评估基于数量与基于质量的颗粒物过滤效率的测量系统比较
医学物理
2022-02-01 v1 应用物理
摘要
呼吸器或面罩的颗粒物过滤效率(PFE)是其关键特性之一。尽管颗粒物过滤的物理机制导致PFE具有尺寸依赖性，但为简便起见，测量标准以单一的积分PFE来规定。该积分PFE通常相对于颗粒物的数量(NBFE)或质量(MBFE)随尺寸的分布来定义。此关系并非平凡；它受颗粒分布形状及所采用的多种实用颗粒尺寸定义的影响。本手稿详细讨论了NBFE与MBFE之间的关系，为从业者提供指南。我们的讨论始于对基本原理的理论阐述，随后给出针对超过900种候选呼吸器与过滤介质的粒径分辨PFE(SPFE)测量数据库的实验结果，包括性质系统性变化的过滤介质以及MBFE跨度20%–99.8%的商业样品。所观察到的NBFE与MBFE间关系就介质的最易穿透粒径(MPPS)与电荷状态加以讨论。对于此处所用的NaCl颗粒，我们观察到带电材料的MBFE高于NBFE，而非带电材料反之。之所以观察到该关系，是因为从NBFE到MBFE的权重转移使分布偏向更大尺寸，而带电材料将MPPS移至更小尺寸。通过将一对TSI 8130A（用于评估标准符合性的常用仪器）的输出与由可测量SPFE的系统计算所得MBFE进行比较，结果得到验证。
引用
@article{arxiv.2201.12446,
title = {Comparison of measurement systems for assessing number- and mass-based particle filtration efficiency},
author = {Timothy A. Sipkens and Joel C. Corbin and Triantafillos Koukoulas and Andrew Oldershaw and Thierry Lavoie and Jalal Norooz Oliaee and Fengshan Liu and Ian D. Leroux and Gregory J. Smallwood and Prem Lobo and Richard G. Green},
journal= {arXiv preprint arXiv:2201.12446},
year = {2022}
}
备注
20 pages, 6 figures