DE2411968A1 - Verfahren und vorrichtung zur geochemischen erkundung eines bodenbereichs - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zur geochemischen erkundung eines bodenbereichsInfo
- Publication number
- DE2411968A1 DE2411968A1 DE2411968A DE2411968A DE2411968A1 DE 2411968 A1 DE2411968 A1 DE 2411968A1 DE 2411968 A DE2411968 A DE 2411968A DE 2411968 A DE2411968 A DE 2411968A DE 2411968 A1 DE2411968 A1 DE 2411968A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- particles
- air
- concentrator
- analysis
- concentrated
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 11
- 239000002689 soil Substances 0.000 title 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 77
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 11
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 6
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 claims description 4
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 3
- 239000000470 constituent Substances 0.000 claims 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 claims 1
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 5
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 5
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 4
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 4
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 238000010606 normalization Methods 0.000 description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 3
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 2
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010035148 Plague Diseases 0.000 description 1
- 239000004820 Pressure-sensitive adhesive Substances 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000607479 Yersinia pestis Species 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 1
- 230000033558 biomineral tissue development Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011133 lead Substances 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 238000005211 surface analysis Methods 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/06—Investigating concentration of particle suspensions
- G01N15/0606—Investigating concentration of particle suspensions by collecting particles on a support
- G01N15/0618—Investigating concentration of particle suspensions by collecting particles on a support of the filter type
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V9/00—Prospecting or detecting by methods not provided for in groups G01V1/00 - G01V8/00
- G01V9/007—Prospecting or detecting by methods not provided for in groups G01V1/00 - G01V8/00 by detecting gases or particles representative of underground layers at or near the surface
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T436/00—Chemistry: analytical and immunological testing
- Y10T436/11—Automated chemical analysis
- Y10T436/110833—Utilizing a moving indicator strip or tape
Landscapes
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Pathology (AREA)
- Immunology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Description
Verfahren und Vorrichtung zur geochemischen Erkundung
eines Bodenbereichs
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur schnellen geochemischen Erkundung eines Bodenbereichs von einem sich bewegenden Fahrzeug, beispielsweise
einem Plugzeug.
Es ist bekannt, durch Sammeln und Analysieren von atmosphärischen Teilchen nach Mineralablagerungen zu prospektieren,
wie dies in USPS 3 309 518 und 3 462 995 beschrieben ist.
Die bisherigen Verfahren und Vorrichtungen entsprechend diesen Patentschriften arbeiteten jedoch aus verschiedenen Gründen
nicht zufriedenstellend.
So ist in der US-PS 3 309 518 die Verwendung eines verhältnismäßig
undurchlässigen Membranfilters beschrieben, durch den mittels einer Vakuumpumpe Luft gesaugt wird,
409839/0739
um die Teilchen zu sammeln, die dann mittels eines Röntgenstrahlspektrometers
analysiert werden. Da der Filter einen verhältnismäßig großen Bereich hat (z. B. etwa 10 cm) und da
der Strahl des Röntgenstrahlspektrometers nur etwa einen Durchmesser von 1 Mikron aufweist, ist das Auffinden der Teilchen
von Mikrongröße in dem verhältnismäßig großen Bereich des Filters mit der Suche nach der sprichwörtlichen Nadel im
Heuhaufen zu vergleichen. Somit ist es nach dem Sammeln der Teilchen auf dem Filter erforderlich, diese durch Auflösen
des Filters in einem Lösungsmittel und Ablagerung der Teilchen auf einem kleinen Bereich einer Scheibe zu konzentrieren.
Infolge der geringen Permeabilität des Filters war zudem das geprüfte Luftvolumen unerwünscht gering. Darüber hinaus ist
es unpraktisch, die Filter häufiger als in Abständen von wenigen Minuten zu wechseln. Innerhalb dieser Zeitspanne hat
jedoch ein Flugzeug bereits einige Kilometer zurückgelegt, so daß sich die vorstehende Anordnung nicht zur Untersuchung
von speziellen geochemischen atmosphärischen Anomalien von einem Flugzeug aus eignet.
Gemäß der jüngeren US-Patentschrift 3 462 995 wird versucht,
diese Nachteile dadurch zu vermeiden, daß man Rahmen verwendet, um die lange, dünne Nylonfäden, etwa Angelsaiten, gewickelt
sind. Diese Rahmen schleppt ein Flugzeug hinter sich
409839/0739
her, und es wurde eine Einrichtung benutzt, um gleichzeitig einen Rahmen abzusenken, während ein anderer Rahmen angehoben
wurde, so daß die Probennahrne von Teilchen mehr oder
weniger kontinuierlich erfolgte. !lach dem Sammeln und vor
dem Analysieren der Teilchen wurden diese konzentriert, entweder indem man die Nylonfäden zu Asche umwandelte oder sie
über ein Kissen zog, an dem die Teilchen hafteten. Obwohl diese Anordnung als Verbesserung gegenüber der bereits bekannten
Anordnung.angesehen wurde, ergab sich in der Praxis, daß die Teilchen doch noch während einer erheblichen Zeitspanne
gesammelt wurden (z. B. 5 Minuten), bevor eine neue Probe genommen wurde. Die Auflösung bei dieser Anordnung
war daher zwangsweise sehr gering.
