氣溶膠顆粒計數(shù)器是專業(yè)的叫法，國內(nèi)一般就是指激光塵埃粒子計數(shù)器可在無塵室空氣和其他受控環(huán)境中快速計數(shù)和確定污染物顆粒的大小。用戶傾向于將本設(shè)備看作只是一種設(shè)備，當(dāng)按下相應(yīng)的按鈕時，絕對的結(jié)果就會浮出水面。但是，重要的是要了解儀器中的技術(shù)，以便了解所生成數(shù)據(jù)的相關(guān)性并將粒子計數(shù)器的操作置于上下文中。當(dāng)測量很少量的任何東西時，重要的是要了解操作技術(shù)，其好處和局限性。沒有測量是絕對的，所有都與所采用的測量技術(shù)有關(guān)。例如，如果用另一種技術(shù)（例如掃描電鏡）測量顆粒，那么我們不會驚訝地得出略有不同的結(jié)果，在某些尺寸下，我們甚至可能會得出令人驚訝的不同結(jié)果，因為該特定技術(shù)所產(chǎn)生的響應(yīng)不同于由粒子計數(shù)器產(chǎn)生的。

顆粒類型

顆粒的尺寸，形狀和成分范圍非常廣，例如，我們可以測量的潔凈室中的顆粒，皮膚薄片，硅或金屬或真菌孢子的小塊。來源可能非常廣泛。

粒徑

顆粒的尺寸以微米（即微米或微米）為單位，即米的百萬分之一（或毫米的千分之一）。現(xiàn)在，在半導(dǎo)體工業(yè)設(shè)施中，我們以10到9米（或毫米的百萬分之一）為單位測量納米。但是，大多數(shù)閱讀本文的人可能對與制藥，醫(yī)療保健和醫(yī)療器械行業(yè)相關(guān)的0.5和5µm顆粒更感興趣。從尺寸上看，可見顆粒大約為50µm（例如，人的頭發(fā)大約為50 –150µm），細菌等不可見顆粒大約在1至15µm之間，而植物孢子和花粉介于兩者之間。在10至100μm左右可見和不可見。大多數(shù)現(xiàn)實生活中的粒子在結(jié)構(gòu)上是不均勻的，因此這就提出了如何限定尺寸的問題？向業(yè)內(nèi)人士問：“您如何調(diào)整顆粒大??？” 有些人會說它是基于長度，其他的是基于體積，還有一些是等效的孔尺寸，粒子可以通過該孔。會有許多不同的答案，可以公平地說，只要它們是合格的，它們都不是錯誤的。粒子通過將污染物粒子產(chǎn)生的信號響應(yīng)與等效尺寸的乳膠球相匹配來對粒子進行尺寸計數(shù)。用戶經(jīng)常查看儀器報告的尺寸/數(shù)量分布，并將此數(shù)據(jù)視為絕對數(shù)據(jù)，而沒有意識到有許多變量在起作用，例如物理性質(zhì)，折射率，方向等，這些變量將在所示尺寸中起作用（因此計算粒子的尺寸通道）。

使用乳膠球校準參考標準

通過采樣霧化到HEPA / ULPA級過濾空氣流中的已知尺寸的單分散（即單一尺寸）聚苯乙烯乳膠球（PSL），對氣溶膠顆粒計數(shù)器進行尺寸校準。針對所使用的每種測試粒度調(diào)整儀器，并在儀器內(nèi)生成校準曲線。因此，儀器將來自現(xiàn)實生活粒子的尺寸響應(yīng)視為等效于完美球形乳膠球，并在一個特定的尺寸范圍（或通道）中進行計數(shù)。因此，任何不正確的尺寸設(shè)置不僅會影響規(guī)定的尺寸，還會影響分配顆粒的尺寸通道，從而影響數(shù)量分布。

