DE4130586A1

DE4130586A1 - Determining particle size concentrations in airborne dust - measuring different contributions of refraction, diffraction and reflection in very narrow forward scattering angle in near infrared

Info

Publication number: DE4130586A1
Application number: DE4130586A
Authority: DE
Inventors: Josef Dr Gebhart; Horst Dipl Ing Seibel; Michael Dipl Phys Schoepplein
Original assignee: Hund Helmut GmbH
Current assignee: Hund Helmut GmbH
Priority date: 1991-09-15
Filing date: 1991-09-15
Publication date: 1993-03-18

Abstract

Measurements are made in a small angular range in accordance with the principle of confocal interlaced microscopy to suppress stray light and to limit the extent of the measurement volume (O) orthogonal and parallel to the axis of the beam. An aperture illuminated by the monochromatic beam from a source (L) is imaged in the centre of the chamber, and the source itself at an annular screen (RB1). USE/ADVANTAGE - In industrial medicine or environmental hygiene, estimation of more than one scattering parameter allows measurement of different large particle fractions as well as the smallest.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur simultanen streu lichtphotometrischen Bestimmung der Konzentration verschie dener Teilchengrößen-Fraktionen in Schwebestäuben.The invention relates to a method for simultaneous litter photometric determination of the concentration various whose particle size fractions in suspended dusts.

Während für die Zählung und Größenbestimmung von einzelnen luftgetragenen Teilchen durch sogenannte Partikelzähler der Meßparameter "Streulichtintensität" dominiert, ist für die über die Einzelteilchen integrierende Konzentrationsbestim mung von Teilchenkollektiven, d. h. also von Schwebestaub, die Streulichtphotometrie ein Meßprinzip unter mehreren. Insbesondere die Meßprinzipien auf gravimetrischer Grundlage, mit direkter Angabe der Schwebestaubkonzentration in mg/m³, spielen eine herausragende Rolle, da auf den wichtigsten Anwendungsgebieten der Staubmessung (Arbeitsmedizin, Umwelt hygiene) eine solche Angabe gesetzlich verankert ist.While the measurement parameter "scattered light intensity" dominates for the counting and size determination of individual airborne particles by so-called particle counters, the scattered light photometry is one measurement principle among several for the concentration determination of particle collectives integrating over the individual particles, that is, of suspended dust. In particular, the measuring principles on a gravimetric basis, with direct specification of the suspended dust concentration in mg / m ³ , play an outstanding role, since such information is legally anchored in the most important areas of application of dust measurement (occupational medicine, environmental hygiene).

Trotz dieser Dominanz der gravimetrischen Bestimmungsver fahren haben sich optische Staubmeßverfahren aufgrund spe zifischer Vorteile gegenüber gravimetrischen Verfahren einen festen Platz unter den Staubmeßverfahren erobert. Diese Vorteile sind:Despite this dominance of gravimetric determination methods Optical dust measurement methods have been driving due to spe specific advantages over gravimetric methods conquered a firm place among dust measurement methods. These advantages are:

- high temporal resolution,
- immediate availability of the measurement result,
- Coverage of a concentration range over up to 6 orders of magnitude without loss of temporal resolution,
- compact measuring devices, easy handling,
- Possibility of non-contact measurement of the suspended dust without interfering with the particle size distribution by sighting or separation.

