JP2014052245A

JP2014052245A - 物質発生源特定システム及び物質発生源特定方法

Info

Publication number: JP2014052245A
Application number: JP2012196113A
Authority: JP
Inventors: Seiichiro Kinugasa; 静一郎衣笠
Original assignee: Azbil Corp
Current assignee: Azbil Corp
Priority date: 2012-09-06
Filing date: 2012-09-06
Publication date: 2014-03-20

Abstract

【課題】物質の発生源を特定可能な物質発生源特定システムを提供する。
【解決手段】気体に含まれる物質を検出する第１及び第２の物質検出装置１、２と、気体の風速を検出する風速センサ３と、第１の物質検出装置１が物質を検出してから第２の物質検出装置２が物質を検出するまでの第１の時間を計測するタイマ３０１と、風速センサ３で検出された気体の風速にタイマ３０１で計測された第１の時間を乗じて第１の距離を算出する距離算出部３０２と、第１の物質検出装置１の位置を中心とする第１の半径を有する第１の円と、第２の物質検出装置２の位置を中心とし、第１の半径に第１の距離を足した第２の半径を有する第２の円と、の交点に物質の発生源があると特定する発生源特定部３０３と、を備える、物質発生源特定システム。
【選択図】図１

Description

本発明は環境評価技術に関し、特に物質発生源特定システム及び物質発生源特定方法に関する。

バイオクリーンルーム等のクリーンルームにおいては、粒子検出装置を用いて、飛散している微生物等の粒子が検出され、記録される（例えば、特許文献１及び非特許文献１参照。）。粒子の検出結果から、クリーンルームの空調機器の劣化具合を把握可能である。また、クリーンルームで製造された製品に、参考資料として、クリーンルーム内の粒子の検出記録が添付されることもある。光学式の粒子検出装置は、例えば、クリーンルーム中の気体を吸引し、吸引した気体に光を照射する。気体に粒子が含まれていると、粒子によって光が散乱されるため、気体に含まれる粒子の数や大きさ等を検出することが可能となる。

特開２０１１−８３２１４号公報

長谷川倫男他，「気中微生物リアルタイム検出技術とその応用」，株式会社山武，azbil Technical Review 2009年12月号，p.2-7，2009年

クリーンルーム内において粒子が検出された場合、粒子の発生源を特定することが望まれる。また、クリーンルームに限らず、あらゆるところにおいて、何らかの物質が検出された場合にも、物質の発生源を特定することが望まれる。そこで、本発明は、物質の発生源を特定可能な物質発生源特定システム及び物質発生源特定方法を提供することを目的の一つとする。

本発明の態様によれば、（ａ）気体に含まれる物質を検出する第１及び第２の物質検出装置と、（ｂ）気体の風速を検出する風速センサと、（ｃ）第１の物質検出装置が物質を検出してから第２の物質検出装置が物質を検出するまでの第１の時間を計測するタイマと、（ｄ）風速センサで検出された気体の風速にタイマで計測された第１の時間を乗じて第１の距離を算出する距離算出部と、（ｅ）第１の物質検出装置の位置を中心とする第１の半径を有する第１の円と、第２の物質検出装置の位置を中心とし、第１の半径に第１の距離を足した第２の半径を有する第２の円と、の交点に物質の発生源があると特定する発生源特定部と、を備える、物質発生源特定システムが提供される。

また、本発明の態様によれば、（ａ）第１及び第２の物質検出装置で気体に含まれる物質を検出することと、（ｂ）気体の風速を検出することと、（ｃ）第１の物質検出装置が物質を検出してから第２の物質検出装置が物質を検出するまでの第１の時間を計測することと、（ｄ）検出された気体の風速に計測された第１の時間を乗じて第１の距離を算出することと、（ｅ）第１の物質検出装置の位置を中心とする第１の半径を有する第１の円と、第２の物質検出装置の位置を中心とし、第１の半径に第１の距離を足した第２の半径を有する第２の円と、の交点に物質の発生源があると特定することと、を含む、物質発生源の特定方法が提供される。

