cascade impactor是什麼意思，cascade impactor的意思翻譯、用法、同義詞、例句

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例句

專業解析

"級聯撞擊器"（Cascade Impactor）是一種用于測量空氣中懸浮顆粒物（氣溶膠）粒徑分布的專業科學儀器。其核心原理是利用慣性撞擊，将不同大小的顆粒物按空氣動力學直徑分級分離并收集。

詳細解釋

1. 術語構成：

   • Cascade (級聯)： 指儀器内部包含多級串聯排列的撞擊闆或收集級。空氣樣本依次通過這些級。
   • Impactor (撞擊器)： 指每一級的工作原理。當攜帶顆粒物的高速氣流通過一個狹窄的噴嘴（或孔闆）後，突然改變方向（通常為90度）。由于慣性，較大的顆粒物無法跟隨氣流急轉彎，會撞擊并沉積在位于噴嘴正前方的收集闆（或基材）上。較小的顆粒物則能跟隨氣流進入下一級。

2. 工作原理：

   • 空氣樣本被抽吸通過級聯撞擊器。
   • 第一級具有最大的噴嘴和最低的流速（或特定的噴嘴尺寸與流速組合），設計用于收集最大的顆粒物。氣流通過噴嘴後撞擊在第一級收集闆上，大顆粒被捕獲。
   • 剩餘的氣流（包含更小的顆粒）進入第二級。第二級的噴嘴更小或流速更高（或兩者兼有），使得氣流通過噴嘴時速度更快。這種更高的速度賦予較小顆粒更大的慣性，使它們能在第二級被有效撞擊捕獲。
   • 這個過程在後續各級重複進行。每一級的噴嘴尺寸逐級減小和/或流速逐級增加，從而能夠撞擊并收集越來越小的顆粒物。
   • 最後一級之後通常連接一個終極過濾器（如HEPA濾膜），用于收集所有能通過最後一級噴嘴的、最小的顆粒物。

3. 關鍵參數 - 空氣動力學直徑： 級聯撞擊器的分級能力基于顆粒物的空氣動力學直徑。這是一個等效直徑，表示該顆粒物在空氣中與一個單位密度（1 g/cm³）的球體具有相同的沉降速度。它綜合考慮了顆粒物的實際尺寸、密度和形狀對其在空氣中運動行為的影響。撞擊器每一級的設計都對應一個特定的切割粒徑（D₅₀），表示該級對空氣動力學直徑為D₅₀的顆粒物有50%的收集效率。

4. 核心應用：

   • 粒徑分布測量： 級聯撞擊器最主要的功能是測量氣溶膠（如環境空氣、工作場所空氣、工業排放、吸入藥物氣霧劑等）中顆粒物的質量或數量隨粒徑的分布。收集在每一級上的顆粒物可以稱重（質量分布）或用其他方法分析（如化學分析、顯微鏡計數等）。
   • 可吸入性研究： 不同粒徑的顆粒物在人體呼吸系統中的沉積部位不同（鼻腔、咽喉、氣管支氣管、肺泡）。級聯撞擊器的分級結果可用于評估顆粒物對呼吸系統的潛在健康影響。
   • 環境與職業衛生監測： 監測大氣顆粒物（PM₁₀, PM₂.₅等）濃度及來源解析，評估工作場所粉塵暴露水平。
   • 氣霧劑産品測試： 評估吸入式藥物（如哮喘吸入器）的有效遞送劑量和遞送粒徑分布。
   • 工業過程控制： 監測排放顆粒物的粒徑特性。

權威性參考來源

1. 美國環境保護署 (EPA)： EPA 在其關于環境空氣顆粒物監測的方法指南中詳細描述了級聯撞擊器（如用于PM₂.₅和PM₁₀采樣的撞擊器）的原理和應用。這是環境監測領域的核心參考。
   • 來源： U.S. Environmental Protection Agency (EPA) - Particulate Matter (PM) Monitoring.
   • 鍊接： https://www.epa.gov/pm-pollution (該頁面提供了PM監測的總體信息，相關具體方法文檔通常可在該站點搜索獲得，例如查找 "Federal Reference Method (FRM)" 或 "Equivalent Method" 文檔)。
2. 劍橋大學出版社 - Aerosol Technology： William C. Hinds 所著的《Aerosol Technology: Properties, Behavior, and Measurement of Airborne Particles》是氣溶膠科學領域的經典教材。該書對包括級聯撞擊器在内的各種氣溶膠采樣和測量原理有深入、系統的闡述。
   • 來源： Hinds, W. C. (1999). Aerosol Technology: Properties, Behavior, and Measurement of Airborne Particles (2nd ed.). John Wiley & Sons. (雖然出版商是Wiley，但被廣泛引用和認可)。
   • 鍊接： (由于是書籍，通常無直接全文鍊接，可通過學術數據庫或圖書館獲取。DOI常為：10.1002/9781118001684)

鍊接有效性說明： EPA 鍊接指向其 PM 污染主題主頁，該頁面穩定存在并提供相關監測信息的入口。書籍鍊接通常指向出版社或摘要頁面，具體章節需通過購買或機構訂閱獲取。

網絡擴展資料

根據多個詞典和專業文獻的解釋，"cascade impactor"是一種用于顆粒物分級的科學儀器，其核心含義和用法如下：

一、定義與結構

該術語由"cascade"（串聯）和"impactor"（撞擊器）組成，中文譯為階式碰撞取樣器或串級沖擊器。其核心結構為多級串聯裝置，每級設置不同孔徑的撞擊闆，通過氣流速度的逐級變化實現顆粒物按粒徑分層采集。

二、工作原理

1. 分級原理：利用空氣動力學分離機制，當含顆粒物的氣流通過逐級縮小的孔闆時，較大顆粒因慣性撞擊在收集闆，較小顆粒隨氣流進入下一級。
2. 串聯特性：常見設計包含4-10級（如提到的高強度串連沖擊器），末級通常連接濾膜收集最細微顆粒。

三、主要應用領域

• 環境監測：大氣PM2.5/PM10分級采樣
• 工業衛生：評估工作場所可吸入粉塵分布
• 氣溶膠研究：藥物霧化顆粒分析（提到的醫療領域應用）

四、特殊類型

1. Electrical Low Pressure Impactor (ELPI)：實時監測顆粒物電荷特性
2. Micro-Orifice Uniform Deposit Impactor (MOUDI)：改進型高分辨率采樣器

五、詞源補充

"cascade"本義為瀑布，在此引申為串聯式分級結構；"impactor"源自"impact"（撞擊），指通過物理撞擊實現分離的裝置。兩者的組合精準描述了該設備通過多級撞擊實現顆粒物分選的特性。

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