全吸收型电子光子簇射计数器的工作原理
第四章：光子计数技术
光子能量 Ep=hν (J) ＝hC/λq (eV) 其中， 其中， ν=C/λ ， ν 是光频， 是光频， h为普朗克常数。 为普朗克常数。 为普朗克常数 光辐射功率 P ＝R Ep （W） ） R：光子速率， ：光子速率， 单位时间内发射的 光子数。 光子数。
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光子计数技术的应用
Prof. Yang, The college of Optic and Electronic Information Engineering, USST
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光子计数技术的基本过程： 光子计数技术的基本过程： 1. 用光电倍增管检测微弱光的光子流，形成包括噪声 用光电倍增管检测微弱光的光子流， 信号在内的输出光脉冲。 信号在内的输出光脉冲。 2. 利用脉冲幅度鉴别器鉴别噪声脉冲和多光子脉冲， 利用脉冲幅度鉴别器鉴别噪声脉冲和多光子脉冲， 只允许单光子脉冲通过， 只允许单光子脉冲通过， 3. 利用光子脉冲计数器检测光子数，根据测量目的， 利用光子脉冲计数器检测光子数，根据测量目的， 折算出被测参量。 折算出被测参量。 4. 为补偿辐射源或背景噪声的影响，可采用双通道测 为补偿辐射源或背景噪声的影响， 量方法。 量方法。
Prof. Yang, The college of Optic and Electronic Information Engineering, USST
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光子计数方法的特点： 光子计数方法的特点： 1. 只适用于极微弱光的测量，光子的速率限制在大 只适用于极微弱光的测量， 的功率， 约109/s，相当于 ，相当于1nW的功率，不能测量包括许多 的功率 光子的短脉冲强度。 光子的短脉冲强度。 2. 不论是连续的，斩光的，脉冲的光信号都可以使 不论是连续的，斩光的， 能取得良好的信噪比。 用，能取得良好的信噪比。 3. 为了得到最佳性能，必须选择光电倍增管和装备 为了得到最佳性能， 带制冷器的外罩。 带制冷器的外罩。 4. 不用数模转换即可提供数字输出。 不用数模转换即可提供数字输出。
粒子计数器原理和应用(四川瞭望)
粒子计数器原理和应用粒子计数器根据原理分为光散射法粒子计数器、凝聚核粒子计数器、显微镜法粒子计数器、称重法粒子计数器、DMA法粒子计数器、惯性法粒子计数器、扩散法粒子计数器。
由流量的大小又可分为小流量0.1cfm和大流量1cfm两种。
粒子计数器有手持式和台式两种。
有的粒子计数器有多通道，即可测式多种粒子径。
市场上大多都是光散射粒子计数器。
光散射法粒子计数器是一种利用光的散射原理进行尘粒计数的仪器。
光散射和微粒大小、光波波长、微粒折射率及微粒对光的吸收特性等因素有关。
但是就散射光强度和微粒大小而言，有一个基本规律，就是微粒散射光的强度随微粒的表面积增加而增大。
这样一定流量的含尘气体通过一束强光，使粒子发射出散射光，经过聚光透镜投射到光电倍增管上，将光脉冲变为电脉冲，由脉冲数求得颗粒数。
根据粒子散射光的强度与粒径的函数关系得出粒子直径。
这样只要测定散射光的强度就可推知微粒的大小。
普通光激光粒子计数器无法检测到超净间内漂浮的0.1um以下的超微粒子。
只能采取凝聚核法进行测试。
采用高温酒精蒸汽与被测空气混合达到过饱和状态。
超微粒子在过饱和酒精蒸汽氛围中成为凝聚核，粒子径增大后即可检测出来。
凝聚核粒子计数器具有较高的采样效率，因而可以在短时间内高效率的检测到超净间内的粒子浓度。
粒子计数器的应用也十分广泛。
精密电子器件的加工，检测过滤器，医药行业的制药厂、药检所检测医院的洁净情况、医院的手术室，空气净化行业，一般情况均是一些洁净厂房或洁净室的设计、施工单位、净化设备的相关生产厂家等精密电子器件的加工等都需要用到粒子计数器。