Speziell für die direkte berührungslose Messung der Schwebe staubkonzentration hat sich die Streulichtmessung bewährt. Die Streulichtintensität hängt unter konstanten Meßbedingungen (Meßwinkel, Lichtwellenlänge, Meßvolumen etc.) nicht nur von der Konzentration (in mg/m³) des gemessenen Schwebestaubes ab, sondern auch von dessen Teilchengrößenverteilung und - je nach Meßwinkel - auch von den physikalischen Material eigenschaften der Staubteilchen (Brechzahl, Absorption, Kornform etc.) Der Erkenntnisstand bezüglich dieser Zusammenhänge manife stiert sich in in einer großen Anzahl von Publikationen und auch Patentschriften, von denen nur einige mit Schlüsselfunk tion für die weiter unten definierte Aufgabenstellung und das im Anschluß daran erläuterte erfundene Verfahren genannt sind.The scattered light measurement has proven itself especially for the direct contactless measurement of the suspended dust concentration. Under constant measuring conditions (measuring angle, light wavelength, measuring volume etc.), the scattered light intensity depends not only on the concentration (in mg / m ³ ) of the measured particulate matter, but also on its particle size distribution and - depending on the measuring angle - also on the physical material properties of the Dust particles (refractive index, absorption, grain shape, etc.) The state of knowledge regarding these relationships is evident in a large number of publications and also patent specifications, only a few of which have a key function for the task defined below and the invented process explained below are mentioned.

1) BEREK K., W. MÄNNCHEN, W. SCHAEFER: About tyndallometric Measurements of the dust content in the air and a new dust measuring device, Leitz-Mitt.Wiss.Techn.Nr.62 (1936);
2) MÄNNCHEN K .: About tyndallometric measurements of the dust content of the air with the Leitz Tyallallometer or Leitz Tyndalloskop, Leitz-Mitt.Wiss.Techn.1 (160), 186-188;
3) BREUER H .: The importance of the grain size distribution for the Measurement and control of particulate matter in hard coal Bergbau, Staub Reinh.Luft 30 (1970) 426-431;
4) BREUER H., J. GEBHART, K. ROBOCK: To determine the dust Concentration in the coal industry based on the Light scattering, dust Reinh.Luft 30 (1970) 426-431;
5) BREUER H., J. GEBHART, K. ROBOCK, U. TEICHERT: Fotoelek trical measuring device for determining the fine dust concentration, Staub Reinh.Luft 33 (1973) 182-185;
6) BREUER H., K. ROBOCK: The Tyndallometer TM digital to un indirect determination of the fine dust concentration in Supplement to long-term values of gravimetric dust measuring devices, Silicon report North Rhine-Westphalia, Vol. 10, Verlag Glückauf, Essen (1975) 77-87;
7) ARMBRUSTER L., G. NEULINGER, K.-D. FLECKNER: further development and testing the fine dust scattered light photometer, Part IV: The Tyndallometer TM digital II, Silicon report North Rhine-Westphalia, Vol. 14, Verlag Glückauf, Essen (1983) 107-113;
8) ARMBRUSTER L., H. BREUER, J. GEBHART, G. NEULINGER: Photometric determination of respirable dust concentration without elutriation of coarse particles, Part.Charact.I, (1984) 96-101;
9) GEBHART J .: Functionality and properties more optical Particle counter, Techn.Messen 56 (1989) 192-204 Scattered light photometers are by far the most processed for the determination of the relative concentration of the alveolar common fine dust <5 µm particle size alone responsible literally for fibrotic lung changes in the sense of a Pneumoconiosis. The main scattered light photometry The fine dust content is recorded according to its particle size size-dependent deposition probability in the Alveo Lar area of the human lung was at least in one Case (4; 5; 6; 7; 8) consistently based on the applicable physical scattered light theory optimized.

Die Beziehung Streulichtintensität/Feinstaubkonzentration in mg/m³ wird jedoch sowohl durch eine noch verbleibende Restabhängigkeit der gemessenen Streulichtintensität von Unterschieden in der Korngrößenverteilung des zu messenden Schwebestaubes speziell im Bereich der gröberen Teilchen- Fraktionen (Tracheobronchialfraktion 5-10 µm und Nasal- Laryngalfraktion <10 µm), als auch von anderen material bedingten Eigenschaften der Staubteilchen beeinflußt.The relationship of scattered light intensity / fine dust concentration in mg / m ³ is, however, both due to a remaining residual dependence of the measured scattered light intensity of differences in the particle size distribution of the suspended dust to be measured, especially in the area of the coarser particle fractions (tracheobronchial fraction 5-10 µm and nasal-laryngeal fraction <10 µm), as well as other material-related properties of the dust particles.

