[发明专利]一种集成荷电和分级技术的超细颗粒物分析器

权利要求书

1.一种集成荷电和分级技术的超细颗粒物分析器，其特征在于：包括自上向下依次设置的第一介质基板、第二介质基板和第三介质基板，分别设置在第一介质基板和第二介质基板上的一对介质阻挡放电电极，分别设置在第二介质基板和第三介质基板上的一对颗粒物分级电极，设置在第一介质基板底部与第二介质基板顶部之间的第一支撑梁，设置在第二介质基板底部与第三介质基板顶部之间的第二支撑梁，安装在第三介质基板上的电荷收集器，以及与电荷收集器相连的电流放大器；

所述第一介质基板的底部、第二介质基板的顶部以及第一支撑梁的内壁围成颗粒物荷电腔体；所述颗粒物荷电腔体的一端开口处作为颗粒物进气口；

所述第二介质基板的底部、第三介质基板的顶部和第二支撑梁的内壁围成颗粒物分级腔体；所述颗粒物分级腔体的两端开口处分别作为鞘气入口和鞘气出口；

所述第二介质基板上设有连通颗粒物荷电腔体和颗粒物分级腔体的接口狭缝；所述的接口狭缝为长条型，接口狭缝的长度与气流通道宽度相同，宽度为0.2-2mm，接口狭缝与鞘气流动方向的夹角小于等于90度，接口狭缝的上端向鞘气入口方向倾斜，接口狭缝的下端向鞘气出口方向倾斜。

2.根据权利要求1所述的一种集成荷电和分级技术的超细颗粒物分析器，其特征在于：所述一对介质阻挡放电电极包括设置在第一介质基板上的第一介质阻挡放电电极和设置在第二介质基板上的第二介质阻挡放电电极；所述第一介质阻挡放电电极和第二介质阻挡放电电极中的一个电极与高压放电电源相连，另一个电极接地；

所述一对颗粒物分级电极包括设置在第二介质基板上的第一颗粒物分级电极和设置在第三介质基板上的第二颗粒物分级电极；所述第一颗粒物分级电极和第二颗粒物分级电极中的一个电极与直流高压扫描电压相连，另一个电极接地。

3.根据权利要求1所述的一种集成荷电和分级技术的超细颗粒物分析器，其特征在于：所述第一介质基板、第二介质基板和第三介质基板均采用石英玻璃材料、陶瓷、聚醚醚酮中的任意一种制成。

4.根据权利要求1所述的一种集成荷电和分级技术的超细颗粒物分析器，其特征在于：所述第一支撑梁和第二支撑梁均采用石英玻璃材料；所述第一支撑梁采用机械加工或键合工艺连接在第一介质基板与第二介质基板之间；所述第二支撑梁采用机械加工或键合工艺连接在第二介质基板与第三介质基板之间。

5.根据权利要求2所述的一种集成荷电和分级技术的超细颗粒物分析器，其特征在于：所述接口狭缝的一部分位于第二介质基板上，另一部分位于第一颗粒物分级电极内部。

6.根据权利要求1所述的一种集成荷电和分级技术的超细颗粒物分析器，其特征在于：所述第三介质基板上开设有检出狭缝；所述电荷收集器的输入端与检出狭缝相连。

7.根据权利要求1所述的一种集成荷电和分级技术的超细颗粒物分析器，其特征在于：所述颗粒物分级腔体两端开口处分别设有第一层流器和第二层流器；第一层流器和第二层流器分别位于鞘气入口和鞘气出口的内侧。

8.根据权利要求1所述的一种集成荷电和分级技术的超细颗粒物分析器，其特征在于：所述鞘气入口和鞘气出口处均设有依次相连的气泵和质量流量计，且所述鞘气出口处设有颗粒物回收过滤网。