Mittels der Erfindung wird ein großes, atmosphärische Teilchen enthaltendes Luftvolumen je Zeiteinheit zugeführt, und
die Teilchen werden dann in einem hohen Grad konzentriert, während sie sich in einem Luftstrom bewegen. Sie werden auf
einem sich bewegenden Band gesammelt, und nicht zunächst gesammelt
und später konzentriert, wie dies entsprechend der vorstehend erwähnten US-Patentschriften der Fall ist. Die
Analyse kann beispielsweise kontinuierlich während des Fluges durchgeführt werden.
409839/0739
Die erfindungsgemäße Anordnung ist extrem empfindlich, und ihre Verwendung führt zu einer Anzahl von unerwarteten
und wichtigen Peststellungen. So ließen sich starke Anomalien über bekannten Minen beobachten, die in Bereichen
mit dichter Vegetation lagen. Ferner wurden Kohlenwasserstoff anomalien über dem Meer entdeckt, und die
festgestellten atmosphärischen geochemischen Anomalien über bekannten Minen sind üblicherweise sehr scharf ausgeprägt
und örtlich begrenzt, wobei sich in vielen Fällen ein stärkerer Kontrast ergibt als er mit üblichen geochemikalischen
Oberflächenanalysen erhalten wird.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel zeigenden Figuren näher erläutert.
Figur 1 zeigt in schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Figur 2 zeigt schematisch die in Figur 1 dargestellte Strahlpumpe.
Die Anordnung gemäß Figur 1 enthält einen Teilchenkonzentrator 10 mit einem Einlaß 11 zur Aufnahme eines sich bewegenden,
Teilchen enthaltenden Luftstroms, dessen Strömungsrichtung durch den Pfeil 12 bezeichnet ist. Der Konzentrator
10 kann an irgendeiner geeigneten Stelle am Flugzeug
409839/0739
oder an einem anderen Fahrzeug befestigt sein, beispielsweise unter einem Flügel oder im Bug, wobei der Einlaß 11
in Richtung der Bewegungsrichtung weist, so daß das größtmögliche Luftvolumen pro Zeiteinheit vom Konzentrator 10
aufgenommen wird. Der Konzentrator sollte vorzugsweise so dimensioniert sein, daß etwa 10 nr Luft pro Minute durch
den Einlaß 11 hindurchtreten. Ganz allgemein kann gesagt werden, daß es um so günstiger ist, je größer die Strömungsrate der eintretenden Luft ist. Selbstverständlich ergibt
sich durch die Größe des Flugzeugs bzw. eines anderen verwendeten Fahrzeugs eine praktische obere Grenze. Falls die
Kapazität des Flugzeugs dies zuläßt, können auch zwei Konzentratoren benutzt werden. .
Durch den Einlaß 11 des Konzentrators 10 hindurchtretende
Luft trifft mit hoher Geschwindigkeit auf die Wände 13 des Konzentrators 10 und prallen von diesen zur Spitze des Konzentrators
10 hin ab. Die Wände 13 können eine Pyramidenoder Kegelform bilden und aus Metallplatten bestehen, die
so zugeschnitten und bearbeitet sind, daß sie eine Anzahl von kleinen Schlitzen bilden die im spitzen Winkel zur Strömungsrichtung
der eintretenden Luft stehen. Dadurch kann Luft durch die Schlitze 14 ausströmen, während die meisten Teilchen
nicht austreten können, da sie eine erhebliche Trägheit haben und nicht durch die scharfen Abwinklungen gelangen
409839/0739
können, um dann durch die Schlitze 14 hindurchzutreten.
Sehr kleine Teilchen, beispielsweise unterhalb eines Durchmessers von 1 Mikron werden in der Luft mitgerissen
und können durch die Schlitze 14 zusammen mit der Luft
ausströmen. Es ist erwünscht, die Schlitze 14 so zu dimensionieren, daß der Wenderadius für das Austreten eines
Teilchens durch eine Schlitzöffnung ein Minimum ist, so daß die Mehrheit der Teilchen nach stastischer Wahrscheinlichkeit
auf die Wände 13 des Konzentrators 10 auftrifft und nicht durch die Austrittsschlitze 14 gelangt.
Es hat sich gezeigt, daß öffnungen einer Länge von etwa 2 cm und einer Breite von etwa 4 mm zu zufriedenstellenden
Ergebnissen führen. Vorzugsweise beträgt der Winkel zwischen den Schlitzen 14 und der Wand 13 etwa 30°.
