CN109715300A - 紧凑型凝聚核粒子计数器技术 - Google Patents
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Abstract
一种粒子蒸气反应器(PVR)包括具有流体流动导管的反应器主体，所述流体流动导管具有入口端和出口端，所述导管的横截面在所述入口端处具有圆形几何形状、在其中部处具有矩形几何形状并且在其出口端处具有圆形几何形状。该PVR导管限定了饱和器部分和冷凝器部分。还公开了一种包括反应器的紧凑型凝聚核粒子计数器(CPC)。该CPC还包括样品入口、流体入口部分、加热器部分和检测器部分。
Description
37 C.F.R.§1.71(e)授权
本专利文件的公开内容的一部分包含受版权保护的材料。版权所有者不反对任何人对专利文件或专利公开内容进行传真复制，就像其出现在美国专利商标局专利文件或记录中一样，但在其他方面保留所有版权。
相关申请的交叉引用，如果有的话
本申请根据35U.S.C§119(e)要求2016年3月23日提交的共同待决美国临时专利申请序列号62/311,997的权益，其通过引用并入。
关于联邦政府赞助的研究或开发的声明
不适用。
参考缩微胶片附录，如果有的话
不适用。
技术领域
本发明总体上涉及用于分析材料的分析方法和装置。具体地，本发明涉及用于改变悬浮在气体中的粒子的性质的方法和装置。最具体地，本发明涉及通过将粒子暴露于已知成分和浓度的蒸气来改变气体内的粒子性质的方法和装置。该技术对于例如气溶胶表征、气溶胶收集和粒子检测非常有用。
背景技术
相信该领域的现有技术具有显著的局限性和缺点。例如，用于通过蒸气暴露而改变粒子性质的系统需要长的试样路径(用于圆柱形导管)或繁琐的流动几何特性(用于矩形导管)。额外的长度和流动几何特性增加了这些装置的响应时间以及增加了沉积到流动导管的壁上的粒子。
彼得H.麦克默里(2000)的“凝结核计数器的历史”(The History ofCondensation Nucleus Counters)，气溶胶科学与技术，33：4,297-322，DOI：10.1080/02786820050121512，提供了现有技术的总结，其通过引用并入。
本申请中任何地方提及的所有美国专利和专利申请以及所有其他公开文件均通过引用整体上并入。
发明内容
本发明提供了粒子-蒸气反应器(PVR)装置，其实用、可靠、准确且高效，并且相信构成了对背景技术的改进。
本发明涉及一种装置，其中，使用圆柱形导管而将气溶胶引入到该装置中，该圆柱形导管以限制流动分离的方式过渡到矩形导管。在一个实施例中，为了改变气溶胶内的气体性质，导管壁的性质不同于气溶胶的性质。样品气溶胶占据导管的整个横截面，或者由具有不同于气溶胶的性质的气体加鞘。气溶胶样品从矩形导管离开装置或者样品过渡到圆柱形导管。在一个实施例中，导管由多孔材料、烧结聚合物或金属制成，或使用复合多孔铝(诸如METAPORTM)制成。本发明还涉及一种在气溶胶内更改蒸气的计数浓度(分压)的装置。
在一个方案中，本发明涉及一种PVR，其中蒸气的分压大于由蒸气凝聚相组成的平坦表面上的蒸气的分压(过饱和)。对于大于临界直径的粒子，蒸气分子凝聚在该粒子上，如此导致粒子直径按数量级增加。使用常规光散射法容易检测到扩大的液滴/粒子实体，并且通过了解计数率和气溶胶流量，能够计算粒子浓度。在足够高的过饱和水平下，凝聚过程将针对太小而不能使用通常用于单气溶胶粒子计数的光学方法检测到的粒子开始。在该方案中，过饱和经由非绝热的热传递和质量传递过程来实现，其例如在通过参考合并的如下文献中是已知的：苏珊妮V.赫林和马克R.斯特尔赞博格(2005)的“一种在层流式、热扩散流中通过水凝结进行粒径放大的方法”(A Method for Particle Size Amplification byWater Condensation in a Laminar,Thermally Diffusive Flow)，气溶胶科学与技术，39:5,428-436,DOI:10.1080/027868290953416。
