JPH0612943U - 微粒子測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 試料流体に対する照射光の光強度の密度アッ
プを図り、加えて装置のコストダウンまたは小型化を達
成する。 【構成】 フローセル１内の観測領域Ｒに照射光を入射
させる照射光学系７と、照射光がセル内の試料流体中の
微粒子に照射されて生じる散乱光の検出光学系15とを備
えると共に、前記照射光学系７を、光源８から照射され
た光を平行光にするコリメータレンズ光学系10と、前記
平行光を更に縮径させるリレーレンズ光学系13とから構
成し、かつ、フローセル１のセル窓２，３を照射光学系
の光軸Ｑに対して傾斜させると共に、前記リレーレンズ
光学系の集光部Ｐの近傍に、セル窓からの戻り光を遮光
させるための遮光部材14を設けている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、例えば半導体の製造工程におけるウエハの洗浄などに使用される超 純水や、クリーンルームなどで使用される清浄空気などの流体に含まれた微粒子 の測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

上記の微粒子測定装置として、図４に示すように、互いに平行平板のセル窓21 ，22を備えたフローセル23と、このセル23内の観測領域Ｒに照射光を入射させる 照射光学系24と、前記照射光がセル23内の試料流体中の微粒子に照射されて生じ る散乱光の検出光学系（図示せず）とを備えると共に、前記フローセル23のセル 窓21，22を照射光学系24の光軸Ｑに対して傾斜させたものが知られている。 そして上記の照射光学系24を、光源25から照射された光を平行光にするコリメ ータレンズ26と、ガウシャン分布を呈する平行光のうち断面強度が強い中心部の 光を透過させるアパーチャｃが形成された遮光部材27とから構成している。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

かゝる構成の微粒子測定装置において、アパーチャｃが形成された遮光部材27 を設けて平行光の中心部の光を透過させるのは、現状ではコリメータレンズ26の 小径化に限界があって平行光を小径にすることができないにも拘わらず、セル窓 21，22の小径化が要望されることに起因する。 一方、前記フローセル23のセル窓21，22を照射光学系24の光軸Ｑに対して傾斜 させるのは、セル窓21，22で反射した光の光源25側への戻り光を少なくし、光源 ノイズを低減させてＳ／Ｎ比を改善させるためである。

【０００４】 しかし、平行光の中心部の光だけを試料流体に照射させる関係上、光強度が低 くなって、Ｓ／Ｎ比を向上させることが困難な状況となっている。 また、セル窓21，22を照射光学系24の光軸Ｑに対して傾斜させて戻り光の影響 を完全になくすためには、セル窓21，22の傾斜角を大きくするか、あるいは、フ ローセル23を照射光学系24から大きく離して設置するかの何れかを選択しなけれ ばならず、而して、傾斜角を大きくすると大面積のセル窓21，22を要することか ら装置コストが高くつき、あるいは、フローセル23を照射光学系24から大きく離 すと装置が大型化する点で問題があった。

【０００５】 本考案は、かゝる実情に鑑みて成されたものであって、試料流体に照射される 光強度の密度をアップさせてＳ／Ｎ比の向上を図った上で、更に、セル窓の小径 化あるいはフローセルの光源に対する近接設置を可能にした微粒子測定装置を提 供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

上記の目的を達成するために本考案は、冒頭に記載した微粒子測定装置におい て、前記照射光学系を、光源から照射された光を平行光にするコリメータレンズ 光学系と、前記平行光を更に縮径させるリレーレンズ光学系とから構成し、かつ 、前記リレーレンズ光学系の集光部近傍に、セル窓からの戻り光を遮光させるた めの遮光部材を設けた点に特徴がある。

【０００６】

【作用】

上記の特徴構成によれば、コリメータレンズ光学系で平行光にした照射光を更 に縮径させることでセル窓の小径化に対応でき、かつ同時に、試料流体に対する 照射光の光強度の密度アップが達成される。 また、平行光を更に縮径させる上で必要なリレーレンズ光学系での集光部近傍 に遮光部材を設けているので、この遮光部材にセル窓からの戻り光を照射させる ようにすることによって、換言すれば、戻り光を集光部から僅かに外すように、 照射光学系の光軸に対してセル窓をやゝ傾斜させることによって、セル窓で反射 した光の光源側への戻りを確実に防止することができ、ひいては、セル窓の小径 化あるいは光源に対するフローセルの近接設置が可能となる。

【０００７】

【実施例】 以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。図１，２は微粒子測定装置 の原理図を示し、１は互いに平行平板のセル窓２，３を備えたフローセルで、セ ル窓２，３が相対する方向と直交する方向の側部には散乱光検出窓４が設けられ ている。 ５はフローセル１の下部に形成された試料流体の導入口、６はフローセル１の 上部に形成された試料流体の導出口である。 ７はフローセル１内の観測領域Ｒに照射光を入射させる照射光学系で、例えば 半導体レーザーからなる光源８と、この光源８から照射された光をコリメータレ ンズ９によって平行光にするコリメータレンズ光学系10と、上記の平行光を２個 のリレーレンズ11，12によって更に縮径させるリレーレンズ光学系13とから構成 されている。

