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五种特殊检测方式尘埃粒子计数器位于其中

文章出处:永腾电子刊责任编辑:空空作者:空空人气: 发表时间:2022-09-03 16:46 字体大小:【

环境监测

氮氧化物是一种大气污染物,它的产生及化学行为与酸雨、雾霾、臭氧层的破坏和温室效应等重大环境问题密切相关。当氮氧化物浓度超过一定的域值时其危害非常显著,因此,必须对城市氮氧化物的排放量进行严格的监控。

大气中的氮氧化物主要以一氧化氮和二氧化氮的形式存在,主要来源于石化燃料高温燃烧和硝酸、化肥等生产排放的废气,以及汽车尾气。一氧化氮本身毒性不大,但在大气中易被氧化为对人体极为有害的二氧化氮。监测大气中氮氧化物排放量的有效工具是【氮氧化物检测仪】。该仪器基于一氧化氮与臭氧发生气相发光反应的原理,气样中的一氧化氮与臭氧在反应室中发生反应,产生的光子经反应室端面上的滤光片获得特征波长的光射到光电倍增管上,光信号转换成与气样中二氧化氮浓度成正比的电信号,再经放大和处理即可给出二氧化氮含量的测量结果。

监测空气质量还需测定悬浮粉尘或粒子的密度。空气中的微粒在光的照射下会发生光散射,光散射与微粒大小、光波波长、微粒折射率及微粒对光的吸收特性等因素有关。微粒散射光的强度随微粒的表面积增加而增大,只要测定散射光的强度就可推知微粒的大小。光散射式的【尘埃粒子计数器】就是基于这个原理来测量环境中单位体积内的尘埃粒子数和粒径的分布。实际上,每个微粒产生的散射光强度非常弱,需通过光电倍增管的放大,把微小的光信号转化为幅度较大的电信号,再经电子线路的进一步放大和甄别才能完成对大量微粒的计数与微粒大小的测定。

尘埃粒子计数器还广泛应用于药检所、血液中心、防疫站、疾控中心、质量监督所等机构,以及电子行业、制药车间、半导体、光学或精密机械加工、塑胶、喷漆、医院、环保、检验所等生产企业和科研部门。

尘埃粒子计数器图示

监测水的质量就要用到【浊度计】了。浊度,即水的浑浊程度,由水中含有的微量不溶性悬浮物质、胶体物质所致。浊度计发出的平行光穿过水样品,如果水中无任何悬浮颗粒存在,光束在直线传播时不会改变方向;若水中含有悬浮颗粒,光束在遇到颗粒时就会改变方向形成散射光,颗粒愈多(浊度愈高)光的散射就愈严重。浊度计中的光电倍增管将光信号转化为电信号,然后通过测定透射、散射和入射光的光强度,或以透射光强与散射光强的比值来表示水样的浊度。浊度计一般用于自来水厂的出水口、自来水管网末端等关键位置的检测。

水质浊度计

工业生产中常见要对某些物体,例如纸张、塑料、钢材等进行厚度检测,这可通过非接触式的【射线测厚仪】来实现。闪烁体与光电倍增管置于探头之内,射线打到闪烁体上会产生脉冲光,称为闪烁效应。光电倍增管可以将闪烁体中产生的光信号转换成电信号,经数据处理后给出所测物体的厚度值。

被检测物的属性不同,所用测厚仪的放射源类型也不同。β射线源适用于橡胶、塑料、纸张等低密度物质检测,γ射线源适用于钢板等高密度物质检测,电镀镀膜的厚度可用X射线荧光光度计检测及控制。

X射线测厚仪

现代光电设备的核心部件——半导体芯片的缺陷检查、掩膜错位等在制作工艺中有极为重要的意义。检查半导体芯片缺陷的装置就是【芯片测试仪】,这类仪器由光电倍增管收集激光照射芯片后所产生的散乱光,以发现芯片的尘埃、污染、缺陷等。

半导体芯片检测

日常生活中彩色图片印刷所需的【电子分色机】中也缺不了光电倍增管。彩色图片印刷前需要用分色机进行颜色的分色扫描,分解成三原色(红、绿、蓝)和黑色。分色机可进行光点分色扫描,由机中的光电倍增管将扫描的光信号转换成电信号输入计算机,对色彩信息进行色彩校正,层次校正等处理后,再进行电光转换得到光信号,将原稿的图象信息记录到感光软片上制成分色片,然后才能开始印刷的下一个步骤。

印刷电子分色仪

以上列出的只是光电倍增管应用领域中的极小部分。如同很多发源于基础研究的科学技术一样,源于物理基础研究的光电倍增管,经历100多年的发展之后竟在如此广泛的领域得到了应用,真令人惊叹!

随着技术的发展,在一些应用中,光电倍增管被更小巧、更方便的半导体探测器所取代,然而在大面积探测、单光子水平的高灵敏度探测上,光电倍增管仍然具有无法取代的优势。

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