激光粒子计数器原理

激光尘埃粒子计数器的工作原理

丁达尔现象与米氏理论

丁达尔效应是用John Tyndall （英国物理学家）的名字命名的，通常是胶体中的粒子对光线的散射作用引起的。在光的传播过程中，光线照射到粒子时，如果粒子大于入射光波长很多倍，则发生光的反射；如果粒子小于入射光波长，则发生光的散射，这时观察到的是光波环绕微粒而向其四周放射的光，称为散射光或乳光。丁达尔效应就是光的散射现象或称乳光现象。简单的说就是一束明亮的光照在空气或雾中的灰尘上，所产生的散射的现象就是丁达尔现象。

利用米氏理论可以通过散射光的强度信号准确的判断出被测粒子的粒径，当聚焦滤波后的平行光束遇到尘埃颗粒时，将会发生散射现象，光的散射情况会随着尘埃颗粒粒径的变化而变化。在粒子计数器中，既是应用了米氏理论原理来判读尘埃粒径和数量的（光源所遇到的尘埃粒径越大散射作用越强烈），通过将闪射光信号的强弱判断和处理测试数据。

检测原理

激光检测原理模型如下图所示

气流光源

放大电路

图一 激光检测原理模型

光源通过透镜组聚焦并过滤后形成水平光束，进入测量腔与流经测量腔的气流中的尘埃颗粒相遇，因而产生了散射光。尘埃粒径越大，产生的散射光越强。

散射光通过另一透镜组聚焦后，通过光检测器将光信号转变为电脉冲信号，再进行信号放大，并根据散射光的电脉冲信号强弱程度来判断尘埃颗粒的粒径，同时记录尘埃颗粒的数量。

电脉冲信号强度对应值通常如表一所示：

表一尘埃粒径对应电脉冲信号强度

例如：若尘埃粒子计数器检测到一个脉冲信号为100mV时，这个粒子的大小应大于0.3μm而小于0.5μm。

仪器的组成

激光粒子计数器的组成如下框图所示：

图二激光尘埃粒子计数器结构框图

激光尘埃粒子计数器的主要动力源是真空气泵，将采样空气通过采样口吸入，经过测量腔对尘埃颗粒的粒径和数量进行测量。

真空气泵的吸入流量可通过流量调节装置进行调节，最常用的采样流量为2.83L/min、28.3L/min两种。

仪器末端过滤器的目的是将吸入仪器的粒径为≥0.3μm的颗粒过滤掉，避免对测试区域形成二次污染。

计数原则

与相关标准对应，尘埃粒子计数器是测量大于等于某一粒径的粒子数量的仪器, 其内部电路就是统计大于等于某一电压值的脉冲数量的电路。

宋玉琢整理

2015.1.8

激光尘埃粒子计数器的使用

激光尘埃粒子计数器的使用 l.目的：建立激光尘埃粒子计数器的标准操作规程。 2.范围：激光尘埃计数器。 3.责任：质监部Qc检验人员、车间有关人员。 4.内容： 4.1概述：激光尘埃计数器是测量洁净环境中单位体积空气 内尘埃粒子粒径和数量的仪器。它按照国际通用标准美国联邦标准209E设计空气采样流量，能基本等速采样，直接检测洁净度等级为100000级至l0级的洁净环境。4.2主要技术参数和标准： 允许最大采样浓度：2500颗/L 最小可测粒径：0.3μm 空气采样流量：2.83L/min 粒径检别：0.3、0.5、0.7、1.0、2.0、5.0、7.0、10μm八档。 自净：仪器处于自净状态，0.3μm档粒子计数连续3min为零所需时间不超过20min。 光源：He-Ne激光管，寿命-l0000h 工作环境：温度：l0-30℃ 相对湿度：20%-70%

大气压：86-l06KPa 连续工作时间：8h 电源：220V±l0%，50Hz±2Hz 最大功耗：75W 外形尺寸：355(W)×160(H)×400(D) 质量：12.5Kg 4.3原理：本仪器根据浮游粒子在一定强度的光照射所散射 出与其粒径成一定比例关系的光通量原理设计的。粒子散射光经光电转换变成电信号，经放大和计算机处理后被显示器显示粒子当量直径和相应的粒子数量。 4.4操作方法： 4.4.1操作准备： 将电源线插入“电源插座”，插上温湿度输入线。 将开关打向“开”处，预热10min。 使仪器自净清零。 4.4.2使用操作： 将采样管插在“进气接口”处 按“▲”键，使流量计浮子原部与2.83刻度线在同一水平面附近。 根据用户需要选择控制所需功能，具体看仪器使用说明书。 4.5注意事项：

尘埃粒子计数器的工作原理流程

尘埃粒子计数器的工作原理流程 尘埃粒子计数器是用于测量洁净环境中单位空气体积内尘埃粒子数和粒径分布的仪器。尘埃粒子计数器广泛应用于医药、电子、精密机械、彩管制造、微生物等行业中，实现对各种洁净等级的工作台、净化室、净化车间的净化效果、洁净级别进行监控，以确保产品的质量。 工作原理： 空气中的微粒在光的照射下会发生散射，这种现象叫光散射。光散射和微粒大小、光波波长、微粒折射率及微粒对光的吸收特性等因素有关。但是就散射光强度和微粒大小而言，微粒散射光的强度随微粒的表面积增加而增大。 工作流程： 首先，真空泵系统使待检测气体按规定流量通过粒子计数器激光头，气体中的尘埃粒子将散射粒子计数器中的激光信号，从而使其中的光学传感器接受并产生脉冲信息号。 其次，脉冲信息号被输出并放大，然后进行数字信号处理，通过与标准粒子 信号进行比较，将对比结果用不同的参数表示出来。电脉冲数量对应于微粒的个数，电脉冲的幅度对应于微粒的大小。 使用注意事项： 1、当进口管被盖住或被堵塞，不要启动计数仪。 2、粒子计数器应该在洁净环境下使用，以防止对激光传感器的损伤。 3、不要测有可能产生反应的混合气体(如氢气和氧气)。这此气体也可能在计数器内产生爆炸。测这些气体需与厂家联系为取得更多的信息。 4、没有高压减压设备(如高压扩散器)不要取样压缩空气，所有的颗粒计数仪被设计用于在一个大气压下操作。 5、水，溶液或其它液体都不能从入口管进入传感器。 6、颗粒计数仪主要用来测试净化车间干净的环境，当测的地方有松散颗粒的材质，灰尘源，喷雾处时，须少保持距进口管至少十二英寸远。以免以上的颗粒及液体污染传感器及管路。 7、取样时，僻免取样从计数器本身排出来的或被计数器出来的气体所污染的

