JPH11328554A - 粒子センサ―を有する煙検出器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 爆発性微粒子物質を検出する。 【解決手段】 光検出器の様な、光の振幅を検出する素
子が個別の気中浮遊煙粒子の存在に応答する光強度変動
を検出するよう構成されている。該検出器からの変調さ
れた信号は火災プロフアイルの有無を確定するよう煙の
種類と濃度を決定するため処理される。弁の無い固体作
動装置を使用して単方向か双方向か何れかの粒子の流れ
がもたらされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は煙検出器に関する。特
に、本発明は煙の個別粒子を検出しそして計数するよう
構成された様な検出器に関する。

【０００２】

【従来の技術】火災検出器は領域内で進展中の火災の状
態について早期の警報をもたらすことを通常期待出来る
価値ある安全器具として認識されて来た。公知の火災検
出器は種々の異なる種類のセンサーを使用している。例
えば、熱検出器は上昇する周囲温度を検出するため使用
されている。イオン化型や光電型のセンサーを有する煙
検出器は監視されている領域内の気中浮遊する微粒子物
質の存在を検出する。ガス検出器は１種類以上のガスの
存在と濃度を検出する。

【０００３】公知の検出器は有用であるが、それらは選
択された巨視的条件の存在を検出するよう設計されてい
る。例えば、一般に熱センサーは監視されている領域内
で動いている空気の温度を検出している。この場合、個
別の空気分子の温度特性は検出されない。むしろ、複数
の分子が平均温度指示を提供するために検出される。同
様に、イオン化型及び光電型両煙検出器は領域内の煙の
濃度を検出している。これは多数の煙分子を含んでい
る。

【０００４】それらの検出手法の結果として、公知の検
出器は達成出来る所要エネルギー削減、寸法削減そして
製造コスト削減の面で限界がある。最近の集積回路の処
理技術を利用出来てそして物理的に小型で、低廉で、低
電力型の煙センサーを創れることが望ましい。この様な
検出器は、煙の種類と濃度に関する情報を提供するため
に、多数粒子の存在に応答するのとは反対に、個別の煙
粒子に応答するのが好ましい。

【０００５】

【課題を解決するための手段】低電力の固体化粒子セン
サーは可干渉性の光のソース（source）としてレーザー
ダイオードを組み入れる。公知のレーザーダイオードは
縦横１ミクロンと５ミクロン程度のビーム出力ポートを
有する。好ましくは、可能な最小の出力ポートを有する
レーザーダイオードを使用するのが良い。縦横１ミクロ
ンと１ミクロンの程度の寸法を有する出力ポートが適切
である。

【０００６】１つの側面では、間を隔て離れた、個別
の、煙粒子の直列の流れが出来る寸法の流れの通路が該
出力ポートに隣接して位置付けられる。好ましくは、該
流れの通路は例えば３ミクロン程度の、煙粒子の公知の
寸法と比肩される寸法を有するのが良い。典型的煙粒子
寸法は０．１乃至１ミクロン程度であると知られてい
る。又この様な粒子は流れのチャンネル内で自発的に中
央に向かう（self-center）傾向がありそして該チャン
ネル壁に沿って群がらない傾向があることが知られてい
る。

【０００７】なおもう１つの側面では、光ダイオード
（photo diode）の様な光センサー（photosensor）は該
ソースの出力ポートに隣接して位置付けられそれらの間
に該流れの通路の１部が設けられいる。従って、煙粒子
が該流れの通路を通って移動すると、それらの各々はビ
ームの前を１度に１つづつ（one at a time）通過し該
ビームを同じ様に変調する。

【０００８】該センサーからの出力電気信号は該放射エ
ネルギービーム（radiant energy beam）を実際に覆い
隠す該粒子の寸法と速度を示している。該センサーから
の変調された出力信号は該流れの通路を通過する煙又は
エアロゾル（aerosol）粒子の各々に応答する存在であ
る。代わって、該センサーは個別粒子から反射された光
を検出するよう配向することも出来る。

【０００９】個別煙粒子のセンサーを使用する火災検出
器は可干渉性の光のソースとしてレーザーダイオードを
組み入れる。エアロゾルのチャンネルは該ダイオードに
隣接して、それのどちらかの出力ポートに配置されるか
又は励起される放射領域と交叉するよう形成される。個
別の気中浮遊する煙粒子の存在に応答する光強度の変化
を検出するように、光検出器の様な、光振幅測定要素が
構成される。

