JPS60214238A - 微粒子検出装置 - Google Patents
微粒子検出装置Info
- Publication number
- JPS60214238A JPS60214238A JP59070885A JP7088584A JPS60214238A JP S60214238 A JPS60214238 A JP S60214238A JP 59070885 A JP59070885 A JP 59070885A JP 7088584 A JP7088584 A JP 7088584A JP S60214238 A JPS60214238 A JP S60214238A
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- JP
- Japan
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- laser
- resonator
- aerosol
- light
- measured
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/02—Investigating particle size or size distribution
- G01N15/0205—Investigating particle size or size distribution by optical means
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/10—Investigating individual particles
- G01N15/14—Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
- G01N21/39—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using tunable lasers
- G01N2021/391—Intracavity sample
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、気体中に浮遊する微粒子を、微粒子からの散
乱光を試測することにより、検出する光散乱式微粒子検
出装置に関するものである。
乱光を試測することにより、検出する光散乱式微粒子検
出装置に関するものである。
従来から、被測定エアロゾルにレーザ光を照射して、そ
れからの散乱光を検出し、中に含まれる微粒子を計測す
る技術は公知である。この場合、検出性能を高めるため
には、照射光の強度を高めることが有効である。それに
は、レーザ出力を高めるための高出力レーザ装置を使用
するか、あるいは、レーザ共振器内に被測定エアロゾル
を通過させるなどの方法がとられていた。前者は装置の
大型化、入力電力の増大などを招き、後者では、レーザ
共振器のレーザビーム径はレーザ発振条件で決まり、検
出セル位置でのビーム径は必ずしも散乱光計測には最適
化されていない。また、検出セル配置の自由度が制約さ
れる。
れからの散乱光を検出し、中に含まれる微粒子を計測す
る技術は公知である。この場合、検出性能を高めるため
には、照射光の強度を高めることが有効である。それに
は、レーザ出力を高めるための高出力レーザ装置を使用
するか、あるいは、レーザ共振器内に被測定エアロゾル
を通過させるなどの方法がとられていた。前者は装置の
大型化、入力電力の増大などを招き、後者では、レーザ
共振器のレーザビーム径はレーザ発振条件で決まり、検
出セル位置でのビーム径は必ずしも散乱光計測には最適
化されていない。また、検出セル配置の自由度が制約さ
れる。
本発明の目的は、上記した従来技術の問題を改善し、性
能の安定化、高度化をはかった微粒子検出装置を提供す
ることにある。
能の安定化、高度化をはかった微粒子検出装置を提供す
ることにある。
上記の目的を達成するため、本発明においては、レーザ
発振器と、この発振器からのレーザ光に共振する外部光
共振器とを有し、この光共振器内に検出セルを配置する
。横風セルは、被測定エアロゾルを吸引・排気する吸引
ノズルおよび排気ノズルと、被測定エアロゾルからの散
乱光を集光する集光光学系と、集光された散乱光を光電
変換する受光素子とで構成され、上記のレーザ発振器と
外部光共振器とを含めた全体で光散乱式の微粒子検出装
置を構成する。この場合、本発明では光共振器内の光路
とエアロゾル通路とを交叉させることを１つ特徴とする
。
発振器と、この発振器からのレーザ光に共振する外部光
共振器とを有し、この光共振器内に検出セルを配置する
。横風セルは、被測定エアロゾルを吸引・排気する吸引
ノズルおよび排気ノズルと、被測定エアロゾルからの散
乱光を集光する集光光学系と、集光された散乱光を光電
変換する受光素子とで構成され、上記のレーザ発振器と
外部光共振器とを含めた全体で光散乱式の微粒子検出装
置を構成する。この場合、本発明では光共振器内の光路
とエアロゾル通路とを交叉させることを１つ特徴とする
。
このような構成をとることにより、外部光共振器の光強
度は、レーザ共振器内の強度とほぼ同等となり、しかも
エアロゾルに交叉するレーザビーム径を任意に変えるこ
とが可能であり、検出系全体の最適化がはかれる。さら
に、レーザ発振器は完全密閉できるので、レーザ発振用
ミラーの汚れ。
度は、レーザ共振器内の強度とほぼ同等となり、しかも
エアロゾルに交叉するレーザビーム径を任意に変えるこ
とが可能であり、検出系全体の最適化がはかれる。さら
に、レーザ発振器は完全密閉できるので、レーザ発振用
ミラーの汚れ。
レーザ媒質端面の汚れを考慮する必要がなく、レーザ出
力は常に安定である。外部共振器は、ファプリーペロー
型とし、２枚のミラーを対向させて構成され９、一方の
ミラーはレーザ光に対してほぼ完全な高反射性を有し、
他方のミラーは、レーザ光が一部内部に透過するよう部
分透過性を有する高反射性ミラーより構成されている。
力は常に安定である。外部共振器は、ファプリーペロー
