德國Palas SMPS掃描電遷移率粒徑譜儀

SMPS掃描電遷移率粒徑譜儀（U-SMPS）有兩個版本。長分類柱（2050/2100型）能夠可靠地確定8至1,200 nm的粒徑分布。 Palas®U-SMPS系統(tǒng)包括一個分類器[在ISO 15900中定義為差分電遷移率分類器（DMA），也稱為差分遷移率分析器（DEMC）]，根據(jù)氣溶膠顆粒的電遷移率選擇并傳遞給出口。

然后通過冷凝顆粒計數(shù)器（例如Palas®UF-CPC）對這些顆粒進行計數(shù)。三種可用的UF-CPC模型可實現(xiàn)各種濃度范圍內(nèi)的優(yōu)異單顆粒計數(shù)。 Wiedensohler教授（德國IfT萊比錫）開發(fā)了Palas®的算法，用于對測量數(shù)據(jù)進行反演以產(chǎn)生U-SMPS粒度分布。

U-SMPS使用觸摸屏上的圖形用戶界面進行操作。單個粒子分布掃描可以在短短30秒內(nèi)執(zhí)行，或者，每十個通道多達執(zhí)行64個尺寸通道，在此期間，DEMC分類器中的電壓連續(xù)變化，從而導(dǎo)致每個尺寸通道的計數(shù)統(tǒng)計更高。集成的數(shù)據(jù)記錄器允許在設(shè)備上以線性和對數(shù)顯示測量值。隨附的評估軟件提供各種數(shù)據(jù)評估（廣泛的統(tǒng)計和平均）以及導(dǎo)出功能。

U-SMPS通常作為獨立設(shè)備運行，但也可以使用各種接口（USB，LAN，WLAN，RS-232/485）連接到計算機或網(wǎng)絡(luò)。 Palas®U-SMPS支持其他制造商的各類DMA、CPC和氣溶膠靜電計。

U-SMPS的準(zhǔn)確尺寸測定和可靠性能十分重要，對于校準(zhǔn)來說尤其如此。所有組件都通過嚴(yán)格的質(zhì)量保證測試，并在內(nèi)部組裝。

圖2展示U-SMPS的工作原理：

氣溶膠在進入分類器（DEMC列）之前經(jīng)過調(diào)節(jié)。可選的干燥器（例如硅膠，Nafion）可以去除顆粒中的水分。使用雙極中和劑（例如Kr 85）來確保測定的氣溶膠電荷分布。為了去除大于分類機尺寸范圍的顆粒，需要在DEMC的入口處使用撞擊器。

圖2：通用掃描遷移率粒度儀（U-SMPS）的工作原理

然后，氣溶膠通過入口導(dǎo)入DEMC色譜柱。沿著外部電極的氣溶膠流在此與護套氣流仔細(xì)合并。重要的是，在此處應(yīng)避免任何湍流，以確保層流。電極的表面在光滑度和公差方面必須具有較高的質(zhì)量。

鞘空氣是干燥的、無顆粒的載氣（通常是空氣），其體積大于連續(xù)在閉環(huán)中循環(huán)的氣溶膠的體積。鞘空氣與樣品空氣的體積比定義傳遞函數(shù)，從而定義尺寸分類器的分辨率。

通過施加電壓在內(nèi)和外電極之間產(chǎn)生徑向?qū)ΨQ的電場。內(nèi)電極在末端具有小縫隙，帶正電。通過平衡每個粒子上的電場力及其在電場中的空氣動力學(xué)阻力，帶負(fù)電的粒子被轉(zhuǎn)移到正電極。根據(jù)它們的電遷移率，一些顆粒會穿過狹縫并離開DEMC。

在工作中，電壓和電場連續(xù)變化。結(jié)果，遷移率變化的粒子離開DEMC，并由納米粒子計數(shù)器（例如縮合粒子計數(shù)器）（例如Palas®UF-CPC）連續(xù)進行測量。

在實際條件下，經(jīng)過測試的軟件為組合數(shù)據(jù)（電壓、粒子數(shù)等）并獲得粒度分布提供特殊的處理功能，如圖3所示。

圖3：Palas®DNP 3000顆粒發(fā)生器產(chǎn)生的氣溶膠的粒徑分布

用戶界面和軟件

基于持續(xù)的客戶反饋，我們已設(shè)計良好的用戶界面和軟件，以實現(xiàn)直觀的操作、實時控制，并可以顯示測量數(shù)據(jù)和參數(shù)。

此外，軟件還通過集成的數(shù)據(jù)記錄器、完善的導(dǎo)出功能和網(wǎng)絡(luò)支持為數(shù)據(jù)管理提供支持?？梢允褂迷S多可用的顯示選項和測量數(shù)據(jù)評估功能。