摘要根据米氏散射理论为理论依据，采用直角散射光收集形式，以高性能半导体激光器作为光源, 同时采用高灵敏度光电二极管作为光电探测器，成功设计出了一款手持式激光尘埃粒子计数器的核心部件--微型光学传感器。该传感器的散射光收集系统为单一大数值孔径的球面反射镜, 其对粒子散射光的收集角范围从20°到160°。研究结果表明，此款传感器是合理可行的，能够和洁净室的环境相适应，而且能获得较高的信噪比，计数效率更高。67113

毕业论文关键词  激光尘埃粒子计数器   光学传感器   洁净室   空气洁净度 等效直径   Mie散射  

毕业设计说明书（论文）外文摘要

Title          New Design for Optical Sensor in Laser Airborne Particle Counters          

Abstract

A miniature optical sensor, the core of a miniature laser aerosol particle counter, based on Mie scattering theory has been developed. The optical system of the sensor is a right-angle scattering optics. A high-power laser diode module was used as the light source, and a photodiode with high performance was used as the photo detector. By using a reflective spherical mirror with large numerical aperture, the light scattered by inpidual particles is collected over a large angular range of 20° to 160°.The results of the study show that this sensor is practicable and can adopt to the clean environment and the sensor has high signal-to-noise ratio and counting efficiency. 

Keywords  Laser airborne particle counters   Optical sensor   Cleanroom   Air cleanliness   Equivalent diameter   Mie scattering

目   次

1  绪论 1

1．1  洁净度和洁净室 1

1.1.1  洁净室 1

1.1.2  空气洁净度 2

1．2  洁净检测技术的发展 2

1.2.1  重量分析法 2

1.2.2  显微镜法 2

1.2.3  光散射法 3

1．3  尘埃粒子计数器的发展及现状 3

1.3.1  粒子计数器的发展 3

1.3.2  粒子计数器的现状 4

1．4  课题的工作及意义 4

1.4.1  研制尘埃粒子计数器的意义 4

1.4.2  论文的主要工作 4

2  激光尘埃粒子计数器基本原理 5

2.1  粒子的等效直径 5

2.2  光散射理论 5

3  激光尘埃粒子计数器组成部分 7

3.1  光学传感器 7

3.1.1  照明系统 7

3.1.2  散射光收集系统 8

3.2  电路系统 8

3.3  气路系统 8

3.4  微机处理系统 8

4  光学传感器的设计 9

4.1  球面反射镜的设计