Yoğunlaşma partikül sayacı - Condensation particle counter

Difüzyonel termal soğutma ile çalıştırılan bir yoğunlaşma partikül sayacının şeması. Şuradaki açıklamaya göre çizilmiş http://www.cas.manchester.ac.uk/restools/instruments/aerosol/cpc/. İşaretleme: 1 - hava girişi; 2 - doyurucu sıcaklığa ısıtılan gözenekli malzeme bloğu, 3 - rezervuardaki çalışma sıvısı, 4 - kondansatör, 5 - odaklama nozulu, 6 - lazer bazlı sayaç, 7 - hava pompası, 8 - hava çıkışı.
Masada oturan şeffaf borularla birbirine bağlanan dört küçük makine parçası
Havadaki nanomalzemelerin alan örneklemesi için kullanılan ekipman.[1] Burada gösterilen cihazlar, bir yoğunlaştırma partikül sayacı, aerosol fotometre ve filtre tabanlı analiz için iki hava örnekleme pompası içerir.

Bir yoğunlaşma partikül sayacı veya TBM bir Partikül sayacı algılayan ve sayan aerosol parçacıkları önce çekirdeklenme merkezleri olarak kullanarak onları genişleterek aşırı doymuş gaz. [2]

Üretmek için üç teknik kullanılmıştır çekirdeklenme:

En sık kullanılan (aynı zamanda en verimli) yöntem, termal difüzyon. En çok kullanılan çalışma sıvısı n-butanol; son yıllarda Su bu kullanımda da karşımıza çıkmaktadır.[4]

Yoğuşma partikül sayaçları, 2'den itibaren boyutlara sahip partikülleri tespit edebilir. nm ve daha büyük. Bu özel bir öneme sahiptir çünkü 50 nm'den küçük parçacıklar genellikle geleneksel yöntemlerle tespit edilemez. optik teknikleri. Genellikle aşırı doygunluk ca. Olmasına rağmen yoğuşma odasında% 100… 200 heterojen % 1 kadar küçük süper doygunlukta çekirdeklenme (askıda katı bir partikül yüzeyinde damlacık büyümesi) meydana gelebilir. Daha büyük buhar içeriğine ihtiyaç vardır çünkü yüzey bilimi kanunlar, buhar basıncı üzerinde dışbükey yüzey bir düzlemin üzerindekinden daha azdır, bu nedenle karşılamak için havadaki daha fazla buhar içeriği gerekir gerçek süperdoyma kriterleri. Bu miktar büyür (buhar basıncı azalır), partikül boyutundaki azalma ile birlikte, mevcut doygunluk seviyesinde yoğunlaşmanın meydana gelebileceği kritik çap olarak adlandırılır. Kelvin çapı. Bununla birlikte, süperdoyma seviyesi, önleyecek kadar küçük olmalıdır. homojen çekirdeklenme (sıvı moleküller oluşturacak kadar sık ​​çarpıştığında kümeler - daha fazla büyümenin mümkün olmasını sağlayacak kadar istikrarlı), bu da yanlış sayımlara neden olur. Bu genellikle ca. % 300 aşırı doygunluk. [4]

Bir difüzyonlu termal soğutma CPC'nin çalışması sağda gösterilmektedir. Hava, çalışma sıvısı ile temas halinde olan içi boş bir gözenekli malzeme bloğundan geçer, blok yüksek buhar içeriği sağlamak için ısıtılır. Sonra nemlendirilmiş hava içeri girer soğutucu çekirdeklenmenin meydana geldiği yer. Isıtıcı ve soğutucu arasındaki sıcaklık farkı, süperdoymayı belirler ve bu da, saptanacak minimum parçacık boyutunu belirler (fark ne kadar büyükse, daha küçük parçacıklar sayılır). Akışın merkezinde uygun çekirdeklenme koşulları oluştuğunda, bazen gelen akış bölünür: çoğu, filtrelemeye uğrar ve hala partikülleri içeren akışın geri kalan kısmının bir aracılığıyla sokulduğu kılıf akışını oluşturur. kılcal damar. Süperdoyma ne kadar muntazam elde edilirse, partikül minimum boyut kesimi o kadar keskin olur. Çekirdekleme odasındaki heterojen çekirdeklenme işlemi sırasında, parçacıklar 10… 12 μm'ye kadar büyür ve bu nedenle, lazer nefelometri (büyümüş parçacıklar tarafından saçılan ışık darbelerinin ölçümü) gibi olağan tekniklerle uygun şekilde tespit edilir.[4]

Referanslar

  1. ^ "Araştırma Laboratuvarlarında Tasarlanmış Nanomalzemeler ile Çalışmaya Yönelik Genel Güvenli Uygulamalar". BİZE. Ulusal Mesleki Güvenlik ve Sağlık Enstitüsü: 29–30. Mayıs 2012. doi:10.26616 / NIOSHPUB2012147. Alındı 2017-03-05.
  2. ^ a b Aerosol Ölçümü: İlkeler, Teknikler ve Uygulamalar, Pramod Kulkarni, Paul A. Baron, Klaus Willeke, s384, [1] 15 Mayıs 2012 alındı
  3. ^ Kulkarni, Baronand ve Willeke, s381
  4. ^ a b c Yoğunlaşma Parçacık Sayaçları (CPC) [2]