RU2681256C2 - Способ аспирационной оптической спектрометрии аэрозольных частиц - Google Patents
Способ аспирационной оптической спектрометрии аэрозольных частиц Download PDFInfo
- Publication number
- RU2681256C2 RU2681256C2 RU2016120373A RU2016120373A RU2681256C2 RU 2681256 C2 RU2681256 C2 RU 2681256C2 RU 2016120373 A RU2016120373 A RU 2016120373A RU 2016120373 A RU2016120373 A RU 2016120373A RU 2681256 C2 RU2681256 C2 RU 2681256C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- radiation
- region
- aspiration
- directed
- measured
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 239000002245 particle Substances 0.000 title claims abstract description 18
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 8
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 title claims abstract description 7
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 49
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims abstract description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 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
- 239000005427 atmospheric aerosol Substances 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 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
- G01N15/0211—Investigating a scatter or diffraction pattern
-
- 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
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области метеорологии и касается способа аспирационной оптической спектрометрии аэрозольных частиц. При осуществлении способа направляют линейно поляризованное излучение на область, уменьшающую мощность направленного линейно поляризованного излучения, фокусируют излучение в счетном объеме, находящемся перед этой областью, и измеряют излучение за этой областью, пропускающей излучение, рассеянное в счетном объеме. При этом поворачивают плоскость поляризации этой области, измеряют мощности излучения под различными углами поворота плоскости поляризации и определяют размер частицы дисперсной среды в счетном объеме по измеренным мощностям излучения. 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 аспирационной оптической спектрометрии аэрозольных частиц [1], при осуществлении которого используется рассеяния 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], при котором поляризованное излучение направляют на область, уменьшающую мощность направленного поляризованного излучения, фокусируют излучение в счетном объеме, находящемся перед этой областью, а измеряют излучение за этой областью, пропускающей излучение, рассеянное в счетном объеме.
В этом известном решении не учитывается то, что область, на которую направляют поляризованное излучение, частично пропускает направленное поляризованное излучение.
Техническим результатом изобретения является повышение точности определения дисперсного состава аэрозоля за счет исключения мощности частично пропущенного направленного излучения.
В предлагаемом способе используют некоторые существенные признаки прототипа, а именно: в нем осуществляют процесс аспирации; осуществляют прием рассеянного света; поляризованное излучение направляют на область, уменьшающую мощность направленного поляризованного излучения, фокусируют излучение в счетном объеме, находящемся перед этой областью, а измеряют излучение за этой областью, пропускающей излучение, рассеянное в счетном объеме.
Существенными отличительными признаками предлагаемого способа является то, что линейно поляризованное излучение направляют на область, уменьшающую мощность направленного линейно поляризованного излучения, поворачивают плоскость поляризации этой области, измеряют мощности излучения под различными углами поворота плоскости поляризации и определяют размер частицы дисперсной среды в счетном объеме по измеренным мощностям излучения.
Указанные существенные отличия позволяют повысить точность за счет исключения мощности частично пропущенного направленного излучения.
Физические принципы, на которых основан предлагаемый способ, состоят в том, что измерение мощностей излучения под различными углами поворота плоскости поляризации позволяет учесть мощность частично пропущенного направленного излучения.
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 нулевым углом, где минимально влияние свойств частицы. Для устранения засветки от лазера между приемником и счетным объемом помещают поляроид 4, который уменьшает излучение от лазера. Принимаемое излучение включает две составляющих. Одна из них зависит от засветки и пропорциональна квадрату синуса угла поворота плоскости поляризации sin2ϕ, другая определяется излучением, рассеянным частицей. Она пропорциональна величине cos2ϕ 
. После прохождения системы линз 5 фотодетектором 6 принимается засветка и излучение, рассеянное частицей. По принятому излучению судят о размере частицы. Выполнение измерений излучения под разными углами поворота плоскости поляризации ϕ позволяет исключить засветку.
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 [4] был выявлен признак фокусировки излучения в счетном объеме. В этом известном решении [4] до фокусировки часть излучения лазера отводится на дополнительное приемное устройство. Именно благодаря этому достигается технический результат способа [4]. 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 Патент №2560142 Способ аспирационной оптической спектрометрии дисперсной среды / Егоров А.Д. Потапова И.А., Драбенко В.А. Бюллетень изобретений №23, 2015.
3. Шифрин К.С. Рассеяние света в мутной среде - М. - Л.: Гос. изд. техн. - теор. лит.», 1951. - 288 с.