在另一方案中，本发明涉及一种PVR，其中蒸气的分压小于由蒸气凝聚相组成的平坦表面上的蒸气的分压(欠饱和)。该装置可用于升高或降低气溶胶中的蒸气压力，以研究与粒子和蒸气分子之间的吸附相关现象和/或化学反应。
本发明的更多方案包括：
A.一种粒子蒸气反应器，其包括具有流体流动导管的反应器主体，所述流体流动导管具有入口端和出口端，所述导管的横截面在所述入口端处具有圆形几何形状、在其中部处具有矩形几何形状并且在其出口端处具有圆形几何形状。
B.根据方案A的反应器，其中，在所述入口端处从圆形向矩形的几何形状过渡使流动分离最小化。
C.根据方案B的反应器，其中，所述入口端处的几何形状从圆形向长圆形过渡，并且其中，所述出口端处的几何形状从长圆形向圆形过渡。
D.根据方案C的反应器，其中，流体流动导管的长圆形部分的尺寸减少了在给定蒸气浓度下在所述流体流动导管内流动的流体的停留时间。
E.根据方案C的反应器，其中，在所述出口端处从长圆形向圆形的过渡使蒸气液滴由于惯性的损失最小化。
F.根据方案A的反应器，其中，气溶胶样品流在所述反应器主体的所述入口端处输入。
G.根据方案F的反应器，其中，所述反应器改变在所述流体流动导管中流动的气溶胶样品内的材料的温度和蒸气浓度。
H.根据方案F的反应器，其中，所述导管中的流体流动是层流式的。
I.根据方案F的反应器，其中，所述蒸气浓度朝所述导管的主体壁处的蒸气浓度变化。
J.根据方案F的反应器，其中，所述蒸气浓度经由从所述导管的主体壁处的液体表面供应的蒸气的扩散而增加。
K.根据方案F的反应器，其中，所述蒸气浓度经由蒸气向所述导管的主体壁处的液体表面扩散而减小。
L.根据方案F的反应器，其中，导管主体壁处的蒸气浓度由所述导管主体壁的温度限定。
M.根据方案F的反应器，其中，气溶胶样品流的温度朝导管主体壁处的温度改变。
N.根据方案M的反应器，其中，气溶胶样品流的温度经由来自导管主体壁的热能的扩散而增加。
O.根据方案M的反应器，其中，气溶胶样品流的温度经由热能向导管主体壁的扩散而减小。
P.根据方案F的反应器，其中，气溶胶样品内的蒸气浓度被控制成达到预定的设定值。
Q.根据方案P的反应器，其中，气溶胶样品流的预定的蒸气浓度等于由导管主体壁温度限定的饱和蒸气压力。
R.根据方案P的反应器，其中，预定的蒸气浓度不等于由导管主体壁温度限定的饱和蒸气压力。
S.根据方案F的反应器，其中，气溶胶样品流内的蒸气浓度达到使用气溶胶样品流温度计算的饱和蒸气压力以上的水平。
T.根据方案F的反应器，其中，气体被同轴地输入到气溶胶样品流的周边来作为所述反应器主体的所述入口端处的鞘流。
U.根据方案T的反应器，其中，所述鞘流气体中的蒸气浓度是预定的固定值。
V.根据方案T的反应器，其中，鞘流气体的温度是预定的固定值。
W.根据方案A的反应器，其中，流体流动导管具有朝向所述入口端布置的饱和器部分和朝向所述出口端布置的冷凝器部分。
X.根据方案W的反应器，其中，所述导管是细长的并且由两个横向半部构成，所述横向半部沿着所述反应器的纵向轴线接合。