型とし、２枚のミラーを対向させて構成され９、一方の
ミラーはレーザ光に対してほぼ完全な高反射性を有し、
他方のミラーは、レーザ光が一部内部に透過するよう部
分透過性を有する高反射性ミラーより構成されている。
また、部分透過性ミラーの代りにレーザ光出力側ミラー
を使用し、これに対向させて高反射ミラーを配置するこ
とも可能である。このような構成では、レーザの発振条
件とは独立させて、外部共振器の構成が可能となり、外
部共振器内ミラーの曲率を散乱光強度を増すよう適した
値に選択したり、或は、レーザビーム径収束用レンズを
共振器内に配置することも可能である。したがって、共
振器内の光強度分布を変えることが可能となり、より効
率の高い測定が可能となる。
を使用し、これに対向させて高反射ミラーを配置するこ
とも可能である。このような構成では、レーザの発振条
件とは独立させて、外部共振器の構成が可能となり、外
部共振器内ミラーの曲率を散乱光強度を増すよう適した
値に選択したり、或は、レーザビーム径収束用レンズを
共振器内に配置することも可能である。したがって、共
振器内の光強度分布を変えることが可能となり、より効
率の高い測定が可能となる。
第１図は、本発明の一実施例を示す光散乱式微粒子検出
装置の断面略図であり、Ｃａ ）は側面図、（ｂ）は平
面図である６レ一ザ発振器１からのレーザ出力光６は、
ミラー２，２′を対向させて構成したファブリペロ−光
共振器内に入射させる。共振器内に入ったレーザ光８は
、ミラー２，２′間をくり返し反射する。このときの光
強度は、ミラーの光損失を無視すれば、レーザ光に共振
した状態では、レーザ共振器内の光強度にほぼ等しい値
が得られる。一方、この共振器内に検出セル３を配置し
、吸引ノズル４より被測定エアロシルアをレーザ光束８
と交叉するように通過させ、ついで排気ノズル５で検出
セル外に排出させる。このとき、エアロゾル中に微粒子
が含まれるとレーザ光を散乱させる。この散乱光は集光
レンズ光学系９により集光され光検出器１０により、電
気信号に変換される。スリット１１は、不要な迷光を除
去するものでＳ／Ｎ比を向上させるためのものである。
装置の断面略図であり、Ｃａ ）は側面図、（ｂ）は平
面図である６レ一ザ発振器１からのレーザ出力光６は、
ミラー２，２′を対向させて構成したファブリペロ−光
共振器内に入射させる。共振器内に入ったレーザ光８は
、ミラー２，２′間をくり返し反射する。このときの光
強度は、ミラーの光損失を無視すれば、レーザ光に共振
した状態では、レーザ共振器内の光強度にほぼ等しい値
が得られる。一方、この共振器内に検出セル３を配置し
、吸引ノズル４より被測定エアロシルアをレーザ光束８
と交叉するように通過させ、ついで排気ノズル５で検出
セル外に排出させる。このとき、エアロゾル中に微粒子
が含まれるとレーザ光を散乱させる。この散乱光は集光
レンズ光学系９により集光され光検出器１０により、電
気信号に変換される。スリット１１は、不要な迷光を除
去するものでＳ／Ｎ比を向上させるためのものである。
本発明の他の実施例を第２図に示す。この例では、レー
ザ発振器１′の出力側ミラー１２と別のミラー２′とで
光共振器を構成し、この中に検出セルを配置した場合で
あり、装置の簡素化が可能となる。なお、検出光学系は
省略しである。
ザ発振器１′の出力側ミラー１２と別のミラー２′とで
光共振器を構成し、この中に検出セルを配置した場合で
あり、装置の簡素化が可能となる。なお、検出光学系は
省略しである。
第３図は、本発明の別の実施例を示す図であり、レーザ
からの出力光６をレンズ１３により、エアロシルアと最
適ビーム径１４で交叉するよう収束させる。このときの
光共振器はレーザ共振器用ミラーＩ２と別のミラー２と
で構成されるにのような検出セル構造とすることにより
、微粒子の検出精度を向上させることが可能となる。尚
、レンズとの組合せは第１図の例でも適用可能である。
からの出力光６をレンズ１３により、エアロシルアと最
適ビーム径１４で交叉するよう収束させる。このときの
光共振器はレーザ共振器用ミラーＩ２と別のミラー２と
で構成されるにのような検出セル構造とすることにより
、微粒子の検出精度を向上させることが可能となる。尚
、レンズとの組合せは第１図の例でも適用可能である。
以上の如く、本発明によれば、レーザ共振器内に検出セ
ルを配置する方式と同等の検出感度を達成できると共に
、配置自由度がより高くなるうえ、レーザ発振器の発振
条件を変えないで、レーザビーム径をコントロールでき
、このため、レーザ出力も安定するので、実用的効果の
大なる微粒子検出装置の実現が可能となる。
ルを配置する方式と同等の検出感度を達成できると共に
、配置自由度がより高くなるうえ、レーザ発振器の発振
条件を変えないで、レーザビーム径をコントロールでき
、このため、レーザ出力も安定するので、実用的効果の
大なる微粒子検出装置の実現が可能となる。
第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２図及び第
３図はそれぞれ本発明の他の実施例を示す断面略図であ
る。 １・・・レーザ共振器、２，２′・・・光共振器用ミラ
ー３・・・検出セル、４・・・吸引ノズル、５・・・排
気ノズル、６・・・レーザ出力光、７・・・エアロゾル
ビーム、８・・・光共振器内レーザビーム、９・・・集
光レンズ、１０・・・光検出器、１１・・・スリット、
１２・・・レーザ共振器用ミラー、１３・・・レーザビ
ーム収束用レンズ。 代理人 弁理士 高欄明夫 第 Ｉ 国 第 ２ 国 第 ３ 凹
３図はそれぞれ本発明の他の実施例を示す断面略図であ
る。 １・・・レーザ共振器、２，２′・・・光共振器用ミラ
ー３・・・検出セル、４・・・吸引ノズル、５・・・排
気ノズル、６・・・レーザ出力光、７・・・エアロゾル
ビーム、８・・・光共振器内レーザビーム、９・・・集
光レンズ、１０・・・光検出器、１１・・・スリット、
１２・・・レーザ共振器用ミラー、１３・・・レーザビ
ーム収束用レンズ。 代理人 弁理士 高欄明夫 第 Ｉ 国 第 ２ 国 第 ３ 凹