粒子计数器在空气净化行业一个重要的应用就是扬尘监测。
ZS4G扬尘噪声监测设备和ZS4T扬尘噪声监测设备中的扬尘监测，都是基于粒子计数器的光散射法。
ZS4T采用光散射法，以650nm 可见红光，砷化镓半导体激光器作为激光源，支持PM2.5、PM10双通道监测或单独TSP监测。
数据用蒙塔卡罗法修正，精度大大提高。
原子吸收分光光度计的工作原理
原子汲取分光光度计的工作原理原子荧光光度计利用惰性气体氩气作载气，将气态氢化物和过量氢气与载气混合后，导入加热的原子打扮置，氢气和氩气在特制火焰装置中燃烧加热，氢化物受热以后快速分解，被测元素离解为基态原子蒸气，其基态原子的量比单纯加热砷、锑、铋、锡、硒、碲、铅、锗等元素生成的基态原子高几个数量级。
利用原子荧光谱线的波长和强度进行物质的定性与定量分析的方法。
原子蒸气汲取特征波长的辐射之后，原子激发到高能级，激发态原子接着以辐射方式去活化，由高能级跃迁到较低能级的过程中所发射的光称为原子荧光。
当激发光源停止照射之后，发射荧光的过程随即停止。
原子荧光可分为3类：即共振荧光、非共振荧光和敏化荧光，其中以共振原子荧光较强，在分析中应用广泛。
共振荧光是所发射的荧光和汲取的辐射波长相同。
只有当基态是单一态，不存在中心能级，才略产生共振荧光。
非共振荧光是激发态原子发射的荧光波长和汲取的辐射波长不相同。
非共振荧光又可分为直跃线荧光、阶跃线荧光和反斯托克斯荧光。
直跃线荧光是激发态原子由高能级跃迁到高于基态的亚稳能级所产生的荧光。
阶跃线荧光是激发态原子先以非辐射方式去活化损失部分能量，回到较低的激发态，再以辐射方式去活化跃迁到基态所发射的荧光。
直跃线和阶跃线荧光的波长都是比汲取辐射的波长要长。
反斯托克斯荧光的特点是荧光波长比汲取光辐射的波长要短。
敏化原子荧光是激发态原子通过碰撞将激发能转移给另一个原子使其激发，后者再以辐射方式去活化而发射的荧光。
依据荧光谱线的波长可以进行定性分析。
在肯定试验条件下，荧光强度与被测元素的浓度成正比。
据此可以进行定量分析。
原子荧光光谱仪分为色散型和非色散型两类。
两类仪器的结构基本相像，差异在于非色散仪器不用单色器。
色散型仪器由辐射光源、单色器、原子化器、检测器、显示和记录装置构成。
辐射光源用来激发原子使其产生原子荧光。
可用连续光源或锐线光源，常用的连续光源是氙弧灯，可用的锐线光源有高强度空心阴极灯、无极放电灯及可控温度梯度原子光谱灯和激光。
激光粒子计数器的原理
激光粒子计数器的原理
激光粒子计数器（Laser particle counter）是一种使用激光光束和检测装置来测量空气或液体中粒子数量和大小的仪器。
其原理基于激光光束通过粒子并受到散射的现象。
具体原理如下：
1. 发射激光光束：激光粒子计数器通过一个激光发射器产生一个窄束的激光光束。
2. 激光与粒子碰撞：激光光束穿过被测空气或液体中的粒子，当激光光束与粒子碰撞时，一部分光将被粒子所散射。
3. 散射光收集：设备配置散射器来收集散射光。
通过特定的光学系统，将散射光聚焦到光电检测器上。
4. 光电检测器检测：散射光通过光电检测器检测。
当光束通过光电检测器时，会产生一个电信号，其幅度与粒子的尺寸相关。
5. 信号处理和计数：通过信号处理电路，将电信号进行放大和过滤，以获得粒子的数量和尺寸信息。
计数器可以根据粒子的大小分成不同的尺寸范围，并记录每个尺寸范围内的粒子数量。
通过以上步骤，激光粒子计数器可以测量空气或液体中的粒子数量和大小，常用于颗粒物浓度监测、洁净室环境监控等领域。
四通道激光粒子计数器的基本原理是怎样的呢
四通道激光粒子计数器的基本原理是怎样的呢引言激光粒子计数器是一种利用激光束与被检物质相互作用的非常常见的分析仪器，它可以通过测量激光在物质中散射的强度来计算物质中存在的粒子数量和粒子分布情况。
本文将重点介绍四通道激光粒子计数器的基本原理。
基本原理四通道激光粒子计数器可以用来测量液态样品和可吸入颗粒物（PM）的浓度。
它是一种采用激光光源和光学检测器计数微小颗粒的方法。
该设备采用多盏激光发射器，通过发射不同波长的激光束，从而可测量不同直径的颗粒。
四通道激光粒子计数器中的每个通道采用了不同的光学透镜，可用来测量不同粒径的颗粒。
