氣溶膠測量：原理、技術及套用

《氣溶膠測量：原理、技術及套用》是2020年化學工業出版社出版的圖書。

基本介紹

• 中文名：氣溶膠測量：原理、技術及套用
• 作者：（美）普拉莫德·庫爾卡尼，（美）保羅·A.巴倫，（美）克勞斯·維勒克 等 編
• 出版時間：2020年
• 出版社：化學工業出版社
• ISBN：9787122285119
• 開本：16 開
• 裝幀：精裝

內容簡介

《氣溶膠測量原理、技術及套用》全面展示了氣溶膠測量的基本理論、技術以及儀器設備和方法。該書分為三部分：原理、技術和套用。*部分介紹了與氣溶膠測量有關的基本概念，並讓讀者對各種類型的設備有大概認識。第二部分按照測量技術的原理分類，分章介紹一種或者一組設備。第三部分討論第二部分介紹的儀器設備在不同領域的套用，涵蓋從環境空氣監測、工作場所大氣監測、生物質氣溶膠、飛行器測量、材料合成到藥物氣溶膠的各個領域。

本書既適合初學者閱讀，又適合作為環境科研、環境監測、污染治理、大氣科學、工業衛生等相關專業學者或工程師的參考資料，也可作為環境科學、環境監測、環境工程、大氣科學等專業師生的教材。

作者簡介

作者簡介：

白 志 鵬

中國環境科學研究院/環境基準與風險評估國家重點實驗室環境空氣顆粒物健康基準方向PI（學科帶頭人）, 博導，研究員。1995年博士畢業，歷任南開大學環境科學系講師，副教授，教授，中國環境科學研究院研究員。研究領域為：顆粒物測量、來源解析、基準與標準；空氣污染化學，空氣重污染成因、危害與防控研究；暴露測量與環境風險評價；室內空氣污染防治。國務院政府特殊津貼專家，“新世紀百千萬人才工程”國家人選，教育部跨世紀優秀人才。發表英文學術期刊論文120餘篇，中文學術期刊論文190餘篇。主持編制中國氣象行業標準QX/T 508-2019 大氣氣溶膠碳組分膜採樣分析規範，參加3項有關室內環境國家標準的編制。國家環境保護城市空氣顆粒物污染防治重點實驗室首任主任。2012年調入到中國環境科學研究院擔任大氣化學和氣溶膠科技創新基地任首席專家。

