ES2901531T3 - Celda de caracterización para análisis de humo - Google Patents
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Abstract
Celda de caracterización para análisis de humo, por espectrometría óptica, que comprende: - una cámara de reacción; - un orificio (111) de entrada para la llegada del humo (Fu) al interior de la cámara de reacción; - un orificio (121) de salida para la evacuación del humo (Fu) fuera de la cámara de reacción; - una ventanilla (131) de análisis para la entrada de un haz láser (Fláser) destinado a formar el plasma en el interior de la cámara de reacción; y - un soplador (16); caracterizada por que el soplador (16) está configurado para asegurar un barrido de gas inerte cerca de la ventanilla (131) de análisis; y la celda comprende además: - un inyector (17) configurado para la inyección revestida coaxial del humo en el interior de la cámara de reacción, estando el revestimiento asegurado por un chorro del mismo gas inerte coaxial al humo y que rodea este último.
Description
DESCRIPCIÓN
Celda de caracterización para análisis de humo
Campo técnico
La invención se refiere al campo del análisis en línea de material. El material analizado con la ayuda de este medio puede estar en forma de un aerosol o de un gas cargado de partículas constituyentes de este material, formando así humo.
Más particularmente, la invención se refiere al campo de los sistemas de análisis óptico para el estudio de las partículas formadas por pirólisis en el interior de una celda de caracterización.
Antecedentes de la invención
La celda objeto de la invención puede estar asociada a diversos medios de caracterización conocidos, tales como:
- la fluorescencia inducida por láser;
- la espectrometría de fluorescencia;
- la espectrometría de absorción;
- la espectrometría de Raman;
- la espectrometría infrarroja.
A título de ejemplo no limitativo, la descripción siguiente se basa en la utilización de la espectrometría de plasma inducido por láser, o análisis LIBS ("laser-induced breakdown spectroscopy en inglés). Este método consiste en enfocar un haz láser de impulsos en una mezcla de reacción a analizar y en formar un plasma del cual se hace el análisis por espectrometría de emisión. Esto permite determinar la composición de dicha mezcla de reacción. Esta técnica se aplica en la descripción siguiente al control de los humos procedentes de la producción de partículas nanométricas por pirólisis láser.
En la figura 1 se ilustra un sistema LIBS para un análisis LIBS y comprende un reactor A5 de síntesis de nanopartículas, una celda LIBS A1, un láser A2 para emitir un haz láser, una lente A3 para hacer que converja el haz láser en el interior de la celda LIBS A1, un sistema óptico A4 para recoger unas señales procedentes de la celda LIBS A1, y un espectrómetro A7.
La producción de partículas nanométricas dentro del reactor A5 se basa en la interacción de flujos cruzados entre un haz emitido por un láser, por ejemplo un láser de potencia de dióxido de carbono CO2 , y una mezcla de reacción. El haz excita unos estados vibracionales de las moléculas (denominadas precursoras) de la mezcla de reacción. La energía que se ha transmitido desde el haz a las moléculas se redistribuye por colisión en el conjunto de la mezcla de reacción. Se observa una elevación muy rápida de la temperatura de la mezcla de reacción que induce la descomposición térmica de las moléculas. Se obtiene entonces un vapor denominado "sobresaturado" en radicales y en energía. Se forman a continuación unas nanopartículas por germinación homogénea a partir de los radicales. Por un fenómeno de crecimiento por colisión/coalescencia, las nanopartículas crecen.
La disociación y la formación de nanopartículas tienen lugar en un volumen de recubrimiento entre el haz y el flujo de la mezcla de reacción observable gracias a la producción de una llama en este sitio.
Cuando las nanopartículas salen de este volumen, sufren un efecto de temple que detiene su crecimiento.
Las nanopartículas se llevan a continuación a la celda LIBS A1 por un conducto de entrada A6.
