RU2618597C2 - Способ аспирационной оптической спектрометрии аэрозоля - Google Patents
Способ аспирационной оптической спектрометрии аэрозоля Download PDFInfo
- Publication number
- RU2618597C2 RU2618597C2 RU2015118823A RU2015118823A RU2618597C2 RU 2618597 C2 RU2618597 C2 RU 2618597C2 RU 2015118823 A RU2015118823 A RU 2015118823A RU 2015118823 A RU2015118823 A RU 2015118823A RU 2618597 C2 RU2618597 C2 RU 2618597C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- radiation
- aerosol
- aspiration
- focused
- measured
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 title claims abstract description 8
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 8
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 title claims abstract description 7
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 39
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 16
- 230000001934 delay Effects 0.000 claims description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 3
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 2
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 1
- 239000005427 atmospheric aerosol Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 238000001374 small-angle light scattering Methods 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
Images
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
- G01N15/02—Investigating particle size or size distribution
- G01N15/0205—Investigating particle size or size distribution by optical means
- G01N2015/0238—Single particle scatter
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/47—Scattering, i.e. diffuse reflection
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области метеорологии. Способ аспирационной оптической спектрометрии аэрозоля включает направление поляризованного излучения на задерживающую область, перед которой его экранируют. Направленное излучение фокусируют в счетном объеме, находящемся перед экраном, и измеряют излучение за областью, задерживающей направленное поляризованное излучение и пропускающей излучение, рассеянное в счетном объеме. Размер частицы дисперсной среды в счетном объеме определяют по измеренному излучению. Технический результат заключается в повышении точности определения дисперсного состава аэрозоля. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области метеорологии, а более конкретно - к способам определения характеристик аэрозольного загрязнения атмосферы, и может использоваться для измерения размеров частиц атмосферного аэрозоля.
Известен способ оптической спектрометрии аэрозоля [1], при осуществлении которого используется рассеяние света в малых углах.
Этот известный способ обладает ограниченностью по углу рассеяния, поскольку он предполагает введение сравнительно большого экрана. Таким образом, отсутствует возможность выполнения измерений при достаточно малых углах рассеяния.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является известный способ аспирационной оптической спектрометрии дисперсной среды [2], использующийся в счетчике частиц «AERO TRAK 9303», при котором фокусируют излучение лазера в счетном объеме, устраняют излучение лазера, применяя световую ловушку, и осуществляют прием рассеянного света.
В этом известном решении отсутствует возможность выполнения измерений при достаточно малых углах рассеяния.
Техническим результатом изобретения является повышение точности определения дисперсного состава аэрозоля за счет уменьшения углов рассеяния света. Известно, что с уменьшением угла рассеяния уменьшается зависимость результата определения размера аэрозольной частицы от ее свойств. Уменьшение углов рассеяния достигается благодаря использованию эффекта поляризации света, что позволяет использовать световую ловушку (экран) с достаточно малыми угловыми размерами.
В предлагаемом способе используют некоторые существенные признаки прототипа, а именно: в нем осуществляют процесс аспирации; фокусируют излучение лазера в счетном объеме; осуществляют прием рассеянного света.
Существенными отличительными признаками предлагаемого способа является то, что поляризованное излучение направляют на область, задерживающую направленное поляризованное излучение, перед которой его экранируют, фокусируют направленное излучение в счетном объеме, находящемся перед экраном, а измеряют излучение за областью, задерживающей направленное поляризованное излучение и пропускающей излучение, рассеянное в счетном объеме, и определяют размер частицы дисперсной среды в счетном объеме по измеренному излучению.
Указанные существенные отличия позволяют повысить точность за счет исключения засветки, вызванной лазерным излучением.
Физические принципы, на которых основан предлагаемый способ, состоят в том, что лазерное излучение является поляризованным, его можно существенно ослабить перед приемником. Рассеянное излучение содержит как составляющую, которая будет ослаблена перед приемным устройством вместе с лазерным излучением, так и составляющую, которая поступит в приемник без ослабления.
Пример реализации способа.
Сущность изобретения пояснена на фиг. 1.
