Устройство для определения дисперсного состава и счета концентрации капель туманов

 

Саоз Советеиих

Соцмалмстицаскнк расиублми

Гееудвратемьа ааетет ссср аа делам изебретеилй в етлрмтФ

Ь. М (72) Авторы изобретения. Гольдман, К. П, Куценогий и Г. Н. З гулжв

Яс,Pf ) "- :Р -(,". g нститут химической кинетики и горения., Сибирского отделения AH СССР

1. (7I) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИСПЕРСНОГО

СОСТАВА И СЧЕТНОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ КАПЕЛЬ ТУМАНОВ

Изобретение относится к устройствам для определения размеров и счетной концентрации дисперсной фазы туманов различных веществ, включая частицы суб-. микрометрового размера.

Известно устройство для осаждения капель туманов с последующим электронномикроскопическим анализом дисперсности и счетной концентрации.

Зто устройство представляет собой фильтродержатель-кассету, в которой закреплен волокнистый фильтрующий материал. После осаждения капель тумана фильтрующий материал с осажденными частицами извлекается из кассеты и рас щепляется на отдельные волокна, которые рассматриваются B электронном микроскопе, в колонне микроскопа поддерживается высокий вакуум (до 1 О "мм рт. ст. ), при этом возможен нагрев объекта под ЭЕ электронным пучком. По этим причинам жидкие частицы испаряются, что приводит к искажению истинного размера и концентрации. j1).

Известно устройство для определения дисперсного состава и, счетной концентра-. ции капель туманов, состоящее иэ вакуумной камеры, в которрй размещены подложка с предварительно осажденными на ней . каплями тумана, сосуд с жидким азотом, служащий для замораживания осажденных капель и приспособление для подтенения замороженных капель парами металлов ., f2), Устройство работает слепующим образом.

Подложка с осажденными каплями из осадителя помещается в вакуумную камеру, после чего производится подача хладагента (жидкого азота). Когда капли на подложке охладятся примерно до температуры агента, откачивается воздух иэ вакуумной камеры, затем заморбженные r капли подтеняются парами металла. В электронном микроскопе рассматриваются уже не сами капли, а их реплики, подтененные парами металла.

l мом для перемещения, выполненным в виде системы рычагов 9 и 10, связанных с наружным манипулятором 11.

Крышка 4 вакуумно плотно прижата к корпусу 3 с помощью рычагов 9, 10 и манипулятора 11 таким образом, что между нею и подложкой образован канал сечением 0,1 х 5 мм . В плоскости раэьема корпуса 3 и крышки 4 к каналу сечением 0,1 х 5 мм подведены трубопроводы 12 для протока исследуемого аэрозоля.

Приспособление для подтенения замороженных капель включает напылительный элемент, представляющий собой туго45

6917 .Однако это известное устройство характеризуется недостаточной точностью измерений, обусловленной следующими причинами: — испарением капель туманов при переносе подложки с ними из осадителя в вакуумную камеру; — испарением капель в процессе замораживания;

- конденсацией водяных паров, имеющихся в воздухе. Капли воды осаждаются на подложку, замораживаются на ней и подтеняются, искажая тем самым дисперсный состав и счетную концентрацию исследуемого тумана. I 5 ((елью изобретения является повышение точности анализа.

Зля этого устройство снабжено низкотемпературным термопреципитатором, установленным в вакуумной камере паралле 1ьно приспособлению для подтенения, причем крышка термопреципитатора имеет механизм для перемещения с наружным манипулятором.

Конструкция ниэкотемпературного тер25 мопреципитатора известна. Основными его элементами являются охлаждающий корпус, крышка с нагревательным элементом и осадительная подложка.

Устройство для определения дисперсноЗо го состава и счетной концентрации капель тумана содержит вакуумную камеру 1, внутри которой на металлической плите

2 смонтированы основные узлы. Низкотемпературный термопреципитатор содер-

35 жит корпус 3 (см. фиг. 2) и съемную крышку 4, В корпусе 3 термопреципитатора расположены держатель 5 с осадительной подложкой 6, узел, предназначен40 ный для охлаждения, выполненный в виде трубопровода 7 (см. фиг. 1). Крышка

4 термопреципитатора имеет нагревательный элемент 8 и она снабжена механиз35 4 плавкую проволоку 13 с нанесенным распыляемым металлом. Проволока расположена параллельно подложке и закрЕплена в держателях 14. Приспособление для подтенения содержит также систему рычагов 15 и 16, связанных с приводом

17, установленным снаружи вакуумной камеры 1. Упоры 18 предусмотрены для фиксирования положения крышки 4 термопреципитатора в открытом состоянии, в процессе подтенения, Устройство работает следующим образом.

Крышка 4 системой рычагов 9 и 10 и манипулятором 11 вакуумно плотно прижата к его корпусу. По трубопроводу 12 к осадительному каналу сечением

0,1 х 5 мм подается исследуемый аэ2 розоль, а по трубопроводу 7 — вода при о температуре 18 С, при этом нагревательный элемент 8 крышки 4 обеспечивает о нагрев до 50 С. Аэрозоль, проходя по осадительному каналу, за счет термо фореэа осаждается на подложке 6. После окончания операции осаждения трубопровод 12 перекрывается вакуумно-плотно, а по трубопроводу 7 подается хладоагент, например жидкий азот, в результате корпус 3 термопреципитатора охлаждается, осажденные на подложке капли замерзают. Теперь крышка 4 с держателем

5 и подложкой 6 с помощью наружного манипулятора 11 и механизма в виде рычагов 9 и 10 переводится в положение открыто на упоры 18 (см. фиг. 2 пунктирными линиями). Затем с помощью привода 17 и системы рычагов 15 и 16 проволока 13 подводится к подложке на требуемый угол Ch. Тугоплавкая проволока 13 нагревается, металл, нанесенный на нее, испаряется, подтеняя замерзшие капли. Затем с подложки 6 снимается пленка с репликами исследуемых капель и анализируется под электронным микроскопом. При этом, если капли крупные, анализ можно производить под оптическим микроскопом, не снимая пленки, Использование предложенного устройства с низкотемпературным термопреципитатором для определения дисперсного состава и счетной концентрации капель туманов, значительно повышает точность анализа, поскольку все необходимые операции (осаждение капель, их замораживание и подтенение) проводятся в вакуум» ной камере, в оптимальных условиях, исключающих испарение капель с подложки и конденсацию водяных паров на ее поверхн ос т ь.

Формула изобретения

Устройство для определения дисперсного состава и счетной концентрации капель туманов, содержащее вакуумную камеру, в которой размещены осадительная подложка, приспособление для подтенения осажденных капель и блок для их замораживания, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности анализа, оно снабжено низкотемпе« ратурным термопреципитатором, установленным в вакуумной камере параллельно приспособлению для подтенения, причем крышка термопреципитатора имеет механизм для перемещения с наружным манипулятором.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Спурный К. и др. Аэрозоли. - М.

Атомиздат, 1964, с. 210.

Р, Är, $Мопацв, Иас оп Опй ц®

- р4сЕ àat а п М1 пof tea btatt М пЯ Яос Оп and 937е of ОИ Д оРОЕ 9.

, 69.аоВ-Ъа ОЬОИ тмЯ, ЧОР,. $7, фЬУ,gOQ, 691735

Составитель О, Алексеева

Редактор".А. Зиньковский Техред Л. Алферова Корректор H. Янкеева

Закаэ 6205/ЗЗ Тираж 1090 Подпнсное

UHMHHH Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4