納米粒子粒徑分布測試系統(tǒng)

摘要：本文介紹了納米粒子氣溶膠分析系統(tǒng)的基本原理、測量方法和系統(tǒng)組成，總結(jié)了所進(jìn)行的實驗研究。該系統(tǒng)對粒徑測量的量值可溯源到標(biāo)準(zhǔn)粒子，可進(jìn)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(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：氣溶膠；電遷移率；納米/亞微米；校準(zhǔn)

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(guān)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(tǒng)是針對分散在指定氣氛中的納米/亞微米顆粒物進(jìn)行粒徑和濃度計量的先進(jìn)手段，是與電鏡法（EM）納米粉末表征、光子相關(guān)譜法（PCS）溶膠納米粒度分析相并列的納米測量學(xué)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(tǒng)計分析；光子相關(guān)譜法能對分散在溶膠中的納米粒子進(jìn)行測量統(tǒng)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(tǒng)的建立，與以上兩種測量方法形成了良好的互補(bǔ)。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(shù)是研究氣溶膠態(tài)顆粒的關(guān)鍵技術(shù)。它具有眾多優(yōu)特點，如樣品制備簡單，可測多分散體系，分析樣品具有統(tǒng)計意義，準(zhǔn)確度高，測量速度快等。美國標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院（NIST）和日本JSR公司出具100納米標(biāo)準(zhǔn)粒子的證書上，都有使用DMA方法的說明。國外學(xué)者成功地運(yùn)用DMA技術(shù)來測量α-Fe₂O₃、SiO₂、α-FeOH、炭黑粒子等精細(xì)粉末。

二、 粒子氣溶膠分析系統(tǒng)的組成

納米粒子氣溶膠分析系統(tǒng)由氣溶膠發(fā)生系統(tǒng)和掃描電遷移分析系統(tǒng)(SNPS)組成，框圖如下：
 
系統(tǒng)的主要組成包括氣溶膠發(fā)生器、軟X線電中和器、電分級器、DMA、凝聚核粒子計數(shù)器（HCT4312)。 

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