Детектор субмикронных аэрозолей

 

союз советских социАлистичесних

РЕаЪБЛИН (5D 4 G 01 N 15 О?

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ пРи гннт сссР (21) 4208663/24-25 (22} 13,03.87 (46) 30,03.89. Бюл. - 12 (72) А.В.Загнитько, А.А.Кирш, С.А,Кокарев, В.А.Бабаянц и А.П.Ивацевич (53) 534.275.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 879405, кл. 0 01 N 15/00, 1981.

Авторское свидетельство СССР

N - 1296906, кл. G 01 N 15/00, 1985. (54) ДЕТЕКТОР СУБМИКРОННЫХ АЭРОЗОЛЕЙ (57) Изобретение относится к анализу аэрозольных частиц, а именно к устройствам для измерения малых запыленностей газа, и может быть использовано при решении задач охраны окружающей среды и контроля технологической гигиены, при исследовании атмосферных аэрозолей и для испытания фильтров. Цель изобретения — поИзобретение относится к анализу аэрозольиых частиц, а именно к устройствам для измерения малых запыпенностей газа, и может быть использовано при решении задач охраны окружающей среды и контроля технологической гигиены, при исследовании атмосферных аэрозолей и при испытании филь тров °

Целью изобретения является повышение чувствительности и уменьшение потребления . электроэнергии, sa счет полной нейтрализации естественных зарядов частиц.

На чертеже схематично изображен предлагаемый. детектор. нышение чувствительности детектора и уменьшение потребления электроэнергии за счет полной нейтрализации естественных зарядов частиц. Цель достигается благодаря созданию двух отдельных, последовательно расположенных в газоходе генераторов ионон и электронов для полной нейтрализации естественных зарядов аэрозольных частиц и их последующей униполярной зарядки; Детектор содержит газоход, в котором установлены последонательно генераторы ионов и электронов для нейтрализации и последующей униполяр— ной зарядки исследуемых аэрозольных частиц и фильтр, соединенный с электрометром для измерения тока переноса заряженных частиц, осевших на волокна фильтра, Ионизация газа в генераторах осуществляется с помощью плоского радиоактинного альфа-источника ° 1 ил.

Детектор содержит газоход 1 выполненный из изоляционного материала.

В одной части газохода, ближе к его торцу, расположен решетчатый электрод

2, заземленный через микроамперметр

3 для измерения пронодимости газа.

В другой части газохода, ближе к выходному патрубку 4, установлен решетчатый электрод 5, соединенный с, источником 6 напряжения. Напряжение питания от источника 6 напряжения не превышает 600 В и предназ нач ено для создания электрического поля F. между решетчатыми электродами 2 и 5. Решетчатые электроды 2 и 5 параллельны и расположены поперек газохода, перпенз 1 469320 дикулярно потоку исследуемого .газа.

Фильтр с проводящими волокнами 7 расположен между решетчатыми электродом

5 и выходным патрубком 4 и подключен к электрометру 8 для измерения тока переноса униполярно заряженных частиц, осевших на волокна фильтра. В

1 торце газохода установлены параллельно решетчатым электродам 2 и 5 плоский радиоактив нкй альфа-источник 9 и дополнительный решетчатый заземленный электрод 10. Между решетчатыми заземленными электродом 2 и дополнительным электродом 10 расположен 15 входной кольцеобразный патрубок 11, через который запыленный газ поступает в детектор. Расстояние 1 между плоским радиоактивным альфа-источником 9 и решетчатым электродом 2 меньше длины пробега ионизирующих частиц Л в исследуемом газе, а расстояние 1 между плоским радиоактив1 ным альфа-источником 9 и решетчатым электродом 5 больше Я . В результате 25 между заземленными решетчатыми электродом 2 и дополнительным электродом