本発明によれば、物質の発生源を特定可能な物質発生源特定システム及び物質発生源特定方法を提供可能である。

本発明の第１の実施の形態に係る物質発生源特定システムの模式図である。本発明の第１の実施の形態に係る物質発生源特定システムの第１及び第２の物質検出装置が配置されるクリーンルームの模式図である。本発明の第１の実施の形態に係る第１の物質検出装置としての光学式粒子検出装置の模式図である。本発明の第１の実施の形態に係る光源素子の断面図である。本発明の第１の実施の形態に係るマップの模式図である。本発明の第１の実施の形態に係るマップ上に描かれた第１及び第２の円の模式図である。本発明の第１の実施の形態に係るマップ上に描かれた第１及び第２の円の模式図である。本発明の第１の実施の形態に係るマップ上に描かれた第１及び第２の円の模式図である。本発明の第１の実施の形態に係るマップ上に描かれた第３及び第４の円の模式図である。本発明の第１の実施の形態に係るマップ上に描かれた第３及び第４の円の模式図である。本発明の第１の実施の形態に係るマップ上に描かれた第３及び第４の円の模式図である。本発明の第２の実施の形態に係る物質発生源特定システムの第１及び第２の物質検出装置が配置される二つのクリーンルームの模式図である。本発明の第３の実施の形態に係る物質発生源特定システムの模式図である。本発明の第３の実施の形態に係るマップの模式図である。本発明の第３の実施の形態に係るマップ上に描かれた第１及び第２の円の模式図である。本発明の第３の実施の形態に係るマップ上に描かれた第１及び第２の円の模式図である。本発明の第３の実施の形態に係るマップ上に描かれた第３及び第４の円の模式図である。本発明の第３の実施の形態に係るマップ上に描かれた第３及び第４の円の模式図である。

以下に本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号で表している。但し、図面は模式的なものである。したがって、具体的な寸法等は以下の説明を照らし合わせて判断するべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

（第１の実施の形態）
第１の実施の形態に係る物質発生源特定システムは、図１に示すように、気体に含まれる物質を検出する第１及び第２の物質検出装置１、２と、気体の風速ｖを検出する風速センサ３と、中央演算処理装置（ＣＰＵ）３００と、を備える。ＣＰＵ３００は、第１及び第２の物質検出装置１、２、並びに風速センサ３と電気的に接続されている。ＣＰＵ３００は、第１の物質検出装置１が物質を検出してから第２の物質検出装置２が物質を検出するまでの第１の時間を計測するタイマ３０１と、風速センサ３で検出された気体の風速ｖにタイマ３０１で計測された第１の時間ｔ₁を乗じて第１の距離ｄ₁を算出する距離算出部３０２と、第１の物質検出装置１の位置を中心とする第１の半径ｒ₁を有する第１の円６１と、第２の物質検出装置２の位置を中心とし、第１の半径ｒ₁に第１の距離ｄ₁を足した第２の半径ｒ₂を有する第２の円６２と、の交点６５に物質の発生源があると特定する発生源特定部３０３と、を含む。

図２に示すように、第１の物質検出装置１、第２の物質検出装置２、及び風速センサ３は、例えばクリーンルーム７０内に配置される。クリーンルーム７０には、ダクト７１及び噴き出し口７２を介して、清浄な空気が送り込まれる。クリーンルーム７０内の空気は清浄で粒子が飛散していないことが望まれる。しかし、粒子等の物質が飛散した場合は、第１の物質検出装置１及び第２の物質検出装置２によって検出される。ここで、粒子とは、微生物等を含む生体物質、化学物質、ごみ、ちり、及び埃等のダスト等を含む。微生物の例としては細菌が含まれる。細菌の例としては、グラム陰性菌、グラム陽性菌、及びカビ胞子を含む真菌が挙げられる。グラム陰性菌の例としては、大腸菌が挙げられる。グラム陽性菌の例としては、表皮ブドウ球菌、枯草菌芽胞、マイクロコッカス、及びコリネバクテリウムが挙げられる。カビ胞子を含む真菌の例としては、アスペルギルスが挙げられる。

クリーンルーム７０内には、生産ライン８１、８２が配置されている。生産ライン８１、８２は、例えば精密機器、電子部品、又は半導体装置の生産ラインである。あるいは生産ライン８１、８２は、食品、飲料、又は医薬品の生産ラインである。生産ライン８１、８２は、通常、粒子等の物質をクリーンルーム７０内に飛散させないよう管理されている。しかし、生産ライン８１、８２は、何らかの事情で、クリーンルーム７０内に飛散する物質の発生源になる。

第１の物質検出装置１は、例えば光学式粒子検出装置であり、図３に示すように、光を発する光源素子５１と、光源素子５１が装着される台座５２と、光源素子５１から放射された光を平行光にする照射側平行光レンズ１１と、平行光を集光する照射側集光レンズ１２と、照射側集光レンズ１２で集光された光にクリーンルーム７０内から吸い込んだ空気の気流を横切らせる噴射機構５３と、を備える。噴射機構５３は、例えば気流の流速を変化させるためのエアバルブを備えていてもよい。

