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蘇州同人環境科技有限公司
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閱讀：62發布時間：2023-1-26
為了研究激光塵埃粒子計數器標準粒子信號幅度分布，對激光塵埃粒子計數器計數信號幅度分布與傳感器光敏區光強分布、采樣氣流中的粒子數密度、氣體層流速度分布之間的關系進行了理論分析．采用自設計的帶保護氣套的光電傳感器測定粒子計數信號幅度分布，給出的分布模型與理論分析相吻合．結果表明，塵埃粒子計數器標準粒子信號幅度分布滿足對數正態分布，描述其分布的參數 犲只與光敏區光強的均勻性有關．這為塵埃粒子計數器的設計提供了理論依據．激光塵埃粒子計數器是以 Ｍｉｅ散射理論為基礎的測量顆粒數目及其大小的儀器．主要用于微電子、光電子、生物醫學工程、航天技術、材料科學等領域的潔凈環境及超潔凈微環境中亞微米級顆粒數分布的檢測和實時監控［１］，保證生產作業環境潔凈度對提高微電子產品質量、集成芯片成品率，對現代生物制品、新材料研制過程中的微污染控制具有重要意義．
國內有關激光塵埃粒子計數器的研究大多集中在測量系統［２］、光學傳感系統設計［３］、信號分析模型［４５］及粒子形貌［６］等方面，近期有報道以“質量子集"［７］概念為基礎，研究懸浮顆粒測量理論模型中的分形特性．而對塵埃粒子計數器的信號幅度計數統計分布進行系統性研究的比較少，實際上塵埃粒子信號幅度計數分布特征是傳感器的計數效率、信號分辨率等基本性能的直接反映．
本文分析了光敏區光強分布、顆粒數空間分布對信號幅度概率分布的影響，研究了不同粒徑標準粒子的信號幅度概率分布的相似性，并且應用帶保護氣套的特殊采樣氣路，測定了光電傳感器的單徑標準粒子信號幅度概率分布，驗證其信號幅度概率分布滿足對數正態分布．研究結果對改進國產激光塵埃粒子計數光電傳感器的設計，提高光電傳感器的性能有重要指導意義．
對于同一個傳感器，不同的標準粒子的信號分布都是相似的，可以用一個統一的函數形式來描述．傳感器性能決定于其光路和采樣氣路設計．光敏區光強決定傳感器信號分布的離散度，光強分布越均勻，粒子的信號幅度分布越窄，對應傳感器的粒子信號分辨率越高，若采樣氣流擴散，一部分粒子會進入弱光區，其信號被噪聲湮沒，導致傳感器計數效率降低．
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