Diese Tatsache macht eine Kalibrierung der gemessenen Streu lichtintensitäten in mg/m³ Feinstaub durch parallelen Einsatz von behördlich anerkannten Feinstaubsammelgeräten und der gravimetrischen Bestimmung der Staubproben für die durch Streulichtphotometrie zu überwachende Staubart erforderlich. This fact makes it necessary to calibrate the measured scattered light intensities in mg / m ³ fine dust through the parallel use of officially recognized fine dust collection devices and the gravimetric determination of the dust samples for the type of dust to be monitored by scattered light photometry.

Eine begleitende meßtechnische Erfassung von Schwankungen der Teilchengrößenverteilung des Grobstaubanteils durch geeignete streulichtphotometrische Anordnungen könnte daher die oben bereits genannten prinzipiellen Vorteile der Streu lichtphotometrie besser zur Geltung bringen.An accompanying measurement of fluctuations the particle size distribution of the coarse dust fraction suitable scattered light photometric arrangements could therefore the basic advantages of litter already mentioned above Make light photometry better.

Ganz abgesehen davon zeichnet sich jedoch ein generell zunehmendes Interesse an meßtechnischen Informationen über Konzentration und Teilchengrößen-Zusammensetzung auch des Grobstaubanteils im Schwebestaub ab. Dieses zunehmende Interesse ist sowohl auf eine wachsende gewerbemedizinische Beachtung auch der Tracheobronchial- und der Nasal-Laryn galfraktionen, als auch auf neuere staubtechnische Erkenntnisse zurückzuführen.Quite apart from that, however, there is a general increasing interest in metrological information about Concentration and particle size composition also of the Coarse dust content in suspended dust. This increasing Interest is growing in both a commercial medicine Attention also to the tracheobronchial and nasal laryn gal fractions, as well as newer dust technology Insights.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem durch Erfassung von mehr als einem Streu lichtparameter Aussagen über die Konzentration nicht nur des Feinstaubes sondern auch verschiedener Grobstaubfraktionen möglich sind und auch die Konzentration der Feinststaub fraktion mit einbezogen werden kann.The invention is therefore based on the object of a method specify by using more than one litter light parameter statements about the concentration not only of fine dust but also various coarse dust fractions are possible and also the concentration of fine dust fraction can be included.

Diese Aufgabe ist durch ein Verfahren gelöst, welches die im Anspruch 1 angegebenen Verfahrensschritte umfaßt. Weitere Merkmale des Verfahrens sind in den Unteransprüchen definiert.This problem is solved by a method which the comprises process steps specified in claim 1. Further features of the method are in the subclaims Are defined.

Die Abhängigkeit der Streulichtintensität eines Teilchen kollektivs vom Meßwinkel wird bereits seit längerem für Informationen über die Teilchengrößen-Zusammensetzung eines Schwebestaubes genutzt; bekannt sind Anordnungen mit variab lem Meßwinkel (Goniometerprinzip), als auch solche mit fester Bestückung von Meßwinkelbereichen mit Photosensoren, z. B. unter Verwendung von Diodenzeilen. Auch die Erhaltung der linearen Polarisation bzw. des Depolarisationsgrades des Streulichtes als Funktion des Meßwinkels und die Variation der Lichtwellenlänge für den gleichen Zweck gehören zum Stand der Technik. Bekannt sind darüber hinaus Anord nungen, bei denen die lineare Proportionalität des an den Teilchen gebeugten Lichtes innerhalb der sog. "Vorwärts- Streukeule" zu der 3.Potenz des Teilchendurchmessers, d. h. zum Volumen der Teilchen genutzt wird (Stetter 1952), oder aber die Tatsache, daß im Streuwinkelbereich außerhalb des Winkelbereichs mit Dominanz der Lichtbeugung eine lineare Beziehung zwischen Streulichtintensität und dem Teilchen- Querschnitt, d. h. also zum Quadrat des Teilchendurchmessers kugelförmiger oder annähernd isometrischer Teilchen besteht.The dependence of the scattered light intensity of a particle collective of the measuring angle has been for a long time Information about the particle size composition of a Airborne dust used; Arrangements with variable are known lem measuring angle (goniometer principle), as well as those with fixed mounting of measuring angle ranges with photosensors, e.g. B. using diode rows. Conservation too the linear polarization or the degree of depolarization of the scattered light as a function of the measuring angle and the Variation of light wavelength belong to the same purpose state of the art. Anord are also known in which the linear proportionality of the to the Particles of diffracted light within the so-called "forward Scattering lobe "to the 3rd power of the particle diameter, i.e. is used for the volume of the particles (Stetter 1952), or but the fact that outside the Angular range with dominance of light diffraction a linear Relationship between scattered light intensity and the particle Cross section, d. H. that is to the square of the particle diameter spherical or approximately isometric particles.

