FR2604257A1

FR2604257A1 - Instrument de mesure de particules ultra-fines

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Publication number: FR2604257A1
Application number: FR8613136A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-09-19
Filing date: 1986-09-19
Publication date: 1988-03-25
Anticipated expiration: 2006-09-19
Also published as: GB8622590D0; FR2604257B1; DE3631954A1; GB2195204A; GB2195204B

Abstract

L'INVENTION CONCERNE LES TECHNIQUES DE DETECTION DE PARTICULES EN SUSPENSION DANS UN GAZ. L'INVENTION UTILISE DES MOYENS ORIGINAUX POUR DETECTER LA PRESENCE DE PARTICULES CHARGEES DANS UN GAZ, AU LIEU DE MESURER LE COURANT DE FAIBLE NIVEAU QU'ACHEMINENT LES PARTICULES. CES MOYENS DE DETECTION SONT BASES SUR LA DECHARGE COURONNE IMPULSIONNELLE QUI APPARAIT SUR UNE ELECTRODE DE DECHARGE COURONNE POSITIVE 34 PORTEE A UNE TENSION LEGEREMENT INFERIEURE A SA TENSION D'AMORCAGE DE DECHARGE, A UN INSTANT AUQUEL UNE PARTICULE CHARGEE NEGATIVEMENT ARRIVE SUR LA POINTE DE L'ELECTRODE. LES MOYENS DE DETECTION COMPRENNENT UN DETECTEUR ET UN COMPTEUR 38, 39 QUI DETECTENT ET COMPTENT LES IMPULSIONS DE COURANT PRODUITES PAR DES PARTICULES PRE-CHARGEES AVEC UNE POLARITE NEGATIVE. APPLICATION A L'INSTRUMENTATION D'ANALYSE.

Description

La présente invention procure un instrument pour

la mesure de la concentration numérique et de la distribu-

tion de taille de particules ultra-fines, d'un diamètre

inférieur à 0,1 micromètre, en suspension dans un gaz.

L'instrument classique pour la mesure de particu- les de taille extrêmement faible contenues dans un gaz est

"l'analyseur de mobilité électrique", dans lequel les parti-

cules sont pré-chargées et traversent un champ électrique continu, pour séparer les particules chargées conformément à leur mobilité électrique. Dans ce type d'instrument, la détection des particules s'effectue en mesurant le courant

continu de très faible intensité qu'acheminent les particu-

les chargées séparées.

Dans l'instrument classique décrit ci-dessus, le

niveau du courant détecté qu'acheminent les particules char-

gées devient si faible, lorsque la taille des particules est extrêmement faible, par exemple inférieure à 0,1 micromètre, et lorsque la concentration numérique des particules est très faible, que l'erreur de mesure de l'instrument devient excessivement grande, ce qui fait qu'il est finalement

impossible d'effectuer une mesure fiable.

L'invention utilise des moyens originaux pour la

détection de particules chargées, dans l'analyseur de mobi-

lité électrique connu, au lieu de mesurer le courant de faible niveau qu'acheminent les particules. Ces moyens de détection sont basés sur la décharge couronne impulsionnelle

qui se produit sur une électrode de décharge couronne posi-

tive à laquelle est appliquée une tension légèrement infé-

rieure à sa tension d'amorçage, à un instant auquel une par-

ticule chargée négativement arrive à la pointe de l'électro-

de de décharge couronne. Ces moyens de détection détectent et comptent les impulsions de décharge couronne qui sont

produites par les particules pré-chargées négativement.