激光器激励原理

激光器激励原理 —固体激光器 1311310黄汉青 1311343张旭日辅导老师：

摘要：固体激光器目前是用最广泛的激光器之一，它有着一些非常突出的优点。介绍固体激光器的工作原理及应用，更能够加深对其的了解。本论文先从基本原理和结构介绍固体激光器，接着介绍一些典型的固体激光器，最后介绍其在军事国防、工业技术、医疗美容等三个方面的应用及未来的发展方向。 关键词：固体激光器基本原理基本结构应用 1引用 世界上第一台激光器—红宝石激光器（固体激光器）于1960年7月诞生了，距今已有整整五十年了。在这五十年时间里固体激光的发展与应用研究有了极大的飞跃，并且对人类社会产生了巨大的影响。 固体激光器从其诞生开始至今，一直是备受关注。其输出能量大，峰值功率高，结构紧凑牢固耐用，因此在各方面都得到了广泛的用途，其价值不言而喻。正是由于这些突出的特点，其在工业、国防、医疗、科研等方面得到了广泛的应用，给我们的现实生活带了许多便利。 未来的固体激光器将朝着以下几个方向发展： a)高功率及高能量 b)超短脉冲激光 c)高便携性 d)低成本高质量 现在，激光应用已经遍及光学、医学、原子能、天文、地理、海洋等领域，它标志着新技术革命的发展。诚然，如果将激光发展的历史与电子学及航空发展的历史相比，你不得不意识到现在还是激光发展的早期阶段，更令人激动的美好前景将要来到。 2激光与激光器

2.1激光 2.1.1激光（LASER） 激光的英文名——LASER，是英语词组Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation（受激辐射的光放大）的缩写[1]。2.1.2产生激光的条件 产生激光有三个必要的条件[2]： 1)有提供放大作用的增益介质作为激光工作物质，其激活粒子（原子、分子或离子）有适合于产生受激辐射的能级结构； 2)有外界激励源，将下能级的粒子抽运到上能级，使激光上下能级之间产生粒子数反转； 3)有光学谐振腔，增长激活介质的工作长度，控制光束的传播方向，选择被放大的受激辐射光频率以提高单色性。 3固体激光器 3.1工作原理和基本结构 在固体激光器中，由泵浦系统辐射的光能，经过聚焦腔，使在固体工作物质中的激活粒子能够有效的吸收光能，让工作物质中形成粒子数反转，通过谐振腔，从而输出激光。 如图1所示,固体激光器的基本结构（有部分结构没有画出）。固体激光器主要由工作物质、泵浦系统、聚光系统、光学谐振腔及冷却与滤光系统等五个部分组成[4]。

尘埃粒子计数器的原理及注意事项

尘埃粒子计数器的原理及注意事项上海苏 净 一、尘埃粒子计数器使用注意事项： 1、当入口管被盖住或被堵塞，不要启动计数仪。 2、不要测有可能产生反应的混合气体（如氢气和氧气）。这此气体也可能在计数器内产生爆炸。测这些气体需与厂家联系为取得更多的信息。 3、没有高压减压设备（如高压扩散器）不要取样压缩空气，所有的粒子计数器被设计用于在一个大气压下操作。 4、水，溶液或其它液体都不能从入口管进入传感器。 5、尘埃粒子计数器主要用来测试净化车间干净的环境，当测的地方有松散颗粒的材质，灰尘源，喷雾处时，须最少保持距进口管至少12英寸远。以免以上的颗粒及液体污染传感器及管路。 6、取样时，僻免取样从计数器本身排出来的或被计数器出来的气体所污染的气体。 7、当有打印机时，连接外置打印机时，需先关掉计数器；当执行打印操作时，打印机上须有打印纸，否则会损伤打印头。 8、灵敏度在0.1um的颗粒计数仪，如没有特别的预防，不能用于测大于1000级的净化车间，以免对其传感器损伤。 二、尘埃粒子计数器原理及应用： 1、尘埃粒子计数器的介绍 目前尘埃粒子计数器的用户越来越多，广泛应用于医药、电子、精密机械、彩管制造、微生物等行业中，实现对各种洁净等级的工作台、净化室、净化车间的净化效果、洁净级别进行监控，以确保产品的质量。尘埃粒子计数器是用来测量空气中微粒的数量及大小的仪器，从而为空气洁净度的评定提供依据。常见的尘埃粒子计数器是光散射式（DAPC）的，测量粒径范围0.1-10um，此外还有凝聚核式的尘埃粒子计数器（CNC），可测量尺寸更小的尘埃粒子。本文介绍光散射式尘埃粒子计数器。 2、尘埃粒子计数器的工作原理 空气中的微粒在光的照射下会发生散射，这种现象叫光散射。光散射和微粒大小、光波波长、微粒折射率及微粒对光的吸收特性等因素有关。但是就散射光强度和微粒大小而言，有一个基本规律，就是微粒散射光的强度随微粒的表面积增加而增大。这样只要测定散射光的强度就可推知微粒的大小，就是光散射式粒子计数器的基本原理。实际上，每个粒子产生的散射光强度很弱，是一个很小的光脉冲，需要通过光电转换器的放大作用，把光脉冲转化为信号幅度较大的电脉冲，然后再经过电子线路的进一步放大和甄别，从而完成对大量电脉冲的计数工作。此时，电脉冲数量对应于微粒的个数，电脉冲的幅度对应于微粒的大小。尘埃粒子数器的具体工作原理：来自光源的光线被透镜组1聚焦于测量腔内，当空气中的每一个粒子快速地通过测量腔时，便把入射光散射一次，形成一个光脉冲信号。这一光信号经过透镜组2被送到光检测器，正比地转换成电脉冲信号，再经过仪器电子线路的放大、甄别，拣出需要的信号，通过计数系统显示出来。 3、尘埃粒子计数器的组成及功能 3.1光源 光源是尘埃粒子数器的关键部件，对仪器的性能影响很大。光源要求稳定性高、寿命长、不受干扰。光源有普通光源和激光光源两种。普通光源为碘钨灯，体积大、发热量高、寿命短，开机后需要预热。激光光源为激光器，体积小、稳定性高、寿命长，常与检测腔及光检测器做成一体，组成传感器。常见的激光光源有HeNe激光器、激光二极管。采用普通光源的尘埃粒子计数器对0.3um以下的微粒信号响应很低，其信