Ein konzentrierter Teilchenstrom tritt durch die Spitzenöffnung 15 des Konzentrators 10 aus und gelangt über ein
Rohr 16 zu einer Strahlpumpe 17, die detaillierter in Figur 2 gezeigt ist. Die Aufgabe der Strahlpumpe 17 besteht
darin, eine zusätzliche Saugkraft in der Anordnung zu erzeugen, um den Transport des konzentrierten Teilchenstroms
zu erleichtern. Wie Figur 2 zeigt, gelangt der die konzentrierten Teilchen enthaltende Luftstrom durch den Einlaß
in die Strahlpumpe 17 und strömt an einer Düse 19 vorbei, die mit einer Druckluftquelle 20, etwa einer üblichen Pumpe
409839/0739
oder einem Druckluftbehälter verbunden ist. Ein kegelstumpf förmiges Sieb 21 ist mit seiner offenen Spitze nahe
dem Auslaß 22 angeordnet, so daß der Luftstrom und die' konzentrierten Teilchen durch den Auslaß 22 gelangen können.
Das Sieb 21 besteht aus dünnem Metall mit einer Maschenweite von etwa 0,074 mm und neigt dazu, einen Austritt
der Teilchen durch die Öffnungen 23 zu verhindern, die sieh in den Wänden der Strahlpumpe 17 befinden und durch die Düse
19 zugeführte, überschüssige Luft ausströmen lassen. Wird die Höhe der Düse 19 auf die optimale Lage eingestellt, so
ergibt sich ein Überdruck von etwa 20 bis 23 cm Wassersäule.
Es ist erwünscht, die Massenströmungsrate des Stroms von konzentrierten
Teilchen zu überwachen, um ein Maß der Normalisierung zu erhalten. Dies kann zumindest annähernd durch einen
üblichen, lichtstreuenden Teilchenmonitor 24 erfolgen, wie er üblicherweise zur Messung von Teilchenkonzentrationen
auf einer dynamischen Basis verwendet wird. Der Monitor 24 liefert im wesentlichen einen Lichtstrahl, beispielsweise
von einem Laser, der die Teilchen beleuchtet, und er mißt das von den Teilchen gestreute Licht. Der Monitor 24 kann
zwischen Konzentrator 10 und Strahlpumpe 17 angeordnet sein. Statt dessen oder zusätzlich kann die Anordnung auch bezüglich
einem gemeinsamen Element oder einer Verbindung normalisiert werden, die nicht von der Mineralisierung abhängt.
409839/073 9
etwa Silikate bei Untersuchungen über Land und Chlor bei Untersuchungen über dem Meer. In derartigen Fällen wird
der Silikat- oder Chlorgehalt der Teilchen getrennt gemessen, und die Messung der interessierenden vorbestimmten
Elemente oder Verbindungen wird mit der Messung des gemeinsamen Elementes verglichen. Die Normalisierung ist
jedoch nicht besonders kritisch, da brauchbare Ergebnisse auch ohne Normalisierung erhalten werden.
Nach dem Durchtritt durch die Strahlpumpe bewegt sich der Strom aus konzentrierten Teilchen entlang einem Rohr 25 3
das mit zwei Rohren 26 und 27 verbunden ist, in denen jeweils ein Ventil 28 und 29 angeordnet ist, um den Teilchenstrom
entweder durch eines der Rohre 26 oder 27 oder durch beide Rohre fließen zu lassen. Das Rohr 27 ist hinter
dem Ventil 29 mit einer Düse 30 verbunden, durch deren öffnung
31 die konzentrierten Teilchen austreten. Die Düse weist zusätzlich einen sich diagonal erstreckenden Belüftungskanal
31a auf, durch den ein wesentlicher Teil der im Teilchenstrom enthaltenen Luft abfließt.
Nach dem Austritt aus der Düse 30 werden die Teilchen auf ein mit Klebstoff beschichtetes Band 32 geleitet und auf
diesem festgehalten. Dieses Band ist auf einer Vorratsrolle 30 aufgewickelt und wird von einer Aufnahmerolle 31J aufgenommen.
Es besteht vorzugsweise aus dünnem, starkem Kunst-
409839/0 739
harz, das verhältnismäßig undurchlässig ist und nicht mit einer später zu beschreibenden Lauge reagiert, die danach
auf das Band aufgebracht wird. Als geeignet hat sich beispielsweise ein Polyesterband erwiesen, das von der Firma
3M Corporation unter der Bezeichnung Nr. 583-Band vertrieben
wird. Dieses Band wird mit einem druckempfindlichen Klebstoff auf einer Seite in Form von Rollen geliefert. Das Band
32 und sein Klebstoffbeschichtung dürfen nicht verunreinigt sein, d. h. die nachfolgende Analyse der Teilchen auf spezielle
Elemente und Verbindungen darf nicht durch den Aufbau des Bandes 32 oder seiner Klebstoffbeschichtung beeinträchtigt
werden.