台座５２に装着された光源素子５１は、例えば図４に示すように、基板１０１と、基板１０１の表面に沿って設けられたアノード電極１０２と、カソード電極１０３と、基板１０１上に配置された発光ダイオード（ＬＥＤ）チップ１０４と、を備える。アノード電極１０２と、ＬＥＤチップ１０４と、は、ワイヤボンディング１０５で電気的に接続される。また、カソード電極１０３と、ＬＥＤチップ１０４と、は、ワイヤボンディング１０６で電気的に接続される。基板１０１上には、ＬＥＤチップ１０４を取り囲むように、リフレクタ１０７が配置される。また、ＬＥＤチップ１０４は、透明樹脂１０８で封止される。

光源素子５１が発する光は、可視光であっても、紫外光であってもよい。光が可視光である場合、光の波長は、例えば４００乃至４１０ｎｍの範囲内であり、例えば４０５ｎｍである。光が紫外光である場合、光の波長は、例えば３１０乃至３８０ｎｍの範囲内であり、例えば３５５ｎｍである。ただし、光源素子５１が発する光の波長は、検出対象の粒子の種類によって決定され、これらの数値に限定されない。図３に示す光源素子５１を保持する台座５２は、第１の物質検出装置１の筐体３１に固定されている。

噴射機構５３は、ファン等によって筐体３１の外部から気体を吸引し、ノズル等を介して、吸引した気体を照射側集光レンズ１２の焦点に向けて噴射する。照射側集光レンズ１２で集光された光の進行方向に対して、噴射機構５３から噴射される気流の進行方向は、例えば、略垂直に設定される。ここで、気流に粒子が含まれていると、粒子に当たった光がミー散乱により散乱し、散乱光が生じる。また、粒子が微生物である場合、光を照射された微生物に含まれるトリプトファン、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド、及びリボフラビン等が、蛍光を発する。

第１の物質検出装置１は、噴射機構５３が噴射した気流を横切った光を平行光にする検出側平行光レンズ１３と、検出側平行光レンズ１３で平行光にされた光を集光する検出側集光レンズ１４と、をさらに備える。気流に含まれる粒子によって散乱光が生じた場合、散乱光も、検出側平行光レンズによって平行光にされ、その後、検出側集光レンズ１４で集光される。

検出側集光レンズ１４の焦点には、粒子によって散乱した光を検出する散乱光検出部１６が配置されている。散乱光検出部１６としては、フォトダイオード及び光電子増倍管等が使用可能である。散乱光検出部１６が散乱光を検出した回数から、粒子の数を計測することが可能である。また、粒子による散乱光の強度は、粒子の粒径と相関する。したがって、散乱光検出部１６で散乱光の強度を検出することにより、第１の物質検出装置１が配置された環境を飛散する粒子の粒径を求めることが可能である。

第１の物質検出装置１の筐体３１内部には、例えば噴射機構５３から噴射される気流と平行に、凹面ミラーである集光ミラー１５がさらに配置されている。集光ミラー１５は、気流に含まれる微生物が発した蛍光を集光する。集光ミラー１５の焦点には、蛍光を検出する蛍光検出部１７が配置されている。散乱光検出部１６が散乱光を検出し、かつ蛍光検出部１７が蛍光を検出しなかった場合、気流に含まれる粒子が非生物粒子であることが分かる。散乱光検出部１６が散乱光を検出し、かつ蛍光検出部１７が蛍光を検出した場合、気流に含まれる粒子が微生物等の生物粒子であることが分かる。また、蛍光検出部１７が蛍光を検出した回数から、微生物の数を計測することが可能である。例えば、散乱光検出部１６及び蛍光検出部１７には、検出した光強度及び蛍光強度をリアルタイムに統計処理するコンピュータが接続される。

図１及び図２に示す第２の物質検出装置２も、第１の物質検出装置１と同様の構成を備える。第１の物質検出装置１及び第２の物質検出装置２は、恒常的にクリーンルーム７０内の空気を検査してもよいし、一定間隔毎にクリーンルーム７０内の空気を検査してもよい。一定間隔毎にクリーンルーム７０内の空気を検査する場合、第１の物質検出装置１及び第２の物質検出装置２は、クリーンルーム７０内の空気を検査するタイミングを同期させる。

図２に示す風速センサ３は、クリーンルーム７０内の空気の風速ｖを検出する。

図１に示す第１の物質検出装置１は粒子等の物質を検出すると、タイマ３０１に物質を検出したことを示す第１の検出信号を送信する。ここで、物質を検出するとは、物質の検出数又は検出濃度が所定の値以上になることをいう。あるいは物質を検出するとは、単位時間あたりの物質の検出数又は検出濃度が所定の値以上になることをいう。またあるいは、物質を検出するとは、物質の検出数又は検出濃度の上昇率が所定の値以上になることをいう。また、例えば検出回路のノイズや、クリーンルーム７０内の人の移動による偶発的な物質の検出数の変動の影響を抑制するために、移動平均を用いてもよい。第１の物質検出装置１から第１の検出信号を受信したタイマ３０１は、時間の計測を開始する。