圖書目錄

第一部分基本理論

1氣溶膠概論2

1.1引言2

1.2單位和公式3

1.3術語4

1.4影響氣溶膠行為的參數5

1.4.1粒徑和粒子形狀5

1.4.2粒子濃度6

1.4.3粒徑分布7

1.4.4粒子吸附和分離7

1.4.5外加力9

1.5選用氣溶膠測量設備的注意事項9

1.6參考文獻10

2單粒子傳輸基本原理14

2.1引言14

2.2連續流14

2.2.1雷諾數15

2.2.2流線15

2.2.3馬赫數15

2.2.4層流和湍流16

2.2.5邊界層16

2.2.6滯流16

2.2.7泊肅葉流17

2.2.8經過彎管、緊縮、擴張處的流體17

2.2.9氣體密度17

2.2.10黏度18

2.3滑移流區18

2.3.1空氣平均自由程19

2.3.2克努森數19

2.4曳力和遷移率19

2.4.1連續流19

2.4.2滑移流20

2.4.3曳力係數20

2.4.4機械遷移率21

2.5布朗擴散22

2.5.1氣體擴散22

2.5.2粒子擴散22

2.5.3貝克來數23

2.5.4施密特數24

2.6粒子在外力場中的運動24

2.6.1粒子在重力場中的運動24

2.6.2粒子在電場中的運動27

2.6.3粒子在其他外力場中的運動29

2.7符號列表31

2.8參考文獻33

3氣溶膠系統中的物理化學過程34

3.1引言34

3.1.1定義34

3.1.2開爾文效應35

3.2凝結36

3.2.1生長率36

3.2.2生長所需時間38

3.3成核現象38

3.3.1均相成核38

3.3.2異相成核38

3.3.3平衡狀態39

3.4蒸發39

3.4.1蒸發速率39

3.4.2乾燥時間39

3.5凝聚41

3.5.1簡單單分散凝聚41

3.5.2多分散凝聚42

3.5.3動力凝聚43

3.6反應44

3.6.1反應45

3.6.2吸收45

3.6.3吸附45

3.7參考文獻46

4氣溶膠的粒徑分布特徵47

4.1粒徑和粒徑分布的基本概念47

4.1.1粒徑定義47

4.1.2粒徑分布47

4.1.3粒徑分布函式的套用49

4.2大氣氣溶膠49

4.2.1引言49

4.2.2Whitby模型51

4.2.3核模態，粒徑範圍0.005～0.1μm52

4.2.4積聚模態，粒徑範圍0.1～2μm53

4.2.5粗粒子模態，粒徑範圍大於2μm56

4.3室內氣溶膠57

4.4工業氣溶膠59

4.5粒徑分布中的模態廣義模型59

4.6符號列表60

4.7參考文獻60

5氣溶膠測量方法63

5.1引言63

5.2質量保證：測量計畫63

5.3測量準確度64

5.4粒徑範圍64

5.5離線測量65

5.6實時測量66

5.6.1濾膜採集粒子的測量66

5.6.2單粒子實時測量66

5.7氣溶膠測量誤差68

5.7.1採樣和傳輸69

5.7.2檢測器回響與靈敏度70

5.7.3檢測器的重合誤差71

5.7.4密度和其他物理性質的校正71

5.7.5氣溶膠採樣統計73

5.8粒徑分布的表示方法74

5.9參考文獻76

第二部分技術

6氣溶膠在採樣入口和管路中的輸送78

6.1引言78

6.1.1校準80

6.1.2樣品提取80

6.1.3樣品輸送81

6.1.4其他採樣問題81

6.1.5小結82

6.2樣品提取82

6.2.1效率84

6.2.2用薄壁採樣嘴在流動氣體中採樣86

6.2.3同軸採樣87

6.2.4用鈍形採樣器在流動氣體中採樣95

6.2.5靜止空氣中的採樣97

6.2.6低速氣流中的採樣100

6.3樣品輸送101

6.3.1採樣管路中的重力沉降102

6.3.2採樣管路中的擴散103

6.3.3採樣管路中的湍流慣性沉積或渦流105

6.3.4彎管內的慣性沉積108

6.3.5採樣管路中氣流壓縮元件的慣性沉積109

6.3.6採樣管路中的靜電沉積110

6.3.7採樣管路中熱遷移沉積111

6.3.8採樣管路中的擴散遷移沉積112

6.3.9儲存艙與儲存袋內的沉積113

6.4其他採樣問題114

6.4.1稀釋狀況下的採樣114

6.4.2採樣管路與入口處的阻塞115

6.4.3沉積物的再懸浮現象116

6.4.4入口和傳送管道中粒子濃度的不均一性116

6.5結論117

6.6符號列表118

6.7參考文獻120

7濾膜採樣和分析123

7.1引言123

7.1.1過濾技術的套用123

7.1.2氣溶膠測量124

7.2過濾採集的原理124

7.3氣溶膠測量所用濾膜126

7.3.1纖維濾膜127

7.3.2薄膜濾膜128

7.3.3毛細孔濾膜130