【００１０】該検出器からの変調された信号は火災のプ
ロフアイルの有無を確定するよう煙の種類と濃度を決定
するため処理される。１つの側面では、火災の種類を決
定するために検出された微粒子物質の寸法を解析するた
めの回路を備えることも出来る。粒子間距離を決定する
回路を煙濃度の確定に使用することが出来る。解析の目
的にはパターン認識回路が使用出来る。

【００１１】弁の無い固体作動装置を使用して単方向又
は双方向粒子流を供給することが出来る。代わって、熱
的に微粒子流れを誘起することも出来る。

【００１２】もう１つの側面では、複数の検出器をアレ
ー状に配置することが出来る。この様な配置では、微粒
子物質の存在と、粒子寸法とそして濃度を示す信号を発
生するために吸収と散乱との両方が使用される。代わっ
て、異なる周波数の光を放射する、複数のレーザーソー
スを使用することが出来る。更に、１つ以上の光検出器
の配置を該ソースに対して変えること出来る。

【００１３】もう１つの側面では、検出された微粒子物
質は、第２のソース、恐らくは異なる出力周波数の第２
のレーザーにより照明することも出来る。個別の粒子内
への照射エネルギーのこの注入は粒子寸法の変化や他の
認識可能な特性の変化を生ずる。変化させられた特性を
示す該粒子は解析の”前”と”後”に就いて再び検出さ
れる。

【００１４】本発明の多くの他の利点と特徴とは次の本
発明とその実施例の詳細な説明と、請求項とそして付随
する図面とから容易に明らかになる。

【００１５】

【実施例】本発明は多くの異なる形式の実施例をもたら
す余地があり、それらの中の特定の実施例が図示されこ
こで詳細に説明されているが、それは本開示が本発明の
原理の典型例として考慮されるべきでありそして本発明
を図解される特定の実施例に限定する意図でないという
理解に基づいている。

【００１６】煙粒子は直径で０．１乃至１．０μｍの程
度の範囲上で変化することが認識されている。それらは
約０．３０５ｍ（１フート）当たり２％のオブスキュレ
ーションレベルで（at a 2% per foot obscuration lev
el ）１０μｍ対１００μｍの程度で離れている傾向が
ある。

【００１７】又、一定のオブスキュレーションレベルで
（at constant obscuration level）、より高温の火災
を示すより小さい粒子はより接近し合っていることが認
識されている。加えて、異なる材料は異なる条件下で燃
えそして異なる粒子寸法分布を生ずる。従って、粒子に
基礎を置いて、放射エネルギーの１つ以上のビーム(bea
m)を反射、分散、吸収又は覆い隠す目的で、該粒子濃度
と組み合わせて、煙粒子の種々の特性を利用することが
出来る。

【００１８】図１は本発明の粒子計数システム１０を図
解している。説明する種々の代替えと共に図１のシステ
ムは物理的に小型の、低廉な、低エネルギー型の煙検出
器を提供するために使用出来る。個別の煙粒子の特性を
計算し解析することは有効である。

【００１９】システム１０は放射エネルギーの固体レー
ザーソース（lasing source）１２を含んでいる。該ソ
ース１２は例えば固体化レーザーダイオードとして実施
可能である。この様なダイオードは印加された電気的エ
ネルギーに応答して出力ポートから放射エネルギーの単
色光のビームを放射すると知られている。光学的に共振
するチャンネル（optically resonant channel）又は空
洞共振器（cavity）が該レーザーダイオードのピーエヌ
接合（p-n junction）の所に形成される。該チャンネル
の端部は反射面又は反射平面に接している。公知のレー
ザーダイオードでは該出力ポートは該チャンネルの１つ
の端部に配置される。

【００２０】該システム１０は又センサー１４を有して
いる。該センサー１４は例えば光ダイオードで実施出来
る。

【００２１】素子１２，１４は基盤１６上に相互に間を
隔て離れて支持されている。該システム１０はハウジン
グ１６ａ内に組み入れられることも可能である。それは
バッテリー又は他の電源１８により電力を与えられると
共に制御回路１８ａを備えている。

【００２２】図１の実施例では、該粒子センサー１４は
図１Ａ、２及び３に詳細に図解する様に、煙粒子の流れ
の通路２０の幅寸法に対応する距離だけ該レーザー１２
の出力ポート１２ａから変位されている。

