烟雾探测器使用了一种叫做镅-241的放射性元素来探测烟雾或有害气体。当正常空气中的氧和氮粒子穿过烟雾探测器时，镅-241会将它们电离，从而产生电流。而如果烟雾粒子进入探测器，就会破坏这种化学反应，从而触发警报。
光电烟雾探测器采用了不同的方法来利用光线。在烟雾探测器内部有一道光和传感器，二者成90度角放置，在正常情况下，左侧的光源发出的光会直接射出，不经过传感器。但是，当有烟雾进入腔体时，烟雾微粒会使光线散开，一部分光会射到传感器：然后传感器会启动烟雾探测器中的喇叭。光电探测器在感应有烟火灾（如垫子闷烧）时的效果比较好。
在探测器内部，有一小片放射性物质，这种物质能在感应室内流动的空气中产生一股微小的电流。在线路板上，有一个电脑芯片用来监测这股电流。电脑芯片上有个红色灯的，而且都会闪。通常工作的时候闪得比较慢(1分钟左右闪一次)，探测到火灾烟雾报警的时候红色灯闪动的频率会很快(几秒闪一次或更快)。
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