粒子計數(shù)器如何工作

無論制造商如何，所有常用的潔凈室檢測顆粒計數(shù)器都以光散射原理工作。本質(zhì)上，這意味著它們利用非常明亮的光源來照射粒子。如今，這種光源是激光二極管。以前使用氣體激光器和“白光”鹵素?zé)襞荨?/font>這個非常明亮的光源通過光學(xué)模塊發(fā)光。在光學(xué)模塊內(nèi)是鏡子和一個或多個光電探測器。小型真空泵將采樣空氣吸入激光束。當(dāng)空氣中夾帶的顆粒穿過激光束時，激光與顆粒相互作用并被散射。術(shù)語“散射”是指光發(fā)生方向變化。這種變化發(fā)生在各個方向：向前，向后和側(cè)向。圖中的紅線顯示了這一點（見圖1）。

圖1：空氣中夾帶的顆粒穿過激光束時，激光與顆粒相互作用并被散射

圖中的蛤shapes形狀是鏡子。它們是鍍銀的，因此反射面在里面。隨著光的散射，這些反射鏡將其拾取，這些反射鏡將散射的光聚焦到一個或多個光電探測器上。光電探測器將來自每個粒子的光能爆發(fā)轉(zhuǎn)換為電能脈沖。通過測量信號的高度并將其參考校準曲線，我們可以確定粒子的大小，并通過計數(shù)脈沖數(shù)可以確定數(shù)量。因此從這一點到將粒子數(shù)分配到尺寸通道中相對簡單。

光“散射”是一個通用術(shù)語，由各種不同的物理現(xiàn)象組成。散射由以下部分組成：

1.反射光 –當(dāng)光撞擊粒子并發(fā)生角度偏轉(zhuǎn)時。

2.折射光 –當(dāng)光穿過粒子并且其傳播方向改變時

3.衍射光 –光線靠近粒子并圍繞粒子彎曲。

當(dāng)一定百分比的光能被顆粒保留時，也可能存在一定程度的吸收，并且在某些情況下，某些類型的顆?？赡軙a(chǎn)生諸如磷光的影響。因此，整個術(shù)語“散射”由與光有關(guān)的不同物理屬性以及光與粒子的相互作用組成。因此，光與顆粒的相互作用基本上取決于顆粒的組成，其折射率以及該顆粒與背景介質(zhì)之間的差異（即，在無塵室顆粒計數(shù)器的情況下為空氣）。在操作中，儀器將其從顆粒信號獲得的響應(yīng)與由乳膠球產(chǎn)生的校準曲線進行比較。儀器實際上正在做的是比較該粒子與激光相互作用的響應(yīng)，然后將其與某種形態(tài)不明的不規(guī)則粒子而不是空氣中的乳膠球聯(lián)系起來。因此，儀器本身并不在對顆粒計數(shù)和分類，它是對閃光進行計數(shù)和分類，并將其與空氣中乳膠的類似響應(yīng)聯(lián)系起來。因此，用戶應(yīng)注意，與乳膠標準品相比，具有不同散射響應(yīng)的顆粒的尺寸會更大或更小。

例如，硅粒子由于其高反射率（相對于乳膠標準）而將散射大量光，因此該材料的粒子尺寸會很大。吸收光或不會散射太多光的粒子（可能是從熱源產(chǎn)生的粒子）相對于乳膠標準尺寸較小。因此，我們不在這里查看絕對值。這些尺寸差異（與乳膠標準品不同）可能會將顆粒分配到更大或更小的通道中。粒子穿過激光束時的方向也會影響其大小。在一個例子中，如果我們對穿過光學(xué)模塊的棒狀顆粒進行采樣，以使整個長度都暴露在激光束中，則光將撞擊表面積并散射相對大量的光。如果它穿過激光束末端，它將從橫截面散射，因此大小將變成小顆粒。

結(jié)論

粒子計數(shù)器做得很好是讓用戶可以獲取即時樣本，并獲得有關(guān)房間內(nèi)或關(guān)鍵過程中粒子負載情況的很好的實時指示。替代方法，例如使用過濾器，泵和顯微鏡，既費時，主觀又費力。在無塵室生產(chǎn)環(huán)境的開發(fā)，運行和改進中，這種類型的儀器一直是并且至關(guān)重要且有益的。它速度快，定義明確且無主觀性，現(xiàn)代儀器現(xiàn)在非常穩(wěn)定，健壯且易于使用。但是，操作的簡便性不應(yīng)使用戶對儀器的操作方式以及所生成數(shù)據(jù)的實際含義的理解蒙上陰影。