La celda LIBS A1 comprende una cámara de reacción y cuatro brazos:
- un primer brazo A11 que forma un orificio de entrada A111 para el humo;
- un segundo brazo A12 frente al primero y que forma un orificio de salida A121 para la evacuación del humo; - un tercer brazo A13 cerrado por una ventanilla A131 por la cual entra el haz láser destinado a formar un plasma; y
- no se utiliza un cuarto brazo A14 cerrado por una tapa A141 y frente al tercer brazo A13.
La celda LIBS A1 comprende asimismo una ventanilla A15 de visualización para observar el plasma a simple vista.
En la celda LIBS A1, las nanopartículas se comportan como un gas y se esparcen, por lo tanto, en el interior de la cámara de reacción y ocupan en la misma todo el espacio disponible formando un humo.
En el interior de la cámara de reacción, el haz láser Fláser generado por el láser A2 es enfocado por la lente A3. Cuando el haz láser Fláser es enfocado en la mezcla a analizar, se produce una vaporización de las nanopartículas que provoca la eyección de átomos y que forma un plasma que se expande. En la expansión del plasma, los átomos se desexcitan provocando la emisión de una luz. Esta luz es recibida a continuación por el sistema óptico A4 adaptado y colocado en el mismo lado que el láser A2. Esta luz es analizada a continuación por el espectrómetro A7 unido al sistema óptico A4 por una fibra óptica A8 adaptada para transportar la señal. Un inconveniente de esta celda LIBS se debe al hecho de que las nanopartículas se comportan como un gas dentro de la cámara de reacción. Es la razón por la cual la ventanilla de análisis A131 del tercer brazo A13 se ensucia. La ventanilla de análisis A131 sucia actúa como un filtro que bloquea una parte de haz láser Fláser. Toda la energía del haz láser Fláser no es, por lo tanto, eficaz, y sólo una parte sirve para formar el plasma. El plasma formado es, por lo tanto, menos energético y emite una señal más débil. Esta señal ya debilitada se atenúa aún más cuando vuelve a atravesar la ventanilla de análisis A131 del tercer brazo hacia el sistema óptico A4.
Otro inconveniente, siempre relacionado con el comportamiento gaseoso del humo, es el ensuciamiento de la ventanilla A15 de visualización que tiende a obstaculizar la observación del plasma a simple vista.
Aún otro inconveniente es que el plasma formado no está limitado al sitio de enfoque del haz láser Fláser, y, por lo tanto, donde éste está más concentrado. En efecto, como están presentes unas partículas en toda la cámara de reacción, se pueden formar unos plasmas secundarios Plsec entre el punto de enfoque del haz láser, en el que se forma el plasma principal Plpr, y la ventanilla de análisis A131 por la cual el haz láser Fláser entra en el interior de la cámara de reacción, como se ilustra en la figura 2. Los plasmas secundarios Plsec pueden situarse fuera de la zona de observación mediante el sistema óptico A4.
Otro inconveniente de la celda LIBS A1 anterior es la inestabilidad de las señales adquiridas por el sistema óptico A4 y por el espectrómetro A7 cuyo origen es múltiple.
El artículo AMODEO T ET AL. "On-line monitoring of composite nanoparticles synthesized in a pre-industrial laser pyrolises reactor using Laser-Induced Breakdown Spectroscopy", SPECTROc H iMICA ACTA., PART B: ATOMIC SPECTROSCOPY, NUEVA YORK, US, US, vol. 63, n° 10, 1 de octubre de 2008 (2008-10-01), páginas 1183 1190, documento XP025644503, describe un dispositivo de vigilancia de nanopartículas producidas en un reactor con pirolisis láser utilizando un análisis LIBS.
El documento US 4.443.072 describe un aparato con ventana purgada que utiliza unos gases de purga calentados.
El documento US 2007/0075051 describe un dispositivo con plasma.
Presentación
La invención tiene como objetivo paliar por lo menos uno de los inconvenientes de la técnica anterior presentados anteriormente a título de ejemplo.