从而使仪器可以同时测量不同范围内的颗粒，并获得可靠的统计数据。
分析过程四通道激光粒子计数器可以通过以下步骤获得数据：1.激光发射器将可见光束转换为一束经过肮脏的光束，然后将其发送到样品中。
2.样品中浮游细胞、微粒等不同直径的颗粒会将激光束散射，并在散射光中产生角度和强度的变化。
3.光学检测器会从样品中接收这些信息并将其转换成数据。
4.这些数据会传输到计算机中，并使用相应的软件进行数据分析和处理，以生成需要的计数和分布信息。
优势四通道激光粒子计数器是一种高效、准确、可靠的分析工具，具有以下优点：1.非常方便，可以很容易地通过计算机进行自动或手动操作。
2.计数准确，误差相对较小，通常在1%以内。
3.适用于广泛的领域，包括生命科学、环境、工业等。
局限性四通道激光粒子计数器的局限性也必须考虑：1.它需要运行设备来进行测试，所以测试会受到限制。
2.测量精度会受到颗粒形状、光线偏振和入射角度等因素的影响。
3.存在一定的波动性。
结论四通道激光粒子计数器是一种常见的激光颗粒计数器，它使用多盏激光发射器和光学透镜来测量不同范围内的颗粒。
它是一种高效、准确、可靠的分析工具，可以应用于各种领域的研究。
虽然存在一些局限性，但四通道激光粒子计数器仍然是颗粒计数领域中的重要工具。
光子计数器【精选文档】
光子计数器的基本原理及其应用研究2011/6/20分析了单光子计数器的基本原理，主要组成部件。
重点介绍了光电倍增管，放大器，甄别器，计数器等各部件在微光信号检测中的功能。
及光子计数器的应用。
光子计数器的基本原理及其应用研究摘要：分析了单光子计数器的基本原理，主要组成部件。
重点介绍了光电倍增管，放大器，甄别器，计数器等各部件在微光信号检测中的功能。
介绍了光子计数器的主要误差来源。
总结出光子计数器的优点从而介绍其在科学技术总的广泛应用，侧重的说明了光子计数技术在激光脉冲探测中的应用还有光子图像的探测技术。
关键词：光子计数；光电倍增管；激光脉冲探测；光子图像一、引言随着近代科学技术的发展，人们对极微弱光的信息检测产生越来越浓厚的兴趣。
单光子探测技术再高分辨率的光谱测量，非破坏性物质分析，高速现象检测，精密分析，大气测污，生物发光，放射探测，高能物理，天文测光，光时域反射，量子密钥分发系统等领域有着广泛应用。
它已经成为各个发达国家光电子学界研究的课题之一。
所谓弱光，是指光电流强度比光电倍增管本身在室温下的热噪声水平（10-14W）还要低的光。
因此，用通常的直流测量方法，已不能把淹没在噪声中的信号提取出来。
近年来，由于锁定放大器在信号频带很宽或噪声与信号有同样频谱时就无能为力了，而且它还受模拟积分电路飘移的影响，因此锁定放大器在弱光测量受到一定的限制。
现代光子计数技术的优点是：有很高的信噪比。
基本上消除了光电倍增管的高压直流漏电流和各倍增极的热电子发射形成的暗电流所造成的影响。
可以区分强度有微小差别的信号，测量精度很高。
抗漂移性很好。
在光子计数测量系统中，光电倍增管增益的变化、零点漂移和其他不稳定因素对计数影响不大，所以时间稳定性好。
有比较宽的线性动态范围，最大计数率可达测106s-1。
量数据以数字显示，并以数字信号形式直接输入计算机进行分析处理。
基本原理1、光子的量子特性光是由光子组成的光子流，光子是静止质量为零，有一定能量的粒子。
空气粒子计数器原理
空气粒子计数器原理
空气粒子计数器的原理是利用激光光源照射空气中的粒子，然后通过光学散射原理将粒子散射的光收集后转化为电信号进行计数和分析。
具体原理如下：
1. 激光光源：空气粒子计数器使用高功率的激光光源作为照射光源，通常使用激光二极管产生激光束。
激光束的特点是具有单色性、高亮度和方向性。
2. 光学散射：激光光源照射到空气中的粒子上，粒子会散射出光。
根据粒子的大小和折射率的不同，散射光的强度和方向也会不同。
3. 光学收集系统：空气粒子计数器通过透镜或者光纤等光学元件收集散射光，使其尽可能多地集中到一个探测器上，从而提高粒子检测的灵敏度。
4. 探测器：空气粒子计数器通过光电效应将收集到的散射光转化为电信号。