7.3.4其他濾膜130

7.4過濾原理131

7.4.1纖維濾膜原理132

7.4.2薄膜濾膜和毛細孔濾膜過濾效率137

7.4.3壓降138

7.4.4負載作用138

7.5濾膜誤差139

7.5.1濕度效應139

7.5.2非水蒸氣吸收產生的誤差141

7.5.3濾膜採集樣品的揮發141

7.5.4粒子反彈142

7.6濾膜選擇142

7.6.1稱重分析143

7.6.2顯微分析144

7.6.3微量化學分析144

7.6.4微生物分析145

7.7符號列表145

7.8參考文獻146

8慣性、重力、離心和熱收集技術149

8.1引言149

8.2慣性分離器150

8.2.1慣性分離器的原理153

8.2.2概述154

8.2.3測量對策165

8.2.4設計儀器時的注意事項165

8.2.5衝擊式採樣器套用實例167

8.2.6粒徑分布數據分析169

8.3沉降裝置和離心機170

8.4熱力沉降172

8.5符號列表173

8.6參考文獻173

9大氣氣溶膠的化學分析方法177

9.1引言177

9.2範圍和目的178

9.3連續方法181

9.3.1陰陽離子分析方法181

9.3.2粒子中的碳183

9.3.3微量元素187

9.3.4粒子結合水187

9.4實驗室方法188

9.4.1有機物質188

9.4.2微量元素分析192

9.5總結195

9.6符號和縮寫列表195

9.7參考文獻197

10單粒子的顯微技術微量分析204

10.1引言204

10.2光學顯微鏡207

10.2.1基本原理207

10.2.2儀器介紹207

10.2.3性能和套用208

10.3用電子束分析粒子213

10.3.1電子束髮射原理213

10.3.2性能214

10.3.3分析時需要考慮的事項218

10.3.4採用分析電子顯微鏡分析超細粒子218

10.3.5用於大粒子分析的電子探針和掃描電鏡224

10.3.6蒙特卡洛分析230

10.3.7低電壓分析法232

10.3.8套用掃描電鏡對粒子進行自動化分析236

10.3.9用電子顯微鏡分析纖維240

10.4雷射微探針質譜分析241

10.4.1基本原理241

10.4.2相關儀器242

10.4.3分析能力243

10.5次級離子質譜分析247

10.5.1基本原理247

10.5.2相關儀器248

10.5.3分析能力248

10.5.4在粒子分析中的套用248

10.6拉曼微探針250

10.6.1振動光譜的基本原理250

10.6.2相關儀器251

10.6.3分析能力251

10.6.4在粒子分析中的套用252

10.7紅外顯微鏡法253

10.7.1基本原理253

10.7.2相關儀器253

10.7.3分析能力253

10.7.4在粒子分析中的套用254

10.8掃描探針顯微鏡法254

10.8.1操作原理254

10.8.2分析能力255

10.8.3套用256

10.9基於大型設備的儀器與技術258

10.9.1掃描透射X射線顯微光譜/近邊X射線吸收精細結構光譜258

10.9.2質子誘導X射線發射258

10.10對微量分析儀器性能的補充說明259

10.11致謝260

10.12符號列表260

10.13參考文獻260

11質譜儀實時顆粒物分析268

11.1引言268

11.2入口設計269

11.2.1粒束形成269

11.2.2設計進口時要考慮粒子束傳輸270

11.2.3粒子檢測274

11.3粒子分級274

11.4粒子蒸發和電離276

11.4.1連續電離方法276

11.4.2單步雷射消融和電離276

11.4.3兩步雷射消融和電離277

11.5質量分析278

11.5.1四極桿質量分析儀278

11.5.2飛行時間質量分析儀278

11.5.3離子阱質量分析儀280

11.6質譜圖分類方法280

11.6.1單顆粒質譜圖的聚類算法280

11.6.2顆粒物團的質譜圖分類281

11.6.3質譜儀數據和其他數據的結合281

11.7綜合考慮-選擇儀器282

11.7.1單顆粒物分析：所有顆粒物分級284

11.7.2單顆粒物分析：掃描顆粒物粒徑測試285

11.7.3顆粒物團分析：AMS系列儀器286

11.7.4顆粒物團分析：有機分子分析287

11.8符號列表288

11.9參考文獻289

12半連續質量測量292

12.1引言292

12.2β衰減監測儀293

12.2.1測量原理293

12.2.2儀器設計294

12.2.3理論因素294

12.2.4潛在偏差295

12.2.5結果與套用296