En d'autres termes, l'invention consiste en un

"Instrument de Mesure de Particules Ultra-Fines", caractéri-

sé en ce qu'il comprend des "Moyens de Pré-charge" utilisant-

une décharge couronne négative, un radio-isotope, etc, pour

communiquer une charge élémentaire négative e (C) à une par-

ticule individuelle, des "Moyens de Séparation de Particu-

les", consistant en un système d'électrodes parallèles se

présentant sous la forme d'électrodes cylindriques concen-

triques ou d'électrodes planes parallèles, et en une source

de tension continue variable destinée à appliquer une ten-

sion continue variable V (V) entre ces deux électrodes

parallèles, un "Système d'Introduction de Gaz Porteur" des-

tiné à introduire un gaz porteur propre par une extrémité du système d'électrodes parallèles, et à faire passer le gaz sous la forme d'un écoulement laminaire dans l'espace situé entre les deux électrodes du système d'électrodes parallèles, ce système comprenant un orifice d'entrée de gaz, un filtre pour dépoussiérer le gaz porteur introduit et une pompe à gaz destinée à produire l'écoulement forcé

du gaz porteur, des "Moyens d'Introduction de Gaz Echan-

tillon" destinés à introduire à l'intérieur du système d'électrodes parallèles le gaz échantillon contenant des particules ultra-fines préchargées négativement, provenant

des moyens de pré-charge, avec un débit constant prédétermi-

né, par l'intermédiaire d'un tuyau de raccordement et d'un orifice d'entrée des particules ultra-fines pré-chargées, se trouvant près de l'extrémité amont de l'électrode négative

du système d'électrodes parallèles, les moyens d'introduc-

tion de gaz échantillon comprenant le tuyau de raccorde-

ment entre les moyens de pré-charge et le système d'élec-

trodes parallèles, et l'orifice d'introduction, un "Système d'Aspiration de Gaz Analysé", destiné à extraire une partie du gaz échantillon (gaz analysé) en une position proche de

l'extrémité aval de l'électrode positive du système d'élec-

trodes parallèles, en compagnie des particules ultra-fines chargées qui sont arrivées à cette position, le système

d'aspiration de gaz analysé comprenant un orifice d'extrac-

tion de gaz analysé qui se trouve à la position précitée, pour l'extraction du gaz analysé, un chemin d'écoulement de gaz pour le passage du gaz analysé qui est extrait, et une pompe d'aspiration, et des "Moyens de Comptage de Particules Ultra-fines Chargées Négativement", situés dans le chemin d'écoulement de gaz, consistant en un système d'électrodes de décharge couronne qui comprend une électrode de décharge couronne (telle qu'une électrode en forme d'aiguille, une électrode en forme de tube, une électrode en forme de fil, une électrode en forme de couteau, une électrode en forme de cylindre avec une arête vive, etc) et une contre-électrode (telle qu'une électrode se présentant sous la forme d'une plaque ou d'un treillis, une électrode cylindrique, etc) faisant face à l'électrode de décharge couronne et étant

isolée par rapport à celle-ci, une source de tension conti-

nue destinée à appliquer une tension continue légèrement inférieure à la tension d'amorçage de la décharge couronne positive entre l'électrode de décharge couronne et la contre-électrode, avec une polarité qui rend l'électrode de décharge couronne positive par rapport à la contreélectrode,

et un compteur de décharges couronne impulsionnelles des-

tiné à détecter et à compter les décharges couronne impul-

sionnelles qui se produisent sur l'électrode positive, en utilisant dans ce but l'impulsion de courant simultanée qui

circule dans l'électrode de décharge couronne, ou l'impul-

sion lumineuse simultanée.

Une particule ultra-fine à laquelle on a communi-

qué une charge élémentaire négative, e (C), dans les moyens

de pré-charge, et qu'on a fait passer par les moyens d'in-

troduction de gaz échantillon et l'orifice d'entrée, pour la

faire pénétrer à l'intérieur du système d'électrodes paral-

lèles des moyens de séparation de particules, à la position d'introduction sur l'électrode négative, près de l'extrémité amont du système d'électrodes, est soumise à une force de

Coulomb sous l'effet de laquelle elle se dirige vers l'élec-

trode positive, avec une vitesse moyenne: v = e E Cm /(6lTP a) (m/s) (1) em avec les notations suivantes: E = V/d = intensité de champ moyenne entre les électrodes positive et négative (V/m), d = écartement des électrodes (m), t = viscosité du gaz

(Ns/m), a = rayon de la particule (m), Cm = facteur de cor-

rection de Cunningham = 1 + 2,514( > /2a) + 0,8(? /a)exp(-0,55(2a/)), 2 = libre parcours moyen des

molécules de gaz.