4. 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 аэрозольных частиц, при котором поляризованное излучение направляют на область, уменьшающую мощность направленного поляризованного излучения, фокусируют излучение в счетном объеме, находящемся перед этой областью, а измеряют излучение за этой областью, пропускающей излучение, рассеянное в счетном объеме, отличающийся тем, что линейно поляризованное излучение направляют на область, уменьшающую мощность направленного линейно поляризованного излучения, поворачивают плоскость поляризации этой области, измеряют мощности излучения под различными углами поворота плоскости поляризации и определяют размер частицы дисперсной среды в счетном объеме по измеренным мощностям излучения.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016120373A RU2681256C2 (ru) | 2016-05-25 | 2016-05-25 | Способ аспирационной оптической спектрометрии аэрозольных частиц |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016120373A RU2681256C2 (ru) | 2016-05-25 | 2016-05-25 | Способ аспирационной оптической спектрометрии аэрозольных частиц |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2016120373A RU2016120373A (ru) | 2017-11-28 |
| RU2016120373A3 RU2016120373A3 (ru) | 2019-01-11 |
| RU2681256C2 true RU2681256C2 (ru) | 2019-03-05 |
Family
ID=60580805
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016120373A RU2681256C2 (ru) | 2016-05-25 | 2016-05-25 | Способ аспирационной оптической спектрометрии аэрозольных частиц |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2681256C2 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5101113A (en) * | 1989-05-16 | 1992-03-31 | Arizona Board Of Regents | Ensemble scattering particle sizing system with axial spatial resolution |
| RU46099U1 (ru) * | 2005-03-14 | 2005-06-10 | Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Российская Экономическая Академия Имени Г.В. Плеханова" | Устройство для определения размеров и концентрации частиц коллоидно-дисперсных систем |
| EP2843410A2 (en) * | 2013-08-30 | 2015-03-04 | Sysmex Corporation | Sample analyzing method and sample analyzer |
| RU2560142C1 (ru) * | 2014-04-21 | 2015-08-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский государственный гидрометеорологический университет" | Способ аспирационной оптической спектрометрии дисперсной среды |
-
2016
- 2016-05-25 RU RU2016120373A patent/RU2681256C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5101113A (en) * | 1989-05-16 | 1992-03-31 | Arizona Board Of Regents | Ensemble scattering particle sizing system with axial spatial resolution |
| RU46099U1 (ru) * | 2005-03-14 | 2005-06-10 | Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Российская Экономическая Академия Имени Г.В. Плеханова" | Устройство для определения размеров и концентрации частиц коллоидно-дисперсных систем |
| EP2843410A2 (en) * | 2013-08-30 | 2015-03-04 | Sysmex Corporation | Sample analyzing method and sample analyzer |
| RU2560142C1 (ru) * | 2014-04-21 | 2015-08-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский государственный гидрометеорологический университет" | Способ аспирационной оптической спектрометрии дисперсной среды |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2016120373A3 (ru) | 2019-01-11 |
| RU2016120373A (ru) | 2017-11-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| 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 | |
| CN104089855A (zh) | 一种偏振光散射测量颗粒物的方法及装置 | |
| JP2016522880A5 (ru) | ||
| US20220252497A1 (en) | Method and system for measuring refractive index of particle sample by using polarization difference of scattered light distribution | |
| US10539495B2 (en) | Systems and methods for generating an image of an inspection object using an attenuated beam | |
| SG11201802651PA (en) | System and method for optically measuring the stability and aggregation of particles | |
| CN101122555A (zh) | 基于后向光子相关光谱的高浓度超细颗粒测量装置及方法 | |
| CN106018193A (zh) | 颗粒物光散射测量系统及方法 | |
| JP2018535397A5 (ru) | ||
| CN109444082B (zh) | 漫反射光谱测量装置及测量方法 | |
| CN109470650A (zh) | 一种测量液体折射率的装置及方法 | |
| CN206945525U8 (zh) | 一种光谱透过率检测仪器 | |
| CN104568899A (zh) | 一种便携式拉曼光谱仪 | |
| CN106680186B (zh) | 一种流式细胞仪多类型散射光探测系统 | |
| CN201732058U (zh) | 一种全自动液体浊度测试仪 | |
| CN103454074B (zh) | 一种小孔径高反镜反射率测量方法 | |
| CN201622228U (zh) | 动态偏振光散射颗粒测量装置 | |
| CN207407823U (zh) | 一种大视场样本厚度测量装置 | |
| WO2015019327A1 (en) | Systems and methods for liquid quality assessment | |
| RU2681256C2 (ru) | Способ аспирационной оптической спектрометрии аэрозольных частиц | |
| RU2618597C2 (ru) | Способ аспирационной оптической спектрометрии аэрозоля | |
| RU2560142C1 (ru) | Способ аспирационной оптической спектрометрии дисперсной среды | |
| RU2607050C1 (ru) | Способ определения дисперсного состава аэрозоля | |
| CN106290259A (zh) | 一种双光路表面散射高量程浊度仪 | |
| CN206235769U (zh) | 一种手机光谱仪 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190311 |