12.3錐形元件微量振盪天平測量法297

12.3.1測量原理297

12.3.2錐形元件微量振盪天平的類型298

12.3.3潛在偏倚299

12.3.4結果和套用300

12.4氣溶膠顆粒物質量分析儀301

12.4.1測量原理301

12.4.2套用303

12.5石英晶體微量天平303

12.6Dekati 質量監測儀304

12.7連續環境空氣品質監測儀305

12.8符號列表306

12.9參考文獻306

13光學測量技術：基本理論及套用309

13.1引言309

13.2光散射和消光理論309

13.2.1截面310

13.2.2小顆粒：瑞利散射313

13.2.3“軟”顆粒：Rayleigh-Debye-Gans散射315

13.2.4任意尺寸球體與折射率：米散射理論317

13.2.5Rayleigh-Debye-Gans分形聚集散射320

13.2.6多重散射322

13.2.7粒子的整體散射322

13.2.8非球形顆粒323

13.3動態光散射323

13.3.1DLS實驗323

13.3.2流動系統325

13.4實驗室試驗方法325

13.5光學測量技術：非原位遙感326

13.5.1引言326

13.5.2單粒子光學計數器327

13.5.3多重粒子光學技術337

13.6光學測量技術：原位感測340

13.6.1引言340

13.6.2概述341

13.6.3基於光強的單粒子計數器344

13.6.4單粒子計數器：成像351

13.7結論352

13.8符號列表352

13.9參考文獻354

14空氣動力學粒徑測量實時技術359

14.1引言359

14.2電學-單粒子空氣動力學弛豫時間分析器360

14.2.1操作原理360

14.2.2同時採用聲場和電場驅動的E-SPART分析器366

14.2.3電學-單粒子空氣動力學弛豫時間分析器369

14.2.4在不同的氣象狀況下測量：套用於火星和納米粒子的測量372

14.3空氣動力學粒徑譜儀372

14.3.1測量原則372

14.3.2典型的空氣動力學粒徑譜儀類型373

14.3.3顆粒物大小378

14.3.4套用381

14.3.5空氣動力學粒徑譜儀性能簡介381

14.4氣溶膠粒徑分級器382

14.4.1測定原理382

14.4.2用球形粒子校準383

14.4.3非球形粒子和液滴的儀器回響384

14.4.4氣溶膠粒徑分級器與APS 的對比385

14.5符號列表386

14.6參考文獻387

15電遷移率方法表征亞微米顆粒390

15.1引言390

15.2帶電粒子的運動規律391

15.2.1遷移和擴散的關係392

15.3粒子採樣392

15.3.1靜電除塵392

15.4粒徑分布測量393

15.4.1差分電遷移率分析儀394

15.4.2差分電遷移率粒徑譜儀400

15.4.3掃描電遷移率粒徑譜儀401

15.5氣溶膠的帶電條件402

15.5.1平衡電荷分布402

15.5.2擴散帶電：電荷轉移動力學403

15.5.3場帶電405

15.5.4離子的產生406

15.5.5光電子發射帶電407

15.5.6納米粒子帶電408

15.6數據分析和反演408

15.6.1掃描和快速電遷移率分析中的瞬時效應409

15.6.2增電壓掃描和減電壓掃描的區別411

15.6.3飛行時間遷移率分析儀411

15.7交替遷移率分析儀設計411

15.7.1並行粒徑分析411

15.7.2新型遷移率分析儀設計412

15.8符號列表413

15.9參考文獻416

16擴散分離採樣技術及設備419

16.1引言419

16.2擴散測量技術理論419

16.2.1管道類型420

16.2.2網篩類型422

16.3擴散溶蝕器422

16.3.1擴散溶蝕器的描述423

16.3.2塗層材料425

16.3.3取樣陣列426

16.4擴散組採樣器種類427

16.4.1擴散組採樣器的描述427

16.4.2顆粒探測431

16.4.3數據分析431

16.5結論433

16.6符號列表433

16.7參考文獻434

17凝結核粒子計數器437

17.1引言437

17.2凝結理論437

17.2.1過(度)飽和437

17.2.2液滴的生長439

17.2.3液滴的檢測439

17.3凝結核粒子計數器440

17.3.1凝結核粒子計數器介紹440

17.4CPC性能446

17.4.1校準和評估446

17.4.2CPC的缺陷和發展前景446

17.5符號列表448

17.6參考文獻448

18基於電學的氣溶膠檢測儀器450

18.1引言450