D'après l'équation (1), et en considérant le fac-

teur de correction de Cunningham indiqué ci-dessus, il est évident que la vitesse de déplacement de la particule, 've,

est une fonction parfaitement définie du rayon de la parti-

cule, a, et de la tension appliquée, V, ce qu'on peut exprimer sous la forme: v = ve(a, V) (2) e e En désignant par v (m/s) la vitesse d'écoulement

moyenne du gaz porteur dans l'espace entre les deux élec-

trodes, et par L (m) la distance entre l'orifice d'introduc-

tion et l'orifice d'extraction, on comprend que seules les

particules qui satisfont la condition suivante sont extrai-

tes par l'orifice d'extraction, avec le gaz analysé, pour

être dirigées vers le système d'électrodes de décharge cou-

ronne des moyens de comptage précités des particules ultra-

fines chargées négativement: L _ d (3) vg ve(a,V)

Ces particules arrivant dans le système d'élec-

trodes de décharge couronne sont immédiatement soumises à

une force de Coulomb et elles atteignent la zone de détec-

tion à proximité immédiate de la pointe de l'électrode de décharge couronne positive. Sous l'influence d'un champ électrique local très intense dans la zone de détection,

des électrons sont arrachés de particules ultra-fines indi-

viduelles chargées négativement, comprenant des ions néga-

tifs, ce qui constitue un phénomène qu'on appelle "Arrache-

ment par Effet de Champ". Un électron arraché se déplace vers la pointe de l'électrode de décharge couronne positive, en produisant une "Avalanche d'Electrons" par l'ionisation par collisionsde molécules de gaz neutres, ce qui produit un

grand nombre de porteurs de charge (électrons et ions posi-

tifs) qui peuvent être détectés sous la forme d'une impul-

sion de courant et d'une émission lumineuse. Ceci constitue

la "Décharge Couronne Impulsionnelle Positive" qui se pro-

duit à un niveau de tension légèrement inférieur à l'amorga-

ge de la décharge couronne positive continue.

Par conséquent, en comptant ces impulsions de cou-

rant ou les émissions lumineuses pendant une certaine durée, ou en mesurant leur cadence, à l'aide du "Compteur de Décharges Couronne Impulsionnelles", il est possible de mesurer la concentration numérique, N(a), des particules

ayant un certain rayon, a, conformément à l'équation (3).

En outre, en faisant varier la tension, V, il est possible de mesurer la concentration numérique des particules en fonction de-leur taille et la distribution de taille des particules. Par une conception et une utilisation appropriées, cet instrument original offre la possibilité de mesurer exactement la valeur de N(a) et la distribution de taille de

particules,même dans le cas o la concentration des particu-

les est très faible et o la taille des particules est extrêmement faible, jusqu'à la taille ionique, du fait qu'une seule décharge couronne impulsionnelle correspond à

une seule particule arrivant dans la zone de détection.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la

description qui va suivre de modes de réalisation, et en se

référant aux dessins annexés sur lesquels:

La figure 1 montre un exempie d'un mode de réalisa-

tion de l'invention; et Les figures 2 à 4 montrent différents modes de réalisation des moyens de mesure de particules ultra-fines

chargées négativement qui sont utilisés dans l'invention.

Sur la figure 1, les moyens de séparation de par- ticules i précités comprennent une électrode cylindrique extérieure 2 reliée à la masse et une électrode cylindrique intérieure coaxiale 4 isolée de l'électrode extérieure par un isolateur 3, les deux électrodes constituant le système

d'électrodes parallèles de configuration cylindrique coaxia-

le, 5, et une source de tension continue variable 6 qui

applique une tension continue variable entre les deux élec-

trodes, avec une polarité telle que l'électrode intérieure 4 soit positive par rapport à l'électrode extérieure 2. Des

disques de fermeture 7 et 8 sont fixés aux extrémités supé-

rieure et inférieure de l'électrode cylindrique extérieure.

