[發明專利]粒子量測定裝置

在審

• 申請號: 201510624113.3
• 申請日: 2015-09-25
• 公開（公告）號: CN105527202A
• 公開（公告）日: 2016-04-27
• 發明（設計）人: 畠堀貴秀;田洼健二
• 申請（專利權）人: 株式會社島津制作所
• 主分類號: G01N15/06
• 分類號: G01N15/06
• 代理公司: 北京中原華和知識產權代理有限責任公司 11019
• 代理人: 壽寧;張華輝

技術領域

本發明涉及一種對顆粒物(ParticulateMatter，PM2.5)等浮游微粒 子或液滴中的懸浮粒子等粒子的量進行測定的裝置。

背景技術

作為對空氣中的浮游微粒子或液滴中的懸浮粒子等的量進行測定的方 法之一，有如專利文獻1所公開的、使用網(mesh)中的電磁波共振的方 法。該方法的概要如下:首先，準備圖1a般的周期結構體(網)101，該網 101周期性地配置有與想要測定的微粒子的大小相應的開口102，朝向該網 101放射規定波長范圍的電磁波，對透射網101的電磁波的透射率波譜 (spectrum)進行測定。該透射率波譜(圖2的實線)中，在與開口102 的周期相應的頻率(波長)產生因電磁波共振引起的透射率的波谷。接下 來，利用該網101來捕捉空氣中或液滴中的微粒子103，對載置有微粒子 103的網101(圖1b)照射相同的電磁波，以測定透射率波譜(圖2的虛線)。

該透射率波譜中的透射率的波谷位置(頻率)從未載置有微粒子103 的網101的情況發生偏移(shift)(Δf)。而且，波谷的深度也會發生變 化(圖2)。預先測定各種已知的微粒子的載置量與偏移(及深度的變化) 的關系，并預先制作圖3所示的檢量線，由此能夠確定未知微粒子的捕捉 量。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：WO2012/132111號公報

[發明所要解決的問題]

在所述現有的方法中，為了獲得通過網后的電磁波的波譜，需要光譜 儀或陣列(array)型檢測器。而且，透射率波譜中出現的波谷的頻率是由 網的周期所決定，但在必須使流體通過網的情況下，為了使網具備機械強 度，網的周期為數μm左右。與此對應的電磁波為中紅外線～遠紅外線區 域，但一般而言，在此種頻帶內具有充分強度的光源或具有充分靈敏度的 檢測器的成本高。

發明內容

本發明提出一種粒子量測定裝置，其要解決的技術問題在于該裝置的 結構更為簡單，能夠以低成本而對載置于透射網上的粒子的量進行測定。

[解決問題的技術手段]

為了解決所述問題而完成的本發明的粒子量測定裝置的第一形態的特 征在于包括：

a)光源，發出平行的單色光；

b)周期結構體，在以與所述光源相向的方式而配置的面內，形成有周 期結構，所述周期結構包含使所述單色光透射的透射部與不使所述單色光 透射的非透射部；以及

c)檢光器，夾著所述周期結構體而在所述光源的相反側，被設置在因 所述周期結構而形成的衍射光的陰影的位置。

為了解決所述問題而完成的本發明的粒子量測定裝置的第二形態的特 征在于包括：

a)單色光源，發出平行的單色光；

b)周期結構體，在以與所述單色光源相向的方式而配置的面內，形成 有周期結構，所述周期結構包含使所述單色光透射的透射部與不使所述單 色光透射的非透射部；

c)掩模，夾著所述周期結構體而配置在所述單色光源的相反側，且在 因所述周期結構而形成的衍射光的光路的位置上具有遮光部；

d)聚光透鏡，設置在所述掩模的后方；以及

e)檢光器，設置在所述聚光透鏡對來自所述周期結構體的光進行聚光 的位置。

為了解決所述問題而完成的本發明的粒子量測定裝置的第三形態的特 征在于包括：

a)單色光源，發出平行的單色光；

b)周期結構體，在以與所述單色光源相向的方式而配置的面內，形成 有周期結構，所述周期結構包含使所述單色光透射的透射部與不使所述單 色光透射的非透射部；

c)第一透鏡，夾著所述周期結構體而配置在所述單色光源的相反側， 且將所述周期結構體作為焦點；

d)掩模，配置在所述第一透鏡的后方，且在因所述周期結構而形成的 衍射光的焦點位置具有遮光部；

e)第二透鏡，設置在所述掩模的后方；以及

f)檢光器，設置在所述第二透鏡的焦點位置。

[發明的效果]

本發明的粒子量測定裝置中，在任一形態中，均不需要現有的光譜儀 或陣列型檢測器，能夠以低成本測定粒子量。

附圖說明