10 образуются биполярные ионы (электроны в случае электроположительного

rasa), ионизирующее излучение не пос- 30 тупает к решетчатому электроду 5 и локализовано в пространстве около заземленного решетчатого электрода 2, При этом в случае использования альфа-излучения около заземленного решетчатого электрода 2 (между решет35 чатыми электродами 2 и 5) образует.ся локализованная зона положительных и отрицательных ионов (электронов при анализе электроположительного 40 газа), концентрация которых больше концентрации ионов между заземленными решетчатыми электродом 2 и дополнительным электродом 10, так как плотность ионизации газа альфа-час45 тицами в конце длины их пробега больше плотности ионизации газа на остальном участке длины их пробега в исследуемом газе. При создании между решетчатыми электродами 2 и 5 разности потенциалов около решетчатого электрода 5 образуется униполярная ионная (электронная в атмосфере электроположительного газа) атмосфера.

При работе детектора поток запыленного газа с объемной скоростью

0,1-0,4 л/с через входной кольцеобразный патрубок 11 подается в генера« тор А ионов и электронов для полной нейтрализации естественных зарядов аэрозольных частиц. Генератор А ионов и электронов включает заземленные решетчатые электрод 2 и дополнительный электрод 10, а также плоский радиоактивный альфа-источник 9. Под действием ионизирующего излучения между электродами образуются положительные и отрицательные ионы (электроны), которые, осаждаясь на поверхI ность аэрозольных частиц, обусловливают их разрядку, Поток незаряженного аэрозоля из генератора А ионов и электронов через заземленный решетчатый электрод 2 поступает в генератор Б униполярных ионов, включающий плоский радиоактивный альфа-источник

9, решетчатые электроды 2 и 5, соединенные соответственно с микроамперметром 3 и источником 6 напряжения.

Около решетчатого электрода 5 происходит униполярная зарядка взвешенных в газе частиц отрицательными ионами (электронами в случае электропопожительного газа), которые образованы под действием ионизирующего излучения от плоского радиоактивного альфа-источника 9 и сконцентрированы

/ около решетчатого электрода 5 электрическим полем Е. Положительные ионы, образованные ионизирующим излучением, концентрируются под действием электрического поля около заземленного решетчатого электрода 2 и практически не содержатся около решетчатого электрода 5, так как кратчайшее расстояние между плоским радиоактивным альфа-источником 9 и решетчатым электродом 5 больше длины пробега ионизирующих частиц в исследуемом rase. Поток униполярно заряженных частиц из генератора Б униполярных ионов поступает на фильтр с проводящими волокнами, соединенный с электрометром 8 для измерения тока переноса частиц I, осевших на волокна фильтра. По величине I u величине проводимости газа между решетчатыми электродами Z и 5, измеренной с помощью микроамперметра 3, судят о его запыленности.

Формула изобретения

Детектор субмикронных аэрозолей, содержащий газоход, выполненный из изолирующего материала и снабженный входным и выходным патрубками, два установленных s газоходе перпендику9320

С ос тави тель А. Петров

Техред И. Ходанич Корректор В.Гирняк

Редактор Т.Парфенова

Заказ 1347/45

Тираж 788

Подписное

BHHHIIH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

5 146 лярно потоку газа параллельных решетчатых электрода, один из которых за землен, а другой подключен к источнику напряжения, генератор униполяр" ных ионов с плоским радиоактивным альфа-источником, установленным на внутренней поверхности газохода, и фильтр с проводящими волокнами,расположенный перед выходж м патрубком и подключенный к злектрометру, о т— личающий ся тем, что, с целью увеличения чувствительности детектора и уменьшения потребления электроэнергии за счет полной нейтI рализации естественных зарядов частиц между радиоактивным источником и генератором униполярных ионов и б электронов в торце газохода парал9 лельно решетчатым электродам установлен плоский радиоактивный альфаисточник и дополнительный заземленный решетчатый электрод на расстоянии от решетчатого электрода, соединенного с источником напряжения, большем, и на расстоянии до заземленного решетчатого электрода, меньшем, чем длина свободного пробега альфачастиц в исследуемом газе.