β射线吸收技术
监测环境空气中颗粒物浓度有多种方法。参考方法是滤膜采集——精确计量的空气通过标准滤膜,采样周期结束后称量滤膜上颗粒物重量除以总空气体积,得到平均浓度。
工作原理
β射线(电子)穿过物质时总有一定程度的吸收——物质越多,吸收越多,遵循与 DOAS 相同的 Beer-Lambert 吸收定律。因此让 β 辐射穿透滤膜,用盖革计数器测量辐射量,即可间接称量颗粒物重量。采样前先对干净滤膜做"空白测量",采样后再测量,增量来自沉积颗粒物。通过校准函数和滤膜面积计算总重量,除以空气体积得浓度。

实际应用
β源+盖革计数器组合实现滤膜称重。自动监测需机械结构进行滤膜更换——如转盘式结构从干净滤膜库取出→放至气流中→暴露后存入另一库。吸收测量在期间完成。误差源:滤膜和颗粒物也可能本身发射辐射,可通过遮挡 β 源的"自然测量"校正。
颗粒物通常按粒径分级监测(如 PM₂.₅ 为 ≤2.5 µm 颗粒)。标准化进气头仅允许目标粒径颗粒通过并沉积在滤膜上。

来源:OPSIS AB, Sweden · opsis.se