Es ist erwünscht, die Teilchen nach dem Sammeln gegen die Berührung mit der umgebenden Luft zu schützen. Dies kann
dadurch erfolgen, daß man ein um eine Vorratsrolle 36 gewickeltes
Band 35 verwendet, das über verschiedene Führrollen 37 geleitet wird, so daß es hinter der Düse 31 parallel
zum Band 32 läuft. Nach dem Zusammenpressen der Bänder 32 und 35 werden diese auf die Aufnahmerolle Jk gewickelt. Die
mit der Klebstoffschicht auf dem Band 32 in Berührung kommende
Fläche des Bandes 35 ist vorzugsweise mit einen nicht verschmutzenden Trennmittel für den in Frage stehenden Klebstoff,
beispielsweise einer Silikonverbindung beschichtet,
409839/0739
so daß die beiden Bänder 32 und 35 vor der Analyse der Teilchen leicht auseinander gezogen werden können, ohne
daß ein nennenswerter Teilchenverlust vom Band 32 eintritt. Die Luftkanäle 31a der Düse 30 sind unter einem
Winkel zur Strömungsrichtung der Teilchen, die durch die Düse 30 austreten, angeordnet, so daß die Teilchen ihre
Bewegungsbahn nicht so scharfwinklig verändern können, wie dies für einen Austritt durch die Belüftungskanäle
31a erforderlich wäre, wodurch die Teilchen ihre geradlinige Bahn durch die Düse 31 fortsetzen, um auf das Band
32 aufzutreffen. Da die überschüssige Luft durch die Belüftungskanäle
31a austritt, besteht kaum die Gefahr, daß die Teilchen durch einen turbulenten Luftstrom am Band 32
vorbeigeschwemmt werden.
Die Teilchen können durch Aufbringen eines Tropfens eines geeigneten Reagenzes auf Teilbereiche des Bandes analysiert
werden, wobei man den Tropfen für einige Sekunden auf dem Band beläßt, bis die Teilchen ausreichend ausgelaugt
sind. Dann wird.der Tropfen abgezogen und in einem üblichen Spektrometer, etwa einem Absorptionsspektrometer, auf vorbestimmte
Elemente oder Verbindungen analysiert. Typische Elemente,, die sich auf diese Weise analysieren lassen, sind
Kupfer, Blei, Zink, Silber und Nickel.
409839/0739
Das Band 32 kann sich entweder kontinuierlich oder schrittweise bewegen. In jedem Fall ist erforderlich,, daß die Verschiebung
des Bandes je Zeiteinheit so gewählt wird, daß Gruppen von Teilchen, die während Zeitspannen von 15 Sekunden
oder geringer gesammelt wurden, getrennt analysiert werden können. Dabei sind Zeitspannen bis zu 5 oder 6 Sekunden
oder weniger erwünscht, um eine möglichst hohe Auflösung zu ermöglichen.
Man erkennt, daß andere Arten von Bändern für die Speicherung der Teilchen vor der Analyse verwendet werden können. So läßt
sich beispielsweise ein Band aus Polytetrafluoräthylen benutzen, das eine Koronaentladung durchlaufen hat, um eine
elektrostatische Ladung aufzubringen, die die Teilchen ohne Verwendung eines Klebemittels anzieht und festhält. Ferner
könnte das Band aus einem geeigneten Filterpapier bestehen, das ausreichend kleine Poren hat, um Teilchen von etwa 1 Mikron
Größe oder mehr festzuhalten*
Der vorstehend beschriebene Teil der Anordnung erfordert eine Analyse der auf dem Band 32 gesammelten Teilchen im Laboratorium.
Es ist jedoch auch möglich, einige Stoffe, etwa Quecksilber, Schwefel, Kohlenwasserstoffradikale o. ä. im
Realzeitverfahren zu analysieren, d. h. unmittelbar nach dem Sammeln der Teilchen im Meßflugzeug oder in dem verwendeten
409839/07
Fahrzeug. Dies kann mit dem nachstehend beschriebenen Teil der Anordnung erfolgen.