18.2單極擴散荷電451

18.2.1每個粒子的平均電荷451

18.2.2影響荷電的其他因素451

18.2.3混合電場和擴散荷電453

18.2.4荷電設計考慮因素453

18.2.5實驗荷電結果453

18.2.6電暈荷電的潛在偏差455

18.3法拉第籠靜電計檢測455

18.4基於荷電的擴散感應器456

18.4.1TSI 電氣溶膠檢測儀、納米粒子表面監測儀及攜帶型雷射粒子計數器457

18.4.2擴散粒徑分級器和納米氣溶膠監測儀458

18.5電檢測遷移率光譜儀460

18.5.1電感應遷移率光譜儀的商業化和發展460

18.5.2電感應遷移率光譜儀的理論463

18.5.3電感應遷移率光譜儀的檢出限和動力學範圍464

18.5.4電感應遷移率光譜儀中遷移率分布的反演465

18.5.5電感應遷移率光譜儀的套用467

18.6電低壓衝擊式採樣器467

18.6.1測量原理467

18.6.2儀器設計467

18.6.3理論考慮因素和校準468

18.6.4數據反演469

18.6.5潛在偏差470

18.6.6套用470

18.7符號列表471

18.8參考文獻473

19粒子的電動懸浮476

19.1引言476

19.2電動力天平的結構476

19.3天平操作方法478

19.4懸浮原理及其套用479

19.4.1重量分析479

19.4.2作用力測量480

19.5熱遷移482

19.6粒子動力學483

19.7粒子分級485

19.7.1光散射485

19.8形態依賴性共振488

19.9質量與電荷測量490

19.10克努森區蒸發492

19.11非彈性光散射493

19.12結語494

19.13符號列表495

19.14參考文獻496

20錐-射流電噴霧原理499

20.1引言499

20.2基本原理500

20.2.1實驗概述與實際因素500

20.2.2標度定律、所需的液滴物理性質及操作域501

20.2.3液體破裂、液滴分散以及單分散性504

20.2.4霧化區、庫侖破裂505

20.2.5錐-射流模式的局限以及可能的改進506

20.3電噴霧的套用510

20.3.1電噴霧質譜511

20.3.2膠體和離子推進器511

20.3.3顆粒物合成511

20.3.4微燃燒512

20.4致謝512

20.5符號列表512

20.6參考文獻513

21氣溶膠測量儀器的校準516

21.1引言516

21.2測量方法和校準標準517

21.3總則517

21.3.1儀器校準的基本原理518

21.3.2監測環境518

21.3.3選擇研究參數519

21.3.4設計校準程式519

21.3.5選擇試驗氣溶膠519

21.3.6分析數據519

21.3.7溯源性520

21.3.8安全措施520

21.3.9校準的不確定性520

21.4校準設備和程式521

21.4.1儀器校準的一般通用方法523

21.5試驗氣溶膠發生器523

21.5.1球形單分散性氣溶膠524

21.5.2單分散性非球形粒子530

21.5.3多分散性氣溶膠的粒徑分級530

21.5.4多分散性氣溶膠531

21.5.5用標識材料測試氣溶膠535

21.6流量、壓力和流速校準535

21.6.1流量測量535

21.6.2壓力測量538

21.6.3速度測量539

21.7校準儀器540

21.7.1粒徑分級儀器540

21.7.2凝結核計數器540

21.7.3質量濃度監測儀543

21.8校準過程總結543

21.9參考文獻544

22粒徑分布的數據分析和表達方法548

22.1引言548

22.2粒徑類型548

22.3粒子形狀549

22.4粒徑分布549

22.4.1平均值、中值和標準偏差549

22.4.2柱狀圖550

22.4.3連續分布553

22.4.4正態（高斯）分布553

22.4.5對數常態分配554

22.4.6冪律分布557

22.4.7其他分布558

22.5濃度分布558

22.5.1常態分配559

22.5.2對數常態分配559

22.5.3泊松分布559

22.5.4Hatch-Choate關係560

22.5.5冪律分布的首要問題——線性回歸561

22.6粒徑分布繪圖摘要562

22.6.1累積分布與頻數分布的表達方法562

22.6.2繪圖數據與合適的曲線563

22.6.3線上性軸上繪圖563

22.6.4在變換軸上繪圖563

22.6.5繪製對數機率曲線564

22.7置信區間和誤差分析565

22.7.1置信區間565

22.7.2誤差分析：誤差傳遞567

22.8粒徑分布驗證假設567

