德国palas U-SMPS 2050/2100/2200 通用扫描电迁移率粒径谱仪(气溶胶中的超细颗粒物)

Palas®通用扫描电迁移率粒径谱仪（U-SMPS）可提供两种版本。长分类柱（2050X /2100X /2200X系列）可以确定8至1200nm的粒径分布。短分类柱（1050X / 1100X/1200X系列）4nm至440nm的粒径分布。该系列已经集成了X射线源作为中和器，代替放射性中和器（例如使用Kr-85），优点是在运输过程中无需遵循针对放射源的要求。

Palas® U-SMPS系统包括一个分级器[在ISO15900中定义为电迁移率分级器（DEMC），也称为差分电迁移气溶胶分析仪（DMA）]，可根据气溶胶颗粒的电迁移率选择相应的气溶胶颗粒并传送到出口。

冷凝颗粒计数器（例如UF-CPC）对这些颗粒进行计数。三种可用的UF-CPC型号可在各种浓度范围内实现很好的单颗粒计数。 Palas使用了由Wiedensohler教授（IfTLeipzig，德国）开发的演算算法，将测量数据转化为U-SMPS的颗粒分布。

U-SMPS使用图形化用户界面并在触摸屏上进行操作。一次粒子分布扫描可以在短短30秒之内执行，并且每十进制多达128个尺寸通道。在扫描期间，DEMC分级器中的电压连续变化，从而导致每个尺寸通道的计数统计效率更高。集成的数据记录器允许在设备上设置线性或对数显示测量值。随附的评估软件可提供各种数据评估（各种统计和平均值），以及导出功能。

U-SMPS通常作为独立设备运行，但也可以连接到计算机或使用各种接口（USB，LAN，WLAN，RS-232 / 485）连接网络。 Palas® U-SMPS支持DMA，CPC和其他制造商的气溶胶静电计。

U-SMPS对颗粒物准确的尺寸确定和可靠性能极其重要，尤其是对于校准来说。所有组件都必须通过严格的质量保证测试，并且必须内部组装。

上图给出了U-SMPS的工作原理：气溶胶在进入分级器（DEMC）之前先经过调节。 选配的干燥器（例如硅胶，Nafion）可以去除颗粒中的水分。 双极中和剂（XRC 049）用于确保气溶胶电荷分布符合预定。 在DEMC的入口处需要一个撞击器以去除大于分级器尺寸范围的颗粒。

气溶胶通过DEMC柱的进样口导入，沿着外部电极与鞘气合并。合并过程要避免湍流，确保层流。电极的表面必须极其光滑和精准。

该鞘气是干燥的、无颗粒的载气（通常为空气），比气溶胶的体积大，且在闭环中连续循环。鞘气与样品空气的体积比决定了传递效率，从而决定尺寸分级器的分辨率。

在内部和外部电极之间施加电压产生径向对称电场。内电极带正电，末端有一个小缝隙。通过平衡每个粒子上的电场力及其在电场中的空气动力学阻力，带负电颗粒转移到正电极。根据它们的电迁移率，一些颗粒会通过顶部小缝隙离开DEMC。

在操作中，电压产生的电场持续变化，使得不同迁移率的颗粒离开DEMC，并由纳米粒子计数器（例如冷凝粒子计数器）连续测量计数（例如Palas® UF-CPC）

方便实用的软件提供多数据信息（如电压，粒子数等）并取得粒径分布数据。