阿尔法离子感烟技术概述

有感烟探测器编码，当测到烟雾触发报警时，主机会显示报警的编码地址，从而可以尽快知道发生警报的位置。

滤波整形稳压电路：给α源、集成电路和CPU等芯片提供直流工作电压。

报警灯回路：发生报警时，报警灯会被点亮。

3.4电离室的改进

此前的单源双室感烟器常见的是双极型电离室：在加有电压的二极板P1、P2之间放入 ＼+241Am，放出的α射线使空气分子电离成正、负离子，在电场的作用下，分别向阴极和阳极运动形成电离电流。它的特点整个电离室的空气都被电离。对一定量的 ＼+241Am源和一定的空气密度，二极上的电压在一定范围内增大时，电离电流随着增大，但会逐渐到达饱和值。饱和值一般为50-100μA。

为了提高离子感烟探测器的灵敏度，后来人们设计了单极性电离室[4]。这种电离室一部分被α射线照射成为电离区；另一部分未被α射线照射，为非电离区，称为主探测区。在电离区和主探测区的交界面处出现一个临界面，它会阻止电离层的负离子进入主探测区，并且使得离子的运动速度降低，因此在相同电压、相同烟雾浓度的条件下，离子被烟雾吸附的概率比双极性的大，可以得到较大的电流和电压变化量，从而提高离子感烟探测器的灵敏度。

实际的离子感烟探测器是将两个单电极性电离室串联起来，

一个作为检测电离室（感烟室，外电离室），结构上做成烟雾容易进入的形式；另一个作为补偿电离室（参考室，内电离室），结构上做成烟雾颗粒很难进入、而空气又能缓慢进入的形式。电离室串联起来，主要是为了减少环境温度、湿度、气压等自然条件的慢变化对电离电流的影响，提高离子感烟探测器的环境适应能力和稳定性。

4.产品举例

如今设计、生产α离子感烟器的国内外厂家有很多，图6是某厂生产的一款点式α离子感烟探测器，表1是相应的产品参数。

图6表1某款点式α离子感烟探测器及参数

5.离子式/光电式感烟器对比

在70年代末逐步发展起来的光电式感烟探测器内有一个光学迷宫，安装有红外对管，无烟时红外接收管收不到红外发射管发出的红外光，当烟尘进入光学迷宫时，通过折射、反射，接收管接收到红外光，智能报警电路判断是否超过阈值，如果超过就发出警报。

离子式与光电式感烟探测器的性能对比结果归纳在表2[2]中。

可以看出，二者相比，离子式感烟探测器对微小的烟雾粒子的感应要灵敏一些，对较广粒径范围内的烟粒几乎能均衡响应；而前向式光电感烟探测器对稍大的烟雾粒子的感应较灵敏，对黑烟的响应差些。黑烟的吸光能力强，对于照射在其上的光辐射以吸收为主，散射光很弱，而且影响其他粒径烟粒子对光的散射。因此，采用光散射探测原理的光电式感烟探测器对这种黑烟探测能力较差。如果想要兼顾两者的长处，可以在相应位置同时安装这两类感烟器。

6.小结

1）α离子感烟技术是应用于烟雾探测领域的、已经发展了几十年的较为成熟的一门技术，并且目前在持续改进和优化。

2）α离子感烟是利用烟雾粒子改变电离室的电流，根据电流、电压的变化状况来衡量烟雾浓度或引发报警。

3）目前常用的是单电极型单源双室α离子感烟器，具有较高的灵敏度和稳定性，且几乎能探测各种粒径范围的烟雾颗粒。

4）经过提纯、封装等处理的 ＼+241Am具有极低的γ放射性，辐射安全方面能得到保障，在不断改进技术的同时，可以大范围推广。

此外，关于镅-241α放射源的活度、表面发射率离散度以及使用期限等的要求，目前依照国家标准GB 12951-2009。

[参考文献]

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[3]梁生柱. 单源双室离子感烟电离室的研究[J].消防技术与产品信息， 1994（9）.

[4]王裕政.火灾的探测和报警[J]. 电世界， 1994（4）.

[5]中华人民共和国国家标准GB 12951-2009.

[6]梁生柱， 齐秀芬. 离子感烟火灾探测器电离室的高温效应的研究[J]. 消防技术与产品信息， 1997（4）.

[7]范国民等. 粉末冶金制备点型离子感烟火灾探测器用源的新工艺研究[J]. 中国原子能科学研究院年报， 1999.

[8]罗汉清. 单放射源感烟探测器及感烟-感温复合探测器的研制[J].工业安全与环保， 1988（4）.

[9]罗汉清等. 浅谈离子感烟防火探测器的放射线危害[J].工业安全与防尘，1988（4）.

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（作者单位：中国原子能科学研究院，北京 102413）

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