Para ello, la invención se refiere a una celda de caracterización para análisis de humo, por espectrometría óptica que comprende:
- una cámara de reacción;
- un orificio de entrada para la llegada del humo en el interior de la cámara de reacción;
- un orificio de salida para la evacuación del humo fuera de la cámara de reacción;
- una ventanilla de análisis para la entrada de un haz láser destinado a formar el plasma en el interior de la cámara de reacción;
- y un soplador (16);
caracterizada por que el soplador está configurado para asegurar un barrido de gas inerte cerca de la ventanilla de análisis; y la celda comprende además:
- un inyector de revestimiento configurado para la inyección revestida del humo en el interior de la cámara de reacción, estando el revestimiento asegurado por un chorro de gas inerte alrededor del humo.
La ventaja es que la señal obtenida a la salida (luz emitida por el plasma y que atraviesa la ventanilla de análisis) está estabilizada con respecto a la técnica anterior.
Otras características opcionales de la celda son:
- la celda comprende además un brazo que se extiende a partir de la cámara de reacción y cuyo extremo libre está cerrado por la ventanilla de análisis, estando este brazo formado por dos partes de secciones rectas diferentes, estando la parte de sección más grande dispuesta por el lado de la ventanilla de análisis, y estando la parte de sección más pequeña dispuesta por el lado de la cámara de reacción para formar un venturi y asegurar una sobrepresión por el lado de la ventanilla;
- el caudal de gas inerte generado por el soplador y el venturi es ajustable;
- el caudal de gas inerte generado por el inyector de revestimiento coaxial es ajustable;
- el inyector es una doble boquilla circular que presenta dos orificios coaxiales, teniendo el primero una sección en forma de disco para la llegada del humo y teniendo el segundo una sección en forma de anillo que rodea el primero para la llegada de un gas inerte; y
- una ventanilla de visualización está prevista para la observación del plasma producido en el interior de la cámara de reacción cuando tiene lugar su funcionamiento.
La invención se refiere asimismo a un sistema de caracterización que comprende una celda tal como se ha descrito anteriormente y además un colector aguas abajo del orificio de salida de la celda que recupera el polvo después del análisis del mismo, y un regulador de presión para mantener la presión constante en la cámara de reacción de la celda.
Otras características opcionales del sistema son:
- el regulador de presión comprende una válvula de regulación colocada aguas abajo del colector para compensar la pérdida de carga debida a un colmatado de los filtros del mismo;
- la válvula de regulación está unida a una sonda de presión colocada en la celda para su servocontrol; y - el soplador asegura asimismo un barrido de gas inerte cerca de la ventanilla de visualización.
Presentación de los dibujos
Otros objetivos, características y ventajas aparecerán con la lectura de la descripción detallada siguiente con referencia a los dibujos, dados a título ilustrativo y no limitativo, en los que:
- la figura 1 es una representación esquematizada de una celda LIBS convencional;
- la figura 2 representa esquemáticamente la formación de plasmas secundarios en una celda LIBS convencional;
- la figura 3 representa esquemáticamente un ejemplo de celda de caracterización objeto de la invención integrada en un sistema de caracterización;
- la figura 4 representa esquemáticamente un venturi tal como el utilizado en la celda de caracterización de la figura 3;
- la figura 5 representa esquemáticamente un revestimiento del humo tal como el utilizado en la celda de caracterización de la figura 3;
- la figura 6 es un gráfico que representa la intensidad de la señal medida en función de un caudal de barrido en el interior de la celda de caracterización de la figura 3 y de un caudal de revestimiento del humo; y
- la figura 7 es un gráfico que representa la repetibilidad de la señal medida en función del barrido en el interior de la celda de caracterización de la figura 3 y de un caudal de revestimiento del humo.
Descripción detallada
Con referencia a las figuras 3 y 4, se describe a continuación un ejemplo de modo de realización de una celda de caracterización propuesta. En este ejemplo, la celda de caracterización es un sistema LIBS.
La celda LIBS para el análisis de humo por plasma creado por láser comprende una celda LIBS 1.
