粒子量测定装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种对颗粒物(Particulate Matter，PM2.5)等浮游微粒子或液滴中的悬浮粒子等粒子的量进行测定的装置。
【背景技术】
[0002]作为对空气中的浮游微粒子或液滴中的悬浮粒子等的量进行测定的方法之一，有如专利文献I所公开的、使用网(mesh)中的电磁波共振的方法。该方法的概要如下:首先，准备图1a般的周期结构体(网)101，该网101周期性地配置有与想要测定的微粒子的大小相应的开口 102，朝向该网101放射规定波长范围的电磁波，对透射网101的电磁波的透射率波谱(spectrum)进行测定。该透射率波谱(图2的实线)中，在与开口 102的周期相应的频率(波长)产生因电磁波共振引起的透射率的波谷。接下来，利用该网101来捕捉空气中或液滴中的微粒子103，对载置有微粒子103的网101 (图1b)照射相同的电磁波，以测定透射率波谱(图2的虚线)。
[0003]该透射率波谱中的透射率的波谷位置(频率)从未载置有微粒子103的网101的情况发生偏移(shift)(Af)。而且，波谷的深度也会发生变化(图2)。预先测定各种已知的微粒子的载置量与偏移(及深度的变化)的关系，并预先制作图3所示的检量线，由此能够确定未知微粒子的捕捉量。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:W02012/132111号公报
[0007][发明所要解决的问题]
[0008]在所述现有的方法中，为了获得通过网后的电磁波的波谱，需要光谱仪或阵列(array)型检测器。而且，透射率波谱中出现的波谷的频率是由网的周期所决定，但在必须使流体通过网的情况下，为了使网具备机械强度，网的周期为数ym左右。与此对应的电磁波为中红外线?远红外线区域，但一般而言，在此种频带内具有充分强度的光源或具有充分灵敏度的检测器的成本高。
【发明内容】
[0009]本发明提出一种粒子量测定装置，其要解决的技术问题在于该装置的结构更为简单，能够以低成本而对载置于透射网上的粒子的量进行测定。
[0010][解决问题的技术手段]
[0011]为了解决所述问题而完成的本发明的粒子量测定装置的第一形态的特征在于包括:
[0012]a)光源，发出平行的单色光；
[0013]b)周期结构体，在以与所述光源相向的方式而配置的面内，形成有周期结构，所述周期结构包含使所述单色光透射的透射部与不使所述单色光透射的非透射部；以及
[0014]c)检光器，夹着所述周期结构体而在所述光源的相反侧，被设置在因所述周期结构而形成的衍射光的阴影的位置。
[0015]为了解决所述问题而完成的本发明的粒子量测定装置的第二形态的特征在于包括:
[0016]a)单色光源，发出平行的单色光；
[0017]b)周期结构体，在以与所述单色光源相向的方式而配置的面内，形成有周期结构，所述周期结构包含使所述单色光透射的透射部与不使所述单色光透射的非透射部；
[0018]c)掩模，夹着所述周期结构体而配置在所述单色光源的相反侧，且在因所述周期结构而形成的衍射光的光路的位置上具有遮光部；
[0019]d)聚光透镜，设置在所述掩模的后方；以及
[0020]e)检光器，设置在所述聚光透镜对来自所述周期结构体的光进行聚光的位置。
[0021]为了解决所述问题而完成的本发明的粒子量测定装置的第三形态的特征在于包括:
[0022]a)单色光源，发出平行的单色光；
[0023]b)周期结构体，在以与所述单色光源相向的方式而配置的面内，形成有周期结构，所述周期结构包含使所述单色光透射的透射部与不使所述单色光透射的非透射部；
[0024]c)第一透镜，夹着所述周期结构体而配置在所述单色光源的相反侧，且将所述周期结构体作为焦点；
[0025]d)掩模，配置在所述第一透镜的后方，且在因所述周期结构而形成的衍射光的焦点位置具有遮光部；
[0026]e)第二透镜，设置在所述掩模的后方；以及
[0027]f)检光器，设置在所述第二透镜的焦点位置。
[0028][发明的效果]
[0029]本发明的粒子量测定装置中，在任一形态中，均不需要现有的光谱仪或阵列型检测器，能够以低成本测定粒子量。
【附图说明】
[0030]图la、图1b是粒子量测定装置中所用的周期结构体(网)的一例的平面图(图1a)及附着有粒子的状态的平面图(图1b);
[0031]图2是表示因粒子附着于周期结构体上引起的电磁波透射波谱的偏移状态的说明图；
[0032]图3是表示电磁波透射波谱的频率偏移与附着粒子的量的关系的检量线的一例的图；
[0033]图4是本发明的粒子量测定装置的第一实施例的概略结构图；
[0034]图5是本发明的粒子量测定装置的第二实施例的概略结构图；
[0035]图6是本发明的粒子量测定装置的第三实施例的概略结构图；
[0036]图7是本发明的一实施例即粒子量测定装置的概略结构图。
[0037]【主要组件符号说明】
[0038]11、21、31、51:光源12、22、32、43:周期结构体
[0039]13、25、36、58:检光器23、34、56:掩模
[0040]23a、34a、56a:遮光部24:聚光透镜
[0041]33,55:第一透镜35、57:第二透镜
[0042]40:粒子量测定装置41:光源部
[0043]42:测定部45:网载置部
[0044]52:扩宽光学系统59:框体
[0045]101:网102:开口
[0046]103:微粒子
【具体实施方式】
[0047]本发明的第一实施例的粒子量测定装置的概略结构如图4所示。检光器13被设置在如下所述的位置，即，关于周期结构体12而与光源11为相反侧，且与来自光源11的平行单色光L因周期结构体12的周期结构而衍射并朝向的衍射光D0、衍射光Dl偏离的位置(“衍射光的阴影的位置”)。另外，在图4中，周期结构体12(形成有周期结构的面)是与来自光源11的平行单色光L垂直地配置，但其也可倾斜。
[0048]当来自光源11的平行单色光L被照射至周期结构体12时，单色光L除了直接通过周期结构的O次衍射光DO以外，还被分成因周期结构而衍射的I次衍射光Dl、2次衍射光、…(均为实线)与以规定的角度行进的光。检光器13被设置在并非这些衍射光D0、衍射光D1、…的光路的位置(“衍射光的阴影的位置”)，因此在通常的状态下，光不会进入该检光器13。
[0049]另一方面，当在周期结构体12上如图1b般存在有粒子P时，来自光源11的平行单色光L因这些粒子P而发生散射。散射的光S (虚线)独立于如上所述的衍射光D0、衍射光D1、…而朝向各个方向行进，因此能够利用位于所述位置的检光器13来进行检测。此时，由检光器13所检测的光的量与存在于周期结构体12上的粒子P的量对应，因此通过预先制作检量线，便能够测定粒子P的量。另外，图4中，检光器13设置有2个，但其当然也可为I个，为了提高灵敏度，还可设置2个以上。
[0050]本发明的第二实施例的粒子量测定装置的概略结构如图5所示。掩模23关于周期结构体22而与光源21设置在相反侧，在来自光源21的平行单色光L因周期结构体22的周期结构而衍射并朝向的衍射光D0、衍射光D1、…(实线)的位置具有遮光部23a。其他部位的光可透射。与图4的情况同样，在图5中，周期结构体22(形成有周期结构的面)也是与来自光源21的平行单色光L垂直地配置，但其也可为倾斜。而且，只