第三章、 研究方法
3.2 實驗方法
3.2.1 實驗系統 1，Dp<100nm
本研究利用TSI Model3085 Nano Differential Mobility Analyzer（以下簡 稱NDMA）產生 12.9 nm~98.3 nm（Dpa=27.6 nm~177.6 nm）之間的微粒，
實驗系統如圖 3.2.1.1。TSI Model 3076 Atomizer（又稱霧化器）產生的氯 化鈉溶液小液滴，經過擴散乾燥管去除多餘的水分之後，再通過 888°C高 溫爐汽化成氯化鈉蒸汽，蒸汽在混和腔中接觸到大量的乾淨空氣而瞬間冷 卻凝結，形成粒徑很小的氯化鈉多徑固體微粒。上述產生的氯化鈉多徑微 粒一部份進入NDMA篩取實驗所需的單徑微粒，其餘的則經混和腔上的 Excess air filter排掉。進入NDMA的多徑微粒，我們藉由調整進出NDMA 的Sheath air、Polydiseperse aerosol air、Excess air、Monodiseperse aerosol air 的流量以及控制輸入NDMA的電壓來篩取所需要的單徑微粒。而篩取的單 徑微粒，再分成兩部分，一部份進入流孔板系統，另一部份則進入TSI Model 3934 Scanning Mobility Particle Sizer (以下簡稱SMPS)掃描單電荷微粒與多 電荷微粒的濃度比例，以便進行之後的多電荷微粒修正的計算。SMPS前 的三向閥是用來選擇進入SMPS掃瞄的微粒是否要經過NDMA，不經過
NDMA的是要進入NDMA前的多徑微粒濃度分佈圖，如圖 3.2.1.2，而經過 NDMA的是NDMA篩取的單徑微粒濃度分佈圖，如圖 3.2.1.3，此設計是方 便NDMA在篩取單徑微粒時，可將多電荷微粒的干擾降低。TSI Model 3022 Condensation Particle Counter(以下簡稱CPC)儀器操作手冊上有闡述，在篩 取單徑微粒時，較單徑微粒粒徑大的某一些特定微粒會因為帶電數（帶兩
Wiedensohler(1988)訂為 0.875。
只要確定進入 NDMA 的多徑微粒中會造成多電荷干擾之粒徑的濃度 不要太高，則造成的干擾自然可以降低很多，所以欲篩取的單徑微粒粒徑 最好是位於多徑濃度分佈圖波峰的右邊，因此在篩取單徑微粒前需先掃描 進入 NDMA 的多徑微粒的濃度分佈圖。
單徑微粒進入流孔板系統（如圖 3.2.1.5）之後，經由兩個球閥的開或 關控制進入by-pass line或是orifice line，而TSI Model 3068 Aerosol
Electrometer（以下簡稱AE）接在流孔板系統和真空幫浦之間，穿過by-pass
line和orifice line的帶電微粒即會被AE裡的法拉第杯所補抓，並以電流的型 式顯示出來。by-pass line測到的電流I1，在計算通過by-pass line的流量之 後，發現平均流速不超過 10m/s，在微粒慣性損失及擴散損失都可以忽略 的條件下將I1視為進入流孔板的微粒電流濃度，而orifice line測到的電流 I2，則是通過流孔板後的微粒電流濃度，電流與微粒濃度的換算如下式： 率。通過by-pass line、orifice line的流量V1、V2可由流孔板系統入口的層流 流量計(LFM)測得。
3.2.2 實驗系統 2，70nm<Dp<554nm
實驗系統 1 無法產生 100nm以上的單徑微粒，所以以實驗系統 2 產生 粒徑 70nm~554nm（Dpa=132.1nm~856.8nm）的單徑微粒，如圖 3.2.2.1.。
本研究使用SMPS掃瞄多徑微粒濃度分佈，再以SMPS中的TSI Model 3071Electrostatic Classifier（以下簡稱EC）來篩選單徑微粒。霧化器產生的 氯化鈉小液滴，通過擴散乾燥管去除多餘的水分之後，形成氯化鈉多徑固 體微粒，接著多徑微粒進入SMPS掃瞄其濃度分佈，因為SMPS 中的EC需 在underpressure的條件下進行微粒掃瞄，所以EC上Sheath air入口的閥需打 開，高壓空則需氣關掉，而Excess air出口的閥需關掉，打開真空幫浦進行 抽氣，以真空幫浦的抽力驅使EC內的氣流流動，此時需將流孔板系統前的
閥關掉，避免CPC抽到流孔板系統的空氣，造成CPC所測到的微粒濃度產