納米顆粒掃描電遷移率粒徑譜儀

圖 1：U-SMPS 2050X / 2100X / 2200X

　　Palas® 通用掃描遷移率粒徑譜儀（U-SMPS）可提供兩種版本。長分類柱（2050X / 2100X / 2200X 型號）可以確定 8 至 1200 nm 的粒徑分布。該系列已經(jīng)集成了 X 射線源作為中和器（參見圖 1），代替放射性中和器（例如使用 Kr-85），優(yōu)點是在運輸過程中無需遵循針對放射源的要求。Palas®U-SMPS 系統(tǒng)包括一個分類器 [ 在 ISO15900 中定義為電遷移率分級器（DEMC），也稱為微分遷移率分析儀（DMA）]，可根據(jù)氣溶膠顆粒的電遷移率選擇相應(yīng)的氣溶膠顆粒并傳送到出口。然后通過冷凝顆粒計數(shù)器（例如 UF-CPC）對這些顆 粒 進 行 計 數(shù)。三 種 可 用 的 UF-CPC 型 號 可 在 各 種 濃 度 范 圍 內(nèi) 實 現(xiàn) 的 單 顆 粒 計 數(shù)。 Palas 使 用 了 由 Wiedensohler 教 授（IfTLeipzig，德國）開發(fā)的演算算法，將測量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為 U-SMPS 的顆粒分布。U-SMPS 使用圖形化用戶界面并在觸摸屏上進行操作。一次粒子分布掃描可以在短短 30 秒之內(nèi)執(zhí)行，并且每十進制多達 64 個尺寸通道。在掃描期間，DEMC 分類器中的電壓連續(xù)變化，從而導(dǎo)致每個尺寸通道的計數(shù)統(tǒng)計效率更高。集成的數(shù)據(jù)記錄器允許在設(shè)備上設(shè)置線性或?qū)?shù)顯示測量值。隨附的評估軟件可提供各種數(shù)據(jù)評估（各種統(tǒng)計和平均值），以及導(dǎo)出功能。U-SMPS 通常作為獨立設(shè)備運行，但也可以連接到計算機或使用各種接口（USB，LAN，WLAN，RS-232 / 485）連接網(wǎng)絡(luò)。 Palas®U-SMPS 支持 DMA，CPC 和其他制造商的氣溶膠靜電計。 U-SMPS 對顆粒物準(zhǔn)確的尺寸確定和可靠性能極其重要，尤其是對于校準(zhǔn)來說。所有組件都必須通過嚴格的質(zhì)量保證測試，并且必須內(nèi)部組裝。 圖 2 給出了U-SMPS 的工作原理：氣溶膠在進入分類器（DEMC）之前先經(jīng)過調(diào)節(jié)。 選配的干燥器（例如硅膠，Nafion）可以去除顆粒中的水分。 雙極中和劑（XRC 049）用于確保氣溶膠電荷分布符合預(yù)定。 在 DEMC 的入口處需要一個撞擊器以去除大于分類器尺寸范圍的顆粒。

　　圖 2：掃描遷移率粒度儀（U-SMPS）的工作原理。氣溶膠導(dǎo)入通過 DEMC 柱的進樣口。沿著外部電極的氣溶膠在此與鞘氣合并。合并過程要避免湍流，確保層流。電極的表面必須極其光滑和精準(zhǔn)。該鞘氣是干燥的、無顆粒的載氣（通常為空氣），比氣溶膠的體積大，且在閉環(huán)中連續(xù)循環(huán)。鞘氣與樣品空氣的體積比決定了傳遞效率，從而決定尺寸分類器的分辨率。在內(nèi)部和外部電極之間施加電壓產(chǎn)生徑向?qū)ΨQ電場。內(nèi)電極帶正電，末端有一個小縫隙。通過平衡每個粒子上的電場力及其在電場中的空氣動力學(xué)阻力，帶負電顆粒轉(zhuǎn)移到正電極。根據(jù)它們的電遷移率，一些顆粒會通過頂部小縫隙離開 DEMC。在操作中，電壓產(chǎn)生的電場持續(xù)變化，使得不同遷移率的顆粒離開 DEMC，并由納米粒子計數(shù)器（例如冷凝粒子計數(shù)器）連續(xù)測量計數(shù)（例如 Palas®UF-CPC）。實用的軟件提供多數(shù)據(jù)信息（如電壓，粒子數(shù)等）并取得粒度分布數(shù)據(jù)，如圖 3 所示。

　　圖 3：Palas®DNP3000 顆粒發(fā)生器產(chǎn)生的氣溶膠的粒徑分布?；诳蛻舴答?，優(yōu)化過的用戶界面和軟件可以進行直觀的操作、實時控制并顯示測量數(shù)據(jù)和參數(shù)。 此外，通過集成的數(shù)據(jù)記錄器、完善的導(dǎo)出功能和網(wǎng)絡(luò)連接，該軟件可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)管理功能。 測量數(shù)據(jù)有多種形式顯示和評估。 可用的系統(tǒng)：下面的文檔介紹了 DEMC 和 Palas® 提供的計數(shù)器的各種組合。其他制造商提供的大多數(shù) DMA，CPC 和氣溶膠靜電計都可以用作 U-SMPS 系統(tǒng)的組件。

優(yōu)點

○ 粒徑分布范圍為 8nm 至 1.2μm

○ 連續(xù)快速掃描測量原理

○ 高分辨率，最多 128 個尺寸通道 / 十進制

○ 適用于 108 顆粒 / cm3 的濃度

○ 跟其他制造商的 DMA 和納米顆粒計數(shù)器通用

○ 圖形顯示測量結(jié)果

○ 7 英寸觸摸屏和 GUI 直觀操作

○ 內(nèi)置數(shù)據(jù)記錄儀

○ 支持多種接口和遠程訪問

○ 低維護

○ 功能可靠

○ 減少您的運營費用

應(yīng)用領(lǐng)域

○ 過濾測試

○ 氣溶膠研究

○ 環(huán)境與氣候研究

○ 吸入實驗

○ 室內(nèi)和工作場所測量