1.一種小型化快速測量細粒子粒徑分布的平板裝置,其特征在于:該裝置包括單極性平板荷電模塊(1)、平板檢測模塊(2)以及微電流信號處理與電壓控制模塊(3);
所述單極性平板荷電模塊(1)包括相互平行且正對設(shè)置的第一上面板(11)和第一下面板(12)、均勻開設(shè)在第一上面板(11)和第一下面板(12)上且垂直對應(yīng)的放電腔室(13)、設(shè)置在放電腔室(13)內(nèi)的放電針(14)以及用于封閉放電腔室(13)的導(dǎo)電多孔板(15);所述第一上面板(11)與第一下面板(12)之間構(gòu)成鞘氣進氣通道(10);
所述平板檢測模塊(2)包括相互平行且正對設(shè)置的第二上面板(21)和第二下面板(22)、設(shè)置在第二上面板(21)上的若干分離電極(23)、與分離電極(23)一一對應(yīng)連接的若干電壓源(24)、用于集中安裝電壓源(24)的多端口陣列電壓源(25)、設(shè)置在第二下面板(22)上且與分離電極(23)一一對應(yīng)的敏感電極(26)、與敏感電極(26)一一對應(yīng)連接的若干靜電計(27)以及設(shè)置在第二上面板(21)和第二下面板(22)后端的廢氣出口(28);所述第二上面板(21)與第一上面板(11)之間相互平行且構(gòu)成樣氣進氣通道(20);
所述微電流信號處理與電壓控制模塊(3)包括控制器(31)、與放電針(14)連接的單極性高壓源及其控制電路(32)、與多端口陣列電壓源(25)連接的掃描電壓控制電路(33)、與靜電計(27)連接的微電流檢測處理電路(34)、與鞘氣進氣通道(10)、樣氣進氣通道(20)和廢氣出口(28)連接的真空泵及其驅(qū)動電路(35)、與控制器(31)交互連接的存儲器(36)以及輸入端與控制器(31)的輸出端連接的顯示器(37);所述微電流檢測處理電路(34)的輸出端連接控制器(31)的輸入端,所述控制器(31)的輸出端分別連接單極性高壓源及其控制電路(32)的輸入端、掃描電壓控制電路(33)的輸入端和真空泵及其驅(qū)動電路(35)的輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型化快速測量細粒子粒徑分布的平板裝置,其特征在于:所述第一上面板(11)、第一下面板(12)、第二上面板(21)和第二下面板(22)均采用氧化鋁陶瓷制備;所述第一上面板(11)與第一下面板(12)的間距為2~6mm,所述第二上面板(21)與第二下面板(22)的間距為1~8mm,所述樣氣進氣通道(20)的進氣口縫為0.5~2mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型化快速測量細粒子粒徑分布的平板裝置,其特征在于:所述放電針(14)呈陣列垂直對稱結(jié)構(gòu),由鎢、銅或不銹鋼制備,其針尖的曲率半徑為10~200um。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型化快速測量細粒子粒徑分布的平板裝置,其特征在于:所述分離電極(23)與敏感電極(26)之間構(gòu)成掃描電場區(qū)域,所述掃描電場區(qū)域的長度為10~150mm,寬度為10~50mm;所述敏感電極(26)采用多孔金屬板制備,所述多孔金屬板采用泡沫金屬材料制備, 其中所述泡沫金屬材料的電阻率低于3.0×10-8Ω·m,包括銀、紫銅、金,所述泡沫金屬材料的孔隙密度在20~140之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型化快速測量細粒子粒徑分布的平板裝置,其特征在于:所述分離電極(23)采用條形電極,各個分離電極(23)互不接觸;所述敏感電極(26)采用條形電極并與對應(yīng)的分離電極(23)寬度相同,各個敏感電極(26)之間互不接觸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型化快速測量細粒子粒徑分布的平板裝置,其特征在于:各個分離電極(23)連為一體。