この規格 プレビューページの目次
※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。
3 用語と定義
この文書の目的上、次の用語と定義が適用されます。
3.1
エアロゾル
気体中に浮遊した固体または液体粒子の系
3.2
バイポーラ充電器
粒子電荷調整装置は、デバイス内でエアロゾル粒子を正イオンと負イオンの両方にさらすことにより、既知のサイズ依存の電荷分布の平衡を達成します。
注記 1:エアロゾル粒子を、電荷濃度が十分に高く、電気的に中性の正および負のガス電荷の雲に十分長い時間さらすと、エアロゾルの正味電荷がほぼゼロになる平衡状態になります (電荷の中和とも呼ばれます)
3.3
較正
指定された条件下で、第 1 ステップで、測定標準によって提供される測定不確実性を伴う数量値と、関連する測定不確実性を伴う対応する指標との関係を確立し、第 2 ステップで、この情報を使用して指標から測定結果を取得するための関係を確立する操作。
注記 1:校正は、ステートメント、校正関数、校正図、校正曲線、または校正テーブルによって表現される場合があります。場合によっては、関連する測定の不確実性を伴う指標の加算または乗算補正で構成される場合があります。
注記 2:校正は、しばしば誤って「自己校正」と呼ばれる測定システムの調整や、校正の検証と混同されるべきではありません。
注記 3:多くの場合、上記の定義の最初のステップだけが校正であると認識されます。
[出典:ISO/IEC Guide 99]
3.4
校正エアロゾル
フロースプリッターによって供給される、キャリブレーション測定用に粒子数濃度が調整された、電荷調整されサイズ分類された一次エアロゾル
3.5
校正粒子材料
校正エアロゾルの粒子の材質
3.6
電荷集中
単位体積あたりの正味電荷の濃度
注記 1:電荷濃度は FCAE の尺度です。
例：
1 fC/cm 3の電荷濃度は、6241 cm -3の電荷数濃度に相当します。 FCAE 入口容積流量が 1 l/min の場合、結果として生じる電流は 16.67 fA になります。
3.7
充電調整
サンプリングされたエアロゾルの定常状態の電荷分布を確立するプロセス
3.8
変動係数
cv
標準偏差と算術平均値の比
3.9
偶然の誤差
感知ゾーン内に複数の粒子が同時に存在する確率
注記 1:一致誤差は、粒子数濃度、検出ゾーンを通過する流速、および検出ゾーンのサイズに関連します。
3.10
凝集粒子計数器
クリック単価
エアロゾルの粒子数濃度を測定する機器
注記 1:検出される粒子のサイズは、通常、数百ナノメートルより小さく、数ナノメートルより大きい。
注記 2:場合によっては、CPC は凝縮核計数器 (CNC) と呼ばれることもあります。
注記 3:基準機器として使用される CPC は、この国際規格全体を通じて「基準 CPC」と呼ばれます。
注記 4: 校正中の CPC は、この国際規格全体を通じて「テスト CPC」と呼ばれます。
[出典:ISO 15900:2009, 修正済み]
3.11
検出効率
η
機器によって報告される濃度と機器入口での実際の濃度の比
3.12
差動電気移動度分類器
DEMC
電気的移動度に従ってエアロゾル粒子を選択し、出口に送ることができる分級器
注記 1: DEMC は、各粒子にかかる電気力と電場の空気力学的抵抗力のバランスをとることによってエアロゾル粒子を分類します。分類された粒子は、DEMC の動作条件と物理的寸法によって決まる狭い範囲の電気移動度にあります。分類された粒子は、それらが持つ電荷の数の違いにより、異なるサイズを持つことがあります。
[出典:ISO 15900:2009, 修正済み]
3.13
微分移動度解析システム
DMAS
プレコンディショナー、粒子電荷コンディショナー、DEMC, 流量計、粒子検出器、相互接続配管、コンピューター、およびサイズ分布計算に適したソフトウェアで構成される、サブマイクロメートルのエアロゾル粒子のサイズ分布を測定するシステム
[出典:ISO 15900:2009, 修正済み]
3.14
拡散損失
熱（またはブラウン）拡散輸送および乱流拡散輸送（輸送管の壁などへ）による粒子数濃度の減少
3.15
電位計
約1フェムトアンペア(fA)以上の電流を測定する装置
[出典:ISO 15900:2009, 修正済み]
3.16
相当粒径
d
説明されている粒子とまったく同じように定義された条件下で動作する、定義された特性を持つ球の等価直径
注記 1:この国際規格全体で使用される粒子直径 (または単に直径) は常に電気移動度等価直径を指し、これは一定の電場の影響下で静止空気中で同じ電気移動度または同じ末端移動速度を持つ荷電粒子のサイズを定義します。
3.17
ファラデーカップエアロゾル電位計
FCAE
エアロゾルによって運ばれる電荷濃度を測定するために設計された電位計
注1: FCAEは、帯電したエアロゾル粒子を捕捉するためのエアロゾル濾材を含む感知素子を覆うガードとしての導電性かつ電気的に接地されたカップ、感知素子と電位計回路間の電気接続、および流量計で構成される。
[出典:ISO 15900:2009, 修正済み]
3.18
流量
単位時間当たりに流路の横断面を通過する流体の量（指定される体積または質量）
注記 1:ガスの正確な流量表示については、ガス状態 (温度および圧力) に関する情報、または標準体積表示への参照が必要です。
3.19
GSD
この国際規格で使用される幾何標準偏差の頭字語
3.20
層流
時間的または空間的に不規則な活動や乱流のないガスの流れ
3.21
プラトー効率の下限
d 分、参照
テスト CPC の調整に基準 CPC を適用できるサイズの下限。
注記 1:このサイズ制限は CPC 自体に依存しますが、実験条件や粒子の種類にもある程度依存します。
3.22
単分散エアロゾル
粒子径分布が狭いエアロゾル
