空气微生物采样器的工作原理主要基于惯性撞击和空气动力学原理。
六级筛孔撞击式空气微生物采样器除了能够测定空气微生物的数量之外，它的特性还能测出这些粒子的大小，而后者是判定空气微生物危害的重要指标之一。它是由六个撞击器组合成一体，每一级实际是一个单级采样器，利用6次反复撞击原理，绝大部分粒子特别是在气管及肺沉降的粒子基本都撞击下来，因而它采集到的粒子大小范围自然比单级的广，这是一些单级撞击采样器所不能比拟的，而且采样器的圆形喷口比裂隙等喷口有更高的采样效率。采样时相对湿度逐级地增高（由第一级的39%增至第六级的88%），这十分有利于脆弱的病原微生物，特别是病毒粒子的存活。由于它这些与众不同的特点，使它广泛而有效地应用于空气微生物的监测，自问世以来常用不衰。被推荐为国际标准采样器。六级空气微生物采样器模拟人呼吸道的解剖结构和空气动力学生理特征，采样惯性撞击原理而将悬浮在空气中的微生物粒子分等级地收集到采样介质表面上，然后供培养及微生物学分析。
这种采样器利用气流和特定设计的撞击器来捕获空气中的微生物粒子。在采样过程中，空气通过采样器的撞击器部分，这里通常包含多层微小孔眼的圆盘，每个圆盘上都有成环形排列的小孔，孔径逐级减小。不同大小的微生物粒子根据它们的气流速度和空气动力学特征，分别撞击在相应级别的琼脂或其他培养介质上。这种设计可以高效地捕获不同大小的微生物粒子，包括那些在人体呼吸道中沉积的粒子。
此外，空气微生物采样器还包含流量计、定时器和三脚架等组件，以提高采样的准确性和效率。采样后的介质通常用于培养和微生物学分析，以研究空气中的微生物群落和可能的污染情况。
使用原理
撞击器是6层有微小孔眼的铝合金圆盘。圆盘下放琼脂平皿，每圆盘间有密封胶圈，在通过三个弹簧挂钩把圆盘牢固地联在一起。每个圆盘上有400个成环行排列、逐层减小，标准采样流量为1立方呎（28.3L/min）。当含有微生物粒子的气流进入最上层的采样口后，由于气流的逐层增高，不同大小的微生物离子按空气动力学特征分别撞击在相应的琼脂表面上。捕获在各级上的粒子大小范围是由该级孔眼的气流速度和上一级的粒子截阻率而决定的。第一、二级类似人的上呼吸道捕获的粒子，第3-6级类似人的下呼吸道捕获的粒子，这就相当程度上复制了这些粒子在呼吸道的穿透作用和沉着部位。六级空气微生物采样器可以提供加装好普通营养琼脂的平皿。
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