【００２３】該流れの通路２０は計数されている又は検
出されている種類の煙粒子の寸法と同じ程度の大きさの
寸法を有する。例えば、流れの通路２０は３μｍと３μ
ｍ程度の幅と深さの寸法を有するよう構成される。この
様な寸法を有すると、粒子Ｐ１，Ｐ２，そしてＰ３の様
な煙の微粒子物質を該チャンネル２０を通して個別にそ
して相互に間を隔て離れて流れさせることが出来る。

【００２４】Ｐ２の様なそれぞれの煙粒子は、出力ポー
ト１２ａから放射される放射エネルギーのビーム１２ｂ
の前を通過する時、光ダイオード１４上に入射する放射
エネルギーの１部を、少なくとも部分的に、覆い隠す。
該チャンネル２０を通過する個別の煙粒子のこの覆い隠
す特性（obscuration characteristic）は今度は、該粒
子Ｐ２の様な、個別煙粒子が該チャンネル２０に沿って
該ビーム１２ｂを通過すると該検出器１４上に入射する
放射エネルギーの増減する量を示す変化する電気信号を
該光ダイオード１４が放出することに帰着する。

【００２５】チャンネル２０を図解する典型的寸法を用
いて、煙の個別粒子の通過を計数出来る。加えて、次に
説明する様に、煙粒子の種類及び濃度レベルに関する情
報を該システム１０を使用して推論することも出来る。
従って、通過する微粒子物質の寸法、速度及び濃度に依
って変化する該ダイオード１４からの出力信号は該検出
された微粒子物質が火災のプロフアイルを示しているか
どうかを確かめるよう次の処理回路で解析される。又反
射又は散乱光を検出出来ることも本発明の精神と範囲内
にある。

【００２６】該微粒子物質、Ｐ１，Ｐ２．．Ｐｎが該チ
ャンネル２０の中央軸に沿って通過する傾向があること
は理解される。この様な微粒子物質はそれがその間を流
れる時レーザー１２又はセンサー１４の表面に引かれた
りそして／又は該面に付着する傾向はない。

【００２７】該システム１０は該レーザー１２の出力ポ
ート１２ａと該変位されたダイオード１４との間に位置
付けされた該チャンネル２０を有するよう構成されてい
るが、本発明の精神と範囲を離れることなく代替えの構
成が存在する。例えば、図４Ａはレーザーダイオード３
０の代替えの構成を図解している。該ダイオード３０は
レーザー発振を生ずるのに有効として知られている種類
のピーエヌ接合を有する半導体本体３２で形成される。

【００２８】光ダイオード３４は出力ポートで該本体部
分３２の端部と結合される。流れのチャンネル３６は該
ダイオード３０の本体３２内に部分的に形成される。該
流れのチャンネル３６は単色の出力ビームで特徴付けら
れる所要の光学的発振の発生と関連して、励起された光
学的放射が通過せねばならない通路を備えている。

【００２９】該チャンネル３６は、部分的には、該本体
を横断し、本体３２を通っている励起された放射の通過
方向に対して実質的に直角に進む。この構成は該チャン
ネル３６を通過する該煙微粒子物質が該光学的発振過程
に干渉出来るようにしている。振り返ってこれは出力放
射エネルギーを減少させる。この減少或いは変動は今度
は光ダイオード３４により検出出来る。

【００３０】図４Ｂはレーザーダイオード３０ａが半導
体本体３２ａ内に形成される代替え実施例を図解してい
る。図４Ｂの実施例では、チャンネル３６ａは該励起さ
れる放射が通過するチャンネルと同心に、該本体３２ａ
を通って形成されている。該チャンネル内の煙微粒子物
質の存在は上記説明と同じように光学的発振過程と干渉
しそして隣接する光センサー３４ａにより検出出来る。

【００３１】図５にはなおもう１つの実施例を図解す
る。図５では、レーザー動作する半導体４２と付随する
光ダイオード４４を組入れたシステム４０が図解されて
いる。該光ダイオード４４はレーザー動作する半導体４
２の第１の端部４２ａに配置されている。放射エネルギ
ー出力ポート４２ｂは光センサー４４に隣接して配置さ
れている。