Un disque poreux 10 destiné à redresser l'écoulement de gaz est disposé parallèlement au disque de fermeture 7, en une position située entre le disque 7 et le sommet hémisphérique

supérieur 9 de l'électrode cylindrique intérieure 4. Un con-

duit d'entrée 12 du gaz porteur propre est monté sur la paroi latérale de l'espace supérieur 11 du disque poreux 10, et ce conduit est branché à la sortie d'un filtre absolu 14 comportant une entrée d'air 13. Une fente annulaire 15 dans la paroi intérieure de l'électrode cylindrique extérieure 4,

située en une position qui fait face à l'extrémité inférieu-

re circulaire du sommet hémisphérique 9, constitue l'orifice

d'introduction des particules ultra-fines chargées négative-

ment. La fente annulaire 15 est entourée par sa chambre de tranquillisation annulaire 15'. L'électrode cylindrique intérieure 4 comporte dans sa partie inférieure une encoche circulaire 16 qui constitue l'orifice d'extraction du gaz analysé, et elle comporte encore au-dessous un prolongement 17 à l'intérieur duquel sont logés les moyens de comptage des particules ultra-fines chargées négativement, 18. Un disque poreux annulaire 19 destiné à redresser l'écoulement de gaz supérieur est placé en une position située entre la

fente annulaire 15 et le disque de fermeture annulaire 8.

Dans la paroi latérale de l'espace inférieur 20 de ce disque poreux se trouve un orifice de sortie 21 pour le gaz por-

teur, qui est raccordé à une pompe d'aspiration 24 par l'in-

termédiaire d'un débitmètre de gaz 22 et d'une vanne 23. La partie supérieure de l'électrode cylindrique intérieure 4, au-dessus de l'encoche 16, est supportée par une tige de support 28 qui ne perturbe pas l'écoulement de l'encoche 16

vers la partie inférieure de l'électrode cylindrique inté-

rieure 4, du gaz analysé qui est extrait. Les moyens de comptage des particules ultra-fines chargées négativement, 18, sont intégrés à la partie inférieure de l'électrode

cylindrique intérieure, et ils comprennent une contre-

électrode en forme de disque en métal, 33, placée perpendi-

culairement à l'axe du cylindre et supportée par un isola-

teur annulaire 31, et comportant en son centre une partie circulaire en treillis 32, pour permettre le passage du gaz analysé qui est extrait, une électrode de décharge couronne en forme d'aiguille, 34, disposée perpendiculairement à la contre-électrode et isolée de cette dernière, en étant supportée en coincidence avec l'axe du cylindre par une

douille isolante 35, une source de tension continue varia-

ble 37 connectée entre l'électrode de décharge couronne 34 et un disque métallique 36 recouvrant l'extrémité inférieure de l'électrode cylindrique intérieure 4, et fournissant à l'électrode de décharge couronne 34 une tension continue

variable positive légèrement inférieure à la tension d'amor-

gage de la décharge couronne, un détecteur d'impulsions de courant 38 destiné à mesurer le courant de décharge couronne impulsionnelle, connecté entre la contre-électrode 33 et

l'électrode cylindrique intérieure, et comportant une ali-

mentation isolée indépendante, une fibre optique émettant le signal de sortie impulsionnel du détecteur de courant 38,

sous la forme d'un signal optique, vers un compteur d'impul-

sions 39, un miroir concave 43 qui focalise sur un tube pho-

tomultiplicateur 42 un signal lumineux qui résulte de la décharge couronne impulsionnelle se produisant à la pointe

541 de l'électrode de décharge couronne 34, et un fil de con-

nexion 44 destiné à transmettre le signal d'impulsion de

sortie du tube photomultiplicateur 42 vers le compteur d'im-

pulsions 39. La douille isolante 35 est supportée par un disque de séparation en métal 45 au-dessus duquel se trouve

un espace empli de gaz, 47, comportant une cloison supérieu-

re formée par un disque poreux 46 destiné à redresser l'écoulement de gaz dans la chambre dans laquelle est logé le système d'électrodes de décharge couronne et, sur sa paroi latérale, un conduit de sortie 48 pour le gaz analysé extrait, qui est raccordé à une pompe d'aspiration 51 par

l'intermédiaire d'un débitmètre de gaz 49 et d'une vanne 50.

