气溶胶测量原理、技术及应用

图书标准信息

• 作者 [美]克劳斯·维勒克 编；[美]普拉莫德·库尔卡尼；[美]保罗·A.巴伦
• 出版社 化学工业出版社
• 出版时间 2020-08
• 版次 1
• ISBN 9787122285119
• 定价 298.00元
• 装帧 精装
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 1017页
• 字数 1.627千字

【内容简介】

《气溶胶测量原理、技术及应用》全面展示了气溶胶测量的基本理论、技术以及仪器设备和方法。该书分为三部分：原理、技术和应用。*部分介绍了与气溶胶测量有关的基本概念，并让读者对各种类型的设备有大概认识。第二部分按照测量技术的原理分类，分章介绍一种或者一组设备。第三部分讨论第二部分介绍的仪器设备在不同领域的应用，涵盖从环境空气监测、工作场所大气监测、生物质气溶胶、飞行器测量、材料合成到药物气溶胶的各个领域。
  本书既适合初学者阅读，又适合作为环境科研、环境监测、污染治理、大气科学、工业卫生等相关专业学者或工程师的参考资料，也可作为环境科学、环境监测、环境工程、大气科学等专业师生的教材。

【作者简介】

作者简介：

 

白 志 鹏

 

中国环境科学研究院/环境基准与风险评估国家重点实验室环境空气颗粒物健康基准方向PI（学科带头人）, 博导，研究员。1995年博士毕业，历任南开大学环境科学系讲师，副教授，教授，中国环境科学研究院研究员。研究领域为：颗粒物测量、来源解析、基准与标准；空气污染化学，空气重污染成因、危害与防控研究；暴露测量与环境风险评价；室内空气污染防治。国务院政府特殊津贴专家，“新世纪百千万人才工程”国家人选，教育部跨世纪优秀人才。发表英文学术期刊论文120余篇，中文学术期刊论文190余篇。主持编制中国气象行业标准QX/T 508-2019 大气气溶胶碳组分膜采样分析规范，参加3项有关室内环境国家标准的编制。国家环境保护城市空气颗粒物污染防治重点实验室首任主任。2012年调入到中国环境科学研究院担任大气化学和气溶胶科技创新基地任首席专家。

