Hiukkasten varaaminen
Ilmakehässä satunnainen osa hiukkasista on luonnostaan sähköisesti varautuneita, mutta sähköisiin ominaisuuksiin perustuvat mittausmenetelmät vaativat hiukkasten varausjakauman tuntemisen. Hiukkasten varaaminen (tai neutraloiminen) tapahtuu yleensä tuottamalla kaasuun ioneja, jotka tarttuvat diffuusion vaikutuksesta hiukkasiin varaten ne. Varaaminen voi olla bipolaarista (sekä postitiivisia että negatiivisia ioneja) tai unipolaarista (vain toisenmerkkisiä ioneja). Varaajien tuottamien ionien koko ja koostumus riippuu kantajakaasun ominaisuuksista, kuten koostumuksesta, lämpötilasta ja suhteellisesta kosteudesta. Ionien elinaika on lyhyt, joten niitä täytyy tuottaa jatkuvasti.
Ionien voidaan tuottaa radioaktiivisella (alfa- tai beta-aktiivisella) lähteellä (esim. Am-241, Kr-85 tai Po-210). Lähde sijoitetaan yleensä metallikoteloon, jonka läpi mitattava aerosoli ohjataan. Toinen käytetty menetelmä ionien tuottamiseen ovat koronapurkaukset, joita saadaan aikaan asettamalla kapean neulan tai vaijerin päähän korkea jännite. Tämä saa vapaat elektronit kiihtymään nopeuksiin, jossa niiden törmäykset kaasumolekyylien kanssa aiheuttavat ionisaatiota ja lisää vapaita elektroneja. Näin syntyy elektronivyöry, joka tuottaa runsaasti ioneja. Koronaneulan ollessa postiviisesti varattu se vetää puoleensa vapaat elektronit, jolloin hiukkaset varautuvat postiivisten ionien avulla. Negatiivisesti varatulla neulalla saadaan puolestaan negatiivisesti varautuneita hiukkasia.
Diffuusiovarautuminen tuottaa aerosolille ennustettavan ja stabiilin varausjakauman, jos hiukkaset altistuvat suurelle ionipitoisuudelle riittävän pitkän ajan. Hiukkasten varautumistodennäköisyys pienenee koon pienentyessä, mutta toisaalta häiritsevää monivarautumista esiintyy pienillä hiukkasilla harvemmin. Varaamisen apuna voidaan käyttää sähkökenttää, joskin se aiheuttaa hiukkasten liikettä, minkä takia kenttävaraaminen soveltuu lähinnä hiukkasten keruun yhteyteen.
