所以为提高科学研究水平和人们生活的健康水平，我们对于研究大气气溶胶和环境的洁净度应该走向更深层次的探求。为此，前人对尘埃粒子计数器展开了进一步的探索，如何探测更小的颗粒粒径和如何限制颗粒浓度成为我们研究的焦点。

1。1  尘埃粒子计数器的应用

针对我们研究的问题，这一领域产生了一个新的专业名词：洁净室。洁净室被定义为有空气过滤、分配、优化、构造材料和装置的房间，它是用特定的操作程序控制空气中悬浮微粒的浓度，以便达到适当的微粒洁净度级别。洁净室一般分为工业洁净室或生物洁净室，对于光电领域的研究而言，更常见的是工业洁净室，它主要是用来控制密闭环境中尘埃的量。而生物洁净室还需要考虑细菌等微生物的数量[4]。目前看来，洁净室技术在不断地向精准化，普及化方向发展，这就需要我们使测控环境中微粒子或微生物的探测技术走向更精密的方向。

在洁净室里，常常用光散射尘埃粒子计数器和滤膜显微镜检测技术测量洁净环境中颗粒的大小[5]。对于滤膜显微镜检测法来说，它主要是通过把颗粒收集到滤膜上，然后在显微镜上观察滤膜颗粒然后再计数，其测量精确性由显微镜最小可观察到的颗粒大小决定。结果直观，缺点是需要人工操作，复杂而且周期较长[6]。光散射尘埃粒子计数器是先测量颗粒的散射光信号，再通过光电转换器将其转换为电信号并且不断采集信号大小，再由此得到粒径大小。此外，测量颗粒粒径的方法还有很多，比如：库尔特法，光学衍射法，全息法，光沉降法等等。但无论是从实时性还是操作的便捷性来看，用光散射法进行尘埃粒子计数都是最好的选择。它具有测量范围广、精确性高、时间响应短、重复性好等优点。它是目前比较常用的也是深受大家重视的一种计数方法[7]。

对于光学传感器的研究，通常集中在两个方面：一个是提高探测的尘埃粒子的分辨精度（即探测更小型的颗粒粒子），另一个是提高颗粒探测的效率（即加大气体流通量）。通常，分辨率可以通过单个粒子散射光能量值的概率分布图观察，分布范围越窄说明分辨率越高。而计数效率通常由：（试验中测得的流过光敏区的粒子数/粒子通道中流出的气体总数）*100%得出。

1。2  尘埃粒子计数器在海内外的发展

2  尘埃粒子计数器的原理和结构

2。1  尘埃粒子计数器的工作原理

散射理论起源于1870年前后，由瑞利首先提出，并且他成功将电子论应用到对光散射本质的解释中（瑞利散射的条件是散射物质的大小比光波长值小）[18]。在上世纪初期，G。Mie解出麦克斯韦方程组得到了光散射的标准解，即米氏理论（不同颗粒直径、成分的均匀粒子的散射规律）[19]。直到1983年，微小粒子的光散射吸收规律被发表后，散射理论才算是真正建立了。主要可分为弹性散射和非弹性散射，其区分依据为：是否改变光原本的传播方向、光波相位，还有光波频率。从某种角度讲，光散射就是一种普通常见的光学现象，但它却能包含散射介质的很多个特性，所以我们可以通过分析散射光而得出颗粒的物理特性。随之利用散射光进行颗粒粒径测量的技术也逐渐发展起来了。来-自+优Y尔E论L文W网www.youerw.com 加QQ752018^766

本设计中的光散射法尘埃粒子计数器就是，以MIE散射理论为基础进行单个尘埃颗粒计数的装置，由于在一定条件下，颗粒散射光的光强可以看作是与颗粒粒径成比例的一个因子，所以可以在气流流过光敏区时，通过测量散射光强的大小来对尘埃粒子计数，并且通过与标定样本对比，在一定准确率的范围内可以得出颗粒的粒度大小，从而进行颗粒计数[20]。 Zemax小型尘埃粒子计数传感器光学系统仿真设计(2):http://www.youerw.com/tongxin/lunwen_138832.html