【００３２】煙粒子チャンネル４６は該半導体４２の第
２の端部４２ｂと反射素子３８との間に形成される。光
学的共振状態となるため、すなわち必要な励起された放
射に該出力ポート４２ｂで出力単色ビームを発生させる
ために、該半導体本体４２は該反射体４８と協力する。
図５に図解されている様に、面４２ｂから放射される、
放射エネルギー、Ｒ１は反射素子４８へ進み、そこから
反射されそして該本体４２のレーザー動作するチャンネ
ル４２ｄのその上に再進入し更に光学的共振に寄与す
る。

【００３３】該チャンネル４６内の煙微粒子物質、Ｐ
１，Ｐ２の存在は該光学的共振過程に干渉する。図５に
図解する様に、該チャンネル４６を通るＰ１の様な微粒
子物質の通過は該チャンネル４２ｄから該反射素子４８
への放射エネルギーＲ１の進行を部分的に阻止する。も
し該反射素子４８への途中で阻止されなければ、該反射
素子４８からの戻り行程で該放射エネルギーＲ１’は該
微粒子物質Ｐ１により阻止されるかも知れない。この場
合、該光センサー４４からの出力信号は該光学的過程す
なわち共振過程との干渉によって該チャンネル４６を通
る微粒子の通過を示すと期待出来る。該チャンネル４６
内の該微粒子物質が出てゆく放射Ｒ１のみならず反射さ
れ、戻って来る放射Ｒ１’も含め両者を損なわせるの
で、図５の構造は改善された信号対雑音比を提供すると
期待出来る。

【００３４】図６は該システム１０のなおもう１つの側
面を図解している。該チャンネル２０の寸法を見ると、
該微粒子物質にそれが該チャンネル２０に沿って通過さ
せられるように１種の推進力を与えることが好ましい。
例えば、微粒子物質が該チャンネル２０を通って流れる
よう正の圧力状態を創るためフアンを使用することが出
来る。代わって、該チャンネル２０を通って微粒子物質
を引くよう負の圧力状態を創るためフアンを使用するこ
とが出来る。

【００３５】微粒子物質を該チャンネル２０内に引き込
みそして同物質をそこから追い出す目的で固体化装置を
使用することが出来る。例えば、固体ポンプ６０を該チ
ャンネル２０の１つの端部に備え、印加された電気信号
に応答して該チャンネル２０内に微粒子物質の往復運動
をもたらすことが出来る。

【００３６】煙検出器で可聴警報を発生するため使用さ
れることが多い、ピエゾ電気素子は、叩いた鋼製ドラム
端部の中央の動き方と相似して（analogously to the w
ay of the center of the end of a steel drum moves
when depressed）物理的に前後振動することでその動作
をすることが認識されている。第１の方向に動く時、こ
の振動のモードは微粒子物質を該チャンネル２０内へ引
き込むために使用出来る。次に該第１の方向と反対に動
く時、該微粒子物質は該チャンネル２０から追い出され
る。従って、該ピエゾ電気素子は、１度に１つの粒子づ
つ（one particle at a time）、計数と解析用に利用可
能な微粒子物質を引き込み、そして次にその微粒子物質
を追い出す、１種の固体化され、弁の無いポンプを提供
する。

【００３７】代わって、該レーザーソースからの放射エ
ネルギーを吸収することによる発生熱は該チャンネル２
０を通る微粒子物質の流れを起こさせる媒体（vehicl
e）として使用出来る。

【００３８】図７は微粒子物質をチャンネル内へ引き込
む目的でピエゾ素子を使用するもう１つの構成を図解し
ている。図７の粒子計数器１０ａはレーザーソース１２
−１と光検出器１４−１とを備えている。チャンネル２
０−１はそれらの間に伸びている。

【００３９】ピエゾ電気式撓み素子６４は光ダイオード
１４−１を担っている。印加された電気的エネルギーに
応答して、該ピエゾ素子６４は撓み該ソース１２−１に
対して軸線方向に該光ダイオード１４−１を動かしそれ
により微粒子物質をその間の該チャンネル２０−１内へ
引き込む。

【００４０】かくして該システム１０ａはもう１つの種
類の弁のない、固体ポンプを図解しているが、該ポンプ
は該ソース／検出器の組み合わせ１２−１／１４−１を
通過する、１度に１つの粒子づつの、微粒子物質の流れ
を起こさせるよう使用されている。これは今度は該検出
器１４−１からの変化する電気的出力を発生し、該出力
は煙の種類及びその濃度に関して解析されることが可能
となる。