注記 1:単分散性は、サイズ分布の幾何標準偏差 (GSD) によって定量化できます。
注記 2:この国際規格では、「単分散」という用語は 1.15 以下の GSD に対して使用されます。
3.23
粒子
物理的境界が定義された物質
注記 1:粒子の相は、固体、液体、または固体と液体の間、および任意の相の混合物でありえます。
3.24
粒子荷電調整器
充電調整に使用されるデバイス
3.25
粒子数濃度
C
キャリアガスの単位体積に関連する粒子の数
注記 1:正確な粒子数濃度表示には、気体状態 (温度および圧力) に関する情報、または標準体積表示への参照が必要です。
3.26
粒子の種類
粒子材料の化学組成（特に化学的表面組成）、物理的な粒子の形状および形態（例、凝集体または凝集体）などのいくつかの粒子特性
注記 1:低粒子サイズでの CPC 検出効率は、粒子と作動流体の間の化学親和性に依存します (付録 B を参照)
注記 2:基礎となる理論の多くは、粒子が固体の球であることを前提としています。非球形性は、DEMC によるサイズの選択、多重荷電粒子の割合、および粒子表面上の作動流体の凝縮に影響を与える可能性があります。
3.27
プラトー効率
粒子サイズによる偏りのないサイズ範囲における CPC の平均検出効率
3.28
一次エアロゾル
キャリブレーションセットアップの一次エアロゾルソースセクションで生成および調整されたエアロゾル
3.29
単一粒子計数モード
検出されたすべての粒子をカウントして測定結果を得る、粒子数または数濃度測定装置 (CPC など) の測定モード
3.30
サイズ分布
粒子サイズの関数としての粒子濃度の分布
注記 1:この国際規格では、この用語は「粒子直径の関数として表される粒子数濃度」の意味で使用される。
注記 2: ISO 9276-1 は粒度分布分析の結果の表現に適用できる。
3.31
乱流
時間的または空間的に不規則な活動または乱流渦流を伴うガス流
3.32
ユニポーラ充電器
デバイス内でエアロゾル粒子を正または負のイオンにさらす粒子電荷調整器
参考文献
| 1 | ISO 15900, 粒子サイズ分布の測定 - エアロゾル粒子の微分電気移動度分析。 |
| 2 | ISO 21501-1, 粒子サイズ分布の測定 — 単一粒子光相互作用法 — Part 1: 光散乱エアロゾル分光計。 |
| 3 | ISO/IEC Guide 99, 計量学の国際語彙 — 基本的および一般的な概念および関連用語 (VIM) 。 |
| 4 | ISO/IEC 17025, 試験および校正機関の能力に関する一般要件。 |
| 5 | VDI 3491 Part 4, 粒子状物質の測定 – テストエアロゾルの生成。シンクレア・ラ・メール発電機。 Beuth Verlag, ベルリン、1980 年 12 月。 |
| 6 | VDI 3491 Part 19, 粒子状物質の測定 — スパーク エアロゾル発生器を使用した炭素エアロゾルの生成。 Beuth Verlag, ベルリン、1996 年 11 月 (2007 年改訂) |
| 7 | Agarwal JK, Sem GJ, 連続フロー、単一粒子計数凝縮核カウンター。 J.エアロゾルサイエンス。 1980, 11, 343-357 ページ |
| 8 | アンキロフ A.、バクラノフ A.、コルフーン M.、エンダール K.-H.、グラス J.、ジュラノフ ユウ.、カラー D.、リンドナー A.、ルシニコフ AA, マブリエフ R.、マクガヴァン F.、オコナー TC, ポジメク J.、プレイニング O.、ライシュル GP, ルドルフ R.、セム GJ, Szymanski WW, Vrtala AE, Wagner PE, Winklmayr W.、Zagaynov V.、エアロゾルカウンターの粒子サイズ依存応答。アトモス。解像度2002, 62, 209–237 ページ |
| 9 | アンキロフ A.、バクラノフ A.、コルフーン M.、エンダール K.-H.、グラス J.、ジュラノフ ユウ.、カラー D.、リンドナー A.、ルシニコフ AA, マブリエフ R.、マクガヴァン F.、オコナー TC, ポジメク J.、プレイニング O.、ライシュル GP, ルドルフ R.、セム GJ, Szymanski WW, Vrtala AE, Wagner PE, Winklmayr W.、Zagaynov V.、さまざまなエアロゾル粒子カウンターによる数濃度測定の相互比較。アトモス。解像度2002, 62, 177–207 ページ |
| 10 | Bartz H.、Fissan H.、Liu BYH, 10 nm 未満の超微細エアロゾル用の新しい発生器。エアロゾル科学。テクノロジー。 1987, 6, 163-171 ページ |
| 11 | Bland JM, Altman DG, 測定方法の比較: 標準的な方法との違いをプロットすることが誤解を招く理由。ランセット。 1995, 346, 1085-1087ページ |
| 12 | Bland JM, Altman DG, 方法比較研究における一致の測定。統計方法 医学。解像度1999, 8, 135–160 ページ |
| 13 | ブランド M.、医療統計入門。オックスフォード大学出版局、第 3 版、2000 年 |
| 14 | Berry WD, 回帰の仮定について。カリフォルニア州ニューベリーパーク、セージ大学社会科学における定量的応用に関する論文シリーズ、シリーズ番号07-092, 1993 |
| 15 | 国際単位系(SI) の国際単位系。第 8 版、2006 年 |
| 16 | Chen D.-R.、Pui DYH, Kaufman SL, 直径 4 nm ～ 1.8 μm の範囲での単分散エアロゾル生成のための導電性液体のエレクトロスプレー。 J.エアロゾルサイエンス。 1995, 26 (6) pp. 963-977 |
| 17 | Cohen J.、行動科学のための統計的検出力分析。ローレンス・エルバウム・アソシエイツ、ヒルズデール、第 2 版、1988 年 |
| 18 | Covert D.、WiedenSoler A.、Russell L.、エアロゾル帯電中和剤の粒子帯電および伝達効率。エアロゾル科学。テクノロジー。 1997, 27, 206-214 ページ |
| 19 | ドリュー RT, バーンスタイン DM, ラスキン S.、ラスキン エアロゾル発生器。 Ｊ．トキシコール．環境。健康。 1978, 4, 661-670 ページ |
| 20 | Eksborg S.、方法比較データの評価。クリン。化学。 1981, 27, 1311–1312 ページ |
| 21 | Fletcher RA, Mulholland GW, Winchester MR, King RL, Klinedinst DB, NIST トレーサブルな方法を使用した凝縮粒子カウンターの校正。エアロゾル科学。テクノロジー。 2009, 43, 425–441 ページ |
| 22 | Giechskiel B.、Stilianakis N.、粒子数カウンターの比較に関するメモ。測定。科学。テクノロジー。 2009年、20ページ。 077003 |
| 23 | Giechskiel B.、Wang X.、Horn H.-G.、Spielvogel J.、Gerhart C.、Southgate J. 他、法定車両ナンバー排出測定のための凝縮粒子カウンターの校正。エアロゾル科学。テクノロジー。 2009, 43, 1164 ～ 1173 ページ |
| 24 | Giechskiel B.、Bergmann A.、UN-ECE 規則 83 に基づく、使用済み、再校正済み、および新しい TSI 3790 凝縮粒子カウンター 14 台の検証。J. Aerosol Sci. 2011, 42, 195-203 ページ |
| 25 | Giechskiel B.、Wang X.、Gilliand D.、Drossinos Y.、n-ブタノール凝縮粒子計数器の活性化確率に対する粒子の化学組成の影響。 J.エアロゾルサイエンス。 2011, 42, 20–37 ページ |
| 26 | Hämeri K.、Koponen IK, Aalto PP, Kulmala M.、TSI-3007 凝縮粒子カウンターの粒子検出効率。 J.エアロゾルサイエンス。 2002, 33, 1463–1469 ページ |
| 27 | Helsper C. et al.、炭素骨材粒子の製造のための新しいエアロゾル発生器の研究。アトモス。環境。 1993, 27A, 1271-1275ページ |
| 28 | Hering SV, Stolzenburg MR, Quant FR, Oberreit DR, Keady PB, 層流水ベースの凝縮粒子カウンター (WCPC)エアロゾル科学。テクノロジー。 2005, 39, 659–672 ページ |
| 29 | Herrmann M.、Wehner B.、Bischof O.、Han HS, Krinke T.、Liu W. 他、新しい TSI 凝縮粒子カウンターの粒子計数効率。 J.エアロゾルサイエンス。 2007, 38, 674–682 ページ |
| 30 | Hinds WC, エアロゾル技術: 浮遊粒子の特性、挙動、および測定。 Wiley & Sons, Inc, 第 2 版、1998 年 |
| 31 | Ji JH, Bae GN, Hwang J.、高度に帯電した粒子に対するエアロゾル電荷中和剤の特性。 J.エアロゾルサイエンス。 2004 年、35 ページ、1347 ～ 1358 |
| 32 | Jing L.、校正目的の標準燃焼エアロゾル発生器 (SCAG)第 3 回 ETH ワークショップ「ナノ粒子測定」、ETH ホンガーベルク、チューリッヒ、1999 年 8 月 |
| 33 | Kesten J.、Reineking A.、Porstendörfer J.、TSI モデル 3025 超微粒子凝縮粒子カウンターの校正。エアロゾル科学。テクノロジー。 1991, 15, 107-111 ページ |
| 34 | Kulmala M.、Mordas G.、Petaja T.、Gronholm T.、Aalto PP, Vehkamki H. 他、凝縮粒子カウンター バッテリー (CPCB): ナノ粒子の活性化特性を調査するための新しいツール。 J.エアロゾルサイエンス。 2007, 38, 289–304 ページ |
| 35 | Liu BYH, Pui DYH, エアロゾルの電気的中和。 J.エアロゾルサイエンス。 1974, 5, 465-472 ページ |
| 36 | Liu BYH, Pui DYH, サブミクロンのエアロゾル標準および凝縮核カウンターの一次絶対校正。 J. コロイド界面科学。 1974 年、47, 155-171 ページ |
| 37 | Liu BYH, Kim CS, 凝縮核カウンターの計数効率について。アトモス。環境。 1977, 11, 1097-1100ページ |
| 38 | Liu BYH, Pui DYH, 凝縮核カウンターの粒子サイズ依存性。アトモス。環境。 1979 年、13 頁 563-568 |
| 39 | Liu BYH, Pui DYH, Mckenzie RL, Agarwal JK, Jaenicke R.、Pohl FG 他、エアロゾル数濃度測定のためのさまざまな「絶対」機器の相互比較。 J.エアロゾルサイエンス。 1982 年、13 頁 429-450 |
| 40 | Liu PSK, Deshler T.、走査型移動度粒度測定装置と凝縮粒子計数装置の間の濃度差の原因。エアロゾル科学。テクノロジー。 2003, 37, 916–923 ページ |
| 41 | Liu W.、Osmondson BL, Bischof OF, Sem GJ, 凝縮粒子計数器の校正。 SAE テクノロジーパプ。シリアル番号: 2005-2001-018 2005年 |
| 42 | Mamakos A.、Giechaskiel B.、Drossinos Y.、TSI 3790 凝縮粒子計数器の計数効率に対する校正エアロゾル材料の影響に関する実験的および理論的研究。エアロゾル科学。テクノロジー。 2013, 47, 11–21 ページ |
| 43 | May KR, Collison ネブライザ: 説明、性能、および用途。 J.エアロゾルサイエンス。 1973, 4, 235-243 ページ |
| 44 | マクマリー博士、凝縮核計数器の歴史。エアロゾル科学。テクノロジー。 2000, 33, 297-322ページ |
| 45 | Mertes S.、Schröder F.、WiedenSOLER A.、飽和器と凝縮器の間の温度差の関数としての TSI-3010 CPC の粒子検出効率曲線。エアロゾル科学。テクノロジー。 1995, 23, 257-261 ページ |
| 46 | Mordas G.、Mulmala M.、Petäjä T.、Aalto PP, Matulevicius V.、Grigoraitis V.、Ulevicius V.、Grauslys V.、Ukkonen A.、Hämeri K.、凝縮粒子カウンター UF-02proto の設計と性能特性。北方環境解像度2005, 10, 543–552 ページ |
| 47 | Mordas G.、Manninen HE, Petäjä T.、Aalto PP, Hämeri K.、Kulmala M.、超微粒子水ベース CPC TSI 3786 の操作と他の TSI モデル (TSI 3776, TSI 3772, TSI 3025, TSI 3010, TSI 3007) との比較について。エアロゾル科学。テクノロジー。 2008, 42, 152–158 ページ |
| 48 | Owen M.、Mulholland G.、Guthrie W.、1 粒子・cm -3から 10 4粒子・cm -3までの凝縮粒子の反比例校正。エアロゾル科学。テクノロジー。 2011, 46, 444–450 ページ |
| 49 | Peineke C.、Attoui MB, Schmitt-Ott A.、高濃度で帯電した均一サイズのナノ粒子の生成に光るワイヤー発生器を使用。 J.エアロゾルサイエンス。 2006 年、37 ページ、1651 ～ 1661 |
| 50 | Petäjä T.、Mordas G.、Manninen H.、Aalto PP, Hämeri K.、Kulmala M.、水ベース TSI 凝縮粒子カウンター 3785 の検出効率。Aerosol Sci.テクノロジー。 2006 年、40 ページ 1090–1097 |
| 51 | Prodi V.、固体単分散粒子用の凝縮エアロゾル発生器。著：空中粒子の評価（Mercer TT, Morrow P. 編）。 W.、1972 年、169 ～ 81 ページ。 |
| 52 | 櫻井 弘、江原 栄、エアロゾル粒子数濃度の一次基準。手順燃焼生成ナノ粒子に関する第 11 回 ETH カンファレンス、スイス連邦工科大学、チューリッヒ。 2007年 |
| 53 | Scheibel HG, Porstendörfer J.、粒径 2 ～ 300 nm の単分散 Ag および NaCl エアロゾルの生成。 J.エアロゾルサイエンス。 1983, 14, 113-126 ページ |
| 54 | Sem GJ, 3 つの連続フロー凝縮粒子計数器の設計と性能特性: 概要。アトモス。解像度2002, 62, 267–294 ページ |
| 55 | Stolzenburg MR, McMurry PH, 超微細エアロゾル凝縮核カウンター。エアロゾル科学。テクノロジー。 1991, 14, 48-65ページ |
| 56 | Wahl C.、Aigner M.、Krüger V.、すす発生器、ナノすす粒子の制御された製造のための装置および方法、ドイツ特許出願、公式。ファイル番号 102 43 307.0 (ドイツ特許出願) |
| 57 | Wang X.、Caldow R.、Sem GJ, Hama N.、Satikawa H.、車両排出ガス測定用の凝縮粒子カウンターの評価: 実験手順と校正エアロゾル材料の効果。 J.エアロゾルサイエンス。 2010 年、41, 306 ～ 318 ページ |
| 58 | WiedenSOLER A.、Hansson H.-C.、Keady PB, Caldow R.、TSI 3025 UCPC の粒子検出効率の実験的検証。 J.エアロゾルサイエンス。 1990, 21, 617-620 ページ |
| 59 | WiedenSOLER A.、Orsini D.、Covert DS, Coffmann D.、Cantrell W.、Havlicek M. 他、26 台の凝縮粒子カウンターのサイズ依存の計数効率の相互比較研究。エアロゾル科学。テクノロジー。 1997, 27, 224-242ページ |
| 60 | Yli-Ojanperä J.、Mäkelä JM, Marjamäki M.、Rostedt A.、Keskinen J.、追跡可能な粒子数濃度標準に向けて: 単一帯電エアロゾル基準 (SCAR) J.エアロゾルサイエンス。 2010, 41, 719–728 ページ |
3 Terms and definitions
For the purpose of this document, the following terms and definitions apply.
3.1
aerosol
system of solid or liquid particles suspended in gas
3.2
bipolar charger
particle charge conditioner to attain the equilibrium, known size-dependent charge distribution by exposing aerosol particles to both positive and negative ions within the device
Note 1 to entry: Exposing aerosol particles to an electrically neutral cloud of positive and negative gas charges with sufficiently high charge concentration and for a sufficiently long period of time leads to an equilibrium with the net charge of the aerosol nearly zero (also known as charge neutralization).
3.3
calibration
operation that, under specified conditions, in a first step, establishes a relation between the quantity values with measurement uncertainties provided by measurement standards and corresponding indications with associated measurement uncertainties and, in a second step, uses this information to establish a relation for obtaining a measurement result from an indication
Note 1 to entry: A calibration may be expressed by a statement, calibration function, calibration diagram, calibration curve, or calibration table. In some cases, it may consist of an additive or multiplicative correction of the indication with associated measurement uncertainty.
Note 2 to entry: Calibration should not be confused with adjustment of a measuring system, often mistakenly called “self-calibration”, nor with verification of calibration.
Note 3 to entry: Often, the first step alone in the above definition is perceived as being calibration.
[SOURCE:ISO/IEC Guide 99]
3.4
calibration aerosol
charge conditioned and size classified primary aerosol with particle number concentration adjusted for the calibration measurement, as delivered by the flow splitter
3.5
calibration particle material
material of the particles of the calibration aerosol
3.6
charge concentration
concentration of the net electrical charges per unit volume
Note 1 to entry: Charge concentration is the measurand of the FCAE.
EXAMPLE:
A charge concentration of 1 fC/cm3 corresponds to a charge number concentration of 6241 cm-3. When the volumetric FCAE inlet flow rate is 1 l/min, the resulting electrical current is 16,67 fA.
3.7
charge conditioning
process that establishes a steady state charge distribution on the sampled aerosol
3.8
coefficient of variation
cv
ratio of the standard deviation to the arithmetic mean value
3.9
coincidence error
probability of the presence of more than one particles inside the sensing zone simultaneously
Note 1 to entry: Coincidence error is related to particle number concentration, flow velocity through the sensing zone and size of sensing zone.
3.10
condensation particle counter
CPC
instrument that measures the particle number concentration of an aerosol
Note 1 to entry: The sizes of particles detected are usually smaller than several hundred nanometres and larger than a few nanometres.
Note 2 to entry: In some cases, a CPC may be called a condensation nucleus counter (CNC).
Note 3 to entry: The CPC used as the reference instrument is called the “reference CPC” throughout this International Standard.
Note 4 to entry: The CPC under calibration is called the “test CPC” throughout this International Standard.
[SOURCE:ISO 15900:2009, modified]
3.11
detection efficiency
η
ratio of the concentration reported by an instrument to the actual concentration at the inlet of the instrument
3.12
differential electrical mobility classifier
DEMC
classifier that is able to select aerosol particles according to their electrical mobility and pass them to its exit
Note 1 to entry: A DEMC classifies aerosol particles by balancing the electrical force on each particle with its aerodynamic drag force in an electrical field. Classified particles are in a narrow range of electrical mobility determined by the operating conditions and physical dimensions of the DEMC. Classified particles can have different sizes due to difference in the number of charges that they have.
[SOURCE:ISO 15900:2009, modified]
3.13
differential mobility analyzing system
DMAS
system to measure the size distribution of submicrometre aerosol particles consisting of a pre-conditioner, particle charge conditioner, DEMC, flow meters, a particle detector, interconnecting plumbing, a computer, and software suitable for size-distribution calculation
[SOURCE:ISO 15900:2009, modified]
3.14
diffusion loss
reduction of particle number concentration due to thermal (or Brownian) and turbulent diffusion transport (e.g. to the walls of a transport tube)
3.15
electrometer
device that measures electrical current of about 1 femtoampere (fA) and higher
[SOURCE:ISO 15900:2009, modified]
3.16
equivalent particle diameter
d
equivalent diameter of the sphere with defined characteristics which behaves under defined conditions in exactly the same way as the particle being described
Note 1 to entry: Particle diameter (or simply diameter) used throughout this International Standard always refers to the electrical mobility equivalent diameter, which defines the size of charged particles with the same electrical mobility or the same terminal migration velocity in still air under the influence of a constant electrical field.
3.17
Faraday-cup aerosol electrometer
FCAE
electrometer designed for the measurement of electrical charge concentration carried by an aerosol
Note 1 to entry: An FCAE consists of an electrically conducting and electrically grounded cup as a guard to cover the sensing element that includes aerosol filtering media to capture charged aerosol particles, an electrical connection between the sensing element and an electrometer circuit, and a flow meter.
[SOURCE:ISO 15900:2009, modified]
3.18
flow rate
quantity (volume or mass to be specified) of a fluid crossing the transverse plane of a flow path per unit time
Note 1 to entry: For the exact flow rate indication of gases, information on the gaseous condition (temperature and pressure) or the reference to a standard volume indication is necessary.
3.19
GSD
acronym used in this International Standard for geometric standard deviation
3.20
laminar flow
gas flow with no temporally or spatially irregular activity or turbulent eddy flow
3.21
lower limit of the plateau efficiency
dmin,ref
lower size limit for which a reference CPC can be applied for the calibration of a test CPC
Note 1 to entry: This size limit depends on the CPC itself, but also to some extent on experimental conditions and on the particle type.
3.22
monodisperse aerosol
aerosol with a narrow particle size distribution
Note 1 to entry: Monodispersity can be quantified by the geometric standard deviation (GSD) of the size distribution.
Note 2 to entry: In this International Standard, the term “monodisperse” is used for the GSD less than or equal to 1,15.
3.23
particle
piece of matter with defined physical boundary
Note 1 to entry: The phase of a particle can be solid, liquid, or between solid and liquid and a mixture of any of the phases.
3.24
particle charge conditioner
device used for charge conditioning
3.25
particle number concentration
C
number of particles related to the unit volume of the carrier gas
Note 1 to entry: For the exact particle number concentration indication, information on the gaseous condition (temperature and pressure) or the reference to a standard volume indication is necessary.
3.26
particle type
several particle properties like chemical composition of the particle material (especially chemical surface composition), physical particle shape and morphology (e.g. an agglomerate or aggregate)
Note 1 to entry: The CPC detection efficiency at low particle sizes will depend on the chemical affinity between the particle and the working fluid (see Annex B).
Note 2 to entry: Much of the underlying theory assumes that the particles are solid spheres. Non-sphericity can affect the size selection by the DEMC, the fraction of multiply charged particles, and the condensation of working fluid on the particle surface.
3.27
plateau efficiency
mean detection efficiency of a CPC in the size range which is not biased by particle size
3.28
primary aerosol
aerosol generated and conditioned in the primary aerosol source section of the calibration setup
3.29
single particle counting mode
measurement mode of a particle number or number concentration measurement device (e.g. a CPC) in which every detected particle is counted to obtain the measurement result
3.30
size distribution
distribution of particle concentration as a function of particle size
Note 1 to entry: In this International Standard, this term is used in the sense “particle number concentration represented as function of the particle diameter”.
Note 2 to entry: ISO 9276-1 can be applied for the representation of results of particle size distribution analysis.
3.31
turbulent flow
gas flow with temporally or spatially irregular activity or turbulent eddy flow
3.32
unipolar charger
particle charge conditioner that expose aerosol particles to either positive or negative ions within the device
Bibliography
| 1 | ISO 15900, Determination of particle size distribution — Differential electrical mobility analysis for aerosol particles. |
| 2 | ISO 21501-1, Determination of particle size distribution — Single particle light interaction methods — Part 1: Light scattering aerosol spectrometer. |
| 3 | ISO/IEC Guide 99, International vocabulary of metrology — Basic and general concepts and associated terms (VIM). |
| 4 | ISO/IEC 17025, General requirements for the competence of testing and calibration laboratories. |
| 5 | VDI 3491 part 4, Particulate matter measurement – Generation of test aerosols. Sinclair-La Mer-Generator. Beuth Verlag, Berlin, Dec. 1980. |
| 6 | VDI 3491 part 19, Particulate matter measurement — Generation of carbon aerosols using a spark aerosol generator. Beuth Verlag, Berlin, Nov. 1996. (Revised 2007) |
| 7 | Agarwal J.K., Sem G.J., Continuous flow, single-particle-counting condensation nucleus counter. J. Aerosol Sci. 1980, 11 pp. 343–357 |
| 8 | Ankilov A., Baklanov A., Colhoun M., Enderle K.-H., Gras J., Julanov Yu., Kaller D., Lindner A., Lushnikov A.A., Mavliev R., McGovern F., O'Connor T.C., Poszimek J., Preining O., Reischl G.P., Rudolf R., Sem G.J., Szymanski W.W., Vrtala A.E., Wagner P.E., Winklmayr W., Zagaynov V., Particle size dependent response of aerosol counters. Atmos. Res. 2002, 62 pp. 209–237 |
| 9 | Ankilov A., Baklanov A., Colhoun M., Enderle K.-H., Gras J., Julanov Yu., Kaller D., Lindner A., Lushnikov A.A., Mavliev R., McGovern F., O'Connor T.C., Poszimek J., Preining O., Reischl G.P., Rudolf R., Sem G.J., Szymanski W.W., Vrtala A.E., Wagner P.E., Winklmayr W., Zagaynov V., Intercomparison of number concentration measurements by various aerosol particle counters. Atmos. Res. 2002, 62 pp. 177–207 |
| 10 | Bartz H., Fissan H., Liu B.Y.H., A new generator for ultrafine aerosols below 10 nm. Aerosol Sci. Technol. 1987, 6 pp. 163–171 |
| 11 | Bland J.M., Altman D.G., Comparing methods of measurement: why plotting difference against standard method is misleading. Lancet. 1995, 346 pp. 1085–1087 |
| 12 | Bland J.M., Altman D.G., Measuring agreement in method comparison studies. Stat. Methods Med. Res. 1999, 8 pp. 135–160 |
| 13 | Bland M., An Introduction to Medical Statistics. Oxford University Press, Third Edition, 2000 |
| 14 | Berry W.D, Understanding regression assumptions. Newbury Park, California, Sage University Paper Series on Quantitative Applications in the Social Sciences, series no. 07-092, 1993 |
| 15 | Bureau International des Poids et Mesures, The international system of units (SI). 8th Edition, 2006 |
| 16 | Chen D.-R., Pui D.Y.H., Kaufman S.L., Electrospraying of conducting liquids for monodisperse aerosol generation in the 4 nm to 1.8 μm diameter range. J. Aerosol Sci. 1995, 26 (6) pp. 963–977 |
| 17 | Cohen J., Statistical Power Analysis for the Behavioral Sciences. Lawrence Erlbaum Associates, Hillsdale, Second Edition, 1988 |
| 18 | Covert D., Wiedensohler A., Russell L., Particle charging and transmission efficiencies of aerosol charge neutralizers. Aerosol Sci. Technol. 1997, 27 pp. 206–214 |
| 19 | Drew R.T., Bernstein D.M., Laskin S., The Laskin aerosol generator. J. Toxicol. Environ. Health. 1978, 4 pp. 661–670 |
| 20 | Eksborg S., Evaluation of method-comparison data. Clin. Chem. 1981, 27 pp. 1311–1312 |
| 21 | Fletcher R.A., Mulholland G.W., Winchester M.R., King R.L., Klinedinst D.B., Calibration of a condensation particle counter using a NIST traceable method. Aerosol Sci. Technol. 2009, 43 pp. 425–441 |
| 22 | Giechaskiel B., Stilianakis N., A note on the comparison of particle number counters. Meas. Sci. Technol. 2009, 20 p. 077003 |
| 23 | Giechaskiel B., Wang X., Horn H.-G., Spielvogel J., Gerhart C., Southgate J. et al., Calibration of condensation particle counters for legislated vehicle number emission measurements. Aerosol Sci. Technol. 2009, 43 pp. 1164–1173 |
| 24 | Giechaskiel B., Bergmann A., Validation of 14 used, re-calibrated and new TSI 3790 condensation particle counters according to the UN-ECE Regulation 83. J. Aerosol Sci. 2011, 42 pp. 195–203 |
| 25 | Giechaskiel B., Wang X., Gilliand D., Drossinos Y., The effect of particle chemical composition on the activation probability in n-butanol condensation particle counters. J. Aerosol Sci. 2011, 42 pp. 20–37 |
| 26 | Hämeri K., Koponen I.K., Aalto P.P., Kulmala M., The particle detection efficiency of the TSI-3007 condensation particle counter. J. Aerosol Sci. 2002, 33 pp. 1463–1469 |
| 27 | Helsper C. et al., Investigations of a new aerosol generator for the production of carbon aggregate particles. Atmos. Environ. 1993, 27A pp. 1271–1275 |
| 28 | Hering S.V., Stolzenburg M.R., Quant F.R., Oberreit D.R., Keady P.B., A laminar-flow, water-based condensation particle counter (WCPC). Aerosol Sci. Technol. 2005, 39 pp. 659–672 |
| 29 | Herrmann M., Wehner B., Bischof O., Han H.S., Krinke T., Liu W. et al., Particle counting efficiencies of new TSI condensation particle counters. J. Aerosol Sci. 2007, 38 pp. 674–682 |
| 30 | Hinds W.C., Aerosol technology: properties, behavior, and measurement of airborne particles. Wiley & Sons, Inc, Second Edition, 1998 |
| 31 | Ji J.H., Bae G.N., Hwang J., Characteristics of aerosol charge neutralizers for highly charged particles. J. Aerosol Sci. 2004, 35 pp. 1347–1358 |
| 32 | Jing L., Standard combustion aerosol generator (SCAG) for calibration purposes. 3rd ETH Workshop “Nanoparticle Measurement”, ETH Hönggerberg Zürich, August 1999 |
| 33 | Kesten J., Reineking A., Porstendörfer J., Calibration of a TSI Model 3025 Ultrafine Condensation Particle Counter. Aerosol Sci. Technol. 1991, 15 pp. 107–111 |
| 34 | Kulmala M., Mordas G., Petaja T., Gronholm T., Aalto P.P., Vehkamki H. et al., The condensation particle counter battery (CPCB): A new tool to investigate the activation properties of nanoparticles. J. Aerosol Sci. 2007, 38 pp. 289–304 |
| 35 | Liu B.Y.H., Pui D.Y.H., Electrical neutralization of aerosols. J. Aerosol Sci. 1974, 5 pp. 465–472 |
| 36 | Liu B.Y.H., Pui D.Y.H., A submicron aerosol standard and the primary, absolute calibration of the condensation nuclei counter. J. Colloid Interface Sci. 1974, 47 pp. 155–171 |
| 37 | Liu B.Y.H., Kim C.S., On the counting efficiency of condensation nuclei counters. Atmos. Environ. 1977, 11 pp. 1097–1100 |
| 38 | Liu B.Y.H., Pui D.Y.H., Particle size dependence of a condensation nuclei counter. Atmos. Environ. 1979, 13 pp. 563–568 |
| 39 | Liu B.Y.H., Pui D.Y.H., Mckenzie R.L., Agarwal J.K., Jaenicke R., Pohl F.G. et al., Intercomparison of different “absolute” instruments for measurement of aerosol number concentration. J. Aerosol Sci. 1982, 13 pp. 429–450 |
| 40 | Liu P.S.K., Deshler T., Causes of concentration differences between a scanning mobility particle sizer and a condensation particle counter. Aerosol Sci. Technol. 2003, 37 pp. 916–923 |
| 41 | Liu W., Osmondson B.L., Bischof O.F., Sem G.J, Calibration of condensation particle counters. SAE Tech. Pap. Ser.: 2005-2001-0189. 2005 |
| 42 | Mamakos A., Giechaskiel B., Drossinos Y., Experimental and theoretical investigations of the effect of the calibration aerosol material on the counting efficiencies of TSI 3790 condensation particle counters. Aerosol Sci. Technol. 2013, 47 pp. 11–21 |
| 43 | May K.R., The Collison nebulizer: Description, performance and application. J. Aerosol Sci. 1973, 4 pp. 235–243 |
| 44 | Mcmurry P.H., The history of condensation nucleus counter. Aerosol Sci. Technol. 2000, 33 pp. 297–322 |
| 45 | Mertes S., Schröder F., Wiedensohler A., The particle detection efficiency curve of the TSI-3010 CPC as a function of the temperature difference between saturator and condenser. Aerosol Sci. Technol. 1995, 23 pp. 257–261 |
| 46 | Mordas G., Mulmala M., Petäjä T., Aalto P.P., Matulevicius V., Grigoraitis V., Ulevicius V., Grauslys V., Ukkonen A., Hämeri K., Design and performance characteristics of a condensation particle counter UF-02proto. Boreal Env. Res. 2005, 10 pp. 543–552 |
| 47 | Mordas G., Manninen H.E., Petäjä T., Aalto P.P., Hämeri K., Kulmala M., On operation of the ultra-fine water-based CPC TSI 3786 and comparison with other TSI models (TSI 3776, TSI 3772, TSI 3025, TSI 3010, TSI 3007). Aerosol Sci. Technol. 2008, 42 pp. 152–158 |
| 48 | Owen M., Mulholland G., Guthrie W., Condensation particle counter proportionality calibration from 1 particle·cm−3 to 104 particles·cm−3. Aerosol Sci. Technol. 2011, 46 pp. 444–450 |
| 49 | Peineke C., Attoui M.B., Schmitt-Ott A., Using a glowing wire generator for production of charged, uniformly sized nanoparticles at high concentrations. J. Aerosol Sci. 2006, 37 pp. 1651–1661 |
| 50 | Petäjä T., Mordas G., Manninen H., Aalto P.P., Hämeri K., Kulmala M., Detection efficiency of a water-based TSI Condensation Particle Counter 3785. Aerosol Sci. Technol. 2006, 40 pp. 1090–1097 |
| 51 | Prodi V., A condensation aerosol generator for solid monodisperse particles. In: Assessment of Airborne Particles, (Mercer T.T., Morrow P., eds.). W., 1972, pp. 169–81. |
| 52 | Sakurai H., Ehara E., Primary standard for aerosol particle number concentration. Proc. 11th ETH Conference on Combustion Generated Nanoparticles, Swiss Federal Institute of Technology, Zürich. 2007 |
| 53 | Scheibel H.G., Porstendörfer J., Generation of monodisperse Ag- and NaCl-aerosols with particle diameters between 2 and 300 nm. J. Aerosol Sci. 1983, 14 pp. 113–126 |
| 54 | Sem G.J., Design and performance characteristics of three continuous-flow condensation particle counters: a summary. Atmos. Res. 2002, 62 pp. 267–294 |
| 55 | Stolzenburg M.R., Mcmurry P.H., An Ultrafine Aerosol Condensation Nucleus Counter. Aerosol Sci. Technol. 1991, 14 pp. 48–65 |
| 56 | Wahl C., Aigner M., Krüger V., Rußgenerator, Vorrichtung und Verfahren zur kontrollierten Erzeugung von Nano-Rußpartikeln, Deutsche Patentanmeldung, Amtl. Aktenzeichen 102 43 307.0 (German patent application) |
| 57 | Wang X., Caldow R., Sem G.J., Hama N., Sakurai H., Evaluation of a condensation particle counter for vehicle emission measurement: Experimental procedure and effects of calibration aerosol material. J. Aerosol Sci. 2010, 41 pp. 306–318 |
| 58 | Wiedensohler A., Hansson H.-C., Keady P.B., Caldow R., Experimental verification of the particle detection efficiency of TSI 3025 UCPC. J. Aerosol Sci. 1990, 21 pp. 617–620 |
| 59 | Wiedensohler A., Orsini D., Covert D.S., Coffmann D., Cantrell W., Havlicek M. et al., Intercomparison study of the size-dependent counting efficiency of 26 condensation particle counters. Aerosol Sci. Technol. 1997, 27 pp. 224–242 |
| 60 | Yli-Ojanperä J., Mäkelä J.M., Marjamäki M., Rostedt A., Keskinen J., Towards traceable particle number concentration standard: Single charged aerosol reference (SCAR). J. Aerosol Sci. 2010, 41 pp. 719–728 |