その後、第２の物質検出装置２が粒子等の物質を検出すると、タイマ３０１に物質を検出したことを示す第２の検出信号を送信する。第２の物質検出装置２から第２の検出信号を受信したタイマ３０１は、時間の計測を終了し、第１の物質検出装置１が物質を検出してから第２の物質検出装置２が物質を検出するまでの第１の時間ｔ₁を得る。タイマ３０１は、第１の時間ｔ₁を、ＣＰＵ３００に接続されている時間記憶装置３５１に保存する。なお、第１の物質検出装置１が物質を検出したと判断する基準と、第２の物質検出装置２が物質を検出したと判断する基準とは、必ずしも同じでなくてもよい。

距離算出部３０２は、風速センサ３から、風速センサ３が検出した風速ｖのデータを受信する。また、距離算出部３０２は、時間記憶装置３５１から第１の時間ｔ₁を読み出す。さらに距離算出部３０２は、風速ｖに第１の時間ｔ₁を乗じて第１の距離ｄ₁を算出する。距離算出部３０２は、第１の距離ｄ₁を、ＣＰＵ３００に接続されている距離記憶装置３５２に保存する。

ＣＰＵ３００には、マップ記憶装置３５３がさらに接続されている。マップ記憶装置３５３は、図５に示すような、第１及び第２の物質検出装置１、２の位置と物質の発生源の複数の候補位置のマップを保存する。例えば、図２に示すクリーンルーム７０においては、生産ライン８１、８２の位置が、物質の発生源の複数の候補位置となる。

図１に示す発生源特定部３０３は、距離記憶装置３５２から第１の距離ｄ₁を読み出す。また、発生源特定部３０３は、マップ記憶装置３５３から図５に示すマップを読み出し、図６に示すように、マップ上で、第１の物質検出装置１の位置を中心とする第１の半径ｒ₁を有する第１の円６１を作成する。さらに、発生源特定部３０３は、第２の物質検出装置２の位置を中心とし、第１の半径ｒ₁に第１の距離ｄ₁を足した第２の半径ｒ₂を有する第２の円６２を作成する。ここで、第１の半径ｒ₁は変数である。

発生源特定部３０３は、第１の半径ｒ₁の値を０から徐々に大きくしていく。これにより、第２の円６２の第２の半径ｒ₂が第１の円６１の第１の半径ｒ₁より第１の距離ｄ₁だけ長いという関係を保ちながら、第１の円６１と第２の円６２の両方が大きくなる。そして、図７に示すように、第１の円６１と第２の円６２は交点６５Ａ、６５Ｂで交わるようになる。

クリーンルーム７０において風速センサ３が検出した風速ｖで物質が発生源から等方的に拡散し、第２の物質検出装置２が第１の物質検出装置１より第１の時間ｔ₁だけ遅く物質を検出した場合、第２の物質検出装置２から物質の発生源までの距離は、第１の物質検出装置１から物質の発生源までの距離より、風速ｖに第１の時間ｔ₁を乗じて得られる第１の距離ｄ₁だけ長い。したがって、第１の円６１と第２の円６２との交点６５Ａ、６５Ｂの少なくとも一つに、物質の発生源がある可能性が高い。

発生源特定部３０３は、第１の半径ｒ₁の値を変化させてマップ上で第１の円６１と第２の円６２との交点６５Ａ、６５Ｂを移動させ、図８に示すように、複数の候補位置である生産ライン８１、８２のうち、交点６５Ａが最も近接した生産ライン８１を、物質の発生源と特定する。

次に、図１に示す第１の物質検出装置１より先に第２の物質検出装置２が物質を検出する場合を説明する。

第２の物質検出装置２は物質を検出すると、タイマ３０１に物質を検出したことを示す第３の検出信号を送信する。第２の物質検出装置２から第３の検出信号を受信したタイマ３０１は、時間の計測を開始する。その後、第１の物質検出装置１が物質を検出すると、タイマ３０１に物質を検出したことを示す第４の検出信号を送信する。第１の物質検出装置１から第４の検出信号を受信したタイマ３０１は、時間の計測を終了し、第２の物質検出装置２が物質を検出してから第１の物質検出装置１が物質を検出するまでの第２の時間ｔ₂を得る。タイマ３０１は、第２の時間ｔ₂を、ＣＰＵ３００に接続されている時間記憶装置３５１に保存する。