【目录】

第一部分基本理论

1气溶胶概论2

1.1引言2

1.2单位和公式3

1.3术语4

1.4影响气溶胶行为的参数5

1.4.1粒径和粒子形状5

1.4.2粒子浓度6

1.4.3粒径分布7

1.4.4粒子吸附和分离7

1.4.5外加力9

1.5选用气溶胶测量设备的注意事项9

1.6参考文献10

2单粒子传输基本原理14

2.1引言14

2.2连续流14

2.2.1雷诺数15

2.2.2流线15

2.2.3马赫数15

2.2.4层流和湍流16

2.2.5边界层16

2.2.6滞流16

2.2.7泊肃叶流17

2.2.8经过弯管、紧缩、扩张处的流体17

2.2.9气体密度17

2.2.10黏度18

2.3滑移流区18

2.3.1空气平均自由程19

2.3.2克努森数19

2.4曳力和迁移率19

2.4.1连续流19

2.4.2滑移流20

2.4.3曳力系数20

2.4.4机械迁移率21

2.5布朗扩散22

2.5.1气体扩散22

2.5.2粒子扩散22

2.5.3贝克来数23

2.5.4施密特数24

2.6粒子在外力场中的运动24

2.6.1粒子在重力场中的运动24

2.6.2粒子在电场中的运动27

2.6.3粒子在其他外力场中的运动29

2.7符号列表31

2.8参考文献33

3气溶胶系统中的物理化学过程34

3.1引言34

3.1.1定义34

3.1.2开尔文效应35

3.2凝结36

3.2.1生长率36

3.2.2生长所需时间38

3.3成核现象38

3.3.1均相成核38

3.3.2异相成核38

3.3.3平衡状态39

3.4蒸发39

3.4.1蒸发速率39

3.4.2干燥时间39

3.5凝聚41

3.5.1简单单分散凝聚41

3.5.2多分散凝聚42

3.5.3动力凝聚43

3.6反应44

3.6.1反应45

3.6.2吸收45

3.6.3吸附45

3.7参考文献46

4气溶胶的粒径分布特征47

4.1粒径和粒径分布的基本概念47

4.1.1粒径定义47

4.1.2粒径分布47

4.1.3粒径分布函数的应用49

4.2大气气溶胶49

4.2.1引言49

4.2.2Whitby模型51

4.2.3核模态，粒径范围0.005～0.1μm52

4.2.4积聚模态，粒径范围0.1～2μm53

4.2.5粗粒子模态，粒径范围大于2μm56

4.3室内气溶胶57

4.4工业气溶胶59

4.5粒径分布中的模态广义模型59

4.6符号列表60

4.7参考文献60

5气溶胶测量方法63

5.1引言63

5.2质量保证：测量计划63

5.3测量准确度64

5.4粒径范围64

5.5离线测量65

5.6实时测量66

5.6.1滤膜采集粒子的测量66

5.6.2单粒子实时测量66

5.7气溶胶测量误差68

5.7.1采样和传输69

5.7.2检测器响应与灵敏度70

5.7.3检测器的重合误差71

5.7.4密度和其他物理性质的校正71

5.7.5气溶胶采样统计73

5.8粒径分布的表示方法74

5.9参考文献76

第二部分技术

6气溶胶在采样入口和管路中的输送78

6.1引言78

6.1.1校准80

6.1.2样品提取80

6.1.3样品输送81

6.1.4其他采样问题81

6.1.5小结82

6.2样品提取82

6.2.1效率84

6.2.2用薄壁采样嘴在流动气体中采样86

6.2.3同轴采样87

6.2.4用钝形采样器在流动气体中采样95

6.2.5静止空气中的采样97

6.2.6低速气流中的采样100

6.3样品输送101

6.3.1采样管路中的重力沉降102

6.3.2采样管路中的扩散103

6.3.3采样管路中的湍流惯性沉积或涡流105

6.3.4弯管内的惯性沉积108

6.3.5采样管路中气流压缩元件的惯性沉积109

6.3.6采样管路中的静电沉积110

6.3.7采样管路中热迁移沉积111

6.3.8采样管路中的扩散迁移沉积112

6.3.9储存舱与储存袋内的沉积113

6.4其他采样问题114

6.4.1稀释状况下的采样114

6.4.2采样管路与入口处的阻塞115

6.4.3沉积物的再悬浮现象116

6.4.4入口和传送管道中粒子浓度的不均一性116

6.5结论117

6.6符号列表118

6.7参考文献120

7滤膜采样和分析123

7.1引言123

7.1.1过滤技术的应用123

7.1.2气溶胶测量124

7.2过滤采集的原理124

7.3气溶胶测量所用滤膜126

7.3.1纤维滤膜127

7.3.2薄膜滤膜128

7.3.3毛细孔滤膜130