22.8.1常態分配數據的分析：student’s-t檢驗568

22.8.2相關性和回歸568

22.8.3計數量分布的χ2檢驗568

22.8.4數量或質量分布的Kolmogorov-Smirnov檢驗569

22.9重合誤差569

22.10粒徑區間劃分的選擇570

22.11數據反演571

22.11.1問題：積分公式571

22.11.2轉換成一組線性方程來解決問題572

22.11.3公式個數（N）多於未知數個數（m）時的公式解法573

22.11.4吉洪諾夫修正574

22.11.5基函式合成補償576

22.11.6其他方法576

22.12符號列表577

22.13參考文獻578

第三部分套用

23非球形粒子測量：形狀因子、分形和纖維582

23.1引言582

23.2非球形粒子動力學形狀因子582

23.2.1物理變數582

23.2.2動力學形狀因子583

23.2.3滑流修正係數585

23.2.4動力學形狀因子的測量586

23.3分形粒子588

23.3.1概述588

23.3.2分形凝聚體589

23.3.3真實空間分析591

23.3.4投射圖像分析592

23.3.5二元投影分析593

23.3.6Df＞2的凝聚體598

23.3.7分形凝聚體的遷移性和動力學形狀因子599

23.4纖維602

23.4.1引言602

23.4.2纖維形狀603

23.4.3纖維行為特徵605

23.4.4在實驗室內合成纖維610

23.4.5纖維對健康的影響611

23.4.6纖維的控制管理612

23.4.7檢測技術613

23.5符號列表617

23.6參考文獻619

24生物粒子採樣627

24.1引言627

24.2生物氣溶膠類型628

24.2.1細菌628

24.2.2真菌630

24.2.3病毒631

24.2.4花粉631

24.2.5貓、狗、屋塵蟎和蟑螂過敏原631

24.3生物氣溶膠的來源632

24.4一般採樣注意事項633

24.4.1採樣策略633

24.4.2生物氣溶膠採樣器的採樣效率633

24.5生物氣溶膠的採樣原則635

24.5.1通過慣性衝擊去除粒子637

24.5.2切割粒徑的數值估計637

24.6採樣時間639

24.6.1被收集粒子的表面密度639

24.6.2固體表面採樣器的採樣時間640

24.6.3衝擊式採樣器和過濾式採樣器的採樣時間641

24.7採樣器的選擇643

24.8校準644

24.9污染645

24.10樣品分析645

24.10.1顯微鏡646

24.10.2基於培養的分析方法646

24.10.3其他分析方法646

24.11數據分析解釋647

24.12符號列表647

24.13參考文獻648

25工作場所氣溶膠測量652

25.1引言652

25.2工作場所氣溶膠的暴露測量653

25.2.1健康研究相關的採樣653

25.2.2沉積區域653

25.3採樣標準654

25.3.1按暴露規則採樣656

25.3.2按採樣要求選擇採樣器656

25.3.3選擇濾膜和基底658

25.3.4泵的選擇661

25.4直讀儀器661

25.4.1光散射662

25.4.2錐形元件振盪微量天平663

25.4.3其他直讀儀器和方法663

25.5粒徑測量663

25.5.1採樣策略664

25.6目前的發展趨勢666

25.6.1工作場所柴油粒子666

25.6.2有毒物質667

25.6.3工程納米材料667

25.6.4氣溶膠和蒸氣採樣668

25.6.5滲透與沉積668

25.7符號列表668

25.8參考文獻669

26環境氣溶膠採樣674

26.1引言674

26.2採樣系統組件675

26.2.1粒徑選擇性採樣口和粒子分級器675

26.2.2採樣器結構材料679

26.2.3溶蝕器680

26.2.4濾膜托681

26.2.5濾膜681

26.2.6測量和控制流量683

26.2.7流量原動力684

26.3採樣系統684

26.4採樣系統的選擇686

26.5結論689

26.6致謝689

26.7參考文獻689

27室內氣溶膠暴露評價698

27.1引言698

27.2濃度和暴露698

27.3測量、採樣及分析策略699

27.3.1監測方法699

27.3.2氣溶膠採樣和分析705

27.4確定所需數據708

27.4.1研究設計所要考慮的事情708

27.4.2時間和空間要素709

27.4.3分析和質量保證因素709

27.5非職業暴露研究類型711

27.5.1個體/室內/室外研究712