距離算出部３０２は、風速センサ３から、風速センサ３が検出した風速ｖのデータを受信する。また、距離算出部３０２は、時間記憶装置３５１から第２の時間ｔ₂を読み出す。さらに距離算出部３０２は、風速ｖに第２の時間ｔ₂を乗じて第２の距離ｄ₂を算出する。距離算出部３０２は、第２の距離ｄ₂を、ＣＰＵ３００に接続されている距離記憶装置３５２に保存する。

発生源特定部３０３は、距離記憶装置３５２から第２の距離ｄ₂を読み出す。また、発生源特定部３０３は、マップ記憶装置３５３から図５に示すマップを読み出し、図９に示すように、マップ上で、第２の物質検出装置２の位置を中心とする第３の半径ｒ₃を有する第３の円６３を作成する。さらに、発生源特定部３０３は、第１の物質検出装置１の位置を中心とし、第３の半径ｒ₃に第２の距離ｄ₂を足した第４の半径ｒ₄を有する第４の円６４を作成する。ここで、第３の半径ｒ₃は変数である。

発生源特定部３０３は、第３の半径ｒ₃の値を０から徐々に大きくしていく。これにより、第４の円６４の第４の半径ｒ₄が第３の円６３の第３の半径ｒ₃より第２の距離ｄ₂だけ長いという関係を保ちながら、第３の円６３と第４の円６４の両方が大きくなる。そして、図１０に示すように、第３の円６３と第４の円６４は交点６６Ａ、６６Ｂで交わるようになる。

クリーンルーム７０において風速センサ３が検出した風速ｖで物質が発生源から等方的に拡散し、第１の物質検出装置１が第２の物質検出装置２より第２の時間ｔ₂だけ遅く物質を検出した場合、第１の物質検出装置１から物質の発生源までの距離は、第２の物質検出装置２から物質の発生源までの距離より、風速ｖに第２の時間ｔ₂を乗じて得られる第２の距離ｄ₂だけ長い。したがって、第３の円６３と第４の円６４との交点６６Ａ、６６Ｂの少なくとも一つに、物質の発生源がある可能性が高い。

発生源特定部３０３は、第３の半径ｒ₃の値を変化させてマップ上で第３の円６３と第４の円６４との交点６６Ａ、６６Ｂを移動させ、図１１に示すように、複数の候補位置である生産ライン８１、８２のうち、交点６６Ｂが最も近接した生産ライン８２を、物質の発生源と特定する。

以上説明したように、第１の実施の形態に係る物質発生源特定システムによれば、例えばクリーンルーム７０内において好ましくない物質が発生した場合に、物質の発生源の複数の候補位置である生産ライン８１、８２の位置のうちのどれが物質の発生源であるのかを、迅速に特定することが可能となる。そのため、物質が発生した場合に、早急に対応することが可能となり、生産ライン８１、８２の回復を早めることが可能となる。なお、物質の発生源の複数の候補位置として二つの生産ライン８１、８２を説明したが、物質の発生源の複数の候補位置は三以上の複数であってもよい。

（第２の実施の形態）
第２の実施の形態においては、図１２に示すように、第１の物質検出装置１及び生産ライン８１は第１のクリーンルーム７３に配置され、第２の物質検出装置２及び生産ライン８２は第２のクリーンルーム７４に配置されている。また、風速センサ３は、第１のクリーンルーム７３と第２のクリーンルーム７４を結ぶダクト７５内に配置されている。このような配置によっても、物質の発生源の複数の候補位置である生産ライン８１、８２の位置のうちのどれが物質の発生源であるのかを、迅速に特定することが可能となる。

（第３の実施の形態）
第３の実施の形態に係る物質発生源特定システムは、図１３に示すように、第１の物質検出装置１に隣接して配置され、第１の物質検出装置１が受ける風の風速ｖ₁及び風向きｗ₁を検出する第１の風速センサ３３と、第２の物質検出装置２に隣接して配置され、第２の物質検出装置２が受ける風の風速ｖ₂及び風向きｗ₂を検出する第２の風速センサ３４と、を備える。

図１３に示す第１の物質検出装置１は粒子等の物質を検出すると、タイマ３０１に物質を検出したことを示す第１の検出信号を送信する。第１の物質検出装置１から第１の検出信号を受信したタイマ３０１は、時間の計測を開始する。その後、第２の物質検出装置２が物質を検出すると、タイマ３０１に物質を検出したことを示す第２の検出信号を送信する。第２の物質検出装置２から第２の検出信号を受信したタイマ３０１は、時間の計測を終了し、第１の物質検出装置１が物質を検出してから第２の物質検出装置２が物質を検出するまでの第１の時間ｔ₁を得る。タイマ３０１は、第１の時間ｔ₁を、ＣＰＵ３００に接続されている時間記憶装置３５１に保存する。