La celda LIBS 1 comprende una cámara de reacción en la que se forma el plasma, un primer brazo 11 con, en su extremo libre, un orificio de entrada 111 para la llegada del humo al interior de la cámara de reacción, un segundo brazo 12 con, en su extremo libre, un orificio de salida 121 para la evacuación del humo fuera de la cámara de reacción. Los orificios de entrada 111 y de salida 121 pueden ser opuestos y están dispuestos de manera ventajosa respectivamente en la parte superior y en la parte inferior de la celda LIBS 1.
La celda LIBS 1 comprende también un tercer brazo 13 cerrado por una ventanilla 131 de análisis para la entrada de un haz láser Fláser destinado a formar el plasma en el interior de la cámara de reacción.
Frente al tercer brazo 13, puede estar previsto un cuarto brazo 14 cerrado por una tapa 141.
Los cuatro brazos 11, 12, 13 y 14, pueden estar dispuestos ventajosamente en cruz, de modo que el haz que entra por la ventanilla 131 de análisis interseca el humo que entra por el orificio de entrada 111 y que sale por el orificio de salida 121 opuesto a este último.
El haz láser Fláser puede producir la ablación del material que forma la celda LIBS 1. Por lo tanto, el cuarto brazo 14 se elige más largo que el tercer brazo 13. Así, las partículas que resultan de la ablación por el haz láser Fláser de la tapa 141 del cuarto brazo 14 tienen menos riesgo de contaminar las mediciones realizadas sobre el humo. La celda LIBS 1 puede comprender también una ventanilla 15 de visualización para permitir que un operario observe el interior de la cámara de reacción a simple vista o mediante un dispositivo de visualización, por ejemplo una cámara de video unida a una pantalla. Esta ventanilla 15 de visualización puede estar dispuesta sobre la celda LIBS 1 de manera que el ángulo de visión a través de la ventanilla 15 de visualización sea perpendicular a la dirección incidente del haz láser Fláser en el interior de la cámara de reacción y/o al flujo de llegada del humo a través del orificio de entrada 111.
La celda LIBS comprende además un soplador 16 para asegurar un barrido de gas inerte cerca de por lo menos la ventanilla 131 de análisis.
Esto permite reducir la cantidad de humo cerca de la ventanilla 131 de análisis, disminuyendo por lo tanto al mismo tiempo el ensuciamiento de la ventanilla 131 de análisis.
El soplador 16 puede ser una bomba conectada por unas tuberías a un depósito de gas inerte, por ejemplo argón, por un lado, y por el otro a un orificio 132 de admisión de gas inerte situado en el tercer brazo 13 cerca de su extremo cerrado por la ventanilla 131 de análisis.
Con el fin de aumentar la eficacia del flujo de gas inerte cerca de la ventanilla 131 de análisis, el tercer brazo 13 puede tener la forma de un venturi, como se ilustra en la figura 4, es decir, el tercer brazo 13 está dividido en dos partes de secciones S1, S2 diferentes. La primera parte 134, por el lado de su extremo libre, tiene una sección S1 mayor que la sección S2 de la segunda parte 135 por el lado de la cámara de reacción. Se genera entonces una sobrepresión AP en la primera parte 134 que limita aún más la cantidad de humo cerca de la ventanilla 131 de análisis.
El soplador 16 puede estar conectado también a un orificio de admisión situado cerca del extremo del cuarto brazo 14 que está cerrado por una tapa. Esto permite equilibrar los flujos de gas de argón en el interior de la celda LIBS 1.
El soplador 16 puede estar conectado también a un orificio de admisión situado cerca de la ventanilla 15 de visualización. Se reduce entonces también el ensuciamiento de la ventanilla 15 de visualización. En este caso, con el fin de equilibrar los flujos de gas inerte en el interior de la celda LIBS 1, se puede asegurar también un barrido de la misma manera por el lado opuesto a la ventanilla 15 de visualización.
El caudal de gas inerte del soplador 16 puede ser ajustable.
La celda LIBS comprende también un inyector 17 para la inyección revestida coaxial del humo en el interior de la cámara de reacción, estando el revestimiento asegurado por un chorro de gas inerte coaxial al humo y que rodea este último.
