【图文】光散射法在粒径分析中的应用_百度文库
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光散射法在粒径分析中的应用
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光散射法工作原理 - 测量空气中可吸入颗粒物
&近年来，利用光与微小颗粒作用时发生散射现象研制出各种能定量测定量烟尘和可吸入颗粒的分析仪器。如图1所示为用于Dustmate可吸入烟尘分析仪中的光散射检测器[8]。它采用由激光二极管发出的激光光源，经聚焦的光束沿x方向穿过一个三维检测腔。在该三维检测腔交汇处，被测试样由z方向导入，并与激光光束发生作用，使部分光产生散射。未散射的光沿原方向投射在黑体上被吸收，而散射光的方向被改变，其中一部分经由y方向射到一个光度计，由光度计测量其光通量，其余散射光被黑体吸收。途经三维检测腔交汇处的试样由真空泵抽出。&&用光散射法检测可吸入烟尘的是一个很复杂的过程。有二个因素制约着它的测量精度。一是采样过程。空气中尘埃颗粒大小可从100微米，研究表明，经采样器和气路实际能进入检测腔的尘埃是一个与颗粒形状，大小，进气口处空气流速与采样气流流速的比率，气样涡流和进气口导向有关的复杂函数。表1显示了颗粒大小及其能到达检测腔的关系。&颗粒大小(μm)到达比率中途损失0.1100%0%1100%0%593%7%1075%25%2025%75%256%94%351%99%500%100%&&&&&&&&表1：气路中有一个900弯角时，颗粒&&&大小及其能到达检测腔的关系。&从上表中可知，大于微米的颗粒几乎是不可能到达检测处，除非使用特殊的可控制和选择颗粒大小的进气口。第二个因素是被颗粒散射的光密度与颗粒的形状，大小和折射率有关。直径在微米之间的颗粒可获得比其他颗粒大得多的散射效果&，如图所示。因此，目前使用光散射原理的检测器，比较适用于对微米之间的可吸入颗粒的测量。图2：散射光光密度与颗粒大小的关系
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　　如何选择PM10或PM2.5光散射法及K值确定？
　　PM10及PM2.5是空气质量检测的重要指标，只有选择合适的光散射法颗粒物分析仪及正确的确定仪器K值，才能保证检测数据的可靠性。
　　PM10或PM2.5光散射法颗粒物分析仪的必备条件
　　1、具有内部采样泵
　　2、连接PM10切割器(10微米粒径筛选器)(国标要求)
　　连接PM2.5切割器(2.5微米粒径筛选器)(扩展功能，用于PM2.5颗粒物分析)
　　3、仪器需具有零点校准装置，测量前需通过零点校准装置调整，使得仪器基底值B读数为零。
　　确定K值
　　光散射法的质量浓度转换系数K是直接关系到能否准确的检测可吸入颗粒物质量浓度的关键。与颗粒物的种类有关，设定方法如下：
　　K新=(C/R-B)&K原
　　式中：
　　K新&为要选用的常数
　　K原&为仪器原来的常数
　　C&为实际浓度
　　R&为仪器读数
　　B&为基底值(需确定)
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可吸入颗粒物，大气中直径小于10&m&可通过呼吸道进入人体的颗粒物，对人体健康有危害作用。HonartHNT/AQ-10可吸入颗粒物检测仪就是检测这种颗粒的仪器。 分类重量法　　通过过滤然后称重，通过测量的流速流量计算出体积，重量/体积=单位浓度。HNT8242型豪纳特粉尘测定仪就是用的中方法，只能作为粗略测量。[1]压电天平法　　所有大于10&m空气动力直径的颗粒均被仪器入口处的冲击采样器阻留，只允许小于10&m的尘粒通过，豪纳特压电天平式粉尘计。&射线吸收法　　实现了采样与称重在一个仪器内同步进行，并能测定总粉尘与呼吸性粉尘，而不受粉尘性质、颜色和形态的干扰，具有防爆、简便、直读等优点，在国内具有领先水平。本项目拥有自主知识产权，呼吸性粉尘分离器的设计、&射线源的选择和活度的确定、&射线计数器及其配套电路的设计与标定、采样泵的设计等关键技术具有国内领先水平。HONART&HNT/CCF7000型豪纳特直读式粉尘浓度测量仪豪纳特防爆型&射线测尘仪就是利用这种方法测量粉尘浓度的。 激光散射法　　激光散射光谱测定精子运动以分析其特征的一种方法，HONART&HNT5L2C型便携式数字粉尘仪用的是这种方法。意义　　有关可吸入颗粒物&(PM10)的人体健康效应研究的重要意义&介绍了可吸入颗粒物的化学成分、空气动力学行为、在人体呼吸道中的转归等方面的特性&依据国内外流行病学调查、动物毒理学试验和人体临床观察三个方面的研究结果综述了可吸入颗粒物对人体健康的严重危害&并提出了今后开展此类研究的建议。[2] &
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