7.3.4其他滤膜130

7.4过滤原理131

7.4.1纤维滤膜原理132

7.4.2薄膜滤膜和毛细孔滤膜过滤效率137

7.4.3压降138

7.4.4负载作用138

7.5滤膜误差139

7.5.1湿度效应139

7.5.2非水蒸气吸收产生的误差141

7.5.3滤膜采集样品的挥发141

7.5.4粒子反弹142

7.6滤膜选择142

7.6.1称重分析143

7.6.2显微分析144

7.6.3微量化学分析144

7.6.4微生物分析145

7.7符号列表145

7.8参考文献146

8惯性、重力、离心和热收集技术149

8.1引言149

8.2惯性分离器150

8.2.1惯性分离器的原理153

8.2.2概述154

8.2.3测量对策165

8.2.4设计仪器时的注意事项165

8.2.5冲击式采样器应用实例167

8.2.6粒径分布数据分析169

8.3沉降装置和离心机170

8.4热力沉降172

8.5符号列表173

8.6参考文献173

9大气气溶胶的化学分析方法177

9.1引言177

9.2范围和目的178

9.3连续方法181

9.3.1阴阳离子分析方法181

9.3.2粒子中的碳183

9.3.3微量元素187

9.3.4粒子结合水187

9.4实验室方法188

9.4.1有机物质188

9.4.2微量元素分析192

9.5总结195

9.6符号和缩写列表195

9.7参考文献197

10单粒子的显微技术微量分析204

10.1引言204

10.2光学显微镜207

10.2.1基本原理207

10.2.2仪器介绍207

10.2.3性能和应用208

10.3用电子束分析粒子213

10.3.1电子束发射原理213

10.3.2性能214

10.3.3分析时需要考虑的事项218

10.3.4采用分析电子显微镜分析超细粒子218

10.3.5用于大粒子分析的电子探针和扫描电镜224

10.3.6蒙特卡洛分析230

10.3.7低电压分析法232

10.3.8应用扫描电镜对粒子进行自动化分析236

10.3.9用电子显微镜分析纤维240

10.4激光微探针质谱分析241

10.4.1基本原理241

10.4.2相关仪器242

10.4.3分析能力243

10.5次级离子质谱分析247

10.5.1基本原理247

10.5.2相关仪器248

10.5.3分析能力248

10.5.4在粒子分析中的应用248

10.6拉曼微探针250

10.6.1振动光谱的基本原理250

10.6.2相关仪器251

10.6.3分析能力251

10.6.4在粒子分析中的应用252

10.7红外显微镜法253

10.7.1基本原理253

10.7.2相关仪器253

10.7.3分析能力253

10.7.4在粒子分析中的应用254

10.8扫描探针显微镜法254

10.8.1操作原理254

10.8.2分析能力255

10.8.3应用256

10.9基于大型设备的仪器与技术258

10.9.1扫描透射X射线显微光谱/近边X射线吸收精细结构光谱258

10.9.2质子诱导X射线发射258

10.10对微量分析仪器性能的补充说明259

10.11致谢260

10.12符号列表260

10.13参考文献260

11质谱仪实时颗粒物分析268

11.1引言268

11.2入口设计269

11.2.1粒束形成269

11.2.2设计进口时要考虑粒子束传输270

11.2.3粒子检测274

11.3粒子分级274

11.4粒子蒸发和电离276

11.4.1连续电离方法276

11.4.2单步激光消融和电离276

11.4.3两步激光消融和电离277

11.5质量分析278

11.5.1四极杆质量分析仪278

11.5.2飞行时间质量分析仪278

11.5.3离子阱质量分析仪280

11.6质谱图分类方法280

11.6.1单颗粒质谱图的聚类算法280

11.6.2颗粒物团的质谱图分类281

11.6.3质谱仪数据和其他数据的结合281

11.7综合考虑-选择仪器282

11.7.1单颗粒物分析：所有颗粒物分级284

11.7.2单颗粒物分析：扫描颗粒物粒径测试285

11.7.3颗粒物团分析：AMS系列仪器286

11.7.4颗粒物团分析：有机分子分析287

11.8符号列表288

11.9参考文献289

12半连续质量测量292

12.1引言292

12.2β衰减监测仪293

12.2.1测量原理293

12.2.2仪器设计294

12.2.3理论因素294

12.2.4潜在偏差295

12.2.5结果与应用296

12.3锥形元件微量振荡天平测量法297

12.3.1测量原理297

12.3.2锥形元件微量振荡天平的类型298

12.3.3潜在偏倚299

12.3.4结果和应用300

12.4气溶胶颗粒物质量分析仪301

12.4.1测量原理301

12.4.2应用303

12.5石英晶体微量天平303

12.6Dekati 质量监测仪304

12.7连续环境空气质量监测仪305

12.8符号列表306

12.9参考文献306

13光学测量技术：基本理论及应用309

13.1引言309

13.2光散射和消光理论309

13.2.1截面310

13.2.2小颗粒：瑞利散射313

13.2.3“软”颗粒：Rayleigh-Debye-Gans散射315

13.2.4任意尺寸球体与折射率：米散射理论317

13.2.5Rayleigh-Debye-Gans分形聚集散射320

13.2.6多重散射322

13.2.7粒子的整体散射322

13.2.8非球形颗粒323

13.3动态光散射323

13.3.1DLS实验323

13.3.2流动系统325

13.4实验室试验方法325

13.5光学测量技术：非原位遥感326

13.5.1引言326

13.5.2单粒子光学计数器327

13.5.3多重粒子光学技术337

13.6光学测量技术：原位传感340

13.6.1引言340

13.6.2概述341

13.6.3基于光强的单粒子计数器344

13.6.4单粒子计数器：成像351

13.7结论352

13.8符号列表352

13.9参考文献354

14空气动力学粒径测量实时技术359

14.1引言359

14.2电学-单粒子空气动力学弛豫时间分析器360

14.2.1操作原理360

14.2.2同时采用声场和电场驱动的E-SPART分析器366

14.2.3电学-单粒子空气动力学弛豫时间分析器369

14.2.4在不同的气象状况下测量：应用于火星和纳米粒子的测量372

14.3空气动力学粒径谱仪372

14.3.1测量原则372

14.3.2典型的空气动力学粒径谱仪类型373

14.3.3颗粒物大小378

14.3.4应用381

14.3.5空气动力学粒径谱仪性能简介381

14.4气溶胶粒径分级器382

14.4.1测定原理382

14.4.2用球形粒子校准383

14.4.3非球形粒子和液滴的仪器响应384

14.4.4气溶胶粒径分级器与APS 的对比385

14.5符号列表386

14.6参考文献387

15电迁移率方法表征亚微米颗粒390

15.1引言390

15.2带电粒子的运动规律391

15.2.1迁移和扩散的关系392

15.3粒子采样392

15.3.1静电除尘392

15.4粒径分布测量393

15.4.1差分电迁移率分析仪394

15.4.2差分电迁移率粒径谱仪400

15.4.3扫描电迁移率粒径谱仪401

15.5气溶胶的带电条件402

15.5.1平衡电荷分布402

15.5.2扩散带电：电荷转移动力学403

15.5.3场带电405

15.5.4离子的产生406

15.5.5光电子发射带电407

15.5.6纳米粒子带电408

15.6数据分析和反演408

15.6.1扫描和快速电迁移率分析中的瞬时效应409

15.6.2增电压扫描和减电压扫描的区别411

15.6.3飞行时间迁移率分析仪411

15.7交替迁移率分析仪设计411

15.7.1并行粒径分析411

15.7.2新型迁移率分析仪设计412

15.8符号列表413

15.9参考文献416

16扩散分离采样技术及设备419

16.1引言419

16.2扩散测量技术理论419

16.2.1管道类型420

16.2.2网筛类型422

16.3扩散溶蚀器422

16.3.1扩散溶蚀器的描述423

16.3.2涂层材料425

16.3.3取样阵列426

16.4扩散组采样器种类427

16.4.1扩散组采样器的描述427

16.4.2颗粒探测431

16.4.3数据分析431

16.5结论433

16.6符号列表433

16.7参考文献434

17凝结核粒子计数器437

17.1引言437

17.2凝结理论437

17.2.1过(度)饱和437

17.2.2液滴的生长439

17.2.3液滴的检测439

17.3凝结核粒子计数器440

17.3.1凝结核粒子计数器介绍440

17.4CPC性能446

17.4.1校准和评估446

17.4.2CPC的缺陷和发展前景446

17.5符号列表448

17.6参考文献448

18基于电学的气溶胶检测仪器450

18.1引言450

