納米粒子粒徑分布測試系統
摘要：本文介紹了納米粒子氣溶膠分析系統的基本原理、測量方法和系統組成，總結了所進行的實驗研究。該系統對粒徑測量的量值可溯源到標準粒子，可進行單分散、多分散樣品的測量以及電子分級篩選，并展望了良好的應用前景。
關鍵詞：氣溶膠；電遷移率；納米/亞微米；校準
一、 前言
納米/亞微米顆粒的粒徑大小和分布是決定其材料特性的關鍵因素之一，因此開展對納米/亞微米顆粒粒徑及粒徑分布的研究顯得十分必要和重要。納米粒子氣溶膠分析系統是針對分散在指定氣氛中的納米/亞微米顆粒物進行粒徑和濃度計量的先進手段，是與電鏡法（EM）納米粉末表征、光子相關譜法（PCS）溶膠納米粒度分析相并列的納米測量學的重要分支。各類原理的電子顯微鏡是表征納米粉末的有效工具，但其取樣量有限，不適宜作統計分析；光子相關譜法能對分散在溶膠中的納米粒子進行測量統計，但對多分散體系的粒徑分布測量有不足之處。納米粒子氣溶膠分析系統的建立，與以上兩種測量方法形成了良好的互補。利用噴霧方法將納米/亞微米顆粒分散形成氣溶膠，再用微分電遷移率分析器DMA（DifferentialMobilityAnalyzer）來測量其粒徑分布的技術是研究氣溶膠態顆粒的關鍵技術。它具有眾多優特點，如樣品制備簡單，可測多分散體系，分析樣品具有統計意義，準確度高，測量速度快等。美國標準技術研究院（NIST）和日本JSR公司出具100納米標準粒子的證書上，都有使用DMA方法的說明。國外學者成功地運用DMA技術來測量α-Fe2O3、SiO2、α-FeOH、炭黑粒子等精細粉末。
二、 粒子氣溶膠分析系統的組成
納米粒子氣溶膠分析系統由氣溶膠發生系統和掃描電遷移分析系統(SNPS)組成，框圖如下：
系統的主要組成包括氣溶膠發生器、軟X線電中和器、電分級器、DMA、凝聚核粒子計數器（HCT4312)。
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