PM2.5/PM10 顆粒物自動監(jiān)測儀

顆粒物（PM2.5/PM10）檢測原理——β射線吸收法

顆粒物的檢測原理是β射線吸收法，儀器是根據(jù)β射線吸收原理設(shè)計的，β射線是一種高速電子流，當(dāng)高能量的粒子由14C發(fā)射出來，在碰到塵粒子時，能量減退或被粒子吸收。β射線強(qiáng)度一定時，被吸收量大小只與吸收物質(zhì)的質(zhì)量有關(guān)，與吸收物質(zhì)的物化特性無關(guān)。物質(zhì)放置在發(fā)射源14C和監(jiān)測β射線的裝置中間，β射線被吸收，能量衰減。這樣導(dǎo)致監(jiān)測到的β粒子的數(shù)量減少。

通過吸收物質(zhì)（如紙帶上的塵），β射線粒子的衰減量接近指數(shù)。公式1基本恰當(dāng)?shù)乇憩F(xiàn)了兩者之間的聯(lián)系。

??? ?? ??? 公式（1）

公式（1）中，I是測定（每一單位時間的計數(shù)）β射線的衰減強(qiáng)度（帶塵樣的紙帶），I0測定未經(jīng)衰減的β射線的強(qiáng)度（清潔紙帶），μm稱為質(zhì)量吸收系數(shù)或質(zhì)量衰減系數(shù)（cm2/g），x是吸收物質(zhì)的質(zhì)量密度（g/cm2）。

公式（1）可轉(zhuǎn)變成計算x--吸收物質(zhì)質(zhì)量密度的公式，見公式2：

?? ? ?? ??? 公式（2）

在實(shí)際操作中，吸收截面是在校準(zhǔn)過程中的實(shí)驗測定。一旦I和I0被測定，計算物質(zhì)密度x就很簡單。

在實(shí)際操作中，在特定時間（△t）內(nèi)，環(huán)境空氣以恒定流率采入。這些采入的空氣通過紙帶的表面區(qū)域A。一旦算出吸收物質(zhì)密度x，即可通過公式（3）算出環(huán)境中粒子物質(zhì)的濃度值。

????????? 公式（3）

在公式（3）中，Mc是環(huán)境粒子濃度，A是通過紙帶的塵樣的截面積。Q是收集在紙帶上粒子物質(zhì)的流量，△t是采樣時間。將這些等式換算成最后的公式，表明大氣粒子濃度和測定的數(shù)量之間的關(guān)系見公式（4）：

????????? 公式（4）

檢測原理動圖