激光尘埃粒子计数器使用说明

激光尘埃粒子计数器使用说明 点击次数：206 发布时间：2011-4-16 一．用途 CLJ--E型尘埃粒子计数器(以下简称仪器)是用来检测净化环境 中单位体积内所含尘埃颗粒数的计数仪器。 本仪器空气采样量为2.83 L/min (即0.1 立方英尺/每分钟),符 合国际通用标准—美国联邦标准209E (92年9月16日公布)的要求,便于与国际接轨,能直接检测300000级、100000级、10000级、1000级、100级的洁净环境. 本仪器的全部指标都按照企业标准(Q/320584FBR001-2006)严格生产，按国家计量局颁布的JJG 547—1988 检定规程进行标定，整机功能采用微电脑控制处理,能直接打印检测结果。本仪器设计精巧，具有功能多、测试精度高、速度快、便于携带和使用方便等特点。本仪器一次采样可同时测得六种粒径档的尘埃颗粒数，并能选择观察其中某一粒径粒子的数目及变化情况，也可打印其检测结果，对研究、检测和评价各种洁净环境十分方便。因此，本仪器咳广泛应用于微电子、医疗制药、生化制品、血液制品、食品卫生、化妆用品、精密机械、精细化工和航天航空等部门。 二．工作原理

CLJ-E型尘埃粒子计数器是按照微粒的光散射原理设计而成的。运动的微粒通过光束时产生光脉冲，光的强度与粒子的大小成比例。本仪器利用几组光学透镜把光束聚焦，并把焦点投影到传感器的散射腔体的中心位置形成一个微小光敏区，空气中的尘埃粒子随采样气流穿过光敏感区时，产生散射光，形成光脉冲。光脉冲投影到光电倍增管上，光电倍增管将其转换成相应的电脉冲信号。此信号经放大处理后，送入不敷出六路甄别器甄别分档，然后送入电脑进行计数处理，并显示测试结果，其结果也可打印。 三.特点 根据美国FS-209D标准,我国JGJ-90《洁净室施工及验收规范》，制药行业GMP规范等标准要求，以及我国多数用户的实际使用要求，CLJ-E型选用德国OSRAM(欧司朗)白炽灯为传感器光源，把仪器的粒径灵敏度保持在0.3μm水平上，确保0.5μm粒径的准确度，满足洁净度100级的测量。 该产品主机功能是测量尘埃粒子的粒径(0.3-10μm分六档)和含尘颗粒数。 该产品由于传感器及其电路的改进和集成化，体积较小，重量较轻。 该产品机内软件编进了国家标准《医药工业洁净室(区)悬浮粒子的测试方法》(GB/T16292-1996)中关于置信上限(UCL)的标准，能自动按95%的置信度作出洁净等级判别，同时还可以2.83升/分(0.1立方英尺/分)与每立方米的自动转换，方便用户使用。

CLJ-BII型 激光尘埃粒子计数器操作规程

CLJ-BII型尘埃粒子技术器的按照微粒的光散原理设计而成的。运动的微粒通过光束时产生光脉冲，光的强度与粒子的大小成比例。本仪器利用几组光学透镜把光束聚焦，并把焦点投影到传感器的散射腔体的中心位置形成一个微小光敏区，空气中的尘埃粒子随采样气流穿过光敏区时，产生散射光，形成光脉冲。光脉冲投影到光电倍增管上，光电倍增管将其转换成相应的电脉冲信号。此信号经放大处理后，送入不敷出的六路甑别分档，然后送入电脑进行计数处理，并显示测试结果，其结果也可打印。 2.操作规程 2.1将仪器放到需检测的地方，通电，预热5分钟。 2.2检查设置各参数值： 2.2.1 显示选择：按或 循环次数，时间日期，采样时间等）或 选择需显示的子项内容（例0.3,0.5,1.0,3.0,5.0,10等） 2.2.2 或键选择“计数”项； 用或键选择粒径。 2.2.3 的设定：或键选择“位置”项，按“设置” 键状态（LED灯亮），用CC，按“确认”键结束设定 2.2.4 观察当前位置AA：自动测量时，CC自动排 序。或键选择“位置”项；用或AA（如 01,02,03,04,05）；当前位置号AA 没测完）当前位置号AA不闪烁时，代表该位已存数据，若想重新测量，必须先清除此数据。 2.2.5 循环次数(CY)的设置：用 键使处于设置状态（LED或键更改循环次数C；按“确认“键结束设置。 2.2.6 和日期（DA）的设置：用键选择“时钟/日期”项； 键选择时钟(CL)子项或日期（DA）子项；按“设置”键使处于 键选择时(AA)、分(BB)秒(CC)或年、 或键更改时钟值或日期值；按“确认”键结束设置。 2.2.7 或 键使处于设置状态（LED灯亮）键更改采样时间CC；按“确认“键结束设置。 2.2.8 打印模式（PP或 “设置”键使处于设置状态（LED或 时相应的LED