18.2单极扩散荷电451

18.2.1每个粒子的平均电荷451

18.2.2影响荷电的其他因素451

18.2.3混合电场和扩散荷电453

18.2.4荷电设计考虑因素453

18.2.5实验荷电结果453

18.2.6电晕荷电的潜在偏差455

18.3法拉第笼静电计检测455

18.4基于荷电的扩散感应器456

18.4.1TSI 电气溶胶检测仪、纳米粒子表面监测仪及便携式激光粒子计数器457

18.4.2扩散粒径分级器和纳米气溶胶监测仪458

18.5电检测迁移率光谱仪460

18.5.1电感应迁移率光谱仪的商业化和发展460

18.5.2电感应迁移率光谱仪的理论463

18.5.3电感应迁移率光谱仪的检出限和动力学范围464

18.5.4电感应迁移率光谱仪中迁移率分布的反演465

18.5.5电感应迁移率光谱仪的应用467

18.6电低压冲击式采样器467

18.6.1测量原理467

18.6.2仪器设计467

18.6.3理论考虑因素和校准468

18.6.4数据反演469

18.6.5潜在偏差470

18.6.6应用470

18.7符号列表471

18.8参考文献473

19粒子的电动悬浮476

19.1引言476

19.2电动力天平的结构476

19.3天平操作方法478

19.4悬浮原理及其应用479

19.4.1重量分析479

19.4.2作用力测量480

19.5热迁移482

19.6粒子动力学483

19.7粒子分级485

19.7.1光散射485

19.8形态依赖性共振488

19.9质量与电荷测量490

19.10克努森区蒸发492

19.11非弹性光散射493

19.12结语494

19.13符号列表495

19.14参考文献496

20锥-射流电喷雾原理499

20.1引言499

20.2基本原理500

20.2.1实验概述与实际因素500

20.2.2标度定律、所需的液滴物理性质及操作域501

20.2.3液体破裂、液滴分散以及单分散性504

20.2.4雾化区、库仑破裂505

20.2.5锥-射流模式的局限以及可能的改进506

20.3电喷雾的应用510

20.3.1电喷雾质谱511

20.3.2胶体和离子推进器511

20.3.3颗粒物合成511

20.3.4微燃烧512

20.4致谢512

20.5符号列表512

20.6参考文献513

21气溶胶测量仪器的校准516

21.1引言516

21.2测量方法和校准标准517

21.3总则517

21.3.1仪器校准的基本原理518

21.3.2监测环境518

21.3.3选择研究参数519

21.3.4设计校准程序519

21.3.5选择试验气溶胶519

21.3.6分析数据519

21.3.7溯源性520

21.3.8安全措施520

21.3.9校准的不确定性520

21.4校准设备和程序521

21.4.1仪器校准的一般通用方法523

21.5试验气溶胶发生器523

21.5.1球形单分散性气溶胶524

21.5.2单分散性非球形粒子530

21.5.3多分散性气溶胶的粒径分级530

21.5.4多分散性气溶胶531

21.5.5用标识材料测试气溶胶535

21.6流量、压力和流速校准535

21.6.1流量测量535

21.6.2压力测量538

21.6.3速度测量539

21.7校准仪器540

21.7.1粒径分级仪器540

21.7.2凝结核计数器540

21.7.3质量浓度监测仪543

21.8校准过程总结543

21.9参考文献544

22粒径分布的数据分析和表达方法548

22.1引言548

22.2粒径类型548

22.3粒子形状549

22.4粒径分布549

22.4.1平均值、中值和标准偏差549

22.4.2柱状图550

22.4.3连续分布553

22.4.4正态（高斯）分布553

22.4.5对数正态分布554

22.4.6幂律分布557

22.4.7其他分布558

22.5浓度分布558

22.5.1正态分布559

22.5.2对数正态分布559

22.5.3泊松分布559

22.5.4Hatch-Choate关系560

22.5.5幂律分布的首要问题——线性回归561

22.6粒径分布绘图摘要562

22.6.1累积分布与频数分布的表达方法562

22.6.2绘图数据与合适的曲线563

22.6.3在线性轴上绘图563

22.6.4在变换轴上绘图563

22.6.5绘制对数概率曲线564

22.7置信区间和误差分析565

22.7.1置信区间565

22.7.2误差分析：误差传递567

22.8粒径分布验证假设567