また、第２の物質検出装置２が物質を検出すると、第２の風速センサ３４は、第２の物質検出装置２が受ける風の風速ｖ₂のデータを距離算出部３０２に送信する。また、第２の風速センサ３４は、第２の物質検出装置２が受ける風の風向きｗ₂のデータを発生源特定部３０３に送信する。距離算出部３０２は、時間記憶装置３５１から第１の時間ｔ₁を読み出し、風速ｖ₂に第１の時間ｔ₁を乗じて第１の距離ｄ₁を算出する。距離算出部３０２は、第１の距離ｄ₁を、ＣＰＵ３００に接続されている距離記憶装置３５２に保存する。

発生源特定部３０３は、距離記憶装置３５２から第１の距離ｄ₁を読み出す。また、発生源特定部３０３は、マップ記憶装置３５３から図１４に示すマップを読み出し、図１５に示すように、マップ上で、第１の物質検出装置１の位置を中心とする第１の半径ｒ₁を有する第１の円６１を作成する。さらに、発生源特定部３０３は、第２の物質検出装置２の位置を中心とし、第１の半径ｒ₁に第１の距離ｄ₁を足した第２の半径ｒ₂を有する第２の円６２を作成する。

発生源特定部３０３は、第１の半径ｒ₁の値を変化させてマップ上で第１の円６１と第２の円６２との交点６５Ａ、６５Ｂを移動させる。ここで、図１６に示すように、複数の候補位置である生産ライン８１、８２の位置の両方に、交点６５Ａ、６５Ｂが同様に近接する場合がある。この場合、発生源特定部３０３は、第２の風速センサ３４から受信した風向きｗ₂のデータに基づき、生産ライン８１、８２のうち、風が吹いてきた方向にある一つを、物質の発生源と特定する。

次に、図１３に示す第１の物質検出装置１より先に第２の物質検出装置２が物質を検出する場合を説明する。

図１３に示す第２の物質検出装置２は粒子等の物質を検出すると、タイマ３０１に物質を検出したことを示す第３の検出信号を送信する。第２の物質検出装置２から第３の検出信号を受信したタイマ３０１は、時間の計測を開始する。その後、第１の物質検出装置１が物質を検出すると、タイマ３０１に物質を検出したことを示す第４の検出信号を送信する。第１の物質検出装置１から第４の検出信号を受信したタイマ３０１は、時間の計測を終了し、第２の物質検出装置２が物質を検出してから第１の物質検出装置１が物質を検出するまでの第２の時間ｔ₂を得る。タイマ３０１は、第２の時間ｔ₂を、ＣＰＵ３００に接続されている時間記憶装置３５１に保存する。

また、第１の物質検出装置１が物質を検出すると、第１の風速センサ３３は、第１の物質検出装置１が受ける風の風速ｖ₁のデータを距離算出部３０２に送信する。また、第１の風速センサ３３は、第１の物質検出装置１が受ける風の風向きｗ₁のデータを発生源特定部３０３に送信する。距離算出部３０２は、時間記憶装置３５１から第２の時間ｔ₂を読み出し、風速ｖ₁に第２の時間ｔ₂を乗じて第２の距離ｄ₂を算出する。距離算出部３０２は、第２の距離ｄ₂を、ＣＰＵ３００に接続されている距離記憶装置３５２に保存する。

発生源特定部３０３は、距離記憶装置３５２から第２の距離ｄ₂を読み出す。また、発生源特定部３０３は、マップ記憶装置３５３から図１４に示すマップを読み出し、図１７に示すように、マップ上で、第２の物質検出装置２の位置を中心とする第３の半径ｒ₃を有する第３の円６３を作成する。さらに、発生源特定部３０３は、第１の物質検出装置１の位置を中心とし、第３の半径ｒ₃に第２の距離ｄ₂を足した第４の半径ｒ₄を有する第４の円６４を作成する。

発生源特定部３０３は、第３の半径ｒ₃の値を変化させてマップ上で第３の円６３と第４の円６４との交点６６Ａ、６６Ｂを移動させる。ここで、図１８に示すように、複数の候補位置である生産ライン８３、８４の両方に、交点６６Ａ、６６Ｂが同様に近接する場合がある。この場合、発生源特定部３０３は、第１の風速センサ３３から受信した風向きｗ₁のデータに基づき、生産ライン８３、８４の位置のうち、風が吹いてきた方向にある一つを、物質の発生源と特定する。

以上説明したように、風速センサを複数配置し、風向きを検出することによって、より高い精度で物質の発生源を特定することが可能となる。また、物質検出装置の数をさらに増やすことによっても、物質の発生源の特定精度を上げることが可能となる。