Для аспирационной оптической спектрометрии дисперсной среды используют прибор типа счетчика частиц «AERO TRAK 9303», в котором в качестве источника излучения используется лазер 1 с системой линз 2. Как и в счетчике частиц «AERO TRAK 9303» лазерное излучение фокусируют в счетном объеме 3. В отличие от счетчика частиц «AERO TRAK 9303» рассеянное излучение принимают, в том числе, под достаточно малым углом, где минимально влияние свойств частицы. Для устранения засветки от лазера между приемником и счетным объемом помещают экран 4 и поляроид 5, которые не пропускают излучение от лазера. Излучение, рассеянное частицей, включает две составляющих:
причем лишь одну из этих составляющих в значительной степени не пропускает поляроид. Таким образом, засветка от лазера существенно уменьшается, а после прохождения системы линз 6 фотодетектором 7 принимается излучение, рассеянное частицей. По принятому излучению судят о размере частицы.
Обоснование существенности признаков. Как следует из описания, каждый из указанных признаков необходим, а вся их неразрывная совокупность достаточна для достижения технического результата - повышения точности измерений за счет более полного исключения влияющих факторов.
Обоснование изобретательского уровня. Заявляемый способ был проанализирован на соответствие критерию «изобретательский уровень». Для этого были исследованы близкие признаки известных решений как в данной, так и в смежных областях техники. Так по источнику [3] был выявлен признак фокусировки излучения в счетном объеме. В этом известном решении [3] до фокусировки часть излучения лазера отводится на дополнительное приемное устройство. Именно благодаря этому достигается технический результат способа [3]. Однако при этом имеет место снижение точности определения размеров частиц, если учесть, что рассеянное излучение составляет незначительную часть от лазерного излучения. В заявляемом же способе данный недостаток исключен.
Таким образом, по мнению заявителя и авторов, предлагаемое техническое решение способа аспирационной оптической спектрометрии дисперсной среды в своей неразрывной совокупности признаков является новым, явным образом не следует из уровня техники и позволяет получить важный технический результат - повышение точности определения размера частицы за счет более полного исключения влияющих факторов.
Источники информации
1 Патент №2321840 Способ определения параметров частиц, взвешенных в жидкости, по спектрам малоуглового рассеяния света и устройство для его осуществления / Левин А.Д. Бюллетень изобретений №10, 2008.
2. Челибанов В., Исаев Л. Приборы для контроля чистых помещений / ЭЛЕКТРОНИКА: Наука, Технология, Бизнес №7, 2009, с. 48-50 (прототип).
3. Патент №2356028 Устройство для экспресс-анализа промышленной чистоты жидкостей / Бухалов В.А., Лесников Е.В., Стуканов Ф.Ф. Бюллетень изобретений №14, 2009.
Claims (1)
- Способ аспирационной оптической спектрометрии аэрозоля, при котором фокусируют излучение в счетном объеме, отличающийся тем, что поляризованное излучение направляют на область, задерживающую направленное поляризованное излучение, перед которой его экранируют, фокусируют направленное излучение в счетном объеме, находящемся перед экраном, а измеряют излучение за областью, задерживающей направленное поляризованное излучение и пропускающей излучение, рассеянное в счетном объеме, и определяют размер частицы дисперсной среды в счетном объеме по измеренному излучению.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015118823A RU2618597C2 (ru) | 2015-05-19 | 2015-05-19 | Способ аспирационной оптической спектрометрии аэрозоля |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015118823A RU2618597C2 (ru) | 2015-05-19 | 2015-05-19 | Способ аспирационной оптической спектрометрии аэрозоля |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2015118823A RU2015118823A (ru) | 2016-12-10 |
| RU2618597C2 true RU2618597C2 (ru) | 2017-05-04 |
Family
ID=57759836
