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第一部分　基本理论1

1　气溶胶测量的历史回顾1

1.1　绪论1

1.2　早期1

1.3　经典期之前的气溶胶测量1

1.4　经典发展时期的气溶胶测量3

1.5　纤维气溶胶的测定13

1.6　总结13

参考文献14

2　桥联科学及其在气溶胶测量中的应用：工具使用入门20

2.1 绪论20

2.2　相关领域21

2.3　计算机技术21

2.4　计算机语言21

2.5　气溶胶计算器22

参考文献25

3　气溶胶基本理论30

3.1　绪论30

3.2　可利用的和不可利用的气溶胶30

3.3　气溶胶的单位及相关公式的应用31

3.4　描述空气粒子的常见术语32

3.5　粒子形状及粒度33

3.6 可悬浮粒子35

3.7　仪器选择36

3.8　检测粒子形状37

3.9　粒子作用力38

参考文献39

4　气体与粒子运动40

4.1　绪论40

4.2　气体运动40

4.3　传输与气体分子流42

4.4　气体与粒子扩散44

4.5　空气动力学阻力46

4.6　粒子在重力作用下的运动47

4.7　粒子参数49

4.8　粒子在静电场中的运动51

4.9　粒子在其他力场中的运动53

参考文献55

5　粒子的物理化学变化56

5.1　简介56

5.2　凝结58

5.3　核化现象59

5.4　蒸发60

5.5　凝聚61

5.6　反应64

参考文献65

6　气溶胶的粒度分布特征66

6.1　粒度的基本概念与粒度分布66

6.2　气溶胶68

6.3　室内气溶胶75

6.4　工业气溶胶76

参考文献77

7　气溶胶测量方法80

7.1　绪论80

7.2　质量保证：设计一种测量方法80

7.3　测量方法的准确性81

7.4　粒度范围81

7.5　采样与分析方法83

7.6　直读方法测量气溶胶83

7.7 气溶胶的测量误差85

参考文献95

第二部分　技术97

8　气溶胶的采样与输送97

8.1　绪论97

8.2　采样100

8.3　样品输送115

8.4　其他采样问题126

8.5　结论128

参考文献129

9　过滤收集133

9.1　绪论133

9.2　过滤样品的基本原则133

9.3　测量滤膜135

9.4　过滤理论139

9.5　选择滤膜149

参考文献152

10　惯性、重力、离心和热收集技术155

10.1　绪论155

10.2　惯性分级器155

10.3　沉降装置和离心机172

10.4　热力沉降173

参考文献174

11 大气气溶胶组分的化学分析方法178

11.1　绪论178

11.2　范围和目的180

11.3　质量测量182

11.4　可萃取的阴阳离子的分析方法183

11.5　粒子中的碳186

11.6　元素分析的非破坏性技术190

11.7　元素分析的破坏性技术193

11.8　连续测量方法194

11.9　总结197

参考文献197

12　单粒子分析205

12.1　绪论205

12.2　光学显微镜207

12.3　用电子束分析粒子211

12.4　激光微探针质谱分析229

12.5　二次离子质谱分析233

12.6　拉曼微探针236

12.7　红外显微镜法238

12.8　扫描探针显微镜法239

12.9　对微量分析仪器性能的补充说明241

致谢242

参考文献242

13　实时单粒子分析250

13.1　绪论250

13.2　粒子检测254

13.3　粒子分级255

13.4　粒子蒸发和电离255

13.5　数据控制和说明260

13.6　综合考虑-选择仪器260

参考文献263

14　动力学质量和表面积测量265

14.1　绪论265

14.2　质量测定265

14.3　压电晶体测量法（piezoelectric crystal measurementmethod）265

14.4　β测量仪测量法266

14.5　锥形元件振荡微天平测量法270

14.6　电低压冲击式采样器273

14.7　表面积测量理论背景介绍276

14.8 EPIPHANIOMETER278

14.9　扩散充电器280

14.10　光电气溶胶感应器282

参考文献284

15　光学直读技术：光强度系统288

15.1　绪论288

15.2　单球体的光散射和消光288

15.3　粒子集合的光散射和消光293

15.4　单粒子光学计数器297

1 5.5　多粒子光学技术306

15.6　不规则粒子的光散射308

参考文献310

16　光学直读技术：原位传感313

16.1　绪论313

16.2　概述313

16.3　光散射317

16.4　基于光强的单粒子计数器320

16.5　基于LDV可见度的单粒子计数器323

16.6　基于相位的单粒子计数器323

16.7　单粒子计数器：成像326

16.8　整体技术：粒子场成像327

16.9　整体技术：弗朗荷费衍射328

16.10　整体技术：动力学光散射331

16.11　性能校验332

16.12　总结335

致谢336

参考文献336

17　利用粒子运动和光学检测的直读技术342

17.1　绪论342

17.2 电-单粒子空气动力学弛豫时间分析器（E-SPART）342

17.3　空气动力学粒度分级器（APS）350

17.4　气溶胶粒度分级器358

17.5　纤维气溶胶监控器362

参考文献366

18　电技术369

18.1　绪论369

18.2　带电粒子的行为特征369

18.3　迁移与扩散之间的关系371

18.4　气溶胶带电371

18.5　粒子采样377

18.6　测量粒子的粒度分布378

参考文献388

19　凝结检测和扩散粒度分离技术391

19.1　绪论391

19.2　凝结理论391

19.3　凝结核计数器393

19.4　扩散测量技术理论397

19.5　扩散溶蚀器400

