[发明专利]用于监测气溶胶粒子的数量密度的方法和装置

权利要求书

1.一种用于测量气溶胶粒子(P0)的装置(500)，所述装置(500)包括：

-充电单元(100)，用于通过扩散充电使气溶胶样品流(FG1)的粒子(P0)带电来形成带电粒子(P1)，

-收集单元(200)，用于通过经由带电粒子(P1)的扩散从带电粒子(P1)收集电荷来提供电流(I₁(t))，电流(I₁(t))指示气溶胶样品流 (FG1) 的气溶胶粒子 (P0) 的数量密度 (n₀(t))，

-减压单元 (PDU1)，用于降低气溶胶样品流 (FG1) 的压强，以及

-抽吸单元 (VAC1)，用于经由充电单元 (100) 将气溶胶样品流(FG1)汲取到所述收集单元 (200)，

其中，充电效率函数 () 指示用于使粒子 (P1) 带电的扩散充电的效率，其是粒子尺寸 (d_p) 的函数，

其中，收集效率函数 () 指示通过带电粒子 (P1) 的扩散收集电荷的效率，其是粒子尺寸 (d_p) 的函数，

其中所述减压单元(PDU1)和所述抽吸单元(VAC1)被布置成将所述收集单元(200)的内部压强(p₂)保持在选定压强值(p_SET)，使得至少在40 nm 至 200 nm的粒子尺寸范围内收集效率函数 () 的负斜率()至少部分补偿充电效率函数 () 的正斜率 ()，所述选定压强值(p_SET)小于或等于 80 kPa。

2.根据权利要求1所述的装置(500)，其中，所述收集效率函数()的负斜率()补偿所述充电效率函数 () 的正斜率()，使得用于检测具有200nm的移动性大小 (d_P) 的粒子 (P0) 的电流 (I₁(t)) 的响应 (R₁(d_P)) 在以下范围中：用于检测具有100nm的移动性大小 (d_P) 的粒子 (P0) 的响应 (R₁(d_P))的 0.9 至 1.1倍。

3.根据权利要求1或2所述的装置(500)，其中用于检测具有400 nm 的移动性大小(d_P)的粒子(P0)的电流(I₁(t))的响应(R₁(d_P))处于以下范围中：用于检测具有100 nm 的移动性大小(d_P)的粒子(P0)的响应(R₁(d_P))的 0.9 至 1.1 倍，并且其中用于检测具有40 nm的移动性大小(d_P)的粒子(P0)的电流(I₁(t))的响应(R₁(d_P))处于以下范围中：用于检测具有100 nm 的移动性大小(d_P)的粒子(P0)的响应(R₁(d_P))的 0.9 至 1.1 倍。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置(500)，其中，所述充电单元(100)包括：

- 电晕电极 (E1)，用于通过与反电极 (E2) 一起形成电晕放电 (DSR1) 来生成离子(J1)，

- 充电空间 (SPC1)，用于通过所生成的离子 (J1) 的扩散从所述气溶胶样品流(FG1) 的气溶胶粒子 (P0) 形成带电粒子 (P1)，以及

- 一个或多个导流器 (BAF1)，用于引导接收的气溶胶样品流 (FG1)经由所述充电空间 (SPC1)，使得在所述充电空间(SPC1) 中跨越所述气溶胶样品流 (FG1) 的电场(EFIELD1) 的最大强度小于100 V/cm。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的装置(500)，其中，所述减压单元(PDU1)包括一个或多个临界孔口(OR1)。