纳米粒子粒径分布测试系统
摘要：本文介绍了纳米粒子气溶胶分析系统的基本原理、测量方法和系统组成，总结了所进行的实验研究。该系统对粒径测量的量值可溯源到标准粒子，可进行单分散、多分散样品的测量以及电子分级筛选，并展望了良好的应用前景。
关键词：气溶胶；电迁移率；纳米/亚微米；校准
一、 前言
纳米/亚微米颗粒的粒径大小和分布是决定其材料特性的关键因素之一，因此开展对纳米/亚微米颗粒粒径及粒径分布的研究显得十分必要和重要。纳米粒子气溶胶分析系统是针对分散在指定气氛中的纳米/亚微米颗粒物进行粒径和浓度计量的先进手段，是与电镜法（EM）纳米粉末表征、光子相关谱法（PCS）溶胶纳米粒度分析相并列的纳米测量学的重要分支。各类原理的电子显微镜是表征纳米粉末的有效工具，但其取样量有限，不适宜作统计分析；光子相关谱法能对分散在溶胶中的纳米粒子进行测量统计，但对多分散体系的粒径分布测量有不足之处。纳米粒子气溶胶分析系统的建立，与以上两种测量方法形成了良好的互补。利用喷雾方法将纳米/亚微米颗粒分散形成气溶胶，再用微分电迁移率分析器DMA（DifferentialMobilityAnalyzer）来测量其粒径分布的技术是研究气溶胶态颗粒的关键技术。它具有众多优特点，如样品制备简单，可测多分散体系，分析样品具有统计意义，准确度高，测量速度快等。美国标准技术研究院（NIST）和日本JSR公司出具100纳米标准粒子的证书上，都有使用DMA方法的说明。国外学者成功地运用DMA技术来测量α-Fe2O3、SiO2、α-FeOH、炭黑粒子等精细粉末。
二、 粒子气溶胶分析系统的组成
纳米粒子气溶胶分析系统由气溶胶发生系统和扫描电迁移分析系统(SNPS)组成，框图如下：
系统的主要组成包括气溶胶发生器、软X线电中和器、电分级器、DMA、凝聚核粒子计数器（HCT4312)。
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