计数器工作原理及应用

计数器工作原理及应用 除了计数功能外，计数器产品还有一些附加功能，如异步复位、预置数（注意，有同步预置数和异步预置数两种。前者受时钟脉冲控制，后者不受时钟脉冲控制）、保持（注意，有保持进位和不保持进位两种）。虽然计数器产品一般只有二进制和十进制两种，有了这些附加功能，我们就可以方便地用我们可以得到的计数器来构成任意进制的计数器。下面我们举两个例子。在这两个例子中，我们分别用同步十进制加法计数器74LS160构成一个六进制计数器和一个一百进制计数器。 因为六进制计数器的有效状态有六个，而十进制计数器的有效状态有十个，所以用十进制计数器构成六进制计数器时，我们只需保留十进制计数器的六个状态即可。74LS160的十个有效状态是BCD编码的，即0000、0001、0010、0011、0100、0101、0110、0111、1000、1001[图5-1]。 图5-1 我们保留哪六个状态呢？理论上，我们保留哪六个状态都行。然而，为了使电路最简单，保留哪六个状态还是有一点讲究的。一般情况下，我们总是保留0000和1001两个状态。因为74LS160从100 1变化到0000时，将在进位输出端产生一个进位脉冲，所以我们保留了0000和1001这两个状态后，我们就可以利用74LS160的进位输出端作为六进制计数器的进位输出端了。于是，六进制计数器的状态循环可以是0000、0001、0010、0011、0100和1001，也可以是0000、0101、0110、0111、1000和1001。我们不妨采用0000、0001、0010、0011、0100和1001这六个状态。 如何让74LS160从0100状态跳到1001状态呢？我们用一个混合逻辑与非门构成一个译码器[图5. 3.37b]，当74LS160的状态为0100时，与非门输出低电平，这个低电平使74LS160工作在预置数状态，当下一个时钟脉冲到来时，由于等于1001，74LS160就会预置成1001，从而我们实现了状态跳跃。

激光尘埃粒子计数器操作规程

XXXXXX有限公司质保部仪器设备标准操作程序 1目的：建立CLJ-E301型激光尘埃粒子计数器使用标准操作规程。 2范围：CLJ-E301型激光尘埃粒子计数器。 3责任：化验员。 4主要技术参数： 4.1最大功率40W 4.2粒径通道0.3、0.5、0.7、1、2、5、7、10（μm） 4.3 采样流量 2.83L/min。 4.4 使用环境条件温度：10℃-30℃ 湿度：20%-75% 大气压力：86kPa-106kPa 4.5 允许最大采样浓度35000颗/L（尘埃颗粒粒径不大于0.5μm）,采样空气中不得含有酸碱等腐蚀性气体。 4.6检测周期表1min、2 min、3 min、10 min 4.7自净时间≤20 min 5 操作程序 5.1操作准备： 5.1.1将电源电缆插入“电源插座”。

5.1.2 打开电源开关至“开”处，预热10分钟。 5.1.3 使仪器自净清零。 5.2操作步骤： 5.2.1 将采样管接在“采样口”处。 5.2.2 按“泵”键，打开测试泵，泵指示灯亮。 5.2.3根据需要选择控制所需功能。 自净清零：将“采样口”和“自净口”相连，流量计浮子中心应在刻度线上（若不在刻度线上，可调节后面板“流量调节”），使仪器自净清零。自净完成后拔下“采样口”处软管，将采样管插到“采样口”处，采样管的另一头和采样头连接，就可以进行测试了。 周期选择：周期初始状态为1min，按“设置”键，用户选择所需测量周期。 报警：初始状态为不报警，按“报警”键，可选择100（C）级、10000（D）级报警。 打印：初始状态为不打印，处于在线工作方式，按“打印”键，打印指示灯亮，可打印测试数据，每次打印结果可显示此点的洁净级别Class。 时间调整：按“功能”键，选择“时间”指示灯亮，显示屏显示时间。 调整步骤：按“设置”键后，按“采样/▲”为调整参数数值，“停止/▼”为改变调整参数位置。 举例：开机后按“功能”键，使“时间”指示灯亮，这时显示屏显示时间为随机数。如“58-10-10”要调到现在时间“10-34-00”，调整步骤如下： ①按“设置”键，连续按“采样/▲”，直到“58”变成“10”。 ②按一下“停止/▼”，连续按“▲采样/▲”，直到“10”变成“34”。 ③按一下“停止/▼”，连续按“采样/▲”，直到“10”变成“00”。

液体激光粒子计数器的功能及应用领域

液体激光粒子计数器主要应用于油液分析，可以对油液颗粒度、清洁度、污染物监测和分析；液压设备及其日常维护和保养；液压部件的磨损试验；纯净溶液和超纯水中不溶性微粒测试。采用英国普洛帝核心技术—“光阻测量颗粒”，并采用油液行业经典方法NAS1638 和ISO4406，并可根据用户的要求，内置用户所需多种标准。 满足实验室台式机不可移动测试的缺陷，无论您是在线测量还是实验室测量，都会为您提供完善的测试方案，让您的测试更加方便。引用超精密流量电磁控制系统，实现进样速度恒定和进样体积精确的双控制，取样量1ml~60ml 随意设定，准确无误。传感器采用普洛帝经典“光阻测量颗粒”专用传感器，更加适合于NAS1638和ISO4406。 内置阈值、粒径曲线和脉冲阻值，可设定任意设定通道粒径值。内置操作系统和微型打印机，无需外接电脑和打印机可直接测试和打印。具有标准串行RS232 口，可外接计算机存储检测结果，方便数据分类、检索。可按 GB/T18854-2002（ISO11171－1999、JJG066－95）等标准进行标定、校准。有偿提供提供配套仪器携带箱，满足您携带的方便。根据客户要求可有偿提供国家级颗粒度计量测试站“中国航空工业颗粒度计量测试站”效验报告。 液体激光粒子计数器是用来检测油液中各种微粒的尺寸和多少，颗粒已经形成了一门学问，广泛用于航空、航天、航海、电力、石油、化工、交通、港口、冶金、机械、汽车、制造等领域，对各类油液进行固体颗粒污染度检测。 艾驰商城是国内最专业的MRO工业品网购平台，正品现货、优势价格、迅捷配送，是一站式采购的工业品商城！具有 10年工业用品电子商务领域研究，以强大的信息通道建设的优势，以及依托线下贸易交易市场在工业用品行业上游供应链的整合能力，为广大的用户提供了传感器、图尔克传感器、变频器、断路器、继电器、PLC、工控机、仪器仪表、气缸、五金工具、伺服电机、劳保用品等一系列自动化的工控产品。 如需进一步了解相关仪器仪表产品的选型，报价，采购，参数，图片，批发等信息，请关注艾驰商城https://www.wendangku.net/doc/2614678332.html,。