22.8.1正态分布数据的分析：student’s-t检验568

22.8.2相关性和回归568

22.8.3计数量分布的χ2检验568

22.8.4数量或质量分布的Kolmogorov-Smirnov检验569

22.9重合误差569

22.10粒径区间划分的选择570

22.11数据反演571

22.11.1问题：积分公式571

22.11.2转换成一组线性方程来解决问题572

22.11.3公式个数（N）多于未知数个数（m）时的公式解法573

22.11.4吉洪诺夫修正574

22.11.5基函数合成补偿576

22.11.6其他方法576

22.12符号列表577

22.13参考文献578

第三部分应用

23非球形粒子测量：形状因子、分形和纤维582

23.1引言582

23.2非球形粒子动力学形状因子582

23.2.1物理变量582

23.2.2动力学形状因子583

23.2.3滑流修正系数585

23.2.4动力学形状因子的测量586

23.3分形粒子588

23.3.1概述588

23.3.2分形凝聚体589

23.3.3真实空间分析591

23.3.4投射图像分析592

23.3.5二元投影分析593

23.3.6Df>2的凝聚体598

23.3.7分形凝聚体的迁移性和动力学形状因子599

23.4纤维602

23.4.1引言602

23.4.2纤维形状603

23.4.3纤维行为特征605

23.4.4在实验室内合成纤维610

23.4.5纤维对健康的影响611

23.4.6纤维的控制管理612

23.4.7检测技术613

23.5符号列表617

23.6参考文献619

24生物粒子采样627

24.1引言627

24.2生物气溶胶类型628

24.2.1细菌628

24.2.2真菌630

24.2.3病毒631

24.2.4花粉631

24.2.5猫、狗、屋尘螨和蟑螂过敏原631

24.3生物气溶胶的来源632

24.4一般采样注意事项633

24.4.1采样策略633

24.4.2生物气溶胶采样器的采样效率633

24.5生物气溶胶的采样原则635

24.5.1通过惯性冲击去除粒子637

24.5.2切割粒径的数值估计637

24.6采样时间639

24.6.1被收集粒子的表面密度639

24.6.2固体表面采样器的最佳采样时间640

24.6.3冲击式采样器和过滤式采样器的最佳采样时间641

24.7采样器的选择643

24.8校准644

24.9污染645

24.10样品分析645

24.10.1显微镜646

24.10.2基于培养的分析方法646

24.10.3其他分析方法646

24.11数据分析解释647

24.12符号列表647

24.13参考文献648

25工作场所气溶胶测量652

25.1引言652

25.2工作场所气溶胶的暴露测量653

25.2.1健康研究相关的采样653

25.2.2沉积区域653

25.3采样标准654

25.3.1按暴露规则采样656

25.3.2按采样要求选择采样器656

25.3.3选择滤膜和基底658

25.3.4泵的选择661

25.4直读仪器661

25.4.1光散射662

25.4.2锥形元件振荡微量天平663

25.4.3其他直读仪器和方法663

25.5粒径测量663

25.5.1采样策略664

25.6目前的发展趋势666

25.6.1工作场所柴油粒子666

25.6.2有毒物质667

25.6.3工程纳米材料667

25.6.4气溶胶和蒸气采样668

25.6.5渗透与沉积668

25.7符号列表668

25.8参考文献669

26环境气溶胶采样674

26.1引言674

26.2采样系统组件675

26.2.1粒径选择性采样口和粒子分级器675

26.2.2采样器结构材料679

26.2.3溶蚀器680

26.2.4滤膜托681

26.2.5滤膜681

26.2.6测量和控制流量683

26.2.7流量原动力684

26.3采样系统684

26.4采样系统的选择686

26.5结论689

26.6致谢689

26.7参考文献689

27室内气溶胶暴露评价698

27.1引言698

27.2浓度和暴露698

27.3测量、采样及分析策略699

27.3.1监测方法699

27.3.2气溶胶采样和分析705

27.4确定所需数据708

27.4.1研究设计所要考虑的事情708

27.4.2时间和空间要素709

27.4.3分析和质量保证因素709

27.5非职业暴露研究类型711

27.5.1个体/室内/室外研究712