（その他の実施の形態）
上記のように、本発明を実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす記述及び図面はこの発明を限定するものであると理解するべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施の形態及び運用技術が明らかになるはずである。例えば、実施の形態では、物質の例として粒子を挙げたが、物質の例はこれに限定されない。物質は、有害又は無害な分子、及び放射性物質等であってもよい。この場合、第１及び第２の物質検出装置１、２としては、分子検出装置、及び放射性物質検出装置等が使用される。また、第１及び第２の物質検出装置１、２の配置も、クリーンルーム７０内に限定されない。第１及び第２の物質検出装置１、２は、一般的な屋内に配置されてもよいし、屋外に配置されてもよい。さらに、物質の発生源の複数の候補のそれぞれも、生産ライン８１、８２に限定されない。第１及び第２の物質検出装置１、２が屋内に配置される場合は、物質の発生源の複数の候補のそれぞれは、例えば、人、動物、薬品庫、コンテナ、タンク、及び配管等であってもよい。また、第１及び第２の物質検出装置１、２が屋外に配置される場合は、物質の発生源の複数の候補のそれぞれは、工場、ごみ処理施設、水処理施設、ガス貯蔵施設、及び発電所等であってもよい。この様に、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を包含するということを理解すべきである。

１第１の物質検出装置
２第２の物質検出装置
３風速センサ
１１照射側平行光レンズ
１２照射側集光レンズ
１３検出側平行光レンズ
１４検出側集光レンズ
１５集光ミラー
１６散乱光検出部
１７蛍光検出部
３１筐体
３３第１の風速センサ
３４第２の風速センサ
５１光源素子
５２台座
５３噴射機構
６１第１の円
６２第２の円
６３第３の円
６４第４の円
６５、６５Ａ、６６Ａ、６６Ｂ交点
７０、７３、７４クリーンルーム
７１、７５ダクト
７２噴き出し口
８１、８２、８３、８４生産ライン
１０１基板
１０２アノード電極
１０３カソード電極
１０４チップ
１０５、１０６ワイヤボンディング
１０７リフレクタ
１０８透明樹脂
３０１タイマ
３０２距離算出部
３０３発生源特定部
３５１時間記憶装置
３５２距離記憶装置
３５３マップ記憶装置