CO2激光器原理及应用

目录 摘要 (1) 关键词 (1) Abstract (1) Keywords (1) 1引言 (2) 2激光 (2) 2.1激光产生的三个条件 (3) 2.2激光的特点 (3) 2.3激光器 (3) 3 CO2激光器的原理 (5) 3.1 CO2激光器的基本结构 (5) 3.2 CO2激光器基本工作原理 (7) 3.3 CO2激光器的优缺点 (8) 4 CO2激光器的应用 (9) 4.1军事上的应用 (9) 4.2医疗上的应用 (10) 4.3工业上的应用 (12) 5 CO2激光器的研究现状与发展前景 (14) 5.1 CO2激光器的研究现状 (14) 5.2 CO2激光器的发展前景 (15) 6 结束语 (17) 参考文献 (19) 致谢 (20)

摘要：本文从引言出发介绍了CO2激光技术的基本情况，简单介绍了激光和激光器的一些特点，重点介绍了气体激光器中的CO2激光器的相关应用，目前CO2激光器是用最广泛的激光器之一，它有着一些非常突出的高功率、高质量等优点。论文首先介绍了应用型CO2激光器的基本结构和工作原理，着重介绍了应用型CO2激光器在军事、医疗和工业三个主要领域的应用，最后介绍应用型CO2激光器的研究前景和现状。通过这些介绍使得人们能够加深对CO2激光器的了解和认识。 关键词: CO2激光器；基本原理；基本结构；应用； Abstract: This departure from the introduction of CO2 laser technology, introduced the basic situation, briefly introduced some of the characteristics of laser and laser to highlight the CO 2gas laser in laser-related applications, the current CO 2 laser was one of the most extensive laser, it had some very prominent high-power, high quality and so on. Paper introduced the application of CO 2 laser-type basic structure and working principle, focusing on the application type CO 2 laser in the military, medical and industrial application of the three main areas, Finally, applied research prospects for CO 2 laser and status. Through these presentations allowed people to deepen their knowledge and understanding of CO s lasers. Keywords:CO2Laser Basic Principle Basic Structure Application

激光粒子计数器原理

激光尘埃粒子计数器的工作原理 丁达尔现象与米氏理论 丁达尔效应是用John Tyndall （英国物理学家）的名字命名的，通常是胶体中的粒子对光线的散射作用引起的。在光的传播过程中，光线照射到粒子时，如果粒子大于入射光波长很多倍，则发生光的反射；如果粒子小于入射光波长，则发生光的散射，这时观察到的是光波环绕微粒而向其四周放射的光，称为散射光或乳光。丁达尔效应就是光的散射现象或称乳光现象。简单的说就是一束明亮的光照在空气或雾中的灰尘上，所产生的散射的现象就是丁达尔现象。 利用米氏理论可以通过散射光的强度信号准确的判断出被测粒子的粒径，当聚焦滤波后的平行光束遇到尘埃颗粒时，将会发生散射现象，光的散射情况会随着尘埃颗粒粒径的变化而变化。在粒子计数器中，既是应用了米氏理论原理来判读尘埃粒径和数量的（光源所遇到的尘埃粒径越大散射作用越强烈），通过将闪射光信号的强弱判断和处理测试数据。 检测原理 激光检测原理模型如下图所示 气流光源 放大电路 图一 激光检测原理模型

光源通过透镜组聚焦并过滤后形成水平光束，进入测量腔与流经测量腔的气流中的尘埃颗粒相遇，因而产生了散射光。尘埃粒径越大，产生的散射光越强。 散射光通过另一透镜组聚焦后，通过光检测器将光信号转变为电脉冲信号，再进行信号放大，并根据散射光的电脉冲信号强弱程度来判断尘埃颗粒的粒径，同时记录尘埃颗粒的数量。 电脉冲信号强度对应值通常如表一所示： 表一尘埃粒径对应电脉冲信号强度 例如：若尘埃粒子计数器检测到一个脉冲信号为100mV时，这个粒子的大小应大于0.3μm而小于0.5μm。 仪器的组成 激光粒子计数器的组成如下框图所示： 图二激光尘埃粒子计数器结构框图 激光尘埃粒子计数器的主要动力源是真空气泵，将采样空气通过采样口吸入，经过测量腔对尘埃颗粒的粒径和数量进行测量。 真空气泵的吸入流量可通过流量调节装置进行调节，最常用的采样流量为2.83L/min、28.3L/min两种。