27.5.2源解析研究713

27.5.3流行病学群组研究713

27.6暴露模型714

27.6.1个体云暴露模型714

27.6.2浓度-暴露模型714

27.6.3暴露-剂量模型715

27.6.4室内渗透模型716

27.7总结716

27.8参考文献716

28放射性气溶胶720

28.1引言720

28.2放射和放射性衰变720

28.2.1放射线种类720

28.2.2放射性衰变的半衰期721

28.2.3放射性比活度722

28.2.4放射性气溶胶源722

28.2.5吸入暴露限值723

28.2.6粒子大小和溶解度的影响724

28.3放射检测725

28.3.1闪烁计数726

28.3.2电离室设备726

28.3.3固态检测726

28.3.4放射自显影法、径迹蚀刻和其他检测系统726

28.3.5校准727

28.4放射性气溶胶的检测目的727

28.5标准测量技术的应用728

28.5.1光学粒子计数728

28.5.2用于显微镜检测的粒子采集729

28.5.3过滤729

28.5.4惯性采样730

28.5.5电学性质的测量730

28.5.6容积式表层采样器、冲击式采样器、冷阱和吸附器731

28.5.7分析化学技术731

28.6放射性气溶胶的特殊分析技术731

28.6.1利用放射自显影法检测单个粒子731

28.6.2测定粒子的溶解性和生物学行为731

28.6.3等密度梯度超速离心法测定密度732

28.6.4氪85吸附法测表面积733

28.6.5放射性核素的实时监测733

28.6.6放射性粒子的远程检测736

28.6.7从烟道和排气管中采样737

28.7结论737

28.8致谢737

28.9符号列表737

28.10参考文献738

29飞机测量云和气溶胶粒子742

29.1引言742

29.2颗粒物机载采样和测量技术743

29.2.1粒子采样及运输的测量要求743

29.2.2机舱外气溶胶测量744

29.3空气中颗粒物机载采样及检测时需考虑的影响因子745

29.3.1采样时压力与温度的变化745

29.3.2针对飞机引起的空气扰动进行气溶胶采样修正746

29.3.3传感器壳对气流的影响746

29.3.4非等速采样746

29.3.5采样口与自由气流偏离747

29.3.6采样口处的紊流附着沉积747

29.3.7输送损失747

29.3.8采样口性能和意外的检验748

29.4采样口小结748

29.5结论751

29.6参考文献751

30气溶胶的卫星测量技术754

30.1引言754

30.2卫星遥感背景755

30.3气溶胶物理和光学特性756

30.4卫星气溶胶探测和测量法则759

30.5卫星气溶胶测量系统面临的挑战762

30.6卫星数据和信息系统763

30.7应用763

30.8未来展望765

30.9致谢765

30.10缩写列表765

30.11参考文献766

31大气新粒子生成：物理和化学测量768

31.1引言768

31.2目前新粒子生成过程认识概要770

31.3新粒子生成事件个例分析771

31.4核化速率测量773

31.4.1小于3nm粒子测量仪器773

31.4.2测量直径小于3nm气溶胶粒径分布的仪器775

31.5纳米粒子生长机制的测量777

31.5.1间接测量778

31.5.2直接离线测量779

31.5.3直接在线测量779

31.6结论780

31.7致谢780

31.8符号列表781

31.9参考文献781

32直径小于3nm气溶胶的电分级和冷凝检测784

32.1引言784

32.2粒径标准785

32.3微型DMA786

32.3.1DMA分辨率的限制786

32.3.2扩散展宽、短DMA和高雷诺数787

32.3.3超临界圆柱形DMA788

32.3.4宽粒径范围、大径向尺寸的nano-DMA792

32.3.5微迁移率分析仪在适当流量下实现高分辨率793

32.3.6平面DMA与高纳米粒子传输794

32.3.7DMA和大气压力源质谱仪的串联使用794

32.4纳米凝结核计数器795

32.4.1引言795

32.4.2工作流体的作用796

32.4.3纳米级凝结核计数器类型797

32.4.4理论思考798

32.4.5理论与实验之间的对比802

32.4.6基于毛细管模型的流体选择标准803

32.5总结与结论806

32.6致谢806

32.7符号列表807

32.8参考文献809

33高温气溶胶：纳米颗粒膜的测量和沉积813

33.1引言813

33.2沉积种类的形成814

33.2.1热迁移薄膜沉积系统814

