La densité effective des particules est un paramètre important pour caractériser les aérosols et mieux comprendre leurs propriétés physiques.
Une publication récente parue dans Aerosol Science and Technology illustre l’intérêt de combiner un CPMA (Centrifugal Particle Mass Analyzer) ou un AAC (Aerodynamic Aerosol Classifier) de Cambustion avec un SMPS (Scanning Mobility Particle Sizer) afin de déterminer la densité effective des particules.
Qu’est-ce que la densité effective d’une particule ?
Pour caractériser un aérosol, mesurer uniquement la taille des particules ne fournit pas toujours suffisamment d’informations.
La densité effective permet de mettre en relation les caractéristiques dimensionnelles d’une particule avec sa masse ou son comportement aérodynamique.
Son évaluation repose donc sur la combinaison de plusieurs informations obtenues à l’aide d’instruments complémentaires.
Associer CPMA et SMPS pour mesurer la densité effective
Le CPMA (Centrifugal Particle Mass Analyzer) permet de classifier les particules selon leur masse.
En associant cette information à la mesure du diamètre de mobilité électrique obtenue à l’aide d’un SMPS, il devient possible de déterminer la densité effective des particules étudiées.
La configuration peut ainsi être :
CPMA + SMPS
Cette association permet de disposer simultanément d’une information sur la masse des particules et sur leur diamètre de mobilité électrique.
Utiliser un AAC avec un SMPS
Une autre méthode consiste à utiliser l’AAC (Aerodynamic Aerosol Classifier).
L’AAC apporte une information basée sur le comportement aérodynamique des particules.
En combinant cette mesure avec le diamètre de mobilité électrique obtenu par le SMPS, il est également possible de déterminer leur densité effective.
La configuration devient alors :
AAC + SMPS
Différentes configurations comparées
L’étude publiée dans Aerosol Science and Technology compare notamment trois configurations expérimentales :
- CPMA + SMPS
- AAC + SMPS
- CPMA + SASS
Cette comparaison permet d’étudier les performances et les contraintes opérationnelles associées aux différentes méthodes de mesure de la densité effective.
Résolution, débit et temps de scan : des paramètres importants
La publication met également en évidence l’importance des conditions expérimentales.
Plusieurs paramètres peuvent avoir un impact significatif sur la précision des résultats et sur la plage de mesure accessible :
- la résolution des instruments ;
- le débit d’aérosol ;
- le temps de scan ;
- les conditions de calibration.
Le choix de la configuration instrumentale doit donc être réalisé en fonction de l’aérosol étudié et des performances recherchées.
CPMA et AAC Cambustion en France
LVM’Air est distributeur de Cambustion en France et peut vous accompagner dans le choix et la mise en œuvre de solutions de caractérisation des aérosols utilisant notamment le CPMA et l’AAC.
Ces instruments peuvent être associés à différentes solutions de mesure granulométrique afin d’obtenir une caractérisation plus complète des particules.
Pour en savoir plus sur le CPMA, l’AAC ou leur utilisation en association avec un SMPS, contactez LVM’Air.
Référence scientifique
J. S. Olfer et al., Aerosol Science and Technology (2026), “Practical considerations for measuring effective density: Operational trade-offs in resolution, characteristic scan time, and calibration.”
Article disponible en accès libre.