27.5.2源解析研究713

27.5.3流行病學群組研究713

27.6暴露模型714

27.6.1個體雲暴露模型714

27.6.2濃度-暴露模型714

27.6.3暴露-劑量模型715

27.6.4室內滲透模型716

27.7總結716

27.8參考文獻716

28放射性氣溶膠720

28.1引言720

28.2放射和放射性衰變720

28.2.1放射線種類720

28.2.2放射性衰變的半衰期721

28.2.3放射性比活度722

28.2.4放射性氣溶膠源722

28.2.5吸入暴露限值723

28.2.6粒子大小和溶解度的影響724

28.3放射檢測725

28.3.1閃爍計數726

28.3.2電離室設備726

28.3.3固態檢測726

28.3.4放射自顯影法、徑跡蝕刻和其他檢測系統726

28.3.5校準727

28.4放射性氣溶膠的檢測目的727

28.5標準測量技術的套用728

28.5.1光學粒子計數728

28.5.2用於顯微鏡檢測的粒子採集729

28.5.3過濾729

28.5.4慣性採樣730

28.5.5電學性質的測量730

28.5.6容積式表層採樣器、衝擊式採樣器、冷阱和吸附器731

28.5.7分析化學技術731

28.6放射性氣溶膠的特殊分析技術731

28.6.1利用放射自顯影法檢測單個粒子731

28.6.2測定粒子的溶解性和生物學行為731

28.6.3等密度梯度超速離心法測定密度732

28.6.4氪85吸附法測表面積733

28.6.5放射性核素的實時監測733

28.6.6放射性粒子的遠程檢測736

28.6.7從煙道和排氣管中採樣737

28.7結論737

28.8致謝737

28.9符號列表737

28.10參考文獻738

29飛機測量雲和氣溶膠粒子742

29.1引言742

29.2顆粒物機載採樣和測量技術743

29.2.1粒子採樣及運輸的測量要求743

29.2.2機艙外氣溶膠測量744

29.3空氣中顆粒物機載採樣及檢測時需考慮的影響因子745

29.3.1採樣時壓力與溫度的變化745

29.3.2針對飛機引起的空氣擾動進行氣溶膠採樣修正746

29.3.3感測器殼對氣流的影響746

29.3.4非等速採樣746

29.3.5採樣口與自由氣流偏離747

29.3.6採樣口處的紊流附著沉積747

29.3.7輸送損失747

29.3.8採樣口性能和意外的檢驗748

29.4採樣口小結748

29.5結論751

29.6參考文獻751

30氣溶膠的衛星測量技術754

30.1引言754

30.2衛星遙感背景755

30.3氣溶膠物理和光學特性756

30.4衛星氣溶膠探測和測量法則759

30.5衛星氣溶膠測量系統面臨的挑戰762

30.6衛星數據和信息系統763

30.7套用763

30.8未來展望765

30.9致謝765

30.10縮寫列表765

30.11參考文獻766

31大氣新粒子生成：物理和化學測量768

31.1引言768

31.2目前新粒子生成過程認識概要770

31.3新粒子生成事件個例分析771

31.4核化速率測量773

31.4.1小於3nm粒子測量儀器773

31.4.2測量直徑小於3nm氣溶膠粒徑分布的儀器775

31.5納米粒子生長機制的測量777

31.5.1間接測量778

31.5.2直接離線測量779

31.5.3直接線上測量779

31.6結論780

31.7致謝780

31.8符號列表781

31.9參考文獻781

32直徑小於3nm氣溶膠的電分級和冷凝檢測784

32.1引言784

32.2粒徑標準785

32.3微型DMA786

32.3.1DMA解析度的限制786

32.3.2擴散展寬、短DMA和高雷諾數787

32.3.3超臨界圓柱形DMA788

32.3.4寬粒徑範圍、大徑向尺寸的nano-DMA792

32.3.5微遷移率分析儀在適當流量下實現高解析度793

32.3.6平面DMA與高納米粒子傳輸794

32.3.7DMA和大氣壓力源質譜儀的串聯使用794

32.4納米凝結核計數器795

32.4.1引言795

32.4.2工作流體的作用796

32.4.3納米級凝結核計數器類型797

32.4.4理論思考798

32.4.5理論與實驗之間的對比802

32.4.6基於毛細管模型的流體選擇標準803

32.5總結與結論806

32.6致謝806

32.7符號列表807

32.8參考文獻809

33高溫氣溶膠：納米顆粒膜的測量和沉積813

33.1引言813

33.2沉積種類的形成814

33.2.1熱遷移薄膜沉積系統814