【００４１】もし望ましいならば、毛髪、ダストなどの
様な煙でない気中浮遊する微粒子物質をそこから排除す
るために該チャンネル２０の入り口に適当なフイルター
を位置させることは可能であることは理解される。

【００４２】図８Ａはもう１つの種類の粒子計数システ
ム１０ｂを図解している。このシステムはレーザーソー
ス１２−２と該ソース１２−２の出力ポートから変位さ
れた光ダイオードアレー１４−２を組み入れており微粒
子チャンネル２０−２がそれらの間に伸びている。

【００４３】該アレー１４−２は２次元か３次元形式の
何れかで実施可能である。粒子Ｐ１の様な微粒子物質が
該チャンネル２０−２を通ると該アレー１４−２の種々
の部材は吸収された並びに散乱された両方の放射エネル
ギーに応答する。単一基板上に形成され従って非常に小
型である複数の固体化検出器を用いて実施可能なアレー
１４−２の様なアレーの使用は個別煙粒子に関する多チ
ャンネル解析を実行可能にする。

【００４４】図８Ｂに図解される様な平行なソース１２
−３、１２−４．．１２−ｎのバンクを用いてもう１つ
の種類の多チャンネル構造が実施出来る。図８Ｂのレー
ザーソースは異なる周波数の光ビームを発生するよう構
成出来る。それにより検出される個別粒子に応答するそ
れぞれの光センサーからの出力は又火災プロフアイルの
存在を決定するために煙粒子の特性と濃度の多チャンネ
ル解析を実行するために使用可能である。

【００４５】種々の検出された粒子は解析の目的で粒子
寸法の分布又は他の火災に関係する特性の分布を形成す
るために付随する制御回路１８ａにより使用出来ること
は理解される。振り返って該分布は火災プロフアイルの
存在を決定するために使用出来る。もしそれが望ましけ
れば、回路１８ａは該ソース１２用に局所化することも
出来る。代わりに、それを１部は局所用にそして１部は
共通の通信ユニット又はパネルでの遠隔用とすることも
出来る。

【００４６】振り返って図８Ａ及び８Ｂで図解される種
類の多数チャンネル計数器は検出した粒子の分布、或い
は粒子寸法のみならず粒子間距離を示し、煙濃度を示
す、阻止された光の程度に基づいた検出粒子の特性を創
ることを可能にする。それらはこれら入力を例えば、解
析の目的でパターン認識回路に供給する。

【００４７】図９はなおもう１つの種類の粒子の計数し
／解析する、多数型ソース／検出器システム７０を図解
している。該システム７０は付随するセンサー７４ａ及
び７４ｂを伴う複数の解析レーザー７２ａ、７２ｂを備
えている。それらの間にチャンネル７６ａが伸びてい
る。

【００４８】微粒子物質は弁のない固体ポンプ７６ｂに
よりチャンネル７６ａ内へ注入される。微粒子物質が該
チャンネル７６ａを通過すると、その存在がセンサー７
４ａ及び７４ｂにより検出される。これらのセンサーか
らの信号は上記説明の様に処理される。

【００４９】ソース７２ａと７２ｂとの間にもう１つの
放射エネルギーソース７２ｃが配置さえている。該ソー
ス７２ｃの目的は該微粒子物質がソース７２ａを過ぎた
後でかつそれがソース７２ｂを過ぎる前に該物質に放射
エネルギー又は光を注入することである。この過程は該
ソース７２ｃからの注入エネルギーに応答してそれらの
特性を変化させる可能性があり各種煙粒子を少なくとも
部分的に破壊する１種の処理を実行する。

【００５０】変型された微粒子物質又は特性は今度は光
センサー７４ｂにより検出されるが、それはセンサー７
４ａで発生した信号との比較並びに更に進んだ解析のた
めである。該ポンプ７６ｂが微粒子物質の往復運動を起
こさせる場合、センサー７４ａと７４ｂは最初に第１の
方向にそして次いで該固体化ポンプ７６ｂに応答して第
１の方向と反対に動く微粒子物質を検出する。

【００５１】出来るだけ小さい断面を有する出力ビーム
を形成するよう、レーザー動作チャンネルの面積に対応
する、出来るだけ小さい出力ポートを有するレーザーソ
ースが使用されるのが好ましいことが上記説明から理解
される。これは出来るだけ大きい信号対雑音比を発生す
ると期待される。同様に、改善された信号対雑音比をも
たらすために光検出器の作動面積の寸法は出来るだけ小
さくすべきであることが理解される。

