一种在线分级纳米级粒子粒径的装置

摘要

一种在线分级纳米级粒子粒径的装置，包括有高压电源装置、中和放射源、采样装置、进气装置、电迁移装置、采集头、过滤装置。进气装置的设计能获得较稳定气流，减少了粒子扩散运动的影响，内置过滤模块大幅度减小了仪器体积和复杂程度，本发明采用粒子的电迁移原理，即带电荷量相同的不同粒径的粒子在电场中迁移率不同，可以对采样气体进行实时的粒径分级，结合凝结核粒子技术测量出不同粒径的粒子数浓度。本发明装置结构紧凑小巧，适用性强，可为各种纳米级粒子存在及应用的领域提供可靠的粒径和数浓度信息。

主权项

一种在线分级纳米级粒子粒径的装置，其特征在于包括：样气气流通道、鞘气气流通道、进气装置、电迁移装置、采集装置、过滤装置、可控高压电源和计算机；所述进气装置包括样气进气装置和鞘气进气装置，样气进气装置和鞘气进气装置用螺栓联接；所述样气气流通道包括第一气泵、第一流量计、采样器和放射源；所述鞘气气流通道包括第二气泵和第二流量计；采样气体作为样气气流进入样气气流通道的第一气泵、第一流量计进入采样器，在采样器中进行粒径切割粗分级，得到小于切割粒径的样气气流，粗分级后的样气气流进入放射源，通过放射源衰变放出射线使空气电离并最终完成样气气流的重新荷电，然后进入样气进气装置得到平滑和均匀分布的样气气流；同时鞘气气流经过第二气泵和第二流量计进入鞘气进气装置，得到平滑和均匀分布的鞘气气流；样气气流随着匀速稳定的鞘气气流向下混合流动，以最大限度的减少样气气流扩散运动的影响；计算机控制可控高压电源给内部导电元件加负电压，使电迁移装置内电极带负电压，电迁移装置外电极接地形成电场，样气气流中的带电粒子在电场中发生偏转，只有一定粒径的粒子在给定电场中偏转后正好被采集装置采集，采集到的粒子进入凝结核计数器(CPC)或法拉第杯静电计(FCE)测量粒子数浓度；计算机控制可控高压电源改变电压值，则不同粒径的粒子就会相继被采集，实现控制电压自动连续改变，自动化实现在线实时分级，从而后续实现在线分析纳米级粒子的粒度分布；样气和鞘气混合后剩余气流流入过滤装置，过滤后进入第二气泵，再进入鞘气进气装置，实现鞘气气路的循环。