Y.根据方案W的反应器，其中，所述导管是细长的并且由四个四分之一部分构成，所述四分之一部分被连接成两个横向半部，然后横向半部沿着所述反应器的纵向轴线接合，每个纵向半部的四分之一部分进一步通过热绝缘和电绝缘的分离器构件而彼此分离开。
Z.根据方案A的反应器，被连通地连接至凝聚核粒子计数器包括连通地连接至反应器入口端的气溶胶样品入口、连通地连接至反应器入口端的流体供应部分、连通地连接至反应器主体的外部的加热部分以及连通地连接至反应器导管出口端的检测部分。
相信本发明涉及新颖的元素，以新颖的方式组合以产生超过可预测的结果。在现有技术中没有充分认识到本发明所解决的问题。
通过参考下面的说明书、权利要求书和附图，本领域技术人员将清楚本发明的方案、特征、优势、益处和目的。
附图说明
图1示出了凝聚核粒子计数器(CPC)。
图2是本发明的凝聚核粒子计数器(CPC)的第一实施例的剖视图，包括呈宽面(wide aspect)的在其中使用的粒子蒸气反应器(PVR)的实施例。
图3是在垂直于图1中所示的平面的平面处截取的CPC的另一剖视图，其示出了PVR的窄面(narrow aspect)。
图4是粒子蒸气反应器主体(PVR)的一个实施例的一部分的立体图。
图5是图4的PVR主体元件的正视图。
图6是沿着图5的线6-6截取的PVR主体元件的剖视图。
图7是PVR的替代实施例的局部剖视图(下端部分)，其中蒸气是未加鞘(unsheathed)的。
图8是本发明的CPC的第二实施例的立体图，其部分剖切以示出其PVR。
图9是图8的CPC的剖视图，其示出了CPC的宽-宽面，但是示出了PVR的窄面。
图10是CPC的在垂直于图8的平面的平面处的另一剖视图，其示出了CPC的窄-窄面和PVR的宽面。
图11是图8至图10的PVR的替代实施例的局部剖视图(下端部分)，其中蒸气是未加鞘的。
图12是图8至图11的PVR的顶端视图。
图13是PVR主体的一半(纵向半部)的立体图。
图14是图13的PVR主体部分的正视图。
图15是沿着图14的线15-15截取的PVR部分的剖视图。
图16是图13的纵向半主体部的底部主体部分的立体图。
图17是图16的四分之一部分的底端视图。
图18是四分之一部分的正视图。
图19是沿着图18的线19-19截取的四分之一部分的剖视图。
图20是图13的纵向半部的顶部的立体图。
图21是图20的四分之一部分的顶端视图。
图22是四分之一部分的正视图。
图23是沿着图22的线23-23截取的四分之一部分的剖视图。
图24示出了加鞘PVR流体部分内的饱和比。
图25和图26图示出了加鞘装置内的流动。
图27是示出长圆形(PP)饱和器横截面对圆形(Circ)饱和器横截面的作为轴向位置的函数的温度和蒸气压力的绘图的曲线图。
图28是示出用于冷凝器部分的作为轴向位置的函数的温度和蒸气压力的绘图的曲线图。
图29和图30图示出了用于加鞘PVR流体部分内的饱和比的计算流体力学结果。
图31和图32图示出了用于加鞘装置内的蒸气压力的计算流体力学结果。
图33示出了加鞘装置内的气溶胶流的路径线。
图34是本发明的粒子蒸气反应器(PVR)主体的另一个实施例的纵向半部的照片，其由单件而不是四分之一部分构成并且包括连续的芯部分。
具体实施方式
图1示出了凝聚核粒子计数器(CPC)10，其包括具有样品输入端14的饱和器12、冷凝器16和光学检测器18。填充泵20连接到饱和器12。流体供应器22(例如包含丁醇)连接到填充泵20并且还连通地连接到排空泵24。排空泵24还连接到饱和器12。鞘泵(sheath pump)26连接到输入端14和过滤器28。传送泵30连接到光学检测器18。高/低流量阀32连通地连接到光学检测器18、传送泵30、输入端14和鞘泵26。