Ist das Ventil 28 geöffnet, so gelangt der Strom aus Luft
und Teilchen durch ein Rohr 38 und zu einem übertragungsblock
399 wie er in der deutschen Patentanmeldung P 23 01 028.8
beschrieben ist. Die Aufgabe des Blockes 39 besteht darin, die Teilchen aus dem Luftstrom in einen Strom aus inertem
Trägergas, etwa Argon, zu übertragen, um die nachfolgende Analyse zu erleichtern. Dies wird mittels der Anordnung der
Innenkanäle des Übertragungsblockes 39 erreicht, durch die der Luftstrom auf einen Strom aus reinem Argon trifft und
dadurch unter einem spitzen Winkel zu sich selbst umgelenkt wird. Die Teilchen treten infolge ihrer Trägheit in den
Argonstrom ein. Argon, das unter Druck in einer Flasche 40 gespeichert ist, wird dem Übertragungsblock 39 über eine
Verbindungsleitung 41 zugeführt. Die Teilchen werden dann
in den Argonstrom übertragen und gelangen vom Übertragungsblock 39 in das Rohr 42. überschüssige Luft wird durch das
Rohr 43 abgegeben. Die im Argonstrom enthaltenen Teilchen
gelangen in eine Quarzflasche 44, die von einem Heizdraht 45 umgeben ist, der in einen geeigneten wärmefesten Zement
eingelagert ist. Dem Heizdraht 45 wird zum Erhitzen der Teilchen
auf mindestens 800° C elektrischer Strom zugeführt. Bei dieser Temperatur werden viele wichtige Bestandteile der
Teilchen verdampft, beispielsweise Quecksilber und Kohlen-
409839/0739
wasserstoffradikale. Die verdampften Stoffe treten aus der
Flasche 44 aus und gelangen über ein Rohr 46 in eine übliche Resonanzstrahlungszelle 47 mit einem Fenster 48,
durch das Licht einer gewählten Lichtquelle, etwa einer Quecksilberdampflampe 49 fällt, um die heißen Gase und
Dämpfe in der Zelle 47 zu beleuchten. Es ist erwünscht, zwischen der Lampe 49 und dem Fenster 48 der Zelle 47 ein
Interferenzfilter 50 anzuordnen, um alle Frequenzen von der Lampe 49 ausgenommen die 2537 S Quecksilberlinie zu
unterdrücken. Wenn in der Zelle 47 Quecksilberatome vorhanden sind, absorbieren sie das Licht der Lampe 49 und
emittieren in alle Richtungen Resonanzstrahlungen. Ein Fenster 51* das vorzugsweise rechtwinklig bezüglich dem
Fenster 48 angeordnet ist, ermöglicht eine Messung der Resonanzstrahlung mittels eines Photodetektors 52, beispielsweise
einer Photovervielfacherröhre, der fluchtend mit dem Fenster 51 angeordnet ist.
Um Kohlenwasserstoffradikale zu messen, ist hinter der
Zelle 47 eine Plasmaröhre 57 vorgesehen. In dieser befindet
sich ein Paar im Abstand voneinander angeordneter Elektroden 53» die mit einer Hochspannungsquelle 54 verbunden
sind. Die Zündspannung des Plasmas liegt typischerweise bei etwa 1200 Volt, und die Spannung zur Aufrechterhaltung
des Plasmas beträgt etwa 400 Volt. Nahe der Plasmaröhre
409839/0739
57 ist ein Interferenzfilter 55 vorgesehen, das Licht einer gewählten Wellenlänge, etwa das 4313 S Band des CH-MoIeküls
durchläßt. Durch das Filter 55 hindurchgetretenes Licht wird von einem geeigneten Photodetektor 56 aufgenommen, beispielsweise
einem Photovervielfacher. Die Ausgangssignale der Photodetektoren 52 und 56 bestehen aus elektrischen
Spannungen, die in üblicher Weise verstärkt, elektronisch verarbeitet und aufgezeichnet werden können.
Spannungen, die in üblicher Weise verstärkt, elektronisch verarbeitet und aufgezeichnet werden können.
Die vorstehend beschriebene Anordnung kann in irgendeinem geeigneten Fahrzeug untergebracht werden, beispielsweise
einem Flugzeug, mit dem die Erkundung durchgeführt werden kann. Typische Flughöhen liegen zwischen 65 und 130 m,
doch lassen sich interessante Ergebnisse sogar bei größeren Höhen erreichen.
einem Flugzeug, mit dem die Erkundung durchgeführt werden kann. Typische Flughöhen liegen zwischen 65 und 130 m,
doch lassen sich interessante Ergebnisse sogar bei größeren Höhen erreichen.
Es ist erwünscht, die Teilchen mindestens um einen Faktor von etwa 100, vorzugsweise jedoch mehr, zu konzentrieren.
Mittels des beschriebenen Konzentrators 10 sind Konzentrationen in der Größenordnung von etwa 200 000 : 1 möglich,
d. h. das Verhältnis der eintretenden Luft zur austretenden Luft beträgt etwa 200 000 : 1.
