一、氣溶膠與單分散性定義
氣溶膠?是由固體或液體微粒懸浮在氣體介質中形成的多相分散體系，其微粒粒徑范圍通常為1 nm~100 μm。而單分散氣溶膠?特指氣溶膠中所有微粒的粒徑高度均一，這種特性使其在科學研究、工業檢測和醫療領域中具有不可替代的價值。
二、單分散氣溶膠發生器的核心目標
通過精密控制技術，生成粒徑分布極窄、濃度穩定的氣溶膠，滿足以下需求：
?科學研究：大氣污染模擬、氣溶膠光學特性分析、病毒傳播研究等；
?工業檢測：空氣過濾器效率測試、粒子計數器校準、半導體潔凈室認證；
?醫療應用：吸入式藥物遞送、肺部沉積模型驗證。
三、單分散氣溶膠生成原理與技術分類
?1. 振動孔板法
原理：
利用壓電陶瓷驅動微米級孔板高頻振動，將液體通過均勻孔洞擠出，形成連續液柱；
液柱在表面張力作用下斷裂為均一液滴，經干燥或揮發后得到固態單分散微粒。
關鍵技術：
?孔板設計：單孔或多孔陣列，孔間距需避免液滴融合；
?振動同步控制：液滴斷裂頻率與振動頻率嚴格匹配，確保粒徑一致性；
?干燥模塊：通過加熱或惰性氣體快速去除溶劑，防止液滴聚并。
特點：
粒徑范圍：0.5~50 μm，RSD≤3%；
適合生成固態微粒或低揮發性液體氣溶膠。
?2. 旋轉盤霧化法
原理：
液體通過離心力從高速旋轉的圓盤邊緣甩出，形成均勻液膜；
液膜在盤邊緣破碎為微小液滴，粒徑由轉速和液體表面張力共同決定。
關鍵技術：
?轉速穩定性：采用無刷電機，轉速波動<0.1%；
?邊緣鋸齒結構：在盤邊緣刻蝕微槽，控制液膜斷裂位置，提升單分散性。
特點：
粒徑范圍：1~100 μm，RSD≤5%；
適合生成高濃度液體氣溶膠。
?3. 冷凝生長法
原理：
將揮發性物質蒸氣與載氣混合后快速冷卻，蒸氣在凝結核表面凝結生長；
通過控制冷凝溫度梯度和停留時間，使所有粒子同步生長至相同粒徑。
關鍵技術：
?凝結核預生成：采用電噴霧或擴散法生成均一納米級種子；
?飽和-冷凝腔設計：多級溫控實現蒸氣過飽和度的精確調控。
特點：
粒徑范圍：50 nm~2 μm，RSD≤2%；
適合生成超細顆粒，常用于PM2.5模擬或病毒載體研究。
四、單分散氣溶膠發生器工作流程
?液體擠出：溶液在恒定壓力下通過微孔形成連續液柱；
?液滴斷裂：壓電振動使液柱斷裂為均一液滴；
?溶劑揮發：液滴在干燥腔中失去溶劑，收縮為固態微粒；
?電荷中和：中和器消除粒子表面電荷，避免因靜電吸附導致濃度損失；
?輸出控制：通過稀釋系統調節氣溶膠濃度。
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