SE516188C2 - Anordning för att med hjälp av en jonisator ur luft samla upp laddade partiklar för analysändamål - Google Patents

Description

sann; 10 15 20 25 30 35 40 45 | . c ø v: a 516 188 2/ I varje sådan analys måste de fångade partiklarna avskrapas eller på annan lärnpligt sätt avlägsnas från jonisatoms kollektor före analys och vid ett dylikt avlägsnande kan av misstag andra partiklar tillföras eller partiklar avlägsnas frän provet, utan att dessa andra partiklar har varit med i det ursprtmgliga provet, dvs. avskrapning av partiklar fràn jonisatom före analys utgör en felkälla i sig.

Principiellt är denna kända metod således icke avpassad till och lämpad för provtagning i större skala.

Ovanstående nackdelar har elirninerats respektive har minskats vid den i beskrivningsinledningen Omnämnda anordningen enligt föreliggande uppfinning genom att den innefattar en elektriskt sett ledande uppfångningsanordning, vilken är inrättad elektriskt kopplad till nämnda jonisators kollektor. En speciellt fördelaktig lösning enligt föreliggande uppfinning är om nämnda uppfångnings- anordning är inrättad friläggbar, företrädesvis lösgörbar relativt jonisatoms kollektor och om nänmda uppfångningsanordning är utformad väsentligen såsom en skäl samt om nämnda uppfångnings- anordning är avpassad till och inrättad att täckas med ett lock efter utförd uppsamling.

Andra utföringsformer av uppfinningen framgår av bifogade patentkrav och av beskrivningen nedan av olika utföranden i anslutning till bifogade ritningar, av vilka fig. 1 i perspektivisk vy visar en jonisator med en första typ av uppfångningsanordning, vilken dock är visad något separerad från normalläget från jonisatom för att tydliggöra utformningen av jonisatorns kollektor och uppfångningsanordningen, fig. 2 visar i perspektivisk vy ett till den första typen av uppfångningsanordning avpassat skyddslock, fig. 3A visar i perspektivisk vy en andra typ av uppfångningsanordning med öron, vilken är sedd snett uppifrån, fig. 3B visar uppfångningsanordningen med öron enligt fig. 3A men sedd underifrån, fig. 4A visar i perspektivisk vy snett ovanifrån ett tredje utförande av en del av en uppfångningsanordning, fig. 4B visar nämnda tredje utförande sett underifrån, fig. SA visar resterande del av nänmda tredje utförande, sett snett uppifrån, fig.

SB visar resterande del av nämnda tredje utförande i perspektivisk vy och sett underifrån, och fig. 6 visar i perspektivisk den första typen enligt fig. 1 av uppfångningsanordning men sedd underifrån.

En jonisator 1 enligt fig. 1 innefattar en låda, i vilken erforderliga elektriska och elektroniska kretsar är inhysta. J onisatorn 1 kan valfritt vara nätdriven eller batteridriven. De elektriska kretsamas kopplingar ingår ickei föreliggande uppfinning och tillhör i sig känd teknik, varför de inte beskrivs nännare här. I en ände av nämnda jonisator 1 är ett antal, företrädesvis negativa joner emitterande organ 5, 6, 7 lokaliserade och dessa är utformade med :uran 10 15 20 25 30 35 40 45 . . - ~ u: 516 188 3. elektriskt och mekaniskt skyddande hylsor Sa, 6a, 7a, vilka omger och skyddar de joner emitterande spetsarna 5, 6, 7. Det bör här noteras att nämnda spetsar 5, 6, 7 är riktade bort frän jonisatom 1 och är lokaliserade pà làngt avstànd fràn en i jonisatorn 1 inbyggd kollektor 4, vilken ges en mot nämnda ernitterande organ 5, 6, 7 motsatt elektrisk potential. Det bör dessutom noteras att nämnda kollektors 4 verksamma yta är förhållandevis stor och att den i det här visade utförandet med fördel är utfonnad åtminstone delvis nedsänkt i jonisatom 1. I bottnen av kollektom 4 är en företrädesvis central försänkning 4a lokaliserad, vars uppgift primärt är att styra in och elektriskt sett förbinda kollektorn 4 med de olika uppfängningsanordningar 2, 9, 13, 15, vilka kan nyttjas i jonisatoms 1 kollektor 4.

