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光源是激光尘埃粒子计数器的关键部件

发布时间:2020-10-21   点击次数:18次
   激光尘埃粒子计数器的系统的光源及测量腔

  光源是激光尘埃粒子计数器的关键部件,对仪器的性能影响很大。光源要求稳定性高、寿命长、不受干扰。激光尘埃粒子计数器的光源有普通光源和激光光源两种。

  普通光源为碘钨灯,体积大、发热量高、寿命短,开机后需要预热。激光光源为激光器,体积小、稳定性高、寿命长,常与检测腔及光检测器做成一体,组成传感器。

  常见的激光光源有HeNe激光器、激光二极管。采用普通光源的激光尘埃粒子计数器对0.3μm以下的微粒信号响应很低,其信号幅度与计数器本身的噪声幅度相差无几,信号很难从噪声中检测出来。

  此类仪器虽然标有0.3μm这一通道,但只适于测定大于0.3μm特别是0.5μm以上的微粒。由于激光的单色性好,光能量集中稳定,所以采用激光光源的激光尘埃粒子计数器其传感器有较高的信噪比,此类仪器有些能检测到0.1μm的微粒。

  测量腔

  测量腔是进行微粒观测的空间,被采集的空气要从测量腔内穿过。仪器的光学系统使光源经透镜、狭缝照射到测量腔中,形成一个体积约几个立方毫米的光敏感区。

  当空气中的尘埃通过光敏感区时,会散射出一部分光能量,被与入射光成一角度(90度或70度)的集光透镜收集,再投射到光检测器上。

  光检测器

  光检测器是将散射光能量转换为电信号的光电转换器件。激光尘埃粒子计数器中的光检测器是光电倍增管和光电二极管。

  光电倍增管把光电子放大几万倍后转换成几个毫伏到几十毫伏的电信号,具有光谱线性好、响应时间快、暗电流小的优点,缺点是体积大。

  光电倍增管工作时需加上几百伏特的负高压,仪器中有相应的高压产生电路,在对仪器进行调试或校准时应注意安全。光电二极管是一种受到光照后能产生电子的半导体元件,具有体积小、外围电路简单的特点,常与检测腔做成一体。

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