33.2.2化学汽/粒子沉积814

33.2.3单粒子沉积与凝聚粒子沉积815

33.3高温气溶胶的稀释采样和检测816

33.3.1一级稀释系统817

33.3.2一级稀释采样探头的要求819

33.3.3二级稀释系统819

33.3.4有机气溶胶稀释采样822

33.4高温气溶胶的现场实时测量822

33.5基底上的粒子烧结823

33.5.1同步烧结与沉积823

33.5.2沉积后烧结824

33.6能源和环境中的纳米技术应用825

33.6.1腐蚀保护825

33.6.2光催化净化水和空气825

33.6.3太阳能应用825

33.6.4光催化分解水826

33.7符号列表827

33.8参考文献827

34大气中大颗粒物的特征和测量830

34.1引言830

34.2大颗粒物质量粒径分布831

34.3大颗粒物的大气采样832

34.3.1概述832

34.3.2吸气装置833

34.3.3具有特殊入口的吸入采样器833

34.3.4钝物仪器（旋转臂）835

34.4大气干沉降通量的测定837

34.4.1测量大颗粒物干沉降通量的方法837

34.4.2人造光滑地表838

34.4.3沉降速度838

34.4.4大颗粒物沉降模型840

34.5结论841

34.6符号列表842

34.7参考文献843

35通过气溶胶过程生产材料844

35.1材料844

35.2气溶胶过程846

35.2.1气体-粉末转化847

35.3测量技术852

35.3.1颗粒物性质：粒径、形状和结构852

35.3.2物理性质：机械稳定性857

35.3.3化学组成：元素组成，体积857

35.3.4化学组成：元素组成，表面感应859

35.3.5化学组成：热化学性质860

35.3.6化学组成：晶像860

35.3.7其他方法861

35.4参考文献862

36洁净室中气溶胶的测量866

36.1引言866

36.2洁净室866

36.3颗粒物检测869

36.4标准和推荐做法871

36.5ISO标准14644-1和14644-2872

36.5.1ISO 14644-1分类定义872

36.5.2按照ISO 14464-2洁净室等级分类的验证程序874

36.6测量粒子排放876

36.6.1密闭箱法877

36.6.2流动管法877

36.6.3局限878

36.7有活性的气溶胶878

36.8监测879

36.9总结879

36.10结论879

36.11符号列表880

36.12参考文献881

37吸入毒理学中的采样技术882

37.1引言882

37.2基本的吸入毒理学暴露系统882

37.2.1均匀混合整体式暴露仓882

37.2.2塞流式整体暴露仓883

37.2.3鼻式或头式暴露系统883

37.2.4封闭回路式暴露系统884

37.3暴露系统的属性884

37.4基本采样技术和策略886

37.4.1一般采样系统886

37.4.2恒流暴露系统的采样技术887

37.4.3塞流式暴露系统的采样技术888

37.5结语890

37.6参考文献890

38影响肺部对颗粒物反应的因素891

38.1引言891

38.2肺的解剖结构892

38.3粒子沉积893

38.4粒子清除894

38.5影响生物活性粒子的特点896

38.6影响纳米粒子生物活性的因子897

38.7结论899

38.8参考文献899

39药用气溶胶和诊断性吸入气溶胶的测量902

39.1引言902

39.1.1给药途径902

39.1.2药用和诊断性吸入气溶胶的类型903

39.1.3药用和诊断性吸入气溶胶的物理化学性质903

39.2药用气溶胶的给药途径903

39.2.1鼻内式气溶胶903

39.2.2吸入式气溶胶904

39.3诊断性吸入气溶胶908

39.3.1诊断性吸入气溶胶的类型908

39.3.2输送原理和输送系统909

39.4药用和诊断性吸入气溶胶的特征910

39.4.1物理化学性质的测量910

39.4.2呼吸道沉积912

39.4.3药用气溶胶的非理想行为913

39.4.4呼吸道沉积物（药物代谢动力学）913

39.4.5功效和毒性914

39.5药用气溶胶和诊断性吸入气溶胶测量中存在的问题917

39.6结论917

39.7参考文献917

附录920

附录A术语汇编920

附录B单位换算930

附录C基本物理常数932

附录D空气和水的一些物理性质933

附录E重要的无量纲数934

附录F粒子性质935

附录G几何公式936

附录H常见气溶胶物质的容积密度937

附录I生产商与供应商938

索引961