Dagegen sind Anordnungen für die konsequente Nutzung dieser Zusammenhänge für die in der Staubmeßpraxis wichtige simul tane selektive Konzentrationsbestimmung verschiedener Teilchengrößenbereiche im Schwebestaub entweder zum Zwecke der Korrektur von unter bestimmten Winkeln gemessenen Streulichtintensitäten für eine höhere Sicherheit in der Zuordnung zu gravimetrischen Konzentrationswerten oder (und) zur gleichzeitigen Konzentrationsbestimmung von zwei oder mehreren gewerbehygienisch bedeutsamen Teilchengrößen fraktionen (s.oben) bisher nicht bekannt.In contrast, there are arrangements for the consistent use of these Relationships for the simul important in dust measurement practice tane selective determination of the concentration of various Particle size ranges in suspended dust either for the purpose the correction of those measured at certain angles Scattered light intensities for a higher security in the Assignment to gravimetric concentration values or (and) for the simultaneous determination of the concentration of two or several particle sizes that are important for industrial hygiene fractions (see above) are not yet known.

Description of the invented method and the method for it Execution used arrangement

In der Zeichnung ist dieses Verfahren in einem Ausführungs beispiel dargestellt und erläutert. Es zeigen:In the drawing, this method is in one execution example shown and explained. Show it:

Fig. 1 die Winkelverteilung der Streulichtkomponenten eines kugelförmigen Partikels (nach J. Gebhart, 9), Fig. 1 the angular distribution of scattered light components of a spherical particle (according to J. Gebhart, 9),

Fig. 2 schematisch eine Anordnung für die simultane Messung der Streulichtintensität im Kleinwinkel bereich und außerhalb dieses Bereiches für die gleichzeitige Bestimmung der Konzentration von Grobstaub und Feinstaub, Fig. 2 shows schematically an arrangement for the simultaneous measurement of scattered light intensity in the low angle region and outside this range for the simultaneous determination of the concentration of coarse dust and fine dust,

Fig. 3 schematisch eine Anordnung für die Messung ver schiedener Grobstaubfraktionen innerhalb des Kleinwinkelbereiches durch Auswahl verschiedener teilchengrößenabhängiger Beugungsmaxima mittels konzentrischer Ringblenden. Fig. 3 schematically shows an arrangement for the measurement of different coarse dust fractions within the small angle range by selecting different particle size-dependent diffraction maxima by means of concentric ring diaphragms.

