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空气采样行业不得不知道的物理学定律!!!

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发表于 2013-2-6 15:55:59 |显示全部楼层
      目前空气采样行业中,我们了解了各品牌的极早期烟雾探测器:Vesda、福莫斯特FMST、艾华AVA、ICAM、Securiton、瓦格纳、爱森司、凯德等,人们经常会根据他们的保护面积或者是几管几区型来评价他们的优劣势。而根本性的忘了他们的核心心脏部位——探测光源及探测腔。
根据探测光源我们可以把这些品牌来区分一下:红外激光(Vesda、福莫斯特、ICAM、爱森司、凯德)
                                                                       
   高功率LED蓝光艾华AVA、瓦格纳、Securiton)
     为什么在探测光源上出现了两种不同的光源,而为什么又有人把
高功率LED蓝光光源极早期烟雾探测器称为第三代极早期空气采样技术呢?在这里我们必须需要了解到物理光学上的一个重要的定律——瑞利散射定律正是由于这个定律瑞利获得了诺贝尔物理学奖
瑞利散射(Rayleigh scattering是由比光波波长还要小的气体分子质点引起的。散射能力与光波波长的四次方成反比,波长愈短的电磁波,散射愈强烈;如雨过天晴或秋高气爽时,就因空中较粗微粒比较少,青蓝色光散射显得更为突出,天空一片蔚蓝。瑞利散射的结果,减弱了太阳投射到地表的能量,使地面的紫外线极弱而不能作为遥感可用波段;使到达地表可见光的辐射波长峰值向波长较长的一侧移动,当电磁波波长大于1微米时,瑞利散射可以忽略不计  
      正是由于波长较短的光易被散射掉,而波长较长的红光不易被散射,它的穿透能力也比波长短的蓝、绿光强,因此用红光作指示灯,可以让司机在大雾迷漫的天气里容易看清指示灯,防止交通事故的发生。
瑞利散射公式


其中是入射光的光强分布函数。
也就是说,波长较短的蓝光比波长较长的红光更易散射。
下面我们举例对比一下Vesda的探测腔和艾华AVA的探测腔原理图:
Vesda的探测腔:






艾华AVA:







从上两张图中我们可以看出无论是从光源对比还是光的分布来说,蓝光代表AVA的这种探测腔对细小烟雾颗粒的散射效果更明显。




参考资料:1、蓝光波长范围0.47-0.475μm  红光波长范围0.62-0.76μm  
         2、瑞利散射         
                                                                                                                                                                             







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发表于 2013-2-21 08:44:54 |显示全部楼层
怎么这个没人回复呢 自己坐沙发
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发表于 2013-2-21 10:41:14 |显示全部楼层
从探测腔来看,红光探测的是点,蓝光探测的是面。
这点来看,蓝光的灵敏度与响应度应该也稍胜一筹。
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发表于 2013-2-21 14:49:34 |显示全部楼层
peter 发表于 2013-2-21 10:41
从探测腔来看,红光探测的是点,蓝光探测的是面。
这点来看,蓝光的灵敏度与响应度应该也稍胜一筹。 ...

对的, 这就是光强分布
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发表于 2013-2-21 16:40:33 |显示全部楼层
楼主研究的好深!
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发表于 2013-2-22 08:35:47 |显示全部楼层
楼主是个高手
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