客户咨询热线：
15270896115
在气溶胶科学领域，研究人员长期面临一个根本性困境：如何在不改变颗粒物本征属性的前提下，实现精准的粒径筛选，并进一步揭示其深层物理化学特性？ 传统方法依赖颗粒物带电，却不可避免地引入多重带电干扰；冲击器虽简单，却难以灵活调节切割粒径。这就像武学中人体的任督二脉，一通百通，一堵则功力受阻。
2016年，英国Cambustion公司推出的气动气溶胶分级器（Aerodynamic Aerosol Classifier，AAC），凭借其独特的无电荷依赖原理，为这一困境提供了突破性的解决方案-1。它不仅打通了从"粒径筛选"到"结构分析"的技术壁垒，更重新定义了气溶胶研究的边界。
要理解AAC为何能打通气溶胶研究的"任督二脉"，首先需要洞悉其颠1覆性的技术原理。
传统微分迁移率分析仪（DMA）依赖颗粒物的电迁移率进行分类，这意味着样品必须经过荷电处理。然而，荷电过程会带来多重带电颗粒的人为误差，且对于某些复杂成分的气溶胶（如 freshly generated 烟尘、粉尘），电荷修正本身就极为困难。
AAC的革命之处在于，它将DMA的电场替换为离心力场。仪器通过高速旋转的同心圆柱体产生精确可控的离心力，与气动阻力形成平衡。只有特定空气动力学当量直径的颗粒才能沿着精确轨迹抵达样品出口-1。这一设计带来了三重核心优势：
无需放射源或X射线中和器，简化操作流程，消除辐射安全隐患
彻1底规避多重带电干扰，确保输出的颗粒群是真正的"单分散"（monodisperse）
粒径覆盖范围突破性拓展，从25纳米跨越至7微米以上，远超传统DMA约1微米的上限
正是这种"与电荷无关"的底层逻辑，为后续的深度分析扫清了最1大障碍。
粒径筛选是气溶胶研究的基石。AAC在这一基础应用上，实现了质的飞跃。
作为单分散气溶胶发生器，AAC已成为ISO 21501-4标准中校准光学粒子计数器（OPC）、凝结粒子计数器（CPC）等光学设备的推荐工具-1。相比传统方法，AAC的优势在于：
高传输效率：研究表明，AAC对于高达5微米的颗粒物，传输效率仍能保持在60%以上。
高分辨率：随着粒径增大，其传递函数宽度因子反而减小，意味着分级更为精准。
宽粒径范围：覆盖从纳米级超细颗粒到PM5甚至更大的范围，尤其适合吸入暴露研究、药物输送和大气粉尘分析。
例如，在动物吸入暴露实验中，AAC可以根据空气动力学直径精确生成所需颗粒，确保实验条件与真实呼吸暴露场景高度吻合。
如果说精准筛选是"通任脉"，那么与多种仪器联用进行结构分析，则是"通督脉"的关键一跃。
非球形颗粒（如烟尘聚集体、矿物粉尘）是气溶胶研究中的"硬骨头"。它们的有效密度随粒径变化，形态复杂，传统单一仪器无法完整描述。AAC的出现，为破解这一难题提供了钥匙。
当AAC与离心式颗粒物质量分析仪（CPMA）或DMA联用时，研究人员可以精确测量非球形颗粒的有效密度、分形维数和动态形状因子。这些参数是理解颗粒物形成机制、光学特性和大气寿命的关键。
剑桥大学等机构的研究团队已证实，通过AAC与DMA串联使用，可以生成真正的均质（homogeneous）非球形颗粒气溶胶——即同时具有窄范围的颗粒质量、迁移率和弛豫时间。这种"AAC-DMA"串联方法，结合扫描电镜验证，为研究烟尘聚集体的真实形态提供了未有的工具。
颗粒物的荷电状态影响其在大气中的命运、人体呼吸道的沉积效率以及测量仪器的响应。然而，传统方法在测量低密度烟尘聚集体的电荷分布时，往往受限于多重带电干扰。
一项创新研究采用 "AAC-DMA-DMA"三重串联方法，成功解析了火焰烟尘在80至433纳米粒径范围内的电荷分布。研究发现，低密度烟尘聚集体在通过中和器后，其电荷状态可达17个电荷态（-8到+8），远高于传统理论的预测。这一发现对于修正气溶胶测量理论和改进荷电器设计具有重要意义。
在云物理研究中，AAC也展现出独特1价值。研究表明，用AAC替代传统DMA进行CCN活性分析，可以彻1底消除颗粒多重带电带来的人为误差，尤其对于低吸湿性气溶胶（如某些有机物）的活化特性测量，结果更为可靠。研究人员甚至为此开发了基于Python的数据分析工具（PyCAT），使数据处理的准确性和便捷性大幅提升。
AAC的价值远不止于筛选与分析。它本身就是一个可扩展的研究平台。
作为"低通过滤器/可变冲击器"：通过一项可逆的用户改造，AAC可以迅速转变为可变冲击器。研究者可以截获并利用那些小于设定粒径的颗粒（常规操作中这些颗粒会随鞘气排走），为某些需要去除大颗粒、保留小颗粒的实验（如特定粒径范围的毒性研究）提供了极大的灵活性。研究表明，在鞘气:样品流量比约为3:1的设置下，AAC作为低通过滤器展现出>90%的稀释校正传输效率，切割性能优异。
构建扫描气动粒径谱仪（SASS）：AAC与CPC联用，通过软件控制连续扫描粒径设定点，可以构成SASS系统。这相当于气溶胶粒径分布测量领域的"扫描电迁移率粒径谱仪（SMPS）"，但测量范围更广，且直接从第1性原理出发，实现高精度、高分辨率的空气动力学粒径分布（APSD）测量。
从单纯的粒径筛选，到深层的结构分析，再到多功能应用平台的构建，Cambustion AAC凭借其与电荷无关的独特原理，真正打通了气溶胶研究的"任督二脉"。
它让研究人员得以摆脱传统技术的束缚：不再担心多重带电干扰，不再受限于狭窄的粒径范围，不再需要复杂的电荷修正。当这些障碍被扫除后，气溶胶科学的研究视野豁然开朗——我们可以更精准地评估吸入暴露的健康效应，更深入地理解烟尘颗粒的环境影响，更可靠地校准全1球广泛使用的光学粒子计数器。
正如气动气溶胶分级器的名字所暗示的，它不仅仅是一台分级仪器，更是一座桥梁，连接着颗粒物的宏观表现与微观本质，连接着基础测量与前沿探索。在这条打通了的科研之路上，AAC正在为气溶胶科学描绘一幅更加清晰、更加深入的未来图景。