El revestimiento del humo permite confinarlo en el interior de la cámara de reacción. Así, el humo de nanopartículas no tenderá a ocupar todo el espacio disponible en el interior de la celda LIBS 1 y en particular hacia a ventanilla 131 de análisis y la ventanilla 15 de visualización. Se evita además la formación de plasmas secundarios fuera del punto de enfoque del haz láser Fláser.
El inyector 17 puede ser, como se ilustra en la figura 5, una doble boquilla 17 troncocónica que presenta dos
orificios coaxiales 171 y 172, un primero 171 con una sección en forma de disco para la llegada del humo Fu, y un segundo 172 con una sección de forma anular que rodea el primer 171 orificio para la llegada del gas inerte.
Así, el gas inerte inyectado rodea el humo que está confinado en el interior del cilindro formado por el gas inerte. El gas inerte es, por ejemplo, argón Ar.
La celda LIBS 1 puede formar parte de un sistema LIBS que comprende además un colector LIBS 18 aguas abajo del orificio de salida 121 de la celda LIBS 1 y un regulador 19 de presión para mantener la presión constante en la cámara de reacción.
El regulador 19 de presión puede ser una válvula de regulación colocada aguas abajo del colector LIBS 18 para compensar la pérdida de carga debida al colmatado de los filtros del mismo. La válvula de regulación LIBS 18 está unida a una sonda S1 de presión colocada en el interior de la celda LIBS 1 para medir en ella la presión. Está previsto un servocontrol para mandar la válvula de regulación LIBS 19 en función de la presión medida en el interior de la celda LIBS 1. La válvula de regulación LIBS 19 se abre progresivamente a medida que el colector LIBS 18 se colmata debido a los humos.
El sistema LIBS comprende también un reactor 5 para la generación de humo tal como se describe en la parte de antecedentes tecnológicos. La salida del reactor 5 está unida a una bomba 9 que genera un flujo de humo.
A la salida del reactor 5, el humo es conducido en parte hacia la celda LIBS 1 y en parte hacia un colector 51 del reactor. A la salida del colector 51 está dispuesta una válvula de regulación 52 para regular la presión en el interior del reactor 5 que debe mantenerse constante. La válvula de regulación 52 está conectada a una sonda S2 de presión colocada en el interior del reactor 5 para mantener la presión en el mismo. Está previsto un servocontrol para mandar la válvula de regulación 52 en función de la presión medida en el interior del reactor 5. La válvula de regulación 52 se abre progresivamente a medida que los filtros del colector 51 del reactor 5 se colmatan a causa de las nanopartículas.
Los colectores 18 y 51 recogen las nanopartículas del humo con el fin de que éstas no sean expulsadas a la atmósfera.
Los flujos de gas a la salida de las válvulas de regulación 19 y 52 se reúnen y son conducidos hacia la bomba 9.
La presencia de la válvula de regulación LIBS 19 es necesaria para conservar una señal observada estable. En efecto, en ausencia de la válvula de regulación LIBS 19, el colmatado del colector 51 del reactor provoca la apertura de la válvula de regulación 52 que aumenta el caudal en la vía fuera de la celda LIBS y que disminuye el caudal en la vía de la celda LIBS. Al mismo tiempo, el colector LIBS 18 también se colmata, lo cual hace que varíe la presión en la vía de la celda LIBS, y, por lo tanto, en el interior de la celda LIBS 1. La disminución del caudal y la variación de la presión en la vía de la celda LIBS hace entonces que el plasma producido sea inestable.
Ejemplo de funcionamiento
En funcionamiento, la presión en el interior del reactor 5 se mantiene por debajo de la presión atmosférica, con el fin de evitar que las nanopartículas producidas se escapen a la atmósfera ambiente, por ejemplo, la presión se servocontrola a 900 mbar.
El reactor 5 se parametriza con el fin de obtener una producción de 400 g/h de nanopartículas. La bomba 9 impone un caudal de 160 m3/h.