33.2.2化學汽/粒子沉積814

33.2.3單粒子沉積與凝聚粒子沉積815

33.3高溫氣溶膠的稀釋採樣和檢測816

33.3.1一級稀釋系統817

33.3.2一級稀釋採樣探頭的要求819

33.3.3二級稀釋系統819

33.3.4有機氣溶膠稀釋採樣822

33.4高溫氣溶膠的現場實時測量822

33.5基底上的粒子燒結823

33.5.1同步燒結與沉積823

33.5.2沉積後燒結824

33.6能源和環境中的納米技術套用825

33.6.1腐蝕保護825

33.6.2光催化淨化水和空氣825

33.6.3太陽能套用825

33.6.4光催化分解水826

33.7符號列表827

33.8參考文獻827

34大氣中大顆粒物的特徵和測量830

34.1引言830

34.2大顆粒物質量粒徑分布831

34.3大顆粒物的大氣採樣832

34.3.1概述832

34.3.2吸氣裝置833

34.3.3具有特殊入口的吸入採樣器833

34.3.4鈍物儀器（旋轉臂）835

34.4大氣乾沉降通量的測定837

34.4.1測量大顆粒物乾沉降通量的方法837

34.4.2人造光滑地表838

34.4.3沉降速度838

34.4.4大顆粒物沉降模型840

34.5結論841

34.6符號列表842

34.7參考文獻843

35通過氣溶膠過程生產材料844

35.1材料844

35.2氣溶膠過程846

35.2.1氣體-粉末轉化847

35.3測量技術852

35.3.1顆粒物性質：粒徑、形狀和結構852

35.3.2物理性質：機械穩定性857

35.3.3化學組成：元素組成，體積857

35.3.4化學組成：元素組成，表面感應859

35.3.5化學組成：熱化學性質860

35.3.6化學組成：晶像860

35.3.7其他方法861

35.4參考文獻862

36潔淨室中氣溶膠的測量866

36.1引言866

36.2潔淨室866

36.3顆粒物檢測869

36.4標準和推薦做法871

36.5ISO標準14644-1和14644-2872

36.5.1ISO 14644-1分類定義872

36.5.2按照ISO 14464-2潔淨室等級分類的驗證程式874

36.6測量粒子排放876

36.6.1密閉箱法877

36.6.2流動管法877

36.6.3局限878

36.7有活性的氣溶膠878

36.8監測879

36.9總結879

36.10結論879

36.11符號列表880

36.12參考文獻881

37吸入毒理學中的採樣技術882

37.1引言882

37.2基本的吸入毒理學暴露系統882

37.2.1均勻混合整體式暴露倉882

37.2.2塞流式整體暴露倉883

37.2.3鼻式或頭式暴露系統883

37.2.4封閉迴路式暴露系統884

37.3暴露系統的屬性884

37.4基本採樣技術和策略886

37.4.1一般採樣系統886

37.4.2恆流暴露系統的採樣技術887

37.4.3塞流式暴露系統的採樣技術888

37.5結語890

37.6參考文獻890

38影響肺部對顆粒物反應的因素891

38.1引言891

38.2肺的解剖結構892

38.3粒子沉積893

38.4粒子清除894

38.5影響生物活性粒子的特點896

38.6影響納米粒子生物活性的因子897

38.7結論899

38.8參考文獻899

39藥用氣溶膠和診斷性吸入氣溶膠的測量902

39.1引言902

39.1.1給藥途徑902

39.1.2藥用和診斷性吸入氣溶膠的類型903

39.1.3藥用和診斷性吸入氣溶膠的物理化學性質903

39.2藥用氣溶膠的給藥途徑903

39.2.1鼻內式氣溶膠903

39.2.2吸入式氣溶膠904

39.3診斷性吸入氣溶膠908

39.3.1診斷性吸入氣溶膠的類型908

39.3.2輸送原理和輸送系統909

39.4藥用和診斷性吸入氣溶膠的特徵910

39.4.1物理化學性質的測量910

39.4.2呼吸道沉積912

39.4.3藥用氣溶膠的非理想行為913

39.4.4呼吸道沉積物（藥物代謝動力學）913

39.4.5功效和毒性914

39.5藥用氣溶膠和診斷性吸入氣溶膠測量中存在的問題917

39.6結論917

39.7參考文獻917

附錄920

附錄A術語彙編920

附錄B單位換算930

附錄C基本物理常數932

附錄D空氣和水的一些物理性質933

附錄E重要的無量綱數934

附錄F粒子性質935

附錄G幾何公式936

附錄H常見氣溶膠物質的容積密度937

附錄I生產商與供應商938

索引961