图2和图3示出了本发明的凝聚核粒子计数器(CPC)的第一实施例40。CPC 40包括粒子-蒸气反应器(PVR)42、气溶胶入口44、流体供应部分46、加热部分48和光学检测部分50。在该实施例中，CPC 40包括样品鞘功能。流体供应部分46包括液体供应器60、鞘入口62、传送出口64和通风口66。PVR 42放大用于在部分50中光学检测的纳米粒子的尺寸。
还参见图4至图6，在本发明的该实施例中，PVR 42具有预定长度的细长主体。主体壁限定了内部纵向定向的流体流动导管或内腔，其从输入端(示出为布置在附图中的下端或底端处)和输出端(示出为布置在附图中的上端或顶端处)延伸。PVR 42导管具有调节器或饱和器部分70和增长或冷凝器部分72。部分70和部分72在PVR 42的该实施例中通过分离器74而分离开。分离器74使调节器部分70和增长部分72彼此热绝缘和电绝缘。此外，每个部分70和72优选地由独立但连接的横向构件70A/B和72A/B构成。
在CPC 40中，使用圆柱形导管几何形状74将气溶胶引入PVR 42的调节器部分70中，该圆柱形导管几何形状74以限制流动分离的方式过渡到矩形导管几何形状76(如图4和5中最佳示出的)。为了改变气溶胶内的气体性质，导管壁的性质不同于气溶胶的性质。导管构件70A/B和72A/B优选地由多孔材料(诸如烧结聚合物或金属)制成，或使用复合多孔铝(MetaporTM)制成。样品气溶胶优选地被具有与气溶胶不同性质的气体来加鞘(sheathed)。气溶胶样品通过从矩形导管过渡到圆柱形导管而离开装置42的增长部分72。在该实施例中，蒸气的计数浓度(分压)在气溶胶中被改变。
尽管在该实施例中气溶胶公开为被加鞘，但是在本发明的范围内可以是未加鞘的，并且占据导管的整个横截面。图7中示出了未加鞘的CPC操作的实例。此外，尽管气溶胶在离开时从矩形几何形状过渡到圆形几何形状，但是在本发明的范围内它可以以矩形几何形状离开。
在一种使用模式中，蒸气的分压大于由蒸气凝聚相组成的平坦表面上的蒸气的分压(过饱和)。对于大于临界直径的粒子，蒸气分子凝聚在该粒子上，如此导致粒子直径按数量级增加。扩大的液滴/粒子实体容易经由检测器部分50使用常规光散射法来检测。并且，对于给定的计数率和气溶胶流量，计算粒子浓度。在足够高的过饱和水平下，凝聚过程将针对太小而不能使用通常用于单气溶胶粒子计数的光学方法检测到的粒子开始。在该实施例中，过饱和经由已知的非绝热的热传递和质量传递过程来实现。
在另一种使用模式中，蒸气的分压小于由蒸气凝聚相组成的平坦表面上的蒸气的分压(欠饱和)。粒子-蒸气反应器的该实施例可用以升高或降低气溶胶内的蒸气压力，以研究粒子与蒸气分子之间的吸附相关现象和/或化学反应。
图7示出了对CPC 40的底端的变型，形成了替代实施例的CPC 80，由此CPC 80以未加鞘模式操作。
图34是包括连续芯部分的一半的替代实施例PVR 90的照片，其中调节部分和增长部分是整体的。PVR 90的这种纵向整体实施例优选地由多孔铝(例如METAPORTM多孔铝)来进行加工。
图24至图26示出了图1至图6的CPC和PVR的计算流体力学结果。图24示出了加鞘PVR流体部分内的饱和比。在该模型中，鞘流和气溶胶流均为300cm3/min。图25至图26示出了加鞘装置内的气溶胶流的路径线。