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015118823A RU2618597C2 (ru) | 2015-05-19 | 2015-05-19 | Способ аспирационной оптической спектрометрии аэрозоля |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2618597C2 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2674560C1 (ru) * | 2017-12-28 | 2018-12-11 | Евгений Сергеевич Зубко | Способ измерения оптических характеристик атмосферы |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4781460A (en) * | 1986-01-08 | 1988-11-01 | Coulter Electronics Of New England, Inc. | System for measuring the size distribution of particles dispersed in a fluid |
| RU2006123351A (ru) * | 2006-07-03 | 2008-01-10 | Федеральное государственное унитарное предпри тиеВсероссийский научно-исследовательский институт оптико-физических измерений (RU) | Способ определения параметров частиц, взвешенных в жидкости, по спектрам малоуглового рассеяния света и устройство для его осуществления |
| RU2370752C1 (ru) * | 2008-08-22 | 2009-10-20 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Лаборатория Оптико-Электронных Приборов" | Устройство для измерения распределения размеров и концентраций наночастиц в жидкостях и газах |
| US20100231909A1 (en) * | 2004-03-06 | 2010-09-16 | Michael Trainer | Methods and apparatus for determining particle characteristics by measuring scattered light |
-
2015
- 2015-05-19 RU RU2015118823A patent/RU2618597C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4781460A (en) * | 1986-01-08 | 1988-11-01 | Coulter Electronics Of New England, Inc. | System for measuring the size distribution of particles dispersed in a fluid |
| US20100231909A1 (en) * | 2004-03-06 | 2010-09-16 | Michael Trainer | Methods and apparatus for determining particle characteristics by measuring scattered light |
| RU2006123351A (ru) * | 2006-07-03 | 2008-01-10 | Федеральное государственное унитарное предпри тиеВсероссийский научно-исследовательский институт оптико-физических измерений (RU) | Способ определения параметров частиц, взвешенных в жидкости, по спектрам малоуглового рассеяния света и устройство для его осуществления |
| RU2370752C1 (ru) * | 2008-08-22 | 2009-10-20 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Лаборатория Оптико-Электронных Приборов" | Устройство для измерения распределения размеров и концентраций наночастиц в жидкостях и газах |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2674560C1 (ru) * | 2017-12-28 | 2018-12-11 | Евгений Сергеевич Зубко | Способ измерения оптических характеристик атмосферы |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2015118823A (ru) | 2016-12-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101699265A (zh) | 动态偏振光散射颗粒测量装置及测量方法 | |
| CN105334144B (zh) | 一种基于光散射的单分散气溶胶粒径及浓度测量装置 | |
| CN102221450B (zh) | 一种激光系统跟瞄偏差测量装置 | |
| US10539495B2 (en) | Systems and methods for generating an image of an inspection object using an attenuated beam | |
| JP2013092518A (ja) | 雲の含水率を決定する方法 | |
| RU2618597C2 (ru) | Способ аспирационной оптической спектрометрии аэрозоля | |
| US20160327467A1 (en) | Method and apparatus for detecting particulate matter | |
| CN104483297A (zh) | 可视化校准激光诱导荧光检测设备 | |
| CN207407823U (zh) | 一种大视场样本厚度测量装置 | |
| CN209707379U (zh) | 基于高重频纳秒脉冲激光器的便携式远程拉曼光谱系统 | |
| CN109827522A (zh) | 一种偏振测量装置 | |
| RU2560142C1 (ru) | Способ аспирационной оптической спектрометрии дисперсной среды | |
| CN106680186A (zh) | 一种流式细胞仪多类型散射光探测系统 | |
| RU2607050C1 (ru) | Способ определения дисперсного состава аэрозоля | |
| US9164035B2 (en) | Distributive transmissometer | |
| RU2013148893A (ru) | Способ обнаружения оптических и оптико-электронных приборов и устройство для его реализации | |
| RU2681256C2 (ru) | Способ аспирационной оптической спектрометрии аэрозольных частиц | |
| CN206235769U (zh) | 一种手机光谱仪 | |
| CN202837182U (zh) | 一种原子荧光光度计光学系统 | |
| US10161904B2 (en) | Method for tracing distribution of moving ions in ion mobility spectrometer | |
| CN104297211A (zh) | 表面光散射测量装置 | |
| CN110006860A (zh) | 一种共聚焦多路荧光检测系统 | |
| RU2013145400A (ru) | Способ определения степени черноты поверхности материалов | |
| CN104237199A (zh) | 一种基于扩散方式的拉曼检测系统和方法 | |
| CN204514811U (zh) | 便携激光拉曼光谱传感探头 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170520 |