1．3  调节光轴的必要性和重要性

尘埃粒子计数器传感器又是尘埃粒子计数器的核心部件，它主要提供了采样空气的进气和出气嘴以及照射尘埃粒子所需的光源，形成光敏区，并且能收集尘埃粒子散射出的光信号，并转换成相应的放大的电脉冲信号输出[10,11]。所以尘埃粒子计数器传感器性能的好坏从根本上决定了计数器性能的优良。

而此次用于激光尘埃粒子计数器传感器光轴调节的辅助装置的设计就是为了从传感器组装过程来提高传感器的性能。之所以要调节传感器光轴是因为传感器光轴的方向偏差大小会影响到传感器的光本底噪声大小，从而影响到传感器的性能好坏。并且还会影响到光敏区的质量，即照明光强分布的不均匀性，而它是导致尘埃粒子计数器的单径粒子散射光信号幅值分布离散度大，粒子计数器粒径分辨力不高的最主要原因[7]。激光尘埃粒子计数器传感器光轴调节的辅助装置能够有效提高传感器光轴调节的效率，提高光轴调节的一致性。

激光尘埃粒子计数器传感器有三个非常重要的性能特征。

1传感器的信号分辨率

传感器的分辨率指仪器区分不同粒径的粒子的能力，其与传感器光敏区光强分布均匀与否有直接关系[12,13]，而光轴的准确调节就能很好地保证传感器光敏区光强分布均匀。

2计数效率

计数效率为悬浮颗粒的实际浓度与粒子计数器显示浓度的比值。计数效率的检测采用将被测计数器测试结果与凝结核计数器或更高性能仪器测试结果进行比对的方式确定。标准规定计数器最小可测粒径档的计数效率应在30%～70%之间，1.5～2倍最小可测粒径档的计数效率应在90%～110%之间。

3信噪比

影响计数效率的原因有很多，但是最重要的一个就是信噪比。信号的强度与噪声强度的比值，而噪声中除去电噪声很大一部分就是光噪声。而光轴的准确调节就能很大限度地降低本底光噪声，提高信噪比[14]。

所以激光尘埃粒子计数器传感器光轴调节的辅助装置的设计应满足两点。一是能有效提高传感器光轴调节的效率，二是能有效提高光轴调节的一致性和准确性。

1．4  本文的主要工作

    本文给出了一种针对激光尘埃粒子计数器传感器光轴调节而设计的辅助装置的设计方案，并详细阐述了光轴调节的基本方法和该辅助装置的设计思路。同时还详细介绍了设计方案中各部件的功能及整个装置的使用过程。来~自^751论+文.网www.751com.cn/

2  传感器光轴调节的基本方法

本次激光尘埃粒子计数器传感器光轴调节的辅助装置的设计是专门针对南京理工大学理学院自主研制的28.3ml/min的半导体激光尘埃粒子计数器传感器设计的。该传感器已有成熟的结构腔体和光路，除尾部光源半导体激光器的空间位置需要后续调整之外，其余光学元件如非球面准直透镜，各种光阑，光陷阱之类的都已经经过精密加工，融入各腔体部件中，中心处于一条直线上，所以传感器光轴调节的主要工作是通过调节传感器尾部的半导体激光器的定位螺丝来确定一个准确的激光器空间摆放位置和姿态，使激光光轴能与其余光学元件中心所构成直线重合。