Індекс рубрикатора НБУВ: Г562.18

Рубрики:

Розчини електролітів

Шифр НБУВ: Ж26988 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Приведено описание оригинальной конструкции оптического счетчика аэрозольных частиц, в которой применены современные электронные компоненты - диодный лазер и высокочувствительный фотоприемник. В качестве анализатора сигналов использована компьютерная программа Simulink (подпрограмма Mathlab), что позволяет не разрабатывать специальную конструкцию анализатора импульсов.

Представлено описание прибора для измерения дисперсного (гранулометрического) состава порошков и в некоторых случаях - аэрозолей в диапазоне размеров частиц 5 - 300 мкм. Его работа основана на регистрации тени отдельных частиц в лазерном луче при их движении в потоке воздуха. Для анализа порошков небольшая навеска распыляется так, чтобы в образующейся аэровзвеси отсутствовали агрегаты частиц. С помощью встроенного микроконтроллера производится цифровая обработка возникающих импульсов, и затем в течении 1 - 2 мин на жидкокристаллическом дисплее строится функция распределения частиц по размерам. Даны примеры определения дисперсного состава порошков некоторых веществ.

Описан принцип работы разработанного лазерного счетчика частиц аэрозоля, позволяющий определить массовое распределение частиц аэрозоля. Проведено сравнение с результатами на стандартной установки для осаждения частиц на фильтр.

Парогазовые пузырьки микронных и нанометровых размеров образуются в результате локального нагрева водной суспензии, содержащей поглощающие частицы пигмента диаметром 100 нм. Нагрев осуществляется с помощью непрерывного лазерного излучения регулируемой мощности ближнего ИК диапазона (980 нм), сфокусированного в фокальное пятно диаметром примерно 100 мкм в слое суспензии толщиной 2 мм. В зависимости от мощности лазера, можно осуществить 4 режима: первичное образование пузырьков, устойчивый рост существующих пузырьков, стационарное существование пузырьков и сокращение и коллапс пузырьков. Такое поведение интерпретируется на основании температурных условий в кювете. Показана возможность образования единичных пузырьков и групп пузырьков с управляемыми размерами. Пузырьки сосредоточены в освещенной лазером области и формируют квазиупорядоченные структуры; они могут быть легко перемещены в объеме жидкости вместе с фокальным пятном. Полученные результаты могут быть полезны для приложений, связанных с прецизионной манипуляцией и наноинженерией.

Анализ процессов тепломассопереноса в поточной термодиффузионной камере (ТДК) показал, что изменение температуры дополнительного нагревательного элемента, помещенного внутрь камеры, позволяет за короткое время перестраивать тепловой режим камеры и устанавливать необходимое пересыщение. Предложенный способ управления тепловыми процессами в ТДК положен в основу опытного образца устройства, в ходе экспериментальной проверки которого установлено, что температура нагревательного элемента влияет на распределение температуры в канале камеры и на профиль пересыщения. Экспериментально доказано, что подобное устройство можно использовать как для создания градиентов концентрации пара в условиях однородного температурного поля, так и пересыщения в широком диапазоне значений. ТДК с нагревательным элементом прошла опытную проверку в качестве аэрозольного фильтра и доказала свою высокую эффективность.

Проанализировано взаимное согласование времени роста и разрушения пузырька воздуха и периода колебаний круговых капиллярных волн на поверхности тонкого слоя жидкости. Найдены две оптимальные конструкции генератора струи монодисперсных капель с разрушением пузырьков в тонком слое жидкости и показаны варианты его функционирования.

Благодаря тому, что эффективность рассеяния света микрочастицей зависит от ее размера, оптический анализатор аэрозолей позволяет определять их дисперсный состав. Однозначная зависимость сигнала рассеяния от размеров нарушается, если измерительный объем освещается неоднородно, что типично для лазерных источников света. Описана математическая модель формирования совокупности импульсов рассеяния в неоднородном световом поле при анализе дисперсной системы с известным распределением частиц по размерам. Обратная задача восстановления дисперсного состава по набору амплитуд измеренных импульсов формулируется в виде интегрального уравнения, которое в случае гауссовой неоднородности светового поля сводится к уравнению Абеля и может быть решено аналитически. Подробно рассмотрен упрощенный численный алгоритм, позволяющий найти числа частиц, размеры которых лежат в заданных интервалах.

Описан оригинальный способ регистрации частиц в аэрозольном счетчике и переносной прибор, реализующий данный способ. Этот счетчик, являющийся первым отечественным анализатором дисперсного состава воздуха, позволяет передавать on-line через беспроводные сети полученную информацию в цифровом виде для мониторирования экологической обстановки в различных регионах.

Подано теоретичні відомості з фізики та технології медичних аерозолів. Наведено загальну класифікацію аерозолів, розглянуто основні характеристики фармацевтичних та біоаерозолів. Описано механізми утворення медичних і біологічних аерозолів. Увагу приділено аналізу дисперсності аерозолів по концентраціях і розмірах частинок, зокрема розглянуто особливості вимірювання гранулометричного складу та форми частинок порошків методом цифрової оптичної мікроскопії, вимірювання розмірів і концентрації частинок порошків за допомогою лазерного тіньового лічильника. Подано інформацію щодо динаміки та кінетики руху аерозольних частинок, явищ переносу аерозольних частинок і їх коагуляції, випаровування та конденсацію аерозолів, а також наслідків вдихання медичних аерозолів людиною. Охарактеризовано механізми та прилади пиловловлювання. Висвітлено електричні й оптичні властивості аерозолів.