Системный анализ характеристик тонкодисперсных частиц в природных и техногенных средах

• Автор: Емец, Евгений Павлович
• Шифр специальности: 03.00.16, 05.11.13
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 272 с. : ил

1. существующие методы определения зарядов частиц.

2. Одновременное фракционное определение зарядового и

дисперсного состава аэрозольных частиц .

Глава 3.АЭРОЗОЛИ с ФРАКТАЛЬНОЙ СТРУКТУРОЙ. ФРАКЦИОННОЕ

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОТНОСТИ ВЕЩЕСТВА ЧАСТИЦ

1. общие сведения о фрактальных структурах

2. Ii методы определения фрактальной размерности .

3. существующие методы определения плотности вещества

4. Фракционное определение плотности вещества аэрозольных

частиц и их фрактальной структуры.

ВЫВОДЫ
Глава 4. МОДЕРНИЗИРОВАННЫЙ УНИВЕРСАЛЬНЫЙ АНАЛИЗАТОР АЭРОЗОЛЕЙ.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ПО КОМПЛЕКСНОМУ ФРАКЦИОННОМУ ОПРЕДЕЛЕНИЮ ДИСПЕРСНОГО, ЗАРЯДОВОГО, ПЛОТНОСТНОГО
СОСТАВА ЧАСТИЦ И ИХ ФРАКТАЛЬНОЙ РАЗМЕРНОСТИ
1. модернизированный универсальный анализатор аэрозолей.
2. двумерное определение дисперсного и зарядового
составов частиц.
3. определение фрактальной структуры и плотности
веществачастиц
ВЫВОДЫ.
глава 5.АНАЛИЗ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ ПО ЗАРЯДКЕ АЭРОЗОЛЬНЫХ ЧАСТИЦ.
1. метод расчета распределения зарядов по частицам
1.1. Основная система уравнений.
1.2. Распределение зарядов по аэрозольным частицам при отсутствии многозарядных процессов
2. Анализ статистики электризации аэрозолей при
наиболее характерных механизмах зарядки.
2. 1. Взаимодействие аэрозольных частиц с ионами
атмосферы.
2. 2. Зарядка аэрозольных частиц во внешнем поле
2.3. Стационарное распределение зарядов по аэрозольным
частицам в электронейтральной атмосфере.
2. 4.стационарное распределение зарядов по
аэрозольным частицам при униполярной зарядке
2.5. Распределение зарядов по частицам, пропускаемых
через коронный разряд.
ВЫВОДЫ.
ГЛАВА 6. МЕТОДИКА И АНАЛИТИЧЕСКАЯ АППАРАТУРА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ
ПРОЦЕССОВ ЭЛЕКТРИЗАЦИИ РАДИОАКТИВНЫХ АЭРОЗОЛЕЙ.
1. Электрическая зарядка радиоактивных аэрозолей
2.теоретический анализ распределения зарядов по
радиоактивным аэрозольным частицам
3.Экспериментальное изучение электризации радиоактивных
частиц в реальном масштабе времени
3.1. генератор стандартных радиоактивных аэрозолей.
з. 2. Экспериментальная установка и результаты.
выводы.
глава 7.ЛАЗЕРНЫЙ АНАЛИЗАТОР дисперсного и зарядового состава
АЭРОЗОЛЕЙ С ФУНКЦИЕЙ ИДЕНТИФИКАЦИИ РАДИОАКТИВНЫХ ЧАСТИЦ. 7 1.Теория пролетного идентификатора зарядов аэрозолей. 8 2. Пролетный идентификатор зарядов аэрозолей
конструкция, реализация, чувствительность.
ВЫВОДЫ.
Глава 8.НЕКОТОРЫЕ ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРИМЕНЕНИЯ .
1. Качественный контроль химического и радиоактивного
состава аэрозолей и предотвращения аварийных выбросов 0 2. Исследование процессов горения металлов
2.1. Анализ литературных данных
2.2. Результаты экспериментов по сжиганию
имитаторов плутония.
3.контроль процесса дезактивации грунта в
перемешивающейся жидкости.
4. диагностика промывочных растворов при дезактивации
нержавеющей стали.
4.1. газообразование в промывочных растворах.
4.2. Моделирование процесса лузырькообразования
в промывочных растворах.
заключение.
Благодарности
Вклад соавторов
Приложение 1. ДВУЩЕЛЕВОЙ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИЙ КЛАССИФИКАТОР
АЭРОЗОЛЬНЫХ ЧАСТИЦ
Приложение 2.ДЕФОРМАЦИЯ ПЕРЕДАТОЧНОЙ ФУНКЦИИ ДМА
В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ЕГО ОРИНТАЦИИ.
Приложение 3. МЕТОДИКА ОПТИМИЗАЦИИ ПАРАМЕТРОВ ОПТИЧЕСКОГО БЛОКА ЛАЗЕРНОГО АНАЛИЗАТОРА РАЗМЕРОВ ЧАСТИЦ
ТИПА
