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光源是激光塵埃粒子計數器的關鍵部件

發布時間:2020-10-21   點擊次數:39次
   激光塵埃粒子計數器的係統的光源及測量腔

  光源是激光塵埃粒子計數器的關鍵部件,對儀器的性能影響很大。光源要求穩定性高、壽命長、不受幹擾。激光塵埃粒子計數器的光源有普通光源和激光光源兩種。

  普通光源為碘鎢燈,體積大、發熱量高、壽命短,開機後需要預熱。激光光源為激光器,體積小、穩定性高、壽命長,常與檢測腔及光檢測器做成一體,組成傳感器。

  常見的激光光源有HeNe激光器、激光二極管。采用普通光源的激光塵埃粒子計數器對0.3μm以下的微粒信號響應很低,其信號幅度與計數器本身的噪聲幅度相差無幾,信號很難從噪聲中檢測出來。

  此類儀器雖然標有0.3μm這一通道,但隻適於測定大於0.3μm特別是0.5μm以上的微粒。由於激光的單色性好,光能量集中穩定,所以采用激光光源的激光塵埃粒子計數器其傳感器有較高的信噪比,此類儀器有些能檢測到0.1μm的微粒。

  測量腔

  測量腔是進行微粒觀測的空間,被采集的空氣要從測量腔內穿過。儀器的光學係統使光源經透鏡、狹縫照射到測量腔中,形成一個體積約幾個立方毫米的光敏感區。

  當空氣中的塵埃通過光敏感區時,會散射出一部分光能量,被與入射光成一角度(90度或70度)的集光透鏡收集,再投射到光檢測器上。

  光檢測器

  光檢測器是將散射光能量轉換為電信號的光電轉換器件。激光塵埃粒子計數器中的光檢測器是光電倍增管和光電二極管。

  光電倍增管把光電子放大幾萬倍後轉換成幾個毫伏到幾十毫伏的電信號,具有光譜線性好、響應時間快、暗電流小的優點,缺點是體積大。

  光電倍增管工作時需加上幾百伏特的負高壓,儀器中有相應的高壓產生電路,在對儀器進行調試或校準時應注意安全。光電二極管是一種受到光照後能產生電子的半導體元件,具有體積小、外圍電路簡單的特點,常與檢測腔做成一體。

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