19.6　浸提器组403

19.7　结论408

致谢408

参考文献408

20　粒子的电动悬浮413

20.1　绪论413

20.2　悬浮原理415

20.3　粒度分级416

20.4　测量粒子的作用力420

20.5　测量质量和电荷420

20.6　蒸发／浓缩422

20.7　化学反应423

20.8　结语425

参考文献425

21　仪器校准428

21.1　绪论428

21.2　测量方法和校准标准428

21.3　总体考虑429

21.4　校准设备和程序431

21.5　试验气溶胶的发生433

21.6　校准流量、压力和流速443

参考文献449

22　粒度分布的数据分析和表达方法454

22.1　绪论454

22.2　粒度分布454

22.3　浓度分布458

22.4　用参数统计数据459

22.5　粒度分布的图形表示方法462

22.6　粒度分布验证假设466

22.7　重合误差469

22.8　粒度区间划分的选择470

22.9　数据转置470

参考文献475

第三部分　应用479

23　非球形粒子的测量方法：形状因子、分形分析以及纤维479

23.1　绪论479

23.2　形状因子479

23.3　分形粒子480

23.4　纤维491

参考文献504

24　生物粒子采样511

24.1　绪论511

24.2　生物气溶胶类型512

24.3　生物气溶胶的来源515

24.4　一般采样注意事项515

24.5　生物气溶胶的采样原则517

24.6　采样时间520

24.7　选择采样器523

24.8　校准525

24.9　污染525

24.10　样品分析526

参考文献527

25　工作场所气溶胶检测531

25.1　绪论531

25.2 工作场所气溶胶的暴露测量532

25.3　不符合暴露协议的采样535

25.4　测定粒度分布540

25.5　使用直读仪器541

25.6　未来发展趋势542

参考文献543

26　矿井气溶胶检测547

26.1　绪论547

26.2　矿井气溶胶来源547

26.3　矿井气溶胶的物理性质548

26.4　检测技术549

参考文献556

27　环境空气采样560

27.1　绪论560

27.2　采样系统组件560

27.3　采样系统568

27.4　选择采样系统572

27.5　结论572

致谢573

参考文献573

28　短时粉尘的排放578

28.1　绪论578

28.2　影响粉尘排放的因素578

28.3　计算排放量的步骤580

28.4　排放量的定量测量技术581

28.5　排放模型584

28.6　选择控制排放的方法585

参考文献586

29　室内气溶胶和暴露评价587

29.1　绪论587

29.2　浓度和暴露588

29.3　测量策略589

29.4　采样与分析方法591

29.5　室内空气评价596

29.6　暴露研究599

29.7　建立模型601

参考文献602

30　利用飞行器测量气溶胶606

30.1　绪论606

30.2　从飞行器上测量气溶胶606

30.3　气溶胶采样和测量目的606

30.4　空运气溶胶测量技术607

30.5　飞行器气溶胶采样的复杂性608

30.6　采样口小结611

30.7　结论613

参考文献613

31　高浓度、高温度下的气溶胶测量616

31.1　绪论616

31.2　稀释系统616

31.3　EPA烟道采样方法621

31.4　高温的不良影响622

31.5　原位测量623

31.6　定性检测燃烧产生的气溶胶630

参考文献631

32　通过气溶胶过程生产材料635

32.1　材料635

32.2　气溶胶过程637

32.3　测量技术642

参考文献650

33　无尘室中气溶胶的测量656

33.1　绪论656

33.2　无尘室分级、验证和监测的国际标准：ISO14644-1和ISO14644-2658

33.3　市场上出售的用以无尘室分级和监测的气溶胶粒子计数器664

33.4　测量无尘室内的设备释放的微粒666

33.5　结论668

参考文献669

34　放射性气溶胶670

34.1　绪论670

34.2　放射和放射性衰减670

34.3　放射性检测672

34.4　放射性气溶胶的安全处置674

34.5　放射性气溶胶的检测目的675

34.6　标准测量技术的应用677

34.7　放射性气溶胶的特殊分析技术680

34.8　数据传输和联网686

34.9　当前气溶胶科学基础686

34.10　结论686

致谢686

参考文献687

35　氡及其短期衰变产物气溶胶691

35.1　绪论691

35.2　环境中的氡691

35.3　氡及其衰变产物的辐射性693

35.4　氡及其衰变产物的气溶胶性质695

35.5　人体暴露参数696

35.6　氡及其短期衰变产物的空气采样697

35.7　校准702

35.8　室内测量草案703

35.9　结语703

参考文献703

36　药用气溶胶和诊断用气溶胶的测量705

36.1　绪论705

36.2　药用气溶胶的给药路线706

36.3　诊断用气溶胶710

36.4　药用和诊断用气溶胶的特征711

36.5 目前在药用气溶胶和诊断用气溶胶测量中存在的问题717

36.6　结论718

参考文献718

37　呼吸毒理学：控制大气暴露的采样策略721

37.1　绪论721

37.2　大气暴露的基本控制系统721

37.3　暴露系统的属性723

37.4　基础采样技术和策略724

37.5　结语727

参考文献727

附录729

附录A　术语表729

附录B　单位换算737

附录C　常用常数738

附录D　空气和水的一些性质738

附录E　重要的无量纲数738

附录F　粒子性质739

附录G 几何公式739

附录H　常见气溶胶物质的体积密度740

索引741

英文字母索引741