Es preciso evitar obtener una pérdida de carga entre la vía fuera de LIBS y la vía de la celda LIBS demasiado elevada. En efecto, esto es nefasto para la estabilidad del plasma a generar.
Así, la presión en el interior de la celda LIBS 1 se puede servocontrolar a 850 mbar. El caudal global de gas inerte (argón) utilizado para el barrido de las ventanillas 131 y 15 y del revestimiento del humo es de 30 l/min distribuido de la manera siguiente: 20 l/min para el barrido de las ventanillas 131 y 15, y 10 l/min para el revestimiento.
El láser 2 utilizado es un láser nanosegundo de tipo Nd:YAG. La energía por impulsos del láser 2 se ajusta a 50 mJ. Se posiciona una lente convergente 3 entre el láser 2 y la ventanilla 131 de análisis. El láser 2 y la lente convergente 3 se posicionan de manera que el punto de enfoque del haz láser Fláser emitido por el láser 2 se sitúe en el cruce entre los cuatro brazos 11, 12, 13 y 14, es decir bajo el flujo de llegada del humo, y frente a la ventanilla 15 de visualización si ésta está prevista sobre la celda LIBS 2.
La señal emitida por el plasma es recogida por el sistema óptico 4 colocado a la salida, frente a la ventanilla 131 de análisis. El sistema óptico 4 envía la señal recogida hacia un espectrómetro 7 que analiza el espectro de la señal emitida (que es la luz del plasma).
Las dimensiones de la celda son (desde el extremo de los brazos hasta el centro de la celda, es decir, donde se crea el plasma):
Pruebas comparativas
Se han llevado a cabo unas pruebas comparativas en una celda LIBS, cuyas dimensiones se han representado anteriormente, para medir el efecto combinado del revestimiento y del barrido.
En la figura 6 se representa un gráfico que ilustra la intensidad de la señal medida (en unidad arbitraria) en función del caudal de barrido utilizado (en l/min) para cuatro elementos diferentes: el silicio Si, el hidrógeno H, el argón Ar y el carbono C.
La intensidad de la señal para el silicio Si y el hidrógeno H se lee en la escala de las ordenadas a la izquierda. La intensidad de la señal para el argón Ar y el carbono C se lee en la escala de las ordenadas a la derecha.
El caudal de revestimiento se selecciona de manera que el caudal combinado del revestimiento y del barrido sea de 30 l/min.
Así, si el caudal de barrido es de 0 l/min, el caudal de revestimiento es de 30 l/min. Si el caudal de barrido es de 10 l/min, el caudal de revestimiento es de 20 l/min.
La figura 6 muestra por lo tanto que, con el revestimiento solo (caudal de barrido nulo), las intensidades de las señales para los cuatro elementos son mucho más bajas que para un caudal de revestimiento de 10 l/min (es decir, un caudal de barrido de 20 l/min).
Esta figura 6 muestra también que, con el barrido solo (caudal de revestimiento nulo), las intensidades de las señales para los cuatro elementos son más bajas que para un caudal de revestimiento de 10 l/min (es decir, un caudal de barrido de 20 l/min).
Las condiciones de caudal de revestimiento a 10 l/min y de caudal de barrido a 20 l/min son próximas al optimo y permiten obtener unas intensidades de señal cercanas al máximo.
La figura 7 muestra el efecto combinado del revestimiento y del barrido sobre la repetibilidad de la señal.
La repetibilidad se da en las ordenadas para cuatro elementos (los mismos que para la figura 6) y se expresa en desviación estándar relativa de la intensidad de las líneas calculada sobre cincuenta espectros, resultando un espectro de la integración de la señal sobre treinta disparos del láser. Cuanto más débil sea la desviación estándar, mejor será la repetibilidad.
El caudal de revestimiento se elige de manera que el caudal combinado del revestimiento y del barrido sea de 30 l/min.
Se constata que la repetibilidad de las señales medidas es mejor cuando se combinan el revestimiento y el barrido con respecto a la utilización del revestimiento solo o del barrido solo con un valor bajo que traduce una alta repetibilidad. Cuando el caudal de barrido es de 20 l/min, y el del revestimiento de 10 l/min, la repetibilidad es cercana al mínimo.