Theoretical basics

Im GrenzbereichIn the border area

kann man sich das Streulicht aus verschiedenen Anteilen zusammengesetzt denken, die auf den phy kalische Effekten von Beugung, Reflexion und Brechung beruhen. Die auf diese Weise gewonnenen Streulichtkomponenten sind in Fig. 1 veranschaulicht und ergehen beispielsweise für den Streu licht-Koeffizienten und unpolarisiertes Licht die Beziehungthe scattered light can be thought of as being composed of various components based on the physical effects of diffraction, reflection and refraction. The scattered light components obtained in this way are illustrated in FIG. 1 and have the relationship, for example, for the scattered light coefficient and unpolarized light

Q (R, α, n) = Q₀ (R, α) + Q₁ (R, n) + Q₂ (R, n)Q (R, α, n) = Q₀ (R, α) + Q₁ (R, n) + Q₂ (R, n)

Q₀ (R, α) stellt den durch Beugung verursachten Streulichtanteil dar. Er ist unabhängig von den optischen Konstanten des Parti kelmaterials, seine Winkelverteilung ist jedoch mit dem Parame ter α gekoppelt. Q₁ (R, n) ist der an der Partikeloberfläche reflektierte Licht anteil. Seine Winkelfunktion ist unabhängig von der Partikel größe jedoch verknüpft mit den optischen Konstanten. Der Lichtanteil Q₂ (R, n) der durch zweimalige Brechung an der Patikeloberfläche abgelenkt wird, hängt ebenfalls von den optischen Konstanten ab. Die Größe des Teilchens hat jedoch wiederum keinen Einfluß auf die Winkelverteilung. Q ₀ (R, α) represents the scattered light component caused by diffraction. It is independent of the optical constants of the particle material, but its angular distribution is coupled to the parameter α. Q ₁ (R, n) is the proportion of light reflected on the particle surface. Its angular function is linked to the optical constants regardless of the particle size. The light component Q ₂ (R, n) which is deflected by refraction twice on the surface of the particles also depends on the optical constants. However, the size of the particle in turn has no influence on the angular distribution.

Einen Überblick über die Größenverhältnisse der verschiedenen Streulichtkomponenten vermittelt Fig. 1, wo über dem Streuwinkel die für kugelförmige Partikel berechneten Werte für Q_o, Q₁ und Q₂ aufgetragen sind.1 provides an overview of the size relationships of the different scattered light components , where the values for Q _o , Q ₁ and Q ₂ calculated for spherical particles are plotted over the scattering angle.

Da sich der Beugungsanteil Q_o mit der Teilchengröße ändert, sind verschiedene Werte für α eingezeichnet. Die Vorwärtskeule der Beugung ist begrenzt auf den Winkelbereich R < R_min, wobeiSince the diffraction component Q _o changes with the particle size, different values for α are shown. The forward lobe of the diffraction is limited to the angular range R <R _min , where

Während sich der reflektierte Anteil Q über den gesamten Streuwinkelbereich von 0 bis 180 erstreckt, reicht der gebrochene Lichtanteil Q nur bis zu einem Winkel R_max der gegeben ist durchWhile the reflected component Q extends over the entire scattering angle range from 0 to 180, the refracted light component Q only extends up to an angle R _max that is given by

Setzt man nun das Streulicht im Bereich der Kleinwinkelstreuung (Vorwärtskeule der Beugung) ins Verhältnis zu einem Streulicht wert außerhalb des Beugungsanteils, so können damit Verschie bungen der Teilchengrößemverteilung von Schwebestäuben ange zeigt werden. Darüber hinaus bietet dieses Quotientenverfahren die Möglichkeit, die in Schwebestäuben vorhandenen Anteile von Feinstaub und Grobstaub zu ermitteln. Now put the scattered light in the area of the small-angle scatter (Forward lobe of diffraction) in relation to a scattered light worth outside the diffraction component, so that diff exercises of particle size distribution of suspended dusts be shown. In addition, this quotient method offers the possibility of the proportions of To determine fine dust and coarse dust.

