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尘埃粒子计数器基于光散射技术实现空气中微粒的精准检测，其核心原理是通过微粒对光的散射效应，结合光电转换与信号处理，完成对粒子数量及粒径的量化分析。以下是其工作原理的详细解析：
1.光散射现象：微粒与光的相互作用
当光线照射到空气中的微粒（如尘埃、烟雾等）时，部分光会偏离原传播方向，向四周散射，形成散射光。散射光的强度与微粒的表面积（即粒径的平方）成正比：粒径越大，散射光越强。例如，0.5μm粒子的散射光强度是0.3μm粒子的2.78倍（表面积比为(0.5/0.3)²≈2.78）。这一规律是光散射式粒子计数器的理论基础。
2.核心组件：光路与信号转换系统
光源：通常采用激光（波长635nm）或普通碘钨灯。激光光源因单色性好、方向性强，可检测0.1μm以上微粒；普通光源适用于0.3μm以上微粒。
测量腔：空气以恒定流量（如28.3L/min）通过，微粒在此被光源照射并散射光。
光检测器：光电倍增管或光电二极管将散射光转换为电脉冲信号。例如，0.3μm粒子可能产生69mV的电脉冲，0.5μm粒子则产生531mV。
信号处理单元：对电脉冲进行放大、甄别，统计脉冲数量（对应粒子个数）和幅度（对应粒子大小）。
3.工作流程：从光脉冲到数据输出
采样：真空泵抽取空气，通过等动能取样头确保粒子分布均匀。
光散射：微粒在测量腔内散射激光，形成光脉冲信号。
光电转换：光检测器将光脉冲转换为电脉冲。
信号处理：电子线路放大、甄别电脉冲，区分不同粒径的粒子（如0.3μm、0.5μm、1.0μm等）。
数据显示：计数系统统计各粒径通道的脉冲数量，计算单位体积空气中的粒子浓度，并显示结果。
4.技术优势与应用场景
高灵敏度：可检测0.1μm级微粒，满足洁净室（如ISOClass5级）的监测需求。
实时性：采样与数据分析同步完成，适用于动态环境监测。
多场景应用：
医药行业：监测GMP车间，防止微生物载体（≥0.5μm粒子）污染药品。
电子制造：检测半导体车间纳米级粉尘，保障元件良率。
环境监测：评估室内空气质量（如PM2.5、PM10浓度）。
5.关键参数与性能指标
粒径分辨率：通常分6档（0.3μm、0.5μm、1.0μm、3.0μm、5.0μm、10.0μm），分辨率越高，对微小粒子的区分能力越强。
流量稳定性：采样流量偏差需≤±5%，否则会影响浓度计算的准确性。
计数效率：理想情况下应接近100%，但实际受光学系统、电气噪声等因素影响，通常需定期校准。
6.校准与维护要点
光学校准：使用标准粒子（如聚苯乙烯乳胶球）验证波长和光强均匀性。
流量校准：通过流量计检查采样流量，确保恒定。
环境控制：避免高浓度或腐蚀性气体，防止污染光路和气路器件。
定期自净：仪器启动前需自净20分钟，清除残留粒子，减少背景噪声。
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