【００５２】好ましくは該ソースからの出力ポートは縦
横が１μｍと１μｍ程度の寸法を有する。又、好ましく
は、それぞれの光検出器の作動面積は縦横が１ミクロン
と１ミクロン程度であるのが良い。

【００５３】又複数の光検出器がそれぞれのレーザーソ
ースの出力ポートから種々の距離に変位され得ることも
理解される。種々の変位された光検出器からの信号の解
析は火災プロフアイルの存在を確定する目的にも使用可
能である。

【００５４】上記から、多くの変更や変型がもたらされ
るがそれらは本発明の精神と範囲の中にあると云える。
ここで図解した特定の装置に関して何等限定を意図して
おらず又そう推測されるべきでもないことは理解される
べきである。勿論、請求項の範囲に入る様な全ての変型
は付随する請求項でカバーするよう意図されている。

【００５５】１．気中浮遊する(airborne)爆発性微粒子
物質を検出するシステムに於いて、実質的に予め決めら
れた周波数の少なくとも１つの固体放射エネルギーソー
ス（solid state source of radiant energy）を具備し
ており、エネルギーのビーム（beam）は選択された面積
の出力ポートから該ソースを出るようになっており、該
システムは又該微粒子物質の少なくとも１部分用の流体
の通路を具備しており、該通路はその中の該微粒子物質
が該ビームに影響するよう選択された領域で該放射エネ
ルギーの少なくとも１部分と交叉しておりそして該通路
は間を隔て離れた粒子の１度に１つの流れ（a one-at-a
-time flow）を促進するような寸法になっており、そし
て該システムは更に該出力ポートに隣接して配置された
放射エネルギーの固体センサーを具備しており、該セン
サーは該微粒子物質の影響を示す電気的信号を発生する
ことを特徴とする気中浮遊する爆発性微粒子物質を検出
するシステム。

【００５６】２．請求項１のシステムに於いて、該ソー
スが該センサーの５μｍ以内に位置付けされていること
を特徴とするシステム。

【００５７】３．請求項１のシステムに於いて、該通路
は部分的に該ソース内に形成されており、それにより該
微粒子物質が該ビームの形成に影響することを特徴とす
るシステム。

【００５８】４．請求項１のシステムに於いて、該チャ
ンネル内の微粒子物質は該ビームが該センサー上に入射
するのを少なくとも部分的には妨げることを特徴とする
システム。

【００５９】５．請求項３のシステムに於いて、該ソー
スはレーザーを備えておりそして該通路内の微粒子物質
が該ソースのレーザー動作（lasing）に干渉することを
特徴とするシステム。

【００６０】６．請求項５のシステムに於いて、該通路
は部分的に該ソース内に形成され、５μｍより短い寸法
を有することを特徴とするシステム。

【００６１】７．請求項１のシステムに於いて、該ソー
スはレーザーダイオードを有しており、該通路は５μｍ
より短い長さを有しそして該出力ポートと該センサーと
の間に伸びる領域を備えておりそして該センサーは該領
域を通る個別爆発性粒子の通過に応答して変化する出力
信号を発生することを特徴とするシステム。

【００６２】８．請求項１のシステムが該通路に沿う少
なくとも１つの方向の微粒子物質の流れを引き起こす吸
引装置（aspirator）を具備することを特徴とするシス
テム。

【００６３】９．請求項８のシステムに於いて、該吸引
装置は電気的にエネルギーを与えられることが可能であ
りそして固体賦活器（activator）を備えることを特徴
とするシステム。

【００６４】１０．請求項８のシステムに於いて、該吸
引装置が弁のないことを特徴とするシステム。

【００６５】１１．請求項８のシステムに於いて、該通
路は隣接領域に対して部分的に開放されておりそして該
装置は、エネルギーを与えられた時、微粒子物質を該ソ
ースと該センサーとの間で往復する仕方で移動させるこ
とを特徴とするシステム。

【００６６】１２．請求項８のシステムが該センサーか
らの信号に応答するために少なくとも該センサーに接続
された制御回路を備えることを特徴とするシステム。

【００６７】１３．気中浮遊する微粒子物質を解析す
る、請求項１に依る、方法に於いて、間を隔て離れた、
個別の、気中浮遊する粒子の流れを確立する過程と、実
質的に単色のエネルギーの検出用ビーム（sensing bea
m）で該粒子を、１度に１つづつ、照射する過程と、照
射された粒子を示す修正されたビームの特性を検出する
過程と、そして複数の該検出された、修正されている特
性を処理する過程とを具備することを特徴とする方法。