Optical measuring arrangement

Eine für den Erfindungsgedanken typische und beispielhafte optische Meßanordnung zeigt schematisch Fig. 2. Der Strahlen gang folgt speziell für die Messung im Kleinwinkelbereich im Prinzip einer konfokalen verflochtenen lichtmikrosko pischen Anordnung, umA typical and exemplary optical measuring arrangement for the idea of the invention is shown schematically in FIG. 2. The beam path follows in particular a confocal interlaced light microscopic arrangement for measurement in the small-angle range

- the interference light level, caused by not to the measurement signal belonging reflected and scattered light (residual reflections on ver treated lens surfaces, diffuse from the inside of the measuring chamber light or scattered light), if possible largely suppress, and
- The volume range of the measuring chamber from which the Dust particles diffracted within the small angle range Light for the selected measuring angle range (e.g. 2-4 Win kelgrad) is detected with regard to its extent perpendicular and parallel to the optical axis of the lighting to limit the beam so far that the selected measurement angular range with the smallest possible deviation for all points of this measurement volume apply.

Dies wird dadurch erreicht, daß eine von dem monochromati schen Beleuchtungsstrahl mit niedrigem Öffnungswinkel ausgeleuchtete Blendenöffnung in die Mitte der Meßkammer abgebildet wird (Fig. 2) und gleichzeitig die Lichtquelle (oder stellvertretend für diese ihr Zwischenbild) in die Öffnung der Lichfalle im Zentrum der den Meßwinkelbereich bestimmenden Ringblende abgebildet wird.This is achieved in that a diaphragm aperture illuminated by the monochromatic illumination beam with a low aperture angle is imaged in the center of the measuring chamber ( FIG. 2) and at the same time the light source (or representative of this, its intermediate image) in the opening of the light trap in the center of the Measuring ring range determining ring aperture is shown.

Das auf diese Weise beleuchtungsseitig schwerpunktmäßig eingegrenzte Meßvolumen bzw. die in ihm jeweils befind lichen Staubteilchen werden über das an letzteren gebeugte und über die Ringblende bezüglich des Meßwinkelbereichs selektierte Licht entweder direkt auf die entsprechend ausgeblendete Empfängerfläche eines Photodetektors abgebil det oder zunächst in die Öffnung einer vor diesem Empfänger angeordneten Meßblende. Zusätzliche Blenden zwischen der den Meßwinkelbereich bestimmenden Ringblende und der Meßblende bzw. der Detektorfläche im parallelen Teil des Meß-Strahlen ganges tragen zu einer weiteren Verringerung des Störlicht anteils und zu einer weiteren Verschärfung des gewählten Meßwinkelbereichs bei. Eine rotationssymmetrisch um die Eintrittsöffnung des Beleuchtungsstrahls herum angeord nete Lichtfalle eliminiert die sonst von dem Meßstrahlengang "gesehene" Meßkammerwandabschnitte bzw. die von diesen indirekt erzeugten Störlichtanteile.This is the main focus in this way on the lighting side limited measuring volume or the one located in it dust particles are spread over the one bent on the latter and over the ring diaphragm with respect to the measuring angle range selected light either directly on the corresponding hidden receiver area of a photodetector is shown det or first in the opening of one in front of this receiver arranged orifice. Additional panels between the Ring aperture determining the measuring angle range and the measuring aperture or the detector surface in the parallel part of the measuring beam ganges contribute to a further reduction in stray light share and to further tighten the chosen one Measuring angle range at. A rotationally symmetrical around the Inlet opening of the illuminating beam arranged around Nete light trap eliminates the otherwise from the measuring beam path "seen" measuring chamber wall sections or those of these indirectly generated stray light components.

Die Messung des von den Staubteilchen im Meßvolumen gestreuten Lichtes unter einem Winkel außerhalb des Kleinwinkelbereichs - in Fig. 2 unter einem Winkel von 70 Grad - kann natürlich auch in einer in Strömungsrichtung folgenden oder vorge schalteten Meßkammer erfolgen.The measurement of the light scattered by the dust particles in the measuring volume at an angle outside the small angle range - in Fig. 2 at an angle of 70 degrees - can of course also be carried out in a measuring chamber following or upstream.

Electronic data acquisition and processing

Für die photometrische Erfassung der Intensitäten des an den Teilchen gestreuten bzw. gebeugten Lichtes sind Photo empfänger und elektronische Anordnungen erforderlich, dieFor the photometric detection of the intensities of the the light scattered or diffracted by the particles is photo receivers and electronic arrangements required

- A complete separation of the measurement signal from stray light guarantee influences, as well
- Adequate even with very weak measurement signals Deliver signal-to-noise ratio.