Die in der vorstehenden Beschreibung benutzte Bezeichnung "mineralische Ablagerungen" umfaßt metallhaltige und nicht
metallhaltige Erze, Kohlenwasserstoffablagerungen (einschließlich
öl, Gas und Kohle) und geothermische Ablagerungen
(Wasser). 409839/0739
Claims (1)
- - 15 - 2411368Ansprüche1.) Verfahren zur schnellen geochemischen Erkundung eines Bodenbereichs von einem sich bewegenden Fahrzeug, dadurch gekennzeichnet, daß an bekannten Stellen ein atmosphärische Teilchen enthaltender Luftstrom mit einer Strömungsrate von mindestens 10 nr je Minute aufgenommen, die Teilchen unmittelbar nach dem Empfang konzentriert und die konzentrierten Teilchen auf vorbestimmte Elemente oder Verbindungen analysiert werden, wobei aufeinander folgende Analysen von Teilchen durchgeführt werden, die während Zeitspannen von nicht mehr als 15 Sekunden aufgenommen wurden, und daß die analysierten Teilchen den bekannten Stellen zugeordnet werden.2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen vor der Analyse auf einem Band'abgelagert werden, das sich mit solcher Geschwindigkeit bewegt, daß Teilchen, die während der 15 Sekunden Zeitspannen empfangen wurden, nacheinander getrennt analysierbar sind.3· Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein nicht poröses Band verwendet wird und daß auf Bandbereiche des die Teilchen tragenden Bandes nacheinander Tropfen von Lauge aufgebracht, die gewählten Bestand-409839/0739teile der Teilchen gelöst und der Tropfen zur Analyse entfernt wird.4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 33 dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen bei Bewegung im Luftstrom konzentriert werden.5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen nach der Konzentrierung und vor der Analyse in einen Strom eines inerten Trägergases übertragen werden.6. Verfahren nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die in den Strom des Trägergases übertragenen Teilchen vor der Analyse auf eine vorbestimmte Temperatur zur Verdampfung gewählter Elemente oder Verbindungen in den Teilchen erwärmt werden.7.· Vorrichtung zur schnellen geochenischen Erkundung eines Bodenbereichs von einem Fahrzeug, gekennzeichnet durch eine Aufnahmeeinrichtung zur Aufnahme eines atmosphärische Teilchen enthaltenden Luftstroms an bekannten Stellen, durch einen Konzentrator zum Konzentrieren der Teilchen unmittelbar nach der Aufnahme und während ihrer Bewegung im Luftstrom sowie durch eine Analysiereinrichtung zur Analysierung der konzentrierten Teilchen.409839/07398. Vorrichtung nach Anspruch 7> dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeeinrichtung den Luftstrom mit einer Strömungsrate von mindestens etwa 10 m pro Minute aufnimmt.9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Analysiereinrichtung die innerhalb von nicht mehr als 15 Sekunden dauernden Zeitspannen gesammelten Teilchen nacheinander analysiert.10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis S3 dadurch gekennzeichnet, daß der Konzentrator mit einer Einrichtung zur Ablagerung der Teilchen auf einem mit vorbestimmter Geschwindigkeit bewegten Streifen verbunden ist.11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumenverhältnis von in den Konzentrator eintretender Luft zu den Konzentrator verlassender Luft mindestens 100 : 1 beträgt.12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Konzentrationsverhältnis etwa 200 000 : 1 beträgt .409839/073913· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Analysiereinrichtung eine übertragungseinrichtung zur Übertragung der Teilchen in ein inertes Trägergas aufweist, daß die übertragungseinrichtung mit einer Heizeinrichtung zum Verdampfen mindestens eines Teils der Bestandteile der Teilchen verbunden ist und daß eine Plasmaröhre zur Erregung der verdampften Bestandteile vorgesehen ist.409839/0739
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CA166,975A CA944667A (en) | 1973-03-19 | 1973-03-19 | High resolution geochemical prospecting method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2411968A1 true DE2411968A1 (de) | 1974-09-26 |
Family
ID=4096186
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2411968A Pending DE2411968A1 (de) | 1973-03-19 | 1974-03-13 | Verfahren und vorrichtung zur geochemischen erkundung eines bodenbereichs |
Country Status (21)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3868222A (de) |
JP (1) | JPS5026594A (de) |
AR (1) | AR203101A1 (de) |
AU (1) | AU461284B2 (de) |
BE (1) | BE812407A (de) |
BR (1) | BR7402089D0 (de) |
CA (1) | CA944667A (de) |
CH (1) | CH569295A5 (de) |
CS (1) | CS188916B2 (de) |
DE (1) | DE2411968A1 (de) |
ES (1) | ES424381A1 (de) |
FR (1) | FR2222662B1 (de) |