尘埃粒子计数器标准操作规程

1.目的：建立ZHJ-B型激光尘埃粒子计数器标准操作规程及维护与保养标准操作规程，检测洁净区达到洁净度的标准要求。 2.适用范围：适用于ZHJ-B型激光尘埃粒子计数器。 3.责任：质量保证部。 4.内容： 4.1 概述 ZHJ-B型尘埃粒子计数器是用来检测净化环境中单位体积内所含尘埃颗粒数的计数器。 本仪器空气采样量为2．83L／min (即0．1立方英尺／每分钟)，符合国际通用标准美国联邦标准209E(92年9月16日公布)的要求，便于与国际接轨，能直接检测300000级、100000级、10000级、1000级、100级的洁净环境。 本仪器的全部指标都按照企业标准(Q／320500VTJ01—2002)严格生产，按国家计量局颁布的JJG547—1988检定规程进行标定，整机功能采用微电脑控制处理，能直接打印检测结果。本仪器设计精巧，具有功能多、测试精度高、速度快、便于携带和使用方便等特点。本仪器一次采样可同时测得六种粒径档的尘埃颗粒

数，并能选择观察其中某一粒径粒子的数目及变化情况，也可打印其检测结果，对研究、检测和评价各种洁净环境十分方便。因此，本仪器可广泛应用于微电子、医疗制药、生化制品、血液制品、食品卫生、化妆用品、精密机械、精细化工和航天航空等部门。 本仪器新增温度与湿度的测量功能，能在测尘埃的间隙，测量环境温湿度并能打印结果。(该功能选购) 4．2 工作原理 本仪器根据尘埃粒子的光散射原理，即空气中的尘埃粒子在一定强度的光束照射下，向其周围空间散射出与其粒径成一定比例关系的光通量的原理而设计。 本仪器光学传感器的散射腔中心有一个光照度高而且强度均匀的光敏感区。空气中的尘埃粒子随采样气流穿过光敏感区时，会散射出与其粒径相关的散射光，其中的一部分散射光被收集并投射于光电倍增管，光电倍增管把散射光脉冲信号转换成相应的电脉冲信号。电路系统将上述电脉冲信号进行放大和处理后，六路甄别电路将代表粒子大小的电脉冲信号进行分档，并送入电脑进行计数，将检测结果显示或打印。 4．3 特点 根据美国FS—209E标准，我国JGJ-90《洁净室施工及验收规范》，制药行业GMP规范等标准要求，以及我国多数用户的实际使用要求，ZHJ系列尘埃粒子计数器选用进口灯为光源，把仪器的粒径灵敏度保持0．3um水平上，确保0．5um粒径的准确度，满足洁净度100级的测量。 该产品主机功能是测量尘埃粒子的粒径(0．3-10um分六档)和含尘颗粒数。

尘埃粒子计数器日常使用维护保养标准操作规程

************************有限公司 设备管理标准操作规程 尘埃粒子计数器日常使用、维护、保养标准操作规程 1目的：建立Y09-6型激光尘埃粒子计数器日常使用、维护、保养标准操作规程。 2 引用标准：《Y09-6型激光尘埃粒子计数器使用说明书》 3 范围：适用于Y09-6型激光尘埃粒子计数器的日常使用、维护、保养。 4 责任：质管部QA人员、质管部负责人、设备部。 5 内容

准备操作 5.1.1 打开后面板上电源开关，开机预热10分钟左右。 5.1.2 在运行参数中，设置采样周期为一分钟，其他设置均为0，即 手动操作计数器，将过滤器连接在采样口上， 使计数器自净清零。即可进行测量工作。 5.1.3 拔出过滤器，将采样管接在采样口上。 操作步骤 5.2.1 0” 改成“59”即可。若不修改工作参数， 5.2.2 打开泵源进行采样测试， R”为 ON R”为OFF 键，在第一、第三状态可翻动观察以前某周期采样记录。 则为关。 5.2.3 在测试界面时，若需改变工作参数， 状态进行。 5.2.4 打印 5.2.4.1采样泵开启时，在测量界面浓度显示方式下，令“P” 为ON即每个周期结束时打印数据为测量浓度，

P”为OFF。在其他显示方式下则每周期结束时打印对应周期内的粒子数。 5.2.4.2 键即从这一页开始打印，打印结束。不受屏幕下方“P”ON或OFF的影响。 5.2.4.3 查询数据打印:将查询数据调到需打印的地方， 始打印，打印内容为对应周期内的粒子数。 5.2.5 为保证仪器测量精度，关机前将过滤器与采样口相连， 键，使仪器自净2-3分钟，计数值趋近于0，然后关机。 维护，保养 5.3.1 为延长泵的寿命，不采样时随时关泵。 5.3.2 5.3.3 计数器不使用的情况下，建议用帽子盖住采样口，以免异物掉落计数器腔体内，造成计数器无法正常工作。 5.3.4 计数器在自净时，将过滤器套接在采样口上，注意必须精密联接，以免产生不自净的现象。 5.3.5 计数器如无法自净，建议更换过滤器。自净器为一次性产品，不要自行拆卸或改装。 5.3.6 本仪器的工作位置和采样口应处于同一气压和同一温湿度环境下，以免影响仪器正常工作和产生凝露以至损坏仪器。若必须在有压情况下工作，则最大压差不能超过200Pa，在有压差和温湿度差的

尘埃粒子计数器的功能及技术参数

日期和时间显示； USB高速通信接口； RJ－45远程控制通信接口； 内置COM串行打印机接口； 计数超限报警：仪器可设置1级、10级、100级、1000级、10000级、100000级、1000000级六个级别（对应ISO的4到9级）的计数超限报警；符合 ISO14644-1/ GB50073-2001（CLASS4级，5级，6级，7级，8级，9级）2010版GMP（A级、B级、C级、D级四个级别静态和动态两个状态的测量），FS-209E （10级、100级、1000级、10000级、100000级、300000级、1000000级）等级别的检测符合JJF-1190-2008尘埃粒子计数器计量校准规范及JIS B9921:1997 每五分钟≤1个 数据存储器，可存1000组测量结果；可存8000组测量结果；可存100000组测量结果； 内置传感器能测量温度、湿度并记录存储； 8个粒径通道可同时测量0.3μm ，0.5μm，0.7μm，1.0μm，2.0μm，5.0μm，，7.0μm，10.0μm的粒子；可选0.3 、0.5、1.0、3.0、5.0、10μm，、15μm，、20μm，八档粒径同时计数。 测试范围：1级～100万级（对应ISO的4到9级）； 重复性：相对标准偏差≤10% ； 粒径准确度：相对误差≤10% ； 光源：采用激光二极管作为传感器的光源； 流量：2.83升/分（0.1cfm）（误差≤±5%）；28.3升/分（1cfm）（误差≤±5%）；50升/分（1.77cfm）（误差≤±5%）；100升/分（3.54cfm）（误差≤±5%）； 最大采样时间：999999秒； 自净时间：≤10min； 计数模式：累积计数模式、差分计数模式、浓度计数模式；