【００６８】１４．請求項１３の方法が該検出する過程
の次に、照射エネルギーの修正用ビームで該個別粒子を
照射する過程を具備しておりそれにより少なくとも幾ら
かの該粒子のパラメーターが修正されることを特徴とす
る方法。

【００６９】１５．請求項１４の方法が修正されたパラ
メーターを有する該粒子を検出用ビームで照射する過程
と修正された該粒子を検出する（sensing the particle
s asmodified）過程とを備えることを特徴とする方法。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の粒子計数器の側面図、及びこの検出器
の領域の拡大図（Ａ）である。

【図２】図１の粒子計数器の平面図である。

【図３】図１の粒子計数器の１部分の拡大、側面図であ
る。

【図４】代替えの種類のレーザーソースの拡大、側面図
（Ａ）、及びなおもう１つの種類のレーザーソースの拡
大、側面図（Ｂ）である。

【図５】なおもう１つの種類のレーザーソースの部分、
拡大、側面図である。

【図６】固体化され、弁の無い、粒子移動ポンプを組入
れた図１の粒子計数器の側面図、及びそのポンプの１部
分の拡大図（Ａ）である。

【図７】固体ポンプを組入れた代替えの種類の粒子計数
器の拡大側面図である。

【図８】光センサーアレーを組み入れた粒子計数器の側
面図（Ａ）、及びソースとセンサーとのアレーを組入れ
た粒子計数器の拡大、側面図（Ｂ）である。

【図９】なおもう１つの種類の多数ソース型の粒子計数
器の拡大側面図である。

【符号の説明】

１０、１０ａ、１０ｂ、４０、７０ 粒子計数システム １２、１２−１、１２−２、１２−３、１２−４、１２
−ｎ、３０，３０ａ、レーザーソース又はレーザーダイ
オード １２ａ、４２ｂ 出力ポート １２ｂ ビーム １４、１４−１、１４−２、３４、３４ａ、４４、７４
ａ、７４ｂ センサー又は光ダイオード又は光ダイオー
ドアレー １６ 基盤 １６ａ ハウジング １８ バッテリー又は電源 １８ａ 制御回路 ２０、２０−１、２０−２、３６、３６ａ、４２ｄ、４
６、７６ａ 流れの通路又はチャンネル ３２、３２ａ、４２ 半導体本体 ４２ａ 第１の端部 ４２ｂ 第２の端部 ４８ 反射体又は反射素子 ６０、７６ｂ ポンプ ６４ ピエゾ電気式撓み素子 ７２ａ、７２ｂ 解析レーザーソース ７２ｃ 放射エネルギーソース

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジユリエツト・シー・ダリー アメリカ合衆国イリノイ州60601シカゴ・ ユニツト1105・イーストランドルフストリ ート360

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 気中浮遊する爆発性微粒子物質を検出す
   るシステムに於いて、 実質的に予め決められた周波数の少なくとも１つの固体
   放射エネルギーソースを具備しており、エネルギーのビ
   ームは選択された面積の出力ポートから該ソースを出る
   ようになっており、 該システムは又該微粒子物質の少なくとも１部分用の流
   体の通路を具備しており、該通路はその中の該微粒子物
   質が該ビームに影響するよう選択された領域で該放射エ
   ネルギーの少なくとも１部分と交叉しておりそして該通
   路は間を隔て離れた粒子の１度に１つの流れを促進する
   ような寸法になっており、そして該システムは更に該出
   力ポートに隣接して配置された放射エネルギーの固体セ
   ンサーを具備しており、該センサーは該微粒子物質の影
   響を示す電気的信号を発生することを特徴とする気中浮
   遊する爆発性微粒子物質を検出するシステム。
2. 【請求項２】 気中浮遊する微粒子物質を解析する、請
   求項１に依る、方法に於いて、 間を隔て離れた、個別の、気中浮遊する粒子の流れを確
   立する過程と、 実質的に単色のエネルギーの検出用ビームで該粒子を、
   １度に１つづつ、照射する過程と、 照射された粒子を示す修正されたビームの特性を検出す
   る過程と、そして複数の該検出された、修正されている
   特性を処理する過程とを具備することを特徴とする方
   法。