探测器通常采用光敏电池、光电二极管或者光电倍增管等器件，对光信号进行电流或电压的转换和放大。
5. 计数和分析：空气粒子计数器通过电子学电路对探测到的电信号进行处理，根据信号的幅度和峰值来区分不同粒子的大小和浓度。
计数器会记录粒子的数量，并提供其他相关的参数，如粒子浓度、分布和平均粒径等。
总而言之，空气粒子计数器通过激光照射和光学散射原理，将空气中的粒子散射的光转化为电信号进行测量和分析，从而用于对空气质量进行监测和分析。
四通道激光粒子计数器的基本原理是怎样的呢
四通道激光粒子计数器的基本原理是怎样的呢背景介绍在科学和工程领域中，粒子计数器是一个重要的工具。
粒子计数器通常用于测量环境中的微小粒子的数量和大小，包括空气中的微小颗粒，水中的悬浮物，以及在药物和化学研究中的颗粒物。
激光粒子计数器（LPC）是一种高性能计数器，其基于粒子散射或吸收特定波长的激光光束。
这种技术被广泛应用于环境监测、研究和医学等众多领域中。
其中四通道激光粒子计数器具有高性能和多参数测量的特点，被广泛应用于空气颗粒物的测量和分析中。
基本原理四通道激光粒子计数器基于激光散射技术，其基本原理是将激光束照射在粒子上，粒子散射激光产生散射光子。
四通道粒子计数器包含四个独立的激光发生器和激光接收器，每个发生器和接收器对应一个通道。
发生器发射激光束，接收器接收散射和向前散射的光信号。
当一组四通道激光束照在粒子表面的时候，会产生不同的散射和向前散射模式。
散射和向前散射的模式取决于粒子的光学性质，例如折射率和散射偏振。
四通道激光粒子计数器可以测量多个参数，包括粒子个数、粒子直径、各种颗粒物的含量。
由于每个通道使用不同的激光波长和接收器，不同的通道可以测量不同直径范围的颗粒。
工作原理四通道激光粒子计数器工作过程如下：1.光束照射：四个激光器向同一位置发射激光束，粒子进入到空气中时，会与激光束发生交互作用。
2.散射形成：当激光束穿过粒子时，光束会以不同的方式散射。
散射的角度和强度取决于粒子的大小，形状和折射率等因素。
3.光信号接收：硅像素探测器接收散射光信号并将其转化为电信号。
4.计算：通过实时计算来计算粒子浓度和尺寸分布。
应用领域四通道激光粒子计数器广泛用于许多领域，例如空气中颗粒物的测量、气溶胶的测量、纳米颗粒的测量以及环境污染的评估。
此外，四通道激光粒子计数器还可以用于药物制剂的制备、雾霾监控和空气质量监测、食品和化工行业的检测等。
总结四通道激光粒子计数器是一种高性能的计数器，其基于激光散射技术来测量粒子的数量和大小。
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全吸收型电子光子簇射计数器通常包括：碘化钠晶体组成的闪烁谱仪和铅玻璃切伦科夫计数器。
碘化钠晶体（辐射长度λo=2.6cm，临界能量 Ec=12.5MeV）和铅玻璃（例如含有53%氧化铅的透明玻璃，λo=2.84cm，Ec=17.3MeV；折射率n≈1.65）都能有效地引起电子光子级联簇射，它们既是簇射介质，又是对带电粒子灵敏的探测元件。
簇射产生的次级粒子（正负电子）在碘化钠晶体中沉积能量，晶体又把沉积的能量成比例地转换成闪烁荧光，经光电倍增管转换成与能量成正比的电荷量输出。
在铅玻璃中簇射产生的正负电子，当它们的速度超过切伦科夫阈速度（见切伦科夫辐射）──相应电子动能Ek》150keV 时，正负电子将产生切伦科夫光，光的产额和超过阈速度的次级正负电子的径迹长度成正比。
切伦科夫光由光电倍增管成比例地转换成电荷输出。
因此，在一定测量精度范围内，输出电荷量和次级正负电子的径迹总长度成正比，即和入射电子或光子的总能量成正比。
全吸收型电子光子簇射计数器通常做成积木式结构。
每块晶体（或铅玻璃）由独立的光电倍增管来收集光，各光电倍增管输出电荷量的总和正比于入射高能电子或光子的能量。
能量沉积在各单元的分配代表了簇射次级粒子数目的横向（与入射粒子方向垂直的平面内）分布，分析各单元输出电荷量的分布重心，就能确定入射电子或光子的空间方位。
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