Cet instrument fonctionne de la manière suivante.

On fait démarrer les pompes 24 et 51 et on règle leurs débits d'aspiration de gaz à l'aide de vannes 23 et 50 pour

faire en sorte que l'écoulement du gaz porteur propre tra-

versant l'espace 52 entre les électrodes cylindriques extérieure et intérieure 4 et 5 soit un écoulement laminaire

avec une vitesse du gaz vg, et de façon que le débit d'en-

trée du gaz échantillon contenant des particules ultra-fines

chargées négativement, qui est introduit par l'orifice d'en-

trée en forme de fente 15,soit suffisamment faible pour ne pas perturber l'écoulement laminaire du gaz porteur, et pour que le débit d'entrée du gaz échantillon soit égal au débit avec lequel le gaz analysé est extrait par le passage d'extraction 16. Ensuite, les particules ultra-fines portant une seule charge élémentaire négative, e (C), et ayant un rayon aérodynamique a qui satisfait les équations (1) et (2) pour une tension appliquée V, se déplacent en suivant une

ligne en pointillés 53, de l'orifice d'entrée 15 vers l'ori-

fice d'extraction 16 à l'intérieur de l'espace 52 entre les électrodes, et ces particules entrent à l'intérieur de la partie inférieure 30 de l'électrode cylindrique intérieure 4, elles traversent l'électrode en treillis 32 pour entrer dans le système d'électrodes de décharge couronne, et elles sont soumises à une force de Coulomb qui les entraîne vers la pointe 41 de l'électrode de décharge couronne en forme d'aiguille 34. Les particules entrent dans la petite zone de

détection au voisinage immédiat de la pointe 41 de l'aiguil-

le, elles abandonnent leurs électrons et produisent les

décharges couronne impulsionnelles, qui ont lieu en corres-

pondance directe avec les particules qui arrivent. Le détec-

teur de courant 38, fonctionnant en amplificateur d'impul-

sions, détecte les impulsions de courant simultanées, et ces impulsions sont transmises au compteur d'impulsions 39 par un câble 40. Le signal lumineux simultané est reçu par le miroir concave 43, focalisé sur le tube photomultiplicateur 42 et dirigé vers le compteur d'impulsions 39 par le câble 44. Les signaux correspondant aux impulsions de courant ou aux impulsions de lumière, ou aux deux, sont intégrés sur une certaine durée. Un ordinateur 54 reçoit le signal de sortie du compteur d'impulsions 39, par un fil 56, en vue de son intégration, le signal de sortie du débitmètre 22, qui est proportionnel au débit d'aspiration du gaz échantillon

au niveau de l'entrée de gaz échantillon 26, par l'intermé-

diaire d'un fil 57, et également le signal de sortie d'un

voltmètre 55 pour la source de tension variable 6, par l'in-

termédiaire d'un fil 58. A partir de ces variables, l'ordi-

nateur calcule la concentration numérique absolue de parti-

cules de chaque taille de particule, et la distribution de

taille de ces particules, et ces deux grandeurs sont enre-

gistrées par un enregistreur de données 59.

Les figures 2, 3 et 4 illustrent respectivement différents modes de réalisation du système d'électrodes de

décharge couronne qui est utilisé pour les moyens de compta-

ge de particules chargées négatives 18.

Sur la figure 2, le système d'électrodes de déchar-

ge couronne comprend une électrode de décharge couronne en

forme de fil, 68, supportée par un isolateur 66 et une douil-

le isolante 67, et une électrode cylindrique coaxiale en treillis métallique 61 qui entoure l'électrode de décharge couronne en forme de fil 68 et qui est supportée par des bagues isolantes 62 et 63 à ses extrémités inférieure et supérieure. L'électrode 61 fait fonction de contre-électrode et elle comporte deux électrodes de garde à ses extrémités

supérieure et inférieure: l'une est une électrode hémisphé-

rique 64 et l'autre est une électrode cylindrique 65. Les éléments 37 à 46 ont les mêmes dénominations et les mêmes

fonctions que ceux de la figure 1. Les particules ultra-

fines chargées négativement entrent dans l'espace situé entre l'électrode cylindrique en treillis métallique 61 et un guide conique 60 entourant l'électrode 61, et elles

entrent radialement dans l'espace inter-électrode du systè-

me d'électrodes de décharge couronne, en traversant une aire très élevée de la contre-électrode cylindrique en treillis

métallique 61, pour atteindre l'électrode de décharge cou-

ronne 68, ayant la forme d'un fil long. Dans ces conditions, on obtient une réduction considérable de la possibilité d'erreur de comptage, qui peut résulter de l'existence de particules n'arrivant pas à l'électrode de décharge couronne à cause de la configuration dissymétrique d'un système d'électrodes de décharge couronne tel que celui de la figure 1. Sur la figure 3, il existe un guide d'écoulement coaxial 71 en forme de trémie qui entoure l'électrode de décharge couronne en forme d'aiguille 69, et le gaz analysé qui est extrait traverse l'espace situé entre le guide et l'électrode pour passer directement de l'extrémité étroite 72 du guide 71 à la zone qui entoure le bout pointu 70 de l'électrode de décharge couronne 69. La contre-électrode 73 est une électrode en forme de disque qui constitue la base d'une chambre cylindrique intérieure isolée 76, qui est

hermétique et est supportée dans sa partie centrale supé-

rieure par le guide d'écoulement de gaz relié à la masse, 71, par l'intermédiaire d'une douille isolante 75, et qui est enfermée dans une chambre coaxiale 77 reliée à la masse. La périphérie circulaire de la contre-électrode 73 comporte

une série d'orifices de sortie 74 pour évacuer vers l'orifi-

ce de sortie 78 de la chambre extérieure 77 le gaz analysé qui est extrait. L'électrode de décharge couronne 69 est connectée à la masse par le fait qu'elle est fixée au guide

d'écoulement de gaz 71 lui-même relié à la masse. La contre-

électrode isolée 73 reçoit une tension continue positive variable, par rapport à l'électrode de décharge couronne 69 connectée à la masse, et cette tension provient d'une source de tension continue variable 75' dont une borne est reliée à la masse par un détecteur d'impulsions de courant 38 destiné

à détecter les impulsions de courant de décharge couronne.

Ce type particulier d'électrode de décharge couronne offre l'avantage qui consiste en ce que les particules ultra-fines chargées négativement sont dirigées directement vers la zone de détection au niveau de la pointe d'aiguille 70, ce qui fait qu'elles ne subissent jamais des collisions avec le nuage d'ions positifs qui est produit par l'avalanche d'électrons due à l'arrivée de la particule précédente dans la région de la pointe, et elles ne reçoivent pas une charge

de polarité opposée (positive) les entraînant vers la con-

tre-électrode. En d'autres termes, l'erreur de comptage due à une telle perte de particules est fortement réduite, ce qui fait que ce type particulier convient au cas dans lequel

on rencontre une concentration numérique élevée de particu-

les. La figure 4 illustre l'utilisation d'une électrode de décharge couronne 79 du type à couteau cylindrique, et cette électrode est formée par le bord vif d'un cylindre métallique qui dans cet exemple est relié à la masse. Un guide d'écoulement de gaz hémisphérique et coaxial, 80, est placé à l'intérieur du cylindre. Le gaz analysé qui est extrait est dirigé vers la zone de détection circulaire à l'extrémité de l'électrode de décharge couronne circulaire, 79, à travers un espace annulaire 81 situé entre l'extrémité

79 et la périphérie circulaire inférieure du guide d'écoule-

ment 80. Les autres éléments de cette figure ont la même dénomination et la même fonction que ceux de la figure 3. Il

est possible de donner un diamètre très inférieur à l'élec-

trode de décharge couronne cylindrique 79, de façon qu'elle se présente sous la forme d'un bord circulaire vif d'un tube

de métal.