CPC的第二实施例100在图8至图10中示出。CPC 100包括PVR 102、气溶胶入口104、流体供应部分106、加热部分108和光学检测部分110。在该实施例中，CPC 100包括样品鞘功能。流体供应部分106优选地包括液体供应器、鞘入口、传送出口和通风入口/出口装置。这种装置可以与泵相关联。PVR 102的功能包括放大用于在部分110中的光学检测的纳米粒子的尺寸。
还参考图12至图15，在本发明的该实施例中，PVR 102还具有预定长度的细长主体。主体壁限定了内部纵向定向的流体流动导管，其从输入端(示出为布置在附图中的下端或底端处)和输出端(示出为布置在附图中的上端或顶端处)延伸。PVR 102导管具有饱和器或饱和部分120和110冷凝器部分122。部分120和部分122在PVR的该实施例中通过分离器124而横向分离开。分离器124使调节器部分120和增长部分122彼此热绝缘和电绝缘。此外，每个部分120和122优选地由沿其纵向轴线分开的独立但连接的横向构件120A/B和122A/B构成。
CPC 100和PVR 102的功能如下。分析物被连续吸入圆柱形导管AI中，其中分析物的在导管壁附近的作为传送流的一部分在ST处被从导管轴对称地吸出。剩余的分析物在SC处穿过样品导管。传送流被过滤以除去粒子，并且在SM处围绕样品导管轴对称地重新引入规定的体积率作为鞘流。鞘流速名义上等于传送流速。可选地，流量阀(例如，如图1中所示的流速阀32)可以用于任选地以高于鞘流速的传送流速来操作系统100。
加鞘样品在SS处离开圆柱形导管并在TR处的区域进入饱和器部分120，在TR处的区域，导管的横截面从圆形过渡到长圆形。从该过渡处开始，导管由在壁表面处供应液态膜的材料制成，诸如多孔金属、毡、膜或多孔塑料WI和WI1。液体优选地通过推/拉泵送系统提供，其中可连通地连接的液体供应泵(未示出)将液体从供应瓶或类似物(未示出)注入BI处的多孔部分的基部，并且可连通地连接的排空泵(未示出)在BE处移除液体并使其返回到供应瓶。排空速率大于供应速率，这确保了系统中存在最小量的液体。当存在液体时，通过监测F1与多孔导管的外金属表面之间增加的导电性来确认液体。表面处的液体保持饱和的蒸气压力，该蒸气压力扩散到加鞘的样品流中，同时将该流的温度调节到壁温。该壁温使用安装在H1和H2处的加热器108来控制。饱和器部分120足够长，使得加鞘样品流的蒸气压力和温度达到设计条件。对于本文所述的装置，设计条件是对数平均温差(LMTD)<1％和饱和率(S＝蒸气压力/饱和蒸气压力)>0.9。
在饱和器部分之后，加鞘样品进入冷凝器部分122，在此，导管壁保持在规定温度。饱和器导管和冷凝器导管在SP处由绝热和静电耗散材料制成的短导管分离开。当加鞘样品横穿冷凝器部分122时，该流的温度和蒸气压力调节到与壁条件匹配。使用安装在T1和T2处的热电装置来控制冷凝器部分122中的壁温。通过利用系统的路易斯数(Le)(Le＝热扩散率与蒸气扩散率之比)来实现过饱和。对于Le>1的系统，冷凝器壁保持在比该流的整体温度低的温度。这导致该流的温度以比蒸气压力更快的速率降低。实际蒸气压力与由气体温度计算的饱和蒸气压力的最终比率被称为饱和率(S)。然后，过饱和蒸气将凝聚在加鞘样品流内的足够大的粒子上。系统被设计成使得在过饱和之后，通过减少粒子在该区域中的停留时间来控制粒子上的总凝聚蒸气。控制凝聚蒸气的量将减少由高粒子浓度引起的温度和蒸气压的调节。
在冷凝器部分122的出口附近，导管在TE处从长圆形过渡到圆形。在SE处回到圆柱形流的过渡是为了便于将样品流集中在喷嘴N1处。然后该流进入光学检测装置OP，其中样品穿过具有入射电磁辐射的区域，该区域由于存在足够大的物体(在本例中，具有凝聚蒸气的粒子)而被散射。散射辐射由传感器检测到并由装置登记为检测到的粒子。
图16至图23示出了多孔部分120A和120B以及122A和122B的详细附图。对于本文所述的装置，使用多孔金属(MetaporTM)制造冷凝器122导管。在饱和器部分120中，将多孔塑料片(来自SP Scienceware的Fritware)W11插入到多孔金属外壳中以提供更高的孔密度，用于在表面供应液体。过渡区域的角度被设计成使得不会发生流动分离。
图27是示出长圆形(PP)饱和器横截面对圆形(Circ)饱和器横截面的作为轴向位置的函数的温度和蒸气压力的绘图的曲线图。对于图27中的比较，导管速度被固定为1m/s，加鞘样品流量被设定为10cm3/sec，并且纵横比(长圆形的宽相比于高度)设定为10。该绘图清楚地示出了对于获得相同的塞流速度，在长圆形装置中较短的总长度中获得的优势。对于这里描述的装置，饱和器部分被设计成使得流量达到0.9的体积平均饱和比，其中流动的中心低于平均值而壁附近的流动高于平均值。其目的是在流动导管上提供均匀的峰值过饱和，这有助于根据尺寸实现更清晰的检测截止。这种做法也适用于圆形导管。
图28是示出用于冷凝器部分的作为轴向位置的函数的温度和蒸气压力的绘图的曲线图。
图29和图30示出了对加鞘PVR流体部分内的饱和比的计算流体力学结果(饱和比S的等值线)。在该模型中，鞘流和气溶胶流均为300cm3/min。
图31至图32示出了蒸气压力的计算流体力学结果(以Pa计的蒸气压力的等值线)。
图33示出了加鞘装置内的气溶胶流的路径线。
图11示出了对CPC 100的底端的变型，其形成了替代实施例CPC 200，由此CPC 200以未加鞘模式操作。
选择、描述并图示了上述实施例，使得本领域技术人员将能够理解本发明以及制造和使用本发明的方式和过程。说明书和附图应该在说明性而非详尽或有限的意义上来解释。本发明不意图限于所公开的确切形式。虽然本申请试图公开可合理预见的本发明的所有实施例，但可能存在仍然是等同物的不可预见的非实质性变型。本领域技术人员应该理解，可以存在不同于所公开的实施例的、落在权利要求所限定的本发明范围内的其他实施例。在权利要求(如果有的话)被表达为用于执行特定功能的手段或步骤的情况下，其意图是将该权利要求解释为涵盖说明书中描述的相应结构、材料或动作及其等同物，包括结构等同物和等效结构、基于材料的等同物和等效材料，以及基于行为的等同物和等效行为。
Claims (28)
1.一种粒子蒸气反应器，其包括具有流体流动导管的反应器主体，所述流体流动导管具有入口端和出口端，所述导管的横截面在所述入口端处具有圆形几何形状、在其中部处具有矩形几何形状并且在其出口端处具有圆形几何形状。
2.根据权利要求1所述的反应器，其中，在所述入口端处从圆形向矩形的几何形状过渡使流动分离最小化。
3.根据权利要求2所述的反应器，其中，所述入口端处的几何形状从圆形向长圆形过渡，并且其中，所述出口端处的几何形状从长圆形向圆形过渡。
4.根据权利要求3所述的反应器，其中，流体流动导管的长圆形部分的尺寸减少了在给定蒸气浓度下在所述流体流动导管内流动的流体的停留时间。
5.根据权利要求3所述的反应器，其中，在所述出口端处从长圆形向圆形的过渡使蒸气液滴由于惯性的损失最小化。
6.根据权利要求1所述的反应器，其中，气溶胶样品流在所述反应器主体的所述入口端处输入。
7.根据权利要求6所述的反应器，其中，所述反应器改变在所述流体流动导管中流动的气溶胶样品内的材料的温度和蒸气浓度。
8.根据权利要求7所述的反应器，其中，所述导管中的流体流动是层流式的。
9.根据权利要求7所述的反应器，其中，所述蒸气浓度朝所述导管的主体壁处的蒸气浓度变化。
10.根据权利要求7所述的反应器，其中，所述蒸气浓度经由从所述导管的主体壁处的液体表面供应的蒸气的扩散而增加。
11.根据权利要求7所述的反应器，其中，所述蒸气浓度经由蒸气向所述导管的主体壁处的液体表面扩散而减小。
12.根据权利要求7所述的反应器，其中，导管主体壁处的蒸气浓度由所述导管主体壁的温度限定。
13.根据权利要求7所述的反应器，其中，气溶胶样品流的温度朝导管主体壁处的温度改变。
14.根据权利要求7所述的反应器，其中，气溶胶样品流的温度经由来自导管主体壁的热能的扩散而增加。
15.根据权利要求7所述的反应器，其中，气溶胶样品流的温度经由热能向导管主体壁的扩散而减小。
16.根据权利要求7所述的反应器，其中，气溶胶样品内的蒸气浓度被控制成达到预定的设定值。
17.根据权利要求16所述的反应器，其中，气溶胶样品流的预定的蒸气浓度等于由导管主体壁温度限定的饱和蒸气压力。
18.根据权利要求16所述的反应器，其中，预定的蒸气浓度不等于由导管主体壁温度限定的饱和蒸气压力。
19.根据权利要求6所述的反应器，其中，气溶胶样品流内的蒸气浓度达到使用气溶胶样品流温度计算的饱和蒸气压力以上的水平。
20.根据权利要求6所述的反应器，其中，气体被同轴地输入到气溶胶样品流的周边来作为所述反应器主体的所述入口端处的鞘流。
21.根据权利要求20所述的反应器，其中，鞘流气体中的蒸气浓度是预定的固定值。
22.根据权利要求20所述的反应器，其中，鞘流气体的温度是预定的固定值。
23.根据权利要求1所述的反应器，其中，流体流动导管具有朝向所述入口端布置的饱和器部分和朝向所述出口端布置的冷凝器部分。
24.根据权利要求23所述的反应器，其中，所述导管是细长的并且由两个横向半部构成，所述横向半部沿着所述反应器的纵向轴线接合。
25.根据权利要求23所述的反应器，其中，所述导管是细长的并且由四个四分之一部分构成，所述四分之一部分被连接成两个横向半部，然后横向半部沿着所述反应器的纵向轴线接合，每个纵向半部的四分之一部分进一步通过热绝缘和电绝缘的分离器构件而彼此分离开。
26.根据权利要求1所述的反应器，其中，被连通地连接至凝聚核粒子计数器包括连通地连接至反应器入口端的气溶胶样品入口、连通地连接至反应器入口端的流体供应部分、连通地连接至反应器主体的外部的加热部分以及连通地连接至反应器导管出口端的检测部分。
27.一种用于凝聚核粒子计数器中的粒子蒸气反应器，包括：
反应器主体，其具有流体流动导管，所述流体流动导管具有入口端和出口端，所述导管的横截面在所述入口端处具有圆形几何形状、在其中部处具有矩形几何形状并且在其出口端处具有圆形几何形状；
其中，所述入口端适于在所述反应器主体的所述入口端处接收气溶胶样品流；
所述流体流动导管限定朝向所述入口端布置的饱和器部分和朝向所述出口端布置的冷凝器部分；并且
其中，在所述入口端处的几何形状从圆形过渡到长圆形，在所述出口端处的几何形状从长圆形过渡到圆形。
28.一种凝聚核粒子计数器，包括：
a.粒子蒸气反应器，其包括具有流体流动导管的反应器主体，所述流体流动导管具有入口端和出口端，所述导管的横截面在所述入口端处具有圆形几何形状、在其中部处具有矩形几何形状并且在其出口端处具有圆形几何形状；
b.气溶胶样品入口，其连通地连接至反应器入口端；
c.流体供应部分，其连通地连接至反应器入口端；
d.加热部分，其连通地连接至所述反应器主体的外部；以及
e.检测部分，其连通器地连接至反应器导管出口端。
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