多年來，塵埃粒子計數器的校準一直是國際計量研究機構關注的重點。目前，被廣泛認可的塵埃粒子計數量值溯源和校準方法為： “ 塵埃粒子計數器OPC）———凝結核粒子計數器 （Condensation particlecounter，CPC）———氣溶膠靜電Faraday cup electrometer，FCE）”的逐級溯源方法。在該溯源鏈中通過凝結核粒子計數器將塵埃粒子計數器的測量結果溯源至氣膠靜電計，而氣溶膠靜電計通過測量帶電顆粒所形成的電流得到粒子數量，最終使得測量值溯源至現有的計量標準———電流標準之上。在該溯源鏈及校準方法中，凝結核粒子計數器是塵埃粒子計數器量值溯源鏈的重要環節和傳遞標準， 其具有測量范圍寬、可覆蓋激光粒子計數器和氣溶膠靜電計測量范圍的優點，因此凝結核粒子計數器的校準是實現塵埃粒子計數器溯源的關鍵。目前，國外一些先進的計量技術機構已經開展并建立了凝結核粒子計數器的校準裝置和溯源體系，并據此建立了本國的塵埃粒子計數器的量值溯源體系。我國于2008 年頒布實施了JJF1190-2008《塵埃粒子計數器校準規范》，但是由于缺乏相應的實物計量標準而無法真正實施。在本研究中，為實現塵埃粒子計數器的可溯源校準，建立我國塵埃粒子計數器的溯源體系和實物計量標準，開展了凝結核粒子計數器校準裝置的研究。一、氣溶膠靜電計FCE的校準氣溶膠靜電計是國際公認的顆粒計數最高標準，測量結果可溯源至電流。其工作原理為：當帶有單一電荷的顆粒氣溶膠進入采樣入口后，顆粒被截流在法拉第杯內的高效濾筒，由于空間電荷效應，顆粒表的電荷會被釋放于法拉第杯中， 形成可測量的電流，該電流值與顆粒數量濃度的關系：= qetQ = IQ （1）式中：C———顆粒數量濃度，counts/cm3；q———電量，C；t———采樣時間，s；Q———采樣流速，cm3/s；I———電流，A；e———電子電量，量值為1.6×10-19C。本研究中將氣溶膠靜電計串聯到校準電路中，如圖1所示。其中：采用可輸出0~15V（擴展不確定度為0.005%，k=2）直流電壓的多功能過程校準器作為直流電源，高值電阻標稱值為1TΩ（擴展不確定度為0.1%，k=2），且均通過中國計量科學研究院計量校準。通過下。此條件下，氣溶膠靜電計的響應電流在5min內的穩定性優于0.7%。另外，氣溶膠靜電計內置高效濾筒的過濾效率對于測量結果的準確性至關重要。本研究中的氣溶膠顆粒粒徑為115nm，采用2100C塵埃粒子計數器（最小可測粒徑為100nm）對FCE出口處顆粒濃度的測量結果表明， 高效濾筒對115nm氣溶膠顆粒的過濾效率為100%，從而有效保證了測量結果的準確可靠。校準結果如圖2所示，即在（10~100）fA范圍內（對應的粒子濃度范圍為3700個/cm3~39000個/cm3），氣溶膠靜電計的響應電流具有很好的線性和準確性。另外通過對儀器采樣流量的修正， 完成對儀器（3700~39000）個/cm3 范圍的校準和結果修正，標準不確定度優于1.58%（k=2）。校準后的氣溶膠靜電計可作為我國空氣中顆粒計數的最高計量標準，開展相關檢測和量值傳遞。氣溶膠靜電計的校準不確定度如表1所示。將氣溶膠靜電計的響應電流值與標準電流值比對，實現對氣溶膠靜電計的校準，校準結果可溯源至國家電壓及電阻標準。校準研究中， 由于只是對氣溶膠靜電計響應電流而不是絕對電流值進行校準，因此對校準中存在的系統誤差（如泄漏電流、偏置電流等）可以不予考慮。但是，環境溫度和濕度變化會影響儀器的測量穩定性，因此將屏蔽箱內溫度和濕度分別控制在（25±0.5）℃和10%RH以