Jonisatorn 1 arbetar pä följande sätt. Joner, dvs. elektriskt laddade, företrädesvis negativt laddade partiklar, emitteras fràn spetsarna 5, 6 och 7 i en riktning bort fràn jonisatom 1 och speciellt i en riktning bort frán dess kollektor 4, vilken har givits en elektrisk potential som tenderar att dra till sig de frän spetsama 5, 6 och 7 ernitterade jonerna, vilken potential lämpligen är positiv. Härigenom tenderar nämnda joner att vandra fràn spetsarna 5, 6 och 7 i en vid bàge till kollektorn 4 av det mellan spetsarna 5, 6 och 7 och kollektorn 4 alstrade elektrostatiska fältet och nämnda joner träffar under sin förflyttning smà partiklar i luften och dessa partiklar laddas därigenom även upp och påverkas att följa det elektrostatiska fältet i riktning mot kollektorn 4. En del av dessa laddade partiklar när ända frarn till kollektorn 4 och träffar där en pà kollektom 4 applicerad uppfängningsanordning 2, dä sistnänmda är lokaliserad i den härför avsedda försänkningen 4 i kollektom. Flera partiklar frän luften samlas successivt pä uppfängningsanordningen 2 allt eftersom joner skickas ut frän spetsarna 5, 6 och 7 och bildar ansamlingar eller sä kallade kluster med partiklar pä uppfängningsanordningen 2.

Förutom att sarnla upp partiklar ur luften alstrar närrmda förflyttning av laddade _ partiklar genom luften fram till uppfängningsanordningen 2 även en viss, begränsad ornröring av luften i ett begränsat utrymme (= rum), vilket förhållande resulterar i att ytterligare partiklar dras in i nämnda förflyttning, varför jonisatom 1 fär en ornrörande verkan pà luften, vilken omrörande verkan i praktiken snabbt - inom exempelvis en timme - kan päverka ett helt rum pà ca 20 kvadratmeter i förhållandevis stor omfattning.

Jonisatorns kollektor 4 bestär exempelvis av en elektriskt ledande metall eller av en elektriskt ledande plast eller har försetts med en elektriskt ledande beläggning och har givits en elektriskt sett aktiv yta som i förhållande till en uppfängningsanordning 2 för »nn-n unna» 10 15 20 25 30 35 40 45 516 188 .- 4 partiklar med fördel men icke nödvändigtvis är större än sistnämndas aktiva yta. Uppfångningsanordningen 2 är avpassad så att den blir fixerad i läge när den föres in mot kollektorns 4 ovansida iden härför avsedda försänkningen, exempelvis med hjälp av en från dess baksida utskjutande tapp 3, vilken är inrättad att mekaniskt och elektriskt gå i samverkan med en smal försänkning 4a, noga avpassad i storlek till nämnda tapp så att säker elektrisk kontakt härigenom skapas mellan jonisatoms kollektor 4 och uppfångningsanordningen 2 under medgivande av ett enkelt avlägsnande av uppfångningsanordningen 2 fràn jonisatoms 1 kollektor 4 efter utfört förvärv.

Den i fig. l och 6 visade uppfångningsanordningen 2 är i huvudsak utformad såsom en skål med lätt greppbar och utanför exempelvis delar av kollektom 4 skjutande kant, varigenom uppfångningsanordningen 2 enkelt och smidigt kan appliceras på jonisatoms 1 kollektor 4 och avlägsnas därifrån utan att i onödan riskera att i något väsentligt avseende påverka de partiklar som har ansarnlats på uppfångningsanordningens 2 ovansida (= den skàlformade sidan) