大きさは前記サンプル内の石綿の繊維が少な くとも３６０°の角度にわたって回転するよう選定されている第２４請求項に記 載の方法。
26. ２６．周囲空気のサンプルを得て、 前記空気のサンプルを検出ゾーンに通し、同時に前記検出ゾーン内の前記空気の サンプルを定電界に露呈させ、前記サンプル内のすべての繊維を第１繊維角度を もって整合させ、時間変磁界が前記電界に対し角度をもって配置され、前記時間 変磁界が前記サンプル内の石綿の繊維を前記第１繊維角度と第２繊維角度間で回 転させ、 前記サンプルを前記繊維の軸と直角に照射し、前記繊維によって散乱する光を検 出するためのデテクタを設け、前記デテクタは散乱光信号を生じさせ、 前記散乱光信号から繊維が前記時間変磁界に応答して回転したかどうかを判定し 、 前記磁界に応答して回転したと判定された繊維を石綿の繊維としてカウントする ことを特徴とする空気のサンプル内に含まれる石綿の繊維をリアルタイムで認識 する方法。
27. ２７．前記デテクタは前記照射に対し実質上直角に配置されている第２６請求項 に記載の方法。
28. ２８．周囲空気のサンプルを得て、 前記空気のサンプルを第１検出ゾーンに通し、同時に前記第１検出ゾーン内の前 記サンプルを第１定電界に露呈させ、前記空気のサンプル内に含まれるすべての 繊維を第１繊維角度をもって整合させ、時間変電界が前記第１定電界に対し角度 をもって配置され、整合された繊維を前記第１角度と第２繊維角度間に周期的に 振動させ、 前記第１検出ゾーン内の前記サンプルを前記繊維の軸と直角に照射し、 前記第１検出ゾーン内の前記繊維によって散乱する光を検出するための第１検出 ゾーンデテクタを設け、前記第１検出ゾーンデテクタは第１散乱光信号を生じさ せ、 前記第１散乱光信号から繊維が前記第１検出ゾーンで検出されたかどうかを判定 し、 前記空気のサンプルを第２検出ゾーンに通し、同時に前記第２検出ゾーン内の前 記サンプルを第２定電界に露呈させ、前記空気のサンプル内に含まれるすべての 繊維を第３繊維角度をもって整合させ、時間変電磁界が前記第２定電界に対し角 度をもって配置され、石綿の繊維を前記第３繊維再度から第４繊維角度まで周期 的に振動させ、 前記第２検出ゾーン内の前記サンプルを前記繊維の軸と直角に照射し、 前記第２検出ゾーン内の前記繊維によって散乱した光を検出するための第２検出 ゾーンデテクタを設け、前記第２検出ゾーンデテクタは第２散乱光信号を生じさ せ、 前記第２散乱光信号から前記第２検出ゾーンで石綿の繊維が検出されたかどうか を判定することを特徴とする空気のサンプル内に含まれる石綿の繊維をリアルタ イムで認識する方法。
29. ２９．前記第１検出ゾーンデテクタは前記第１検出ゾーン照射に対し実質上直角 に配置されている第２８請求項に記載の方法。
30. ３０．前記第１散乱光信号により、整合され、周期的に振動する繊維の長さを判 定する第２８請求項に記載の方法。
31. ３１．前記第１散乱光信号により、整合し、周期的に振動する繊維の縦横比を判 定する第２８請求項に記載の方法。
32. ３２．前記第１繊維角度は前記第３繊維角度に実質上等しい第２８請求項に記載 の方法。
33. ３３．前記第２検出ゾーンデテクタは前記第２検出ゾーン照射に対し実質上直角 に配置されている第２８請求項に記載の方法。
34. ３４．前記第１散乱光信号を同一のサンプル部分と対応する第２散乱光信号と関 連させ、 予め設定されたサイズレンジ内のサンプルの石綿の繊維をカウントする第２８請 求項に記載の方法。