【０００８】 そして、この照射光学系７の２個のリレーレンズ11，12による集光部Ｐの近傍 に、集光された照射光を透過させるアパーチャａが形成された遮光部材14を設け る一方、前記フローセル１のセル窓２，３を照射光学系７の光軸Ｑに対して例え ば下方にやゝ傾斜させて、この遮光部材14にセル窓２，３からの戻り光を照射さ せるようにしている。 15は前記散乱光検出窓４と相対してフローセル１外に設けられた検出光学系で 、試料流体の微粒子から生じた散乱光を集光する集光レンズ16と、散乱光を検出 する光検出器17とから成る。

【０００９】 上記構成の微粒子測定装置において、前記導入口５を通してフローセル１内の 観測領域Ｒに試料流体を導入させると共に、コリメータレンズ光学系10によって 平行光にし且つリレーレンズ光学系13によって更に縮径させたレーザ光を、前記 観測領域Ｒを流れる試料流体に向けて照射させるのであり、このとき、試料流体 に微粒子が含まれていると、その微粒子によって散乱された光が集光レンズ16で 集光され、これが光検出器17によって検出されるもので、この光検出器17からの 出力信号に基づいて微粒子数がカウントされ且つその粒度分布が測定される。

【００１０】 そして、更に縮径された平行光がセル窓２，３で反射した際の戻り光は、前記 リレーレンズ光学系13の集光部Ｐ近傍に設けた遮光部材14に照射されて遮光され るもので、これによって戻り光の光源８側への戻りが確実に防止されることから Ｓ／Ｎ比の改善が達成される。 なる。 而して、前記遮光部材14に戻り光を照射させて光源８側への戻り光の照射を防 止させる上で、前記セル窓２，３を照射光学系７の光軸Ｑに対してやゝ傾斜させ るだけでよいので、図２，４に照らして明らかなように、セル窓２，３の小径化 ならびに光源８に対するフローセル１の近接設置が可能となる。 あるいは、セル窓２，３の緩傾斜化だけを選択するならば、集光レンズ10に対 するフローセル１の近接設置ひいては装置の小型化が達成されるのであり、勿論 、セル窓２，３の適度な緩傾斜化によって、セル窓２，３の小径化と装置の小型 化を図る折衷形態をとることも可能である。

【００１１】 尚、実施例では、遮光部材14にアパーチャａを形成して、このアパーチャａに 集光された照射光を透過させるように構成しているが、図３に示すように、照射 光学系７の光軸Ｑに対してフローセル１の傾斜方向側に遮光部材14を設けると共 に、当該遮光部材14の遮光縁部ｂを集光部Ｐに近接させるように位置設定して、 集光部Ｐの近傍においてセル窓２，３からの戻り光を遮光させる形態での実施が 可能である。

【００１２】

【考案の効果】

以上説明したように本考案は、光源から照射された光を平行光にした上で、更 にこの平行光を縮径させるようにしたことで、フローセルのセル窓の小径化に対 応できるようになり、かつ同時に、試料流体に対する照射光の光強度の密度アッ プも図ることができる。 しかも、上記の平行光を更に縮径させるリレーレンズ光学系の集光部を特定し て、この集光部の近傍に遮光部材を設ける構成としたので、セル窓を照射光学系 の光軸に対してやゝ傾斜させるだけでセル窓からの戻り光の光源側への戻りを確 実に防止できるようになり、これによって光源ノイズの低減によるＳ／Ｎ比の改 善を図りながら、セル窓の緩傾斜化による小径化あるいは光源に対するフローセ ルの近接設置が可能となり、ひいては、装置のコストダウンまたは小型化が達成 されるに至ったのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】微粒子測定装置の原理的な平面図である。

【図２】微粒子測定装置の原理的な側面図である。

【図３】別実施例の遮光形態を示す説明図である。

【図４】従来例の微粒子測定装置の原理的な側面図であ
る。

【符号の説明】

１…フローセル、２，３…セル窓、７…照射光学系、８
…光源、10…コリメータレンズ光学系、13…リレーレン
ズ光学系、14…遮光部材、15…検出光学系、Ｐ…集光
部、Ｑ…光軸、Ｒ…観測領域。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 平行平板のセル窓を備えたフローセル
   と、このセル内の観測領域に照射光を入射させる照射光
   学系と、前記照射光がセル内の試料流体中の微粒子に照
   射されて生じる散乱光の検出光学系とを備えると共に、
   前記フローセルのセル窓を照射光学系の光軸に対して傾
   斜させて成る微粒子測定装置において、前記照射光学系
   を、光源から照射された光を平行光にするコリメータレ
   ンズ光学系と、前記平行光を更に縮径させるリレーレン
   ズ光学系とから構成し、かつ、前記リレーレンズ光学系
   の集光部近傍に、セル窓からの戻り光を遮光させるため
   の遮光部材を設けてあることを特徴とする微粒子測定装
   置。