Приложение 4 . АКТЫ ВНЕДРЕНИЯ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Прежде чем перейти к обзору существующих методов определения размеров частиц, необходимо напомнить, что подразумевается под термином размер частицы, только для жидких частиц и частиц, имеющих правильную шарообразную форму, введение понятия размера не представляет сложности и используется в обычном смысле слова. Твердые же частицы часто имеют неправильную форму или образуют более или менее рыхлые агрегаты, для которых применение понятия размера в обычном смысле весьма затруднительно 1. В этом случае используют термин эквивалентный размер, под которым подразумевают размер сферической частицы, ведущей себя в условиях измерения аналогично исследуемому объекту. Более подробные сведения об эквивалентных размерах приведены в работах 1,2. Юмкм. Для определения размеров частиц используют следующие методы
1. Эти методы основаны на разделении частиц на фракции либо в гравитационном поле, либо под действием центробежных сил с последующим определением количества частиц каждой фракции. Рассматриваемые методы позволяют определять размеры частиц в интервале от 0, до 0 мкм. Хроматографические методы исследования аэрозольных частиц , 3. А до 1 мкм при использовании колонн и от 0,7 до мкм при использовании капилляров. Обычно в качестве такого воздействия выбирают гравитационное поле или поток воздуха. Эти методы реализуются устройствами, которые входят в состав разнообразных систем и позволяют получать фракционные распределения частиц в диапазоне от 0,5 до 1о и более микрометров. Использование микроскопов , 1. ДО 0,1 мкм. Методы рассеяния излучения на частицах 1. В этой совокупности различают методы, основанные на использовании классического светового рассеяния, эффекта Допплера, двулучепреломления, дифракции Фраунгофера, нейтронного и рентгеновского рассеяния, методы индивидуального счета частиц, фотонной корреляционной спектроскопии, прозрачности сред и т. В целом рассматриваемые методы позволяют определять размеры частиц от нанометров до сотен микрометров. Таким образом, можно констатировать наличие большого количества экспериментальных методов определения размеров частиц в широком интервале их изменений. За рубежом они выпускаются такими фирмами, как шас1оусо, Т, АР1 и др. НПО ОЗОН и др. Анализаторы фирмы ТБ1 Фирма ТБ1 специализируется на выпуске оборудования для определения размеров частиц, которое можно разделить на две группы приборы для контроля субмикрометровых и наномикрометровых частиц, идеологически приборы первой группы мало чем отличаются от аналогичных, выпускаемых фирмой Н1АСКОУСО, и предназначены для решения подобных практических задач, их характеристики приведены в табл. АР5ззв рассматриваются в следующем разделе. Размерный диапазон,мкм 0,5 0,5 0, 0,2 0,3 0,5 0. МКМ, лазер, 0. МКМ малоуг ловое 0. Оптика Нее лазер, 0,мкм. Размерные каналы 0. РР5, табл. С3, разделяющего частицы на Фракции по величине подвижности модели рмрб и еаа . ЮМКМ1б 0. Следует отметить, что аэродинамический размер частиц начинает существенно сказываться в размерном диапазоне более 0,5мкм. Табл. Г3. АР1. Фотоэлектронных умножителей. Однако основная трудность, возникающая при пользовании этими приборами, заключается в огромных сложностях по обеспечению пробоотбора крупных частиц, так как поддержание во взвешенном состоянии частиц с плотностью в несколько грамм в кубическом сантиметре и размерами более мкм весьма затруднительно. Это является существенным ограничением при использовании приборов для измерения размеров частиц порошков. Анализ приведенных характеристик приборов показывает, что выпускаемые фирмами насяосо и Т5 лазерные анализаторы размеров частиц позволяют определять распределение частиц по размерам начиная с нанометрового диапазона и заканчивая десятками микрометров. МКМ 8 . Лазерные анализаторы других зарубежных фирм Для полноты картины изложения в табл. Фирмами по данным проспектов фирм. Таблица 7. Рейнольдса для частиц 0,5зомкм О. Серия 1. Измеритель объемной запыленности I, США 0. МГ лазерный ДИОД, 0. ФРГ 0,5 ю5 встроенная ЭВМ 2МВТ НеИе лазер о. Физикотехнические принципы построения лазерных анализаторов размеров частиц. Вкратце они сводятся к следующему. Е, фазу Ф , степень поляризации Р см. Рис. Последняя, возможно, является главной, как это ни парадоксально может показаться на перзый взгляд. Рис.