Las dos figuras 6 y 7 muestran por lo tanto que el efecto del revestimiento solo y del barrido solo no se suman, sino que más bien, la calidad de las señales se encuentra mejorada de manera inesperada.
Aunque la descripción se haya hecho en referencia a una celda LIBS, son posibles otras celdas, en particular las adaptadas para las espectrometrías siguientes:
- la fluorescencia inducida por láser;
- la espectrometría de fluorescencia;
- la espectrometría de absorción;
- la espectrometría de Raman; y
- la espectrometría infrarroja.
Claims (12)
1. Celda de caracterización para análisis de humo, por espectrometría óptica, que comprende:
- una cámara de reacción;
- un orificio (111) de entrada para la llegada del humo (Fu) al interior de la cámara de reacción;
- un orificio (121) de salida para la evacuación del humo (Fu) fuera de la cámara de reacción;
- una ventanilla (131) de análisis para la entrada de un haz láser (Fláser) destinado a formar el plasma en el interior de la cámara de reacción; y
- un soplador (16);
caracterizada por que el soplador (16) está configurado para asegurar un barrido de gas inerte cerca de la ventanilla (131) de análisis; y la celda comprende además:
- un inyector (17) configurado para la inyección revestida coaxial del humo en el interior de la cámara de reacción, estando el revestimiento asegurado por un chorro del mismo gas inerte coaxial al humo y que rodea este último.
2. Celda según la reivindicación 1, que comprende además un brazo (13) que se extiende a partir de la cámara de reacción, y del cual un extremo libre está cerrado por la ventanilla (131) de análisis, estando este brazo formado por dos partes (134, 135) de secciones rectas diferentes, estando la parte (134) de sección mayor dispuesta por el lado de la ventanilla (131) de análisis, y estando la parte (135) de sección más pequeña dispuesta por el lado de la cámara de reacción, para formar un venturi y asegurar una sobrepresión por el lado de la ventanilla (131).
3. Celda según la reivindicación 1 o 2, en la que el caudal de gas inerte generado por el soplador (16) y eventualmente el venturi es ajustable.
4. Celda según una de las reivindicaciones 1 a 3, en la que el caudal de gas inerte generado por el inyector (17) es ajustable.
5. Celda según una de las reivindicaciones 1 a 4, en la que el inyector (17) es una doble boquilla circular que presenta dos orificios coaxiales (171, 172), teniendo un primero (171) una sección en forma de disco para la llegada del humo, y teniendo un segundo (172) una sección en forma de anillo que rodea el primero (171) para la llegada de un gas inerte.
6. Celda según una de las reivindicaciones 1 a 5, que comprende además una ventanilla (15) de visualización para la observación del plasma producido en el interior de la cámara de reacción cuando tiene lugar su funcionamiento.
7. Celda según una de las reivindicaciones 1 a 6, en la que el gas inerte es argón.
8. Celda según una de las reivindicaciones 1 a 7, en la que una señal emitida por el plasma es recogida por un sistema óptico (4) colocado a la salida, frente a la ventanilla (131) de análisis.
9. Sistema de caracterización que comprende una celda según una de las reivindicaciones 1 a 8, y además un colector (18) aguas abajo del orificio de salida (121) de la celda (1) que recupera unas nanopartículas del humo después de su análisis, y un regulador de presión (19) para mantener la presión constante en la cámara de reacción de la celda (1).
10. Sistema según la reivindicación 9, en el que el regulador de presión (19) comprende:
una válvula de regulación colocada aguas abajo del colector para compensar la pérdida de carga debida a un colmatado de los filtros del mismo.
11. Sistema según la reivindicación 10, en el que la válvula de regulación (19) está unida a una sonda de presión (S1) colocada en la celda (1) para su servocontrol.
12. Sistema según las reivindicaciones 11 y 6, en el que el soplador (16) está configurado para asegurar asimismo un barrido de gas inerte cerca de la ventanilla (15) de visualización.
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