Claims

気体に含まれる物質を検出する第１及び第２の物質検出装置と、
前記気体の風速を検出する風速センサと、
前記第１の物質検出装置が前記物質を検出してから前記第２の物質検出装置が前記物質を検出するまでの第１の時間を計測するタイマと、
前記風速センサで検出された前記気体の風速に前記タイマで計測された第１の時間を乗じて第１の距離を算出する距離算出部と、
前記第１の物質検出装置の位置を中心とする第１の半径を有する第１の円と、前記第２の物質検出装置の位置を中心とし、前記第１の半径に前記第１の距離を足した第２の半径を有する第２の円と、の交点に前記物質の発生源があると特定する発生源特定部と、
を備える、物質発生源特定システム。
前記発生源特定部が、前記第１の半径の値を変化させる、請求項１に記載の物質発生源特定システム。
前記物質の発生源の複数の候補位置のマップを保存するマップ記憶装置を更に備える、請求項２に記載の物質発生源特定システム。
前記発生源特定部が前記第１の半径の値を変化させて前記マップ上で前記第１の円と前記第２の円との交点を移動させ、前記複数の候補位置のうち、前記交点が最も近接した候補位置を前記物質の発生源と特定する、請求項３に記載の物質発生源特定システム。
前記風速センサが前記第２の物質検出装置が受ける風の風速を検出する、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の物質発生源特定システム。
前記風速センサが前記第２の物質検出装置が受ける風の風向きを検出し、
前記発生源特定部が、前記交点が最も近接し、前記風の吹いてくる方向にある候補位置を、前記物質の発生源と特定する、請求項４に記載の物質発生源特定システム。
前記タイマが、前記第２の物質検出装置が前記物質を検出してから前記第１の物質検出装置が前記物質を検出するまでの第２の時間を計測し、
前記距離算出部が、前記風速センサで検出された前記気体の風速に前記タイマで計測された第２の時間を乗じて第２の距離を算出し、
前記発生源特定部が、前記第２の物質検出装置の位置を中心とする第３の半径を有する第３の円と、前記第１の物質検出装置の位置を中心とし、前記第３の半径に前記第２の距離を足した第４の半径を有する第４の円と、の交点に前記物質の発生源があると特定する、
請求項１に記載の物質発生源特定システム。
前記発生源特定部が、前記第３の半径の値を変化させる、請求項７に記載の物質発生源特定システム。
前記物質の発生源の複数の候補位置のマップを保存するマップ記憶装置を更に備える、請求項８に記載の物質発生源特定システム。
前記発生源特定部が前記第３の半径の値を変化させて前記マップ上で前記第３の円と前記第４の円との交点を移動させ、前記複数の候補位置のうち、前記交点が最も近接した候補位置を前記物質の発生源と特定する、請求項９に記載の物質発生源特定システム。
前記風速センサが前記第１の物質検出装置が受ける風の風速を検出する、請求項７乃至１０のいずれか１項に記載の物質発生源特定システム。
前記風速センサが前記第１の物質検出装置が受ける風の風向きを検出し、
前記発生源特定部が、前記交点が最も近接し、前記風の吹いてくる方向にある候補位置を、前記物質の発生源と特定する、請求項１０に記載の物質発生源特定システム。
前記物質が生体物質である、請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の物質発生源特定システム。
前記生体物質が微生物である、請求項１３に記載の物質発生源特定システム。
前記物質が粒子である、請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の物質発生源特定システム。
前記物質が分子である、請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の物質発生源特定システム。
前記物質が放射性物質である、請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の物質発生源特定システム。
第１及び第２の物質検出装置で気体に含まれる物質を検出することと、
前記気体の風速を検出することと、
前記第１の物質検出装置が前記物質を検出してから前記第２の物質検出装置が前記物質を検出するまでの第１の時間を計測することと、
前記検出された気体の風速に前記計測された第１の時間を乗じて第１の距離を算出することと、
前記第１の物質検出装置の位置を中心とする第１の半径を有する第１の円と、前記第２の物質検出装置の位置を中心とし、前記第１の半径に前記第１の距離を足した第２の半径を有する第２の円と、の交点に前記物質の発生源があると特定することと、
を含む、物質発生源の特定方法。
前記特定することにおいて、前記第１の半径の値を変化させる、請求項１８に記載の物質発生源の特定方法。
前記物質の発生源の複数の候補位置のマップを用意することを更に含む、請求項１９に記載の物質発生源の特定方法。
前記特定することにおいて、前記第１の半径の値を変化させて前記マップ上で前記第１の円と前記第２の円との交点を移動させ、前記複数の候補位置のうち、前記交点が最も近接した候補位置を前記物質の発生源と特定する、請求項２０に記載の物質発生源の特定方法。
前記風速を検出することにおいて、前記第２の物質検出装置が受ける風の風速を検出する、請求項１８乃至２１のいずれか１項に記載の物質発生源の特定方法。
前記風速を検出することにおいて、前記第２の物質検出装置が受ける風の風向きを検出し、
前記特定することにおいて、前記交点が最も近接し、前記風の吹いてくる方向にある候補位置を、前記物質の発生源と特定する、請求項２１に記載の物質発生源の特定方法。
前記第２の物質検出装置が前記物質を検出してから前記第１の物質検出装置が前記物質を検出するまでの第２の時間を計測することと、
前記検出された前記気体の風速に前記第２の時間を乗じて第２の距離を算出することと、
前記第２の物質検出装置の位置を中心とする第３の半径を有する第３の円と、前記第１の物質検出装置の位置を中心とし、前記第３の半径に前記第２の距離を足した第４の半径を有する第４の円と、の交点に前記物質の発生源があると特定することと、
を更に含む、請求項１８に記載の物質発生源の特定方法。
前記特定することにおいて、前記第３の半径の値を変化させる、請求項２４に記載の物質発生源の特定方法。
前記物質の発生源の複数の候補位置のマップを用意することを更に含む、請求項２５に記載の物質発生源の特定方法。
前記特定することにおいて、前記第３の半径の値を変化させて前記マップ上で前記第３の円と前記第４の円との交点を移動させ、前記複数の候補位置のうち、前記交点が最も近接した候補位置を前記物質の発生源と特定する、請求項２６に記載の物質発生源の特定方法。
前記風速を検出することにおいて、前記第１の物質検出装置が受ける風の風速を検出する、請求項２４乃至２７のいずれか１項に記載の物質発生源の特定方法。
前記風速を検出することにおいて、前記第１の物質検出装置が受ける風の風向きを検出し、
前記特定することにおいて、前記交点が最も近接し、前記風の吹いてくる方向にある候補位置を、前記物質の発生源と特定する、請求項２７に記載の物質発生源の特定方法。
前記物質が生体物質である、請求項１８乃至２９のいずれか１項に記載の物質発生源の特定方法。
前記生体物質が微生物である、請求項３０に記載の物質発生源の特定方法。
前記物質が粒子である、請求項１８乃至２９のいずれか１項に記載の物質発生源の特定方法。
前記物質が分子である、請求項１８乃至２９のいずれか１項に記載の物質発生源の特定方法。
前記物質が放射性物質である、請求項１８乃至２９のいずれか１項に記載の物質発生源の特定方法。