烟雾探测器的原理：使用核辐射和光

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1930 年代，瑞士物理学家沃尔特・耶格 (Walter Jaeger) 试图发明一种可以检测瓦斯毒气的东西，但却失败了。不过，他的设备却对他点燃的香烟中散发出的烟雾颗粒做出了反应。第一批商用烟雾报警器中使用的传感器的工作原理与耶格的实验设备相同。该烟雾探测器由一对跨越气隙的电极组成，位于其中一个电极孔下方的是一小块镅-241，它会通过衰变的方式发射 α 粒子。当镅衰变并抛出这些粒子时，它们会与构成空气的氮原子和氧原子碰撞，并敲掉它们的一些电子。这导致在两个电极板之间产生一些带电的气体分子。借助电源（通常是 9 伏电池）来维持极板之间的电势，那些带电的分子会被吸引到电极上。一旦它们移向电极，最终结果就是产生微小的电流，大约 100 皮安。然而，当某物燃烧并将烟雾颗粒释放到空气中时，一旦这些烟雾颗粒进入两个电极之间，它们就会开始吸收或阻挡来自镅的 α 粒子。这将阻止大部分氮和氧的电离，从而阻止板之间的电流流动。一个相对简单的电子电