GB (1) | GB1461466A (de) |
IN (1) | IN142065B (de) |
IT (1) | IT1021528B (de) |
NL (1) | NL7403262A (de) |
PH (1) | PH10331A (de) |
PL (1) | PL92545B1 (de) |
SE (1) | SE410767B (de) |
ZA (1) | ZA741611B (de) |
ZM (1) | ZM5374A1 (de) |
Families Citing this family (26)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1480419A (en) * | 1974-11-23 | 1977-07-20 | Barringer Research Ltd | Method and apparatus for collecting atmospheric samples in atmospheric geochemical prospecting |
DE2649912A1 (de) * | 1975-11-28 | 1977-06-08 | Macourt | Trennung und analyse von teilchenueberzuegen |
US4221482A (en) * | 1976-07-20 | 1980-09-09 | Macourt Denis J C | Mineral prospecting by the detection of radon or iodine |
CA1098809A (en) * | 1976-07-20 | 1981-04-07 | Dennis J. C. Macourt | Particle coating analysis and mineral prospecting |
CA1095737A (en) * | 1977-03-09 | 1981-02-17 | Dennis J. C. Macourt | Chemical analysis and mineral prospecting |
US4092123A (en) * | 1977-08-08 | 1978-05-30 | Mine Safety Appliances Company | Dual purpose personal dosimeter |
GB1604419A (en) * | 1977-11-29 | 1981-12-09 | Macourt Denis J C | Mineral exploration |
DE2907513C2 (de) * | 1979-02-26 | 1982-11-11 | Battelle-Institut E.V., 6000 Frankfurt | Probenentnahmeverfahren zur Bestimmung der chemischen Zusammensetzung makroskopischer Bestandteile von Materialien |
US4391151A (en) * | 1981-06-26 | 1983-07-05 | Pixe International Corporation | Circular two-stage air particulate and gas sampler |
US4618971A (en) * | 1982-09-20 | 1986-10-21 | Eaton Corporation | X-ray lithography system |
US4633492A (en) * | 1982-09-20 | 1986-12-30 | Eaton Corporation | Plasma pinch X-ray method |
US4536884A (en) * | 1982-09-20 | 1985-08-20 | Eaton Corporation | Plasma pinch X-ray apparatus |
GB2135463B (en) * | 1983-02-18 | 1986-09-24 | Coal Ind | Dust assessment apparatus and method |
EP0458622A3 (en) * | 1990-05-22 | 1992-01-22 | Barringer Technologies Inc. | Method and apparatus for collection and analysis of desquamated skin particulates or other tissue |
GB2251068A (en) * | 1991-03-14 | 1992-06-24 | Michael Arthur Bush | Monitoring smoke and dust in air |
US5253538A (en) * | 1991-04-26 | 1993-10-19 | Dryden Engineering Co., Inc. | Method and device for quantifying particles on a surface |
US5425263A (en) * | 1993-06-01 | 1995-06-20 | Barringer Research Limited | Method for inspecting an article for concealed substances |
US5514593A (en) * | 1994-08-01 | 1996-05-07 | Hughes Aircraft Company | Time averaged toxic metals monitoring method |
US6709478B2 (en) | 2001-06-06 | 2004-03-23 | Daimlerchrysler Corporation | Engine crank case sampling system |
US7096749B2 (en) * | 2002-06-07 | 2006-08-29 | Signature Science Llc | Air sampling device and method |
US6985818B1 (en) * | 2003-02-06 | 2006-01-10 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Air sampling method and sensor system for spectroscopic detection and identification of chemical and biological contaminants |
US7113277B2 (en) * | 2003-05-14 | 2006-09-26 | Lockheed Martin Corporation | System and method of aerosolized agent capture and detection |
CN102361529A (zh) * | 2011-09-29 | 2012-02-22 | 北京航空航天大学 | 一种采用同轴保护气流的等离子体射流保护罩 |
DE102015114956A1 (de) * | 2015-09-07 | 2017-03-09 | Julius-Maximilians-Universität Würzburg | Vorrichtung und Verfahren zum massenhaften Sammeln von Proben |
CN107255621B (zh) * | 2017-05-18 | 2020-11-20 | 成都理工大学 | 基于植物叶绿素值特征变化的高植被覆盖区遥感找矿方法 |
AU2022273109A1 (en) * | 2021-05-14 | 2023-11-23 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation | A method and system for analysing fluid inclusions |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3309518A (en) * | 1963-07-01 | 1967-03-14 | Weiss Oscar | Method of aerial prospecting which includes a step of analyzing each sample for element content, number and size of particles |
US3420636A (en) * | 1966-04-28 | 1969-01-07 | Stanford Research Inst | Carbon monoxide analyzer |
US3462995A (en) * | 1967-09-27 | 1969-08-26 | Oscar Weiss | Aerial prospecting |
US3768302A (en) * | 1970-12-08 | 1973-10-30 | Barringer Research Ltd | Method and apparatus for sensing substances by analysis of adsorbed matter associated with atmospheric particulates |
CA940810A (en) * | 1971-05-07 | 1974-01-29 | Anthony R. Barringer | Method and apparatus for geochemical surveying |
US3760630A (en) * | 1972-04-26 | 1973-09-25 | Us Army | Automated selective wash method and apparatus |
-
1973
- 1973-03-19 CA CA166,975A patent/CA944667A/en not_active Expired
-
1974
- 1974-01-09 US US431962A patent/US3868222A/en not_active Expired - Lifetime
- 1974-03-11 GB GB1069674A patent/GB1461466A/en not_active Expired
