粒子计数器种类及原理的大致介绍
2022-09-21 09:21:19 来源：上海
粒子计数器种类及原理的大致介绍
粒子计数器通常分空气粒子计数器和激光粒子计数器。
空气粒子计数器：
在传感器的出口处有一个真空装置，把空气经过传感器抽走。而空气中的粒子则将激光散射。散射光又会被后面的聚光镜聚焦到光学探测器上，随后把光转换成电压信号，并且进行放大和滤波。此后，这个信号从模拟的转换成数字信号，并且由微处理器对它进行分类。微处理器会通过接口将计数器连接到控制数据收集系统上。
激光粒子计数器：
气体激光器发明于1960年，而半导体激光器发明于1962年。开始时这些激光器很贵，但是随着它们变成具有经济效益时，在粒子计数器中，就用气体激光取代了白光。而到了20世纪80年代末，在绝大多数场合下，更便宜的半导体激光器又取代了气体激光器。
用于粒子计数的激光器有两种：一种是气体激光器，如氦氖(HeNe)激光器和氩离子(arg-ion)激光器;另外就是半导体激光器。气体激光器能够生产强烈的单色光，有时甚至是偏振光。气体激光器产生准直高斯光束，而半导体激光器则产生出一个小的发散点光源，通常发散光有两个不同的轴，并且总是出现多种模式。由于发散光具有多轴性，半导体激光器通常都有一个椭圆形的输出，这带来了一定的挑战，也带来了一定的优势。不同轴的散射光意味着要么勉强接受这一椭圆形的输出，要么设计一套复杂而昂贵的光学镜来做补偿。另一方面，椭圆光束很适合用于某些应用，利用长轴，可以得到更好的覆盖范围。
总之，氦氖激光器的输出“直接可用，无需增加任何光学元件。要想产生类似于氦氖激光器的光束，从半导体激光器出来的光必须经过透镜聚焦，这会导致光能的损耗。但是，半导体激光器的成本低、体积小、工作电压低、功耗小，成为粒子计数器的*佳选择。
在要求高灵敏度的应用中，氦氖激光器可以用于开式腔模式，产生很大的功率。因为样本要通过光学空腔谐振器，当粒子浓度较高时，激光会中断(无法维持“Q因子)，所以此时这种类型的激光不适用。
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