Die hierfür erforderlichen Maßnahmen, wie stabilisierter Betrieb der Lichtquelle, Erzeugung eines Wechsellichtsignals, frequenz- und phasenempfindliche Verstärkung des Analogsignals sowie dessen Digitalisierung sind Stand der Technik und nicht Gegenstand der Erfindung. Dagegen sind Maßnahmen zur automatischen Meßwertverarbeitung, wie z. B. zur Bestimmung der Quotienten aus Meßwertpaaren und deren Heranziehung zur Korrektur von Meßwerten Teil des erfindungsgemäßen Verfahrens.The measures required for this, such as stabilized Operation of the light source, generation of an alternating light signal, Frequency and phase sensitive amplification of the analog signal and its digitization are state of the art and not the subject of the invention. In contrast, measures to automatic processing of measured values, e.g. B. for determination the quotient from measured value pairs and their use for Correction of measured values part of the method according to the invention.

Claims

1. A method for the simultaneous or short successive scattered photometric concentration determination of two or more different particle size ranges of a suspended dust, characterized in that the light scattered by the particles under selected measuring angles in the scattering angle range with scattering light intensity increasing to the particle cross-sections, ie with d of the particle diameter in addition, at least one or more selected measuring angles within the small angle range (forward scattering lobe) characterized by the dominance of the light diffracted at the particles is measured with a diffraction intensity increasing with the third power of the particle diameter.

2. The method according to claim 1, characterized in that that the selection of the measuring angle and the light wavelength im by increasing the scattered light intensity with the part cross-sectional area characterized by scattering angle (outside the "forward scattering lobe") according to the desired Contributions made by reflection, refraction and diffraction is and the selection of the measurement angle within the by the Dominance of the diffraction component excellent small angle range (within the "forward scattering lobe") accordingly the position of the diffraction maxima of the (the) preferably by the concentration measurement grain size range to be recorded (areas).

3. The method according to claims 1 and 2, characterized in that for the measurement of the dust particle diffracted light within the small angle range a confocal intertwined beam path for the optical Lighting and measuring arrangement is applied.

4. The method according to claims 1 and 2, characterized in that the simultaneous detection of the Diffraction intensities within the small angle range takes place at more than one measuring angle, namely by centric arrangement of several diffraction angle selective Ring diaphragms around the optical axis (0th order) of the measuring system is made around, by the different Ring diaphragms let light pass through each separate detector arrangement is measured.

5. The method according to claims 1, 2 and 4, characterized in that the measurement angle depend signals or their combination by quotients mutual correction can be used in such a way that an even higher specificity of the one selected Measurement angle obtained signal for a particular particle size range is obtained.

6. The method according to claims 1, 2, 4 and 5, characterized in that by variation or selection the wavelength of the illuminating light among the ver different measuring angles the specificity of the measuring display for certain desired particle size ranges in desired Way is changed, expanded or restricted.

7. The method according to claims 1, 2, 4, 5 and 6, characterized in that by a suitable angle combination in the angular ranges inside and outside of the small angle range, measurement signals are obtained which proportional to the concentrations of working media interesting particle size ranges alveolar fraction, tracheobronchial fraction and nasal laryngeal faction are.

8. The method according to claims 1 and 2, characterized in that in addition to the polarization of the scattered light for selective detection the particle size fraction below the light wavelength (Fine dust) is exploited by the illuminating light beam is linearly polarized and the state of polarization of the scattered light is measured, preferably at 90 degrees to the illumination beam axis in two azimu valley planes parallel and perpendicular to the polarization vector of the illuminating light.

9. The method according to claims 1-5, characterized in that under different optical Measurement conditions resulting measurement signals by electronic Measurement processing circuits in for the measurement task be linked in a meaningful way.