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、レーザ発振器、該レーザ発振器からの出力に共鳴す
る外部光共振器、内部に被測定エアロゾルを含む検出セ
ル、該被測定エアロゾルからの散乱光を電気信号に変換
する光検出素子からなり、該検出セルを該外部光共振器
内に配置したことを特徴とする微粒子検出装置。 ２、上記外部光共振器を構成するミラーの一つを上記レ
ーザ発振器を構成するミラーで共用したことを特徴とす
る特許請求の範囲第１項の微粒子検出装置。 ３、上記外部光共振器内にレーザビーム径可変用レンズ
を配置したことを特徴とする特許請求の範囲第１項又は
第２項の微粒子検出装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59070885A JPH0621860B2 (ja) | 1984-04-11 | 1984-04-11 | 微粒子検出装置 |
| US06/721,904 US4685802A (en) | 1984-04-11 | 1985-04-10 | Small particle detection system |
| DE19853513035 DE3513035A1 (de) | 1984-04-11 | 1985-04-11 | System zum nachweis kleiner teilchen |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59070885A JPH0621860B2 (ja) | 1984-04-11 | 1984-04-11 | 微粒子検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60214238A true JPS60214238A (ja) | 1985-10-26 |
| JPH0621860B2 JPH0621860B2 (ja) | 1994-03-23 |
Family
ID=13444429
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59070885A Expired - Lifetime JPH0621860B2 (ja) | 1984-04-11 | 1984-04-11 | 微粒子検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0621860B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62206430A (ja) * | 1986-03-07 | 1987-09-10 | Hitachi Electronics Eng Co Ltd | 微粒子検出装置 |
| JPS63133041A (ja) * | 1986-11-25 | 1988-06-04 | Rion Co Ltd | 光散乱式微粒子計 |
| JPH02118244U (ja) * | 1989-03-08 | 1990-09-21 | ||
| TWI408355B (zh) * | 2009-09-28 | 2013-09-11 | Chane Yu Lai | Immediate detection device and detection method of biogas glue |
| CN106323823A (zh) * | 2015-07-02 | 2017-01-11 | 富士电机株式会社 | 粒子测量装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58165008A (ja) * | 1982-03-25 | 1983-09-30 | Chiesuto Kk | 微小粒子の粒径分布測定方法 |
| JPS5942432A (ja) * | 1982-09-01 | 1984-03-09 | Rion Co Ltd | 光散乱式浮遊粒子計数装置 |
-
1984
- 1984-04-11 JP JP59070885A patent/JPH0621860B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58165008A (ja) * | 1982-03-25 | 1983-09-30 | Chiesuto Kk | 微小粒子の粒径分布測定方法 |
| JPS5942432A (ja) * | 1982-09-01 | 1984-03-09 | Rion Co Ltd | 光散乱式浮遊粒子計数装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62206430A (ja) * | 1986-03-07 | 1987-09-10 | Hitachi Electronics Eng Co Ltd | 微粒子検出装置 |
| JPS63133041A (ja) * | 1986-11-25 | 1988-06-04 | Rion Co Ltd | 光散乱式微粒子計 |
| JPH02118244U (ja) * | 1989-03-08 | 1990-09-21 | ||
| TWI408355B (zh) * | 2009-09-28 | 2013-09-11 | Chane Yu Lai | Immediate detection device and detection method of biogas glue |
| CN106323823A (zh) * | 2015-07-02 | 2017-01-11 | 富士电机株式会社 | 粒子测量装置 |
| JP2017015587A (ja) * | 2015-07-02 | 2017-01-19 | 富士電機株式会社 | 粒子計測装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0621860B2 (ja) | 1994-03-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |