Palas® U-SMPS系统包括一個分徑器【在ISO 15900中定義為差分電遷移率分徑器（DEMC），另外也稱為差分電遷移率分析器（DMA）】，其中氣溶膠顆粒是根據其電遷移率加以選擇並傳遞到出口。
然後通過冷凝粒子計數器（例如Palas® UF-CPC）對這些顆粒進行計數。三種可用的UF-CPC可實現各種濃度範圍内的最佳單顆粒計數。

Wiedensohler教授（德國萊比錫IfT）開發了一種算法，Palas®使用該算法對測量數據進行反演，以產生U-SMPS的粒徑分布。U-SMPS使用觸控螢幕以圖形方式供用户進行操作。單個粒子分布掃描可以在短短30秒内執行，或者每十倍頻率最多執行64個粒徑通道，在此期間，DEMC分徑器中的電壓連續變化，從而導致每個粒徑通道的計數統計效率更高。
集成的數據記錄儀允許在設備上線性和對數顯示測量值。随附的分析軟體提供各種數據分析（豐富的統計和平均值計算）以及導出功能。

U-SMPS通常作為獨立設備運行，也可以使用各種接口（USB，LAN，WLAN，RS-232 / 485）連接到電腦或網络。Palas® U-SMPS普遍支持其他製造商的DMA，CPC和氣溶膠靜電計。
U-SMPS準確的粒徑測定和可靠性能尤其重要，特别是對於校準。所有組件都必须通過嚴格的質量保證測試，並在内部組装。

圖1展示U-SMPS的工作原理：氣溶膠在進入分徑器（DMA）之前經過調節。可選的乾燥器（例如矽膠，Nafion）可以去除颗粒中的水分。使用雙極中和劑（例如Kr 85）來卻保規定的氣溶膠電荷分布。
为了去除大於分徑器粒徑範圍的顆粒，需要在DMA的入口處使用衝擊器。


圖1：通用掃描電遷移率分析儀（U-SMPS）的工作原理

然後氣溶膠通過入口導入DEMC柱。沿外部電極的氣溶膠流在此與鞘流合併。重要的是在處处避免任何湍流，以確保層流。電極的表面在光滑度和粒徑公差方面必须具有極高的質量。鞘流是乾燥、無顆粒的載氣（通常是空氣），其體積大於連續在閉環中循環的氣溶膠體積。鞘流與樣品空氣的體積比定義傳遞函数，從而定義粒徑分徑器的分辨率。

通過施加電壓，在内外電極之間會產生一個鏡向對稱的電場。内電極在末端帶有小缝隙，帶正電。通過平衡每個粒子上的電力及其在電場中的空氣動力學阻力，帶負電的粒子被轉移到正電極。具有適當電遷移率的粒子穿過缝隙並離開DEMC。這些具有相同電遷移率的分類顆粒随後可用於下游。

如果DEMC(DMA)被用作SMPS系統的組件，那麼電壓（從而電場）將會連續變化，並且具有不同遷移率的顆粒將會離開DECMC。這些顆粒通過奈米顆粒計數器，例如冷凝粒子計數器（如Palas® UF-CPC）或氣溶膠靜電計（例如Palas® Charme®）連續計數。經過了測試和優化的Palas®軟體結合了數據（電壓、顆粒數等），以便獲取粒徑分布，如圖2所示。


圖2：Palas® DNP 3000微粒產生器所產生的氣溶膠粒徑分布

用户界面和軟體

基於持續的客户反饋，我們設計了良好的用户界面和軟體，以實現直觀的操作、即時控制並測量數據和參數。
此外，該軟件提供了具有集成數據記錄儀、導出功能和網络支持的數據管理。可使用多種可用方法顯示和分析測量數據。

可用系統

以下文檔介绍了DEMC與Palas®提供的計數器的各種组合。其他製造商提供的大多數DMA、CPC和氣溶膠靜電計都可以用作U-SMPS系統的組件。
掃描粒子電遷移率系統U-SMPS 1050_1100_1200和2050_2100_2200（3）的概述