L'avantage de ce type particulier de système d'électrodes de décharge couronne consiste en ce qu'il réduit la perte de comptage, exactement comme celui de la figure 3, et en ce que les particules sont dirigées vers la zone de détection à travers un espace beaucoup plus large,

ce qui fait qu'on peut augmenter les volumes du gaz échan-

tillon ainsi que du gaz analysé qui est extrait.

Par ses caractéristiques de structure spécifiques, l'invention permet d'effectuer une mesure très précise de la concentration numérique et de la distribution de taille de

particules ultra-fines, jusqu'à une plage de taille du nano-

mètre ou moins, même avec une très faible concentration

numérique de particules.

Il va de soi que de nombreuses modifications peu-

vent être apportées au dispositif décrit et représenté,

sans sortir du cadre de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS

1. Instrument de mesure de particules ultra-fines, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de pré-charge de particules (25) comportant un orifice d'entrée de gaz (26) et un orifice de sortie de gaz, destinés à communiquer une charge négative aux particules ultra-fines, des moyens de séparation de particules (1) consistant en un système d'électrodes parallèles (5) comportant un passage de gaz

dans son espace inter-électrode (52) et une source de ten-

sion continue variable (6) qui est destinée à appliquer une tension continue variable à deux électrodes du système d'électrodes parallèles (5) , un système d'introduction de gaz porteur destiné à introduire un gaz porteur propre par une extrémité du système d'électrodes parallèles (5), et à faire passer le gaz porteur dans le passage de gaz formé dans l'espace inter-électrode (52), avec un écoulement laminaire, en direction de l'autre extrémité du système d'électrodes parallèles, ce système d'introduction de gaz porteur comprenant une entrée de gaz (13), un filtre absolu

(14) et une pompe d'aspiration (24), des moyens d'introduc-

tion de gaz échantillon destinés à introduire le gaz échan-

tillon contenant les particules ultra-fines chargées négati-

vement, provenant des moyens de pré-charge de particules (25), pour le diriger vers la position d'introduction sur l'électrode négative du système d'électrodes parallèles, près de son extrémité amont pour le gaz porteur, les moyens

d'introduction de gaz échantillon comprenant un tuyau d'in-

troduction et un orifice d'entrée de gaz échantillon à la position d'introduction, un système d'aspiration de gaz analysé destiné à extraire une partie de l'écoulement de

gaz, en compagnie des particules ultra-fines chargées néga-

tivement qui arrivent, à la position d'extraction sur l'électrode positive du système d'électrodes parallèles,

près de son extrémité aval, ce système d'aspiration compre-

nant un orifice d'extraction de gaz analysé (16), un chemin d'écoulement de gaz pour faire passer le gaz analysé qui est extrait et une pompe d'aspiration (51), et des moyens de comptage de particules ultra-fines chargées négativement (18) qui sont placés dans le chemin d'écoulement de gaz pour détecter et compter les particules ultra-fines chargées négativement, ces moyens de comptage comprenant un système

d'électrodes de décharge couronne constitué par une électro-

de de décharge couronne (34) et une contre-électrode isolée par rapport à l'électrode de décharge, une source de tension continue (37) destinée à appliquer une tension continue

entre l'électrode de décharge couronne 34 et la contre-

électrode, avec une polarité positive pour l'électrode de décharge couronne, et un compteur de décharges couronne

impulsionnelles destiné à détecter et à compter les déchar-

ges couronne impulsionnelles qui se produisent sur l'élec-

trode de décharge couronne.

2. Instrument de mesure de particules ultra-fines selon la revendication 1, caractérisé en ce que le compteur

de décharges couronne impulsionnelles consiste en un détec-

teur d'impulsions de courant (38) incorporé dans un circuit comprenant le système d'électrodes de décharge couronne et

la source de tension continue variable et un compteur d'im-

pulsions (39) connecté au détecteur d'impulsions de courant.

3. Instrument de mesure de particules ultra-fines selon la revendication 1, caractérisé en ce que le compteur

de décharges couronne impulsionnelles consiste en un dispo-

sitif photodétecteur (42) destiné à détecter la lumière émise par la décharge couronne impulsionnelle, et le

compteur d'impulsions est connecté à ce dispositif.