MET ONE3400便携式尘埃粒子计数器

美国Met One 3413/3415尘埃粒子计数器/空气粒子计数器 品牌：美国Met One 由深圳市亿天净化技术有限公司一级代理 型号：3400系列 简介 Met One 3400系列空气颗粒计数仪支持大流量采样，操作方便，能有效减少测量时间。主机轻便小巧。侧面两只和前面一只的手柄使得携带更为方便。3400系列可以垂直放置也可以水平放置。重要的是，选用两组热插拔交换电池，使得操作连贯。 针对数据的输入和管理，3400系列提供了彩色高对比度的触摸屏，方便在更远距离不同光线不同视角条件下记录和浏览。触摸式命令具有直观的图像操作系统，有助于简化计数采集的处理。通过USB接口和闪存快速传送数据或者利用内置打印机直接打印结果。 基于长寿命的激光技术，3400表现可靠，有利于降低长期的运行成本。对于无法室环境所关注的“有机生物污染”问题，3400的不锈钢结构，和平整的表面可通过快速有效的清洁来避免其发生。3400通过PortAll Version2软件支持21CFR Part11，可遥控定时和数据下载。些软件可快速产生通过/失败的报告，并提供满足ISO,FDA和EU等规范必须的文件。 产品特点 ·流量28.3L/min ·最小精度0.3或0.5微米 ·6个粒径通道 ·2年整机保修，3年激光二极管保修，先进的光学设计，更持久的使用寿命。 ·支持热插拔交换电池，可使用7小时 ·大屏幕TFT彩色显示，触摸屏控制 ·不锈钢外壳，非污染源设计 ·支持USB接口，数据导入附送的128MU中 ·Port All Version 2软件符合制药行业21CFR Part 11 应用领域 ·监测和验证洁净室、·测试过滤器、·追溯颗粒污染源、·规范验证、·在生产过程中污染管理

尘埃粒子计数器原理及使用

尘埃粒子计数器原理及使用 维远泰克-王英仑尘埃粒子计数器是用于测量洁净环境中单位空气体积内尘埃粒子数和粒径分布的仪器。尘埃粒子计数器广泛应用于医药、电子、精密机械、彩管制造、微生物等行业中，实现对各种洁净等级的工作台、净化室、净化车间的净化效果、洁净级别进行监控，以确保产品的质量。 常见的尘埃粒子计数器是光散射式（DAPC）的，测量粒径范围0.1-10μm，此外还有凝聚核式的尘埃粒子计数器（CNC），可测量尺寸更小的尘埃粒子。本文将介绍光散射式尘埃粒子计数器。 尘埃粒子计数器工作原理 空气中的微粒在光的照射下会发生散射，这种现象叫光散射。光散射和微粒大小、光波波长、微粒折射率及微粒对光的吸收特性等因素有关。但是就散射光强度和微粒大小而言，微粒散射光的强度随微粒的表面积增加而增大。 尘埃粒子计数器工作流程 首先，真空泵系统使待检测气体按规定流量通过粒子计数器激光头，气体中的尘埃粒子将散射粒子计数器中的激光信号，从而使其中的光学传感器接受并产生脉冲信息号。 其次，脉冲信息号被输出并放大，然后进行数字信号处理，通过与标准粒子信号进行比较，将对比结果用不同的参数表示出来。电脉冲数量对应于微粒的个数，电脉冲的幅度对应于微粒的大小。

使用粒子计数器的注意事项 1、当进口管被盖住或被堵塞，不要启动计数仪。 2、粒子计数器应该在洁净环境下使用，以防止对激光传感器的损伤。 3、不要测有可能产生反应的混合气体（如氢气和氧气）。这此气体也可能在计数器内产生爆炸。测这些气体需与厂家联系为取得更多的信息。 4、没有高压减压设备（如高压扩散器）不要取样压缩空气，所有的颗粒计数仪被设计用于在一个大气压下操作。 5、水，溶液或其它液体都不能从入口管进入传感器。 6、颗粒计数仪主要用来测试净化车间干净的环境，当测的地方有松散颗粒的材质，灰尘源，喷雾处时，须最少保持距进口管至少十二英寸远。以免以上的颗粒及液体污染传感器及管路。 7、取样时，僻免取样从计数器本身排出来的或被计数器出来的气体所污染的气体。 8、在连接外置打印机或连接外接温湿度传感器时，需先关掉计数器；当执