- 1974-03-12 ZA ZA00741611A patent/ZA741611B/xx unknown
- 1974-03-12 NL NL7403262A patent/NL7403262A/xx not_active Application Discontinuation
- 1974-03-13 DE DE2411968A patent/DE2411968A1/de active Pending
- 1974-03-14 AU AU66628/74A patent/AU461284B2/en not_active Expired
- 1974-03-15 PH PH15640*A patent/PH10331A/en unknown
- 1974-03-15 CH CH362474A patent/CH569295A5/xx not_active IP Right Cessation
- 1974-03-15 BE BE142097A patent/BE812407A/xx not_active IP Right Cessation
- 1974-03-18 FR FR7409108A patent/FR2222662B1/fr not_active Expired
- 1974-03-18 CS CS741944A patent/CS188916B2/cs unknown
- 1974-03-18 ZM ZM53/74A patent/ZM5374A1/xx unknown
- 1974-03-18 SE SE7403590A patent/SE410767B/sv not_active IP Right Cessation
- 1974-03-18 BR BR2089/74A patent/BR7402089D0/pt unknown
- 1974-03-18 ES ES424381A patent/ES424381A1/es not_active Expired
- 1974-03-18 IN IN580/CAL/1974A patent/IN142065B/en unknown
- 1974-03-19 AR AR252840A patent/AR203101A1/es active
- 1974-03-19 PL PL1974169657A patent/PL92545B1/pl unknown
- 1974-03-19 JP JP49031394A patent/JPS5026594A/ja active Pending
- 1974-03-21 IT IT7449869Q patent/IT1021528B/it active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ES424381A1 (es) | 1976-05-16 |
US3868222A (en) | 1975-02-25 |
NL7403262A (de) | 1974-09-23 |
IT1021528B (it) | 1978-02-20 |
IN142065B (de) | 1977-05-28 |
ZM5374A1 (en) | 1974-12-20 |
AU461284B2 (en) | 1975-05-22 |
SE410767B (sv) | 1979-10-29 |
FR2222662A1 (de) | 1974-10-18 |
ZA741611B (en) | 1975-02-26 |
AU6662874A (en) | 1975-05-22 |
JPS5026594A (de) | 1975-03-19 |
AR203101A1 (es) | 1975-08-14 |
CH569295A5 (de) | 1975-11-14 |
PH10331A (en) | 1976-12-01 |
FR2222662B1 (de) | 1977-09-30 |
BE812407A (fr) | 1974-07-01 |
BR7402089D0 (pt) | 1974-11-26 |
CA944667A (en) | 1974-04-02 |
GB1461466A (en) | 1977-01-13 |
CS188916B2 (en) | 1979-03-30 |
PL92545B1 (de) | 1977-04-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2411968A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur geochemischen erkundung eines bodenbereichs | |
DE2552055C3 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur schnellen geochemischen Erkundung von mineralischen oder kohlenwasserstoff haltigen Ablagerungen | |
DE2222331A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur geochemischen Vermessung | |
DE2720486C2 (de) | Einrichtung zur Probenvorbereitung für Analysen | |
DE2732272C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Fluoreszenzanalyse von gefärbten Partikeln, insbesondere biologischen Zellen | |
DE4107902C2 (de) | Vorrichtung zur In-Line-Analyse der Partikelgrößenverteilung in Abgasen | |
EP2270465B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Detektion, Charakterisierung und/oder Elimination von Schwebeteilchen | |
DE1958101B2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur ' qualitativen Bestimmung von in einem Trägermedium enthaltenen mikroskopischen Teilchen | |
DE2447328A1 (de) | Verfahren zur bestimmung einer speziellen eigenschaft von in einem fluid suspendierten teilchen und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens | |
DE112020000560T5 (de) | Flüchtigkeitsaufgelöste chemische Charakterisierung von Schwebstoffen | |
DE2902272A1 (de) | Verfahren zum quantifizieren der fluechtigen emission von schadstoffen | |
DE2255471B2 (de) | Vorrichtung zur optischen Untersuchung von kleinen Flüssigkeitsproben | |
DE2213859B2 (de) | Vorrichtung zum Bestimmen der Teilchengrößen-Verteilung von Aerosolen | |
DE3111322A1 (de) | Verfahren und einrichtung zur messung der anzahl von ultrakleinen teilchen | |
CH639763A5 (de) | Ueberwachungsvorrichtung, in welcher die menge wenigstens einer ausgewaehlten komponente eines fluidgemisches gemessen wird. | |
DE3543489C2 (de) | ||
DE2851477C2 (de) | Vorrichtung und Verfahren zur Erforschung von Bodenschätzen | |
DE4200187C2 (de) | Einrichtung zum Messen zeitlich integrierter spezifischer Aktivitäten von Tochterprodukten von Radon und Thoron in der Luft | |
WO1993021515A1 (de) | Verfahren und anordnung zum messen der konzentration eines nachweisgases in einem ein störgas enthaltenden messgas | |
DE2716472C2 (de) | ||
DE2753982A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum uebertragen einer substanz von einem ersten fluessigen strom zu einem zweiten fluessigen strom | |
DE3318339C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von Proben | |
DE2526679C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Untersuchen von Proben in einem Atomabsorptionsspektrometer | |
DD297707A5 (de) | Verfahren und vorrichtung zum messen der konzentration von staub in der atmosphaere | |
DE2732827A1 (de) | Analyse von teilchenueberzuegen und mineraliensuche |