JPH0530759U - 微粒子の荷電量測定装置 - Google Patents
微粒子の荷電量測定装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 粒径が０．１μｍ以上の微粒子に対応可能
で、粒径の大きさごとの粒子数と荷電量を測定できる微
粒子の荷電量測定装置を提供する。 【構成】 円筒電極、捕集電極および両電極間に電位差
を与えるＤＣ電源により、電界を発生する手段と、前記
電界内に測定すべき荷電粒子を取り込むブロアおよび吸
入口と、前記電界内に取り込まれてから所定時間経過し
た時点において、電界方向に所定距離移動した荷電粒子
のみ抽出する前記捕集電極に設けられたスリットと、前
記スリットを通過することにより抽出された荷電粒子を
粒径の大きさごとに計数する計数手段とを設けた。
で、粒径の大きさごとの粒子数と荷電量を測定できる微
粒子の荷電量測定装置を提供する。 【構成】 円筒電極、捕集電極および両電極間に電位差
を与えるＤＣ電源により、電界を発生する手段と、前記
電界内に測定すべき荷電粒子を取り込むブロアおよび吸
入口と、前記電界内に取り込まれてから所定時間経過し
た時点において、電界方向に所定距離移動した荷電粒子
のみ抽出する前記捕集電極に設けられたスリットと、前
記スリットを通過することにより抽出された荷電粒子を
粒径の大きさごとに計数する計数手段とを設けた。
Description
【０００１】
この考案は、空気中を浮遊する微粒子の荷電量測定装置に関する。
【０００２】
ＬＳＩ（Large Scale Integration;大規模集積回路）等の製造プロセスにおい て、空気中に存在する微粒子の付着が問題となっている。この空気中の微粒子の 挙動は、静電気によって大きく影響される。この微粒子の挙動に対する静電気の 影響を調べる際、微粒子の帯電の度合いを知ることが重要となる。
【０００３】 図３は、従来実用化されている空気中の浮遊帯電微粒子を計数する同軸円筒形 モビリティアナライザの構成を示す図である。１は清浄空気吸入口であり、エア フィルタ２によって覆われている。３は円筒電極であり、接地されている。４は 微粒子を捕集する捕集電極であり、円筒電極３の内部に設置され、ＤＣ（直流） 電源５によってマイナスの電位が与えられる。６はブロアであり、装置内に空気 の流れを発生させる。７はエア流量計であり、装置内を流れる空気の流量を測定 するのに用いられる。８はアンプであり、捕集電極４に流れる微小電流を増幅す る。９は電流計であり、アンプ８によって増幅された電流を測定するのに用いら れる。
【０００４】 次に、この同軸円筒形モビリティアナライザの動作を説明する。 まず、ブロア６が稼働することにより、外気がエアフィルタ２を介し、装置内部 に取り込まれ、微粒子の含まれない清浄空気が円筒電極３と捕集電極４の間に供 給される。それと同時に、円筒電極３と吸入口１のすき間ｓからエアフィルタ２ を通さずに、微粒子の含まれた空気が同じく円筒電極３と捕集電極４の間に供給 される。また、ＤＣ電源５によって捕集電極３に一定のマイナスの電圧が与えら れることにより、円筒電極３から捕集電極４に向かう電界が生ずる。すき間ｓか ら装置内に進入した微粒子のうちプラスに帯電した粒子（以降、荷電粒子と略す ）は、ブロア６に吸引されつつ、電極３，４間の電界によるクーロン力によって 進路を捕集電極４の方向に曲げられる。
【０００５】 このとき、荷電粒子の電界方向への移動のし易さを示す移動度μpは、次式（ １）によって与えられる。 μp ＝ Ｃcｑ／３πηａ …………………………（１） ただし、ｑ；粒子の荷電量（Ｃ）、 η；空気の粘性係数（ｐａ・ｓ）、 ａ；粒子の直径（ｍ）、 Ｃc；カニンガムの補正係数 である。式（１）から、荷電粒子の電界方向への移動度μpは、荷電量ｑに比例 し、粒径ａに反比例することが分かる。ここで、粒径が０．１μｍ以下の微粒子 は、荷電数が０あるいは１である確率が高いため、荷電粒子の荷電量はｑ＝ｅで 一定であると仮定することができる。したがって、空気の粘性係数ηも一定であ ると仮定すれば、荷電粒子の移動度μpは、粒径ａのみに依存することになり、 粒径ａの大きい荷電粒子は、電界方向への移動距離は小さく、捕集電極４に捕集 されないが、粒径ａの小さい荷電粒子は、捕集電極４に捕集されて微小電流とな る。そして、この電流は捕集された粒子数に比例するので、電流値を測定するこ とにより捕集された荷電粒子を計数することができる。ここで、２つの電極３， ４の間の電界の強さにより、捕集可能な荷電粒子の最大粒径が決定される。した がって、電極３，４間の電圧を変化させることにより、粒径０．１μｍ以下の荷 電粒子において、粒径ごとに荷電粒子を計数することができる。