激光尘埃粒子计数器的原理

激光尘埃粒子计数器的原理、应用及组成发布时间 激光尘埃粒子计数器的原理、应用及组成发布时间 引言 目前激光尘埃粒子计数器的用户越来越多，激光尘埃粒子计数器广泛应用于医药、电子、精密机械、彩管制造、微生物等行业中，实现对各种洁净等级的工作台、净化室、净化车间的净化效果、洁净级别进行监控，以确保产品的质量。激光尘埃粒子计数器是用来测量空气中尘埃微粒的数量及粒径分布的仪器，从而为空气洁净度的评定提供依据。常见的激光尘埃粒子计数器是光散射式（DAPC）的，测量粒径范围 0.1-10μm，此外还有凝聚核式的激光尘埃粒子计数器（CNC），可测量尺寸更小的尘埃粒子。本文将介绍光散射式激光尘埃粒子计数器。 激光尘埃粒子计数器的工作原理 激光尘埃粒子计数器基本原理是光学传感器的探测激光经尘埃粒子散射后被光敏元件接收并产生脉冲信号，该脉冲信号被输出并放大，然后进行数字信号处理，通过与标准粒子信号进行比较，将对比结果用不同的参数表示出来。空气中的微粒在光的照射下会发生散射，这种现象叫光散射。光散射和微粒大小、光波波长、微粒折射率及微粒对光的吸收特性等因素有关。但是就散射光强度和微粒大小而言，有一个基本规律，就是微粒散射光的强度随微粒的表面积增加而增大。这样只要测定散射光的强度就可推知微粒的大小，实际上，每个粒子产生的散射光强度很弱，是一个很小的光脉冲，需要通过光电转换器的放大作用，把光脉冲转化为信号幅度较大的电脉冲，然后再经过电子线路的进一步放大和甄别，从而完成对大量电脉冲的计数工作。此时，电脉冲数量对应于微粒的个数，电脉冲的幅度对应于微粒的大小。这就是光散射式激光尘埃粒子计数器的基本原理。 光源 光源是激光尘埃粒子计数器的关键部件，对仪器的性能影响很大。光源要求稳定性高、寿命长、不受干扰。激光尘埃粒子计数器的光源有普通光源和激光光源两种。普通光源为碘钨灯，体积大、发热量高、寿命短，开机后需要预热。激光光源为激光器，体积小、稳定性高、寿命长，常与检测腔及光检测器做成一体，组成传感器。常见的激光光源有HeNe激光器、激光二极管。采用普通光源的激光尘埃粒子计数器对0.3μm以下的微粒信号响应很低，其信号幅度与计数器本身的噪声幅度相差无几，信号很难从噪声中检测出来。此类仪器虽然标有0.3μm这一通道，但只适于测定大于0.3μm特别是0.5μm以上的微粒。由于激光的单色性好，光能量集中稳定，所以采用激光光源的激光尘埃粒子计数器其传感器有较高的信噪比，此类仪器有些能检测到0.1μm的微粒。 测量腔 测量腔是进行微粒观测的空间，被采集的空气要从测量腔内穿过。仪器的光学系统使光源经透镜、狭缝照射到测量腔中，形成一个体积约几个立方毫米的光敏感区。当空气中的尘埃通过光敏感区时，会散射出一部分光能量，被与入射光成一角度（90度或70度）的集光透镜收集，再投射到光检测器上。 光检测器 光检测器是将散射光能量转换为电信号的光电转换器件。激光尘埃粒子计数器中最常用的光检测器是光电倍增管和光电二极管。 光电倍增管把光电子放大几万倍后转换成几个毫伏到几十毫伏的电信号，具有光谱线性好、响应时间快、暗电流小的优点，缺点是体积大。光电倍增管工作时需加上几百伏特的负高压，仪器中有相应的高压产生电路，在对仪器进行调试或校准时应注意安全。光电二极管是一种受到光照后能产生电子的半导体元件，具有体积小、外围电路简单的特点，常与检测腔做成一体。.

激光的原理及激光器分类

激光器的原理及分类 一、基础原理 量子理论认为，所有物质都是由各种微观”粒子”组成,如分子,原子,质子,中子,电子等。在微观世界里,各种粒子都有其固有的能级结构。当一个粒子从高能级掉到低能级时，根据能量守恒定律，它要把两个能级相差部分的能量释放出来，通常这个能量以光和热两种形式释放出来。 二、自发辐射、受激辐射 1、自发辐射 普通常见光源的发光（如电灯、火焰、太阳等地发光）是由于物质在受到外来能量（如光能、电能、热能等）作用时，原子中的电子就会吸收外来能量而从低能级跃迁到高能级，即原子被激发。激发的过程是一个“受激吸收”过程。但是处在高能级（E2)的电子寿命很短（一般为10－8～10－9秒），在没有外界作用下会自发地向低能级（E1）跃迁，跃迁时将产生光（电磁波）辐射。辐射光子能量=E2-E1。过程各自独立、互补关联，所有辐射的光在发射方向上是无规律的射向四面八方，并且频率不同、偏振状态和相位不同。 2、受激辐射 在原子中也存在这样一些特定高能级，一旦电子被激发到这个高能级之上，却由于不满足跃迁的条件，发生跃迁的几率很低，电子能够在高能级上的时间很

长，就所谓的亚稳定状态。但在能在外界光场的照射下发生往下跃迁，并且向下跃迁时释放出一个与射入光场相同的光子，在同一个方向、有同一个波长。这就是受激辐射，激光正是利用这一原理激发出来。 二、粒子数反转 通过受激辐射出来的光子，不仅可以引起其他粒子受激辐射，也可以引起受激吸收。只有在处于高能级的原子数量大于处于低能级原子数时，所产生的受激辐射才能大于受激吸收。但是在自然条件下，原子都是都处于稳定的基态，只能通过技术手段将大量的原子都调整到高能级的状态，才能有多余的辐射向外产生。这个技术叫粒子数反转。 三、光放大过程

计量标准技术报告(尘埃粒子计数器)

计量标准技术报告 计量标准名称尘埃粒子计数器校准装置计量标准负责人李亮远 建标单位名称（公章）绵阳市计量测试所 填写日期2014年9月

目录 一、建立计量标准的目的.............................................................................. - 1 - 二、计量标准的工作原理及其组成.............................................................. - 1 - 三、计量标准器及主要配套设备.................................................................. - 2 - 四、计量标准的主要技术指标...................................................................... - 3 - 五、环境条件.................................................................................................. - 3 - 六、计量标准的量值溯源和传递框图.......................................................... - 4 - 七、计量标准的重复性试验.......................................................................... - 5 - 八、计量标准的稳定性考核.......................................................................... - 6 - 九、检定或校准结果的测量不确定度评定.................................................. - 7 - 十、检定或校准结果的验证.........................................................................- 11 - 十一、结论.................................................................................................... - 12 - 十二、附加说明............................................................................................ - 12 -