关于空气中的“颗粒物”及其检测技术的详细探讨
“颗粒物（Particulate Matter，简称PM）”一词中，尤其值得关注的是直径小于或等于2.5微米的PM2.5。它，作为细颗粒物的代表，悬浮在空气中，对人类健康构成重大威胁。PM2.5因其微小的尺寸，极易沉积在肺部深处，因此被形象地称为“入肺颗粒物”。与较大颗粒物相比，PM2.5所含的有毒有害物质更为丰富，且在大气中停留时间更长、输送距离更远，对大气环境和健康的影响不容小觑，是导致肺部健康问题及灰霾天气的主要因素。
空气中飘浮着各种大小的颗粒物，而PM2.5便是其中尤为细小的部分。要测量PM2.5的浓度，需遵循两步流程：将PM2.5与较大颗粒物进行有效分离；随后，测定分离出的PM2.5的重量。
现在，让我们深入了解几种常用的PM2.5传感器测量技术：
一、Beta射线法
此法涉及将PM2.5收集在滤纸上，随后照射一束贝塔射线。当射线穿过颗粒物时会被衰减，衰减的程度与颗粒物的重量成正比。基于这一原理，可以计算出PM2.5的重量。β射线的吸收原理是指原子核在发生β衰变时放出的带电粒子具有较强的穿透能力。当它穿过具有特定厚度的物质时，其强度会随吸收层厚度的增加而逐渐减弱。此法的优点在于其高准确性及与颗粒物质量的强关联性；而缺点则是响应速度较慢，通常仅用于测定小时平均值。
二、微量震荡天平法
此法利用了一头粗一头细的空心玻璃管，其中粗头固定、细头装有滤芯。空气从粗头进入、细头时，PM2.5被截留在滤芯上。在电场的作用下，细头会以特定频率振荡。该频率与细头重量的平方根成反比关系。通过测量振荡频率的变化，可推算出收集到的PM2.5的重量。此法基于航天技术的锥形元件微量振荡天平原理。其优点是准确度高、灵敏度高、适应范围广且可连续监测；缺点则是体积较大、价格昂贵。
三、重量法
此法直接将PM2.5截留在滤膜上并使用天平进行称重。虽然滤膜不能完全收集所有PM2.5颗粒，但只要对0.3微米以上的颗粒具有大于99%的截留效率，即可视为合格。即便部分极细小的颗粒物未能被收集，对PM2.5总重量的贡献也相对较小。此法的优点在于它是国标方法，既直接又可靠，是验证其他方法准确性的基准；缺点则是无法显示瞬时值，只能反映平均水平。
四、光散射法
当光线照射在空气中悬浮的颗粒物上时，会产生散射光。散射光的强度与颗粒物的质量浓度成正比关系。通过测量散射光的强度并应用质量浓度转换系数，可得出颗粒物的浓度值。此法的优点在于检测速度快、体积小且适用于现代公共场所的颗粒物浓度测量；缺点则是其不确定性相对较高。