【０００６】
ところで、上に述べた従来の同軸円筒形モビリティアナライザにおいては、荷 電粒子の荷電数を１と仮定しているため、粒径が０．１μｍ以上の微粒子には対 応できないという問題があった。また、 荷電数が１より大きい荷電粒子が存在した場合、実際の粒径より小さい粒径と して計数されてしまうため計数誤差となるという問題があった。
【０００７】 この考案は、このような背景の下になされたもので、粒径が０．１μｍ以上の 微粒子に対応可能で、粒径の大きさごとの粒子数および荷電量を測定できる微粒 子の荷電量測定装置を提供することを目的としている。
【０００８】
この考案は、上に述べた課題を解決するために、電界を発生する手段と、前記 電界内に測定すべき荷電粒子を取り込む手段と、前記電界内に取り込まれてから 所定時間経過した時点において、電界方向に所定距離移動した荷電粒子のみ抽出 する抽出手段と、前記抽出手段により抽出された荷電粒子を粒径の大きさごとに 計数する計数手段とを具備することを特徴としている。
【０００９】
上述の構成によれば、荷電粒子のうち粒径の大きさと荷電量の比が一定の荷電 粒子のみ抽出され、抽出後の荷電粒子について粒径の大きさごとに計数される。
【００１０】
以下、図面を参照して、この考案の一実施例について説明する。 図１は、この考案の一実施例による微粒子の荷電量測定装置の構成を示す図で ある。この荷電量測定装置の構成要素において、上に述べた同軸円筒形モビリテ ィアナライザと共通するものに付いては、図３と同一符号を付し、詳細な説明を 省略する。この荷電量測定装置は、捕集電極４にスリット１０が形成されると共 に、捕集電極４のブロア６側端部がチューブ１２を介し、光学的手段によって微 粒子を粒径ごとに計数する光散乱式粒子計数器１１の入力端に接続されている。 また、光散乱式粒子計数器１１における計数結果は、変換装置１３により所定の 情報フォーマットで出力されるようになっている。
【００１１】 次に、この装置の動作について説明する。 荷電粒子が装置内に進入し、進路を捕集電極４の方向に曲げられるところまでの 動作は、上に述べた同軸円筒形モビリティアナライザと同様なので説明を省略す る。図２は、この装置の図１におけるＡ−Ａ矢視断面図である。すき間ｓから吸 入された荷電粒子の電界方向の移動速度Ｖは、次式（２）によって与えられる。 Ｖ ＝ ｑＥ／３πηａ ……………………………（２） ただし、ｑ；粒子の荷電量（Ｃ）、 η；空気の粘性係数（ｐａ・ｓ）、 ａ；粒子の直径（ｍ）、 Ｅ；電界の強さ（Ｖ・ｍ-1） とする。このとき、ｔ秒後の荷電粒子の電界方向の移動距離ｘ（ｔ）は、次式（ ３）によって与えられる。 ｘ（ｔ） ＝ Ｖｔ ＝ ｑｔＥ／３πηａ ……（３） 一方、円筒電極３と捕集電極４の間を流れる空気の流速をＶfとすると、ｔ秒後 の荷電粒子の電界に対して垂直方向の移動距離ｙ（ｔ）は、次式（４）によって 与えられる。 ｙ（ｔ） ＝ Ｖfｔ …………………………………（４）
【００１２】 ここで、すき間ｓとスリット１０との電界に対して垂直方向の距離をｈ、円筒 電極３と捕集電極４との距離をｄとすると、荷電粒子が装置内に吸入されて、ｔ 秒後にスリット１０に達する場合、次式（５）および（６）が成立する。 ｄ ＝ ｑｔＥ／３πηａ …………………………（５） ｈ ＝ Ｖfｔ …………………………………………（６） 式（５）、（６）よりｔを消去して整理すると、スリット１０を通過して捕集さ れる荷電粒子は次式（７）を満足することが明かとなる。 ｑ／ａ ＝ ３πηｄＶf／ｈＥ ……………………（７） すなわち、粒径ａの大きさと荷電量ｑの比が一定の荷電粒子のみがスリット１０ を通り抜けて、チューブ１２を通って光散乱式粒子計数器１１に取り込まれる。 そして、光散乱式粒子計数器１１によって荷電粒子の数が粒径ａごとに計数され る。また、計数された各々の粒径ａの値を式（７）に代入することによって、微 粒子の粒径ａに対する荷電量ｑの分布を求めることができる。
【００１３】
以上説明したように、この考案によれば、電界を発生する手段と、前記電界内 に測定すべき荷電粒子を取り込む手段と、前記電界内に取り込まれてから所定時 間経過した時点において、電界方向に所定距離移動した荷電粒子のみ抽出する抽 出手段と、前記抽出手段により抽出された荷電粒子を粒径の大きさごとに計数す る計数手段とを設けたので、 荷電粒子のうち粒径の大きさと荷電量の比が一定の荷電粒子のみ抽出され、抽 出後の荷電粒子について粒径の大きさごとの粒子数と荷電量を測定できるという 効果が得られる。また、 従来のように荷電粒子の帯電数を１と仮定する必要がないので、粒径が０．１ μｍ以上の微粒子に対応可能であるという効果が得られる。
【図１】この考案の一実施例による微粒子の荷電量測定
装置の構成を示す図である。
装置の構成を示す図である。
【図２】同実施例による装置の図１におけるＡ−Ａ矢視
断面図である。
断面図である。
【図３】従来の同軸円筒形モビリティアナライザの構成
を示す図である。
を示す図である。
１ 清浄空気吸入口 ２ エアフィルタ ３ 円筒電極 ４ 捕集電極 ５ ＤＣ電源 ６ ブロア ７ エア流量計 ８ アンプ ９ 電流計 １０ スリット １１ 光散乱式粒子計数器 １２ チューブ １３ 変換装置
Claims (1)
- 【請求項１】 電界を発生する手段と、 前記電界内に測定すべき荷電粒子を取り込む手段と、 前記電界内に取り込まれてから所定時間経過した時点に
おいて、電界方向に所定距離移動した荷電粒子のみ抽出
する抽出手段と、 前記抽出手段により抽出された荷電粒子を粒径の大きさ
ごとに計数する計数手段と、 を具備することを特徴とする微粒子の荷電量測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6328891U JPH0530759U (ja) | 1991-08-09 | 1991-08-09 | 微粒子の荷電量測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6328891U JPH0530759U (ja) | 1991-08-09 | 1991-08-09 | 微粒子の荷電量測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0530759U true JPH0530759U (ja) | 1993-04-23 |
Family
ID=13224991
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6328891U Withdrawn JPH0530759U (ja) | 1991-08-09 | 1991-08-09 | 微粒子の荷電量測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0530759U (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018194266A3 (ko) * | 2017-04-20 | 2019-05-23 | 엘지전자 주식회사 | 먼지 측정 장치 및 방법 |
-
1991
- 1991-08-09 JP JP6328891U patent/JPH0530759U/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018194266A3 (ko) * | 2017-04-20 | 2019-05-23 | 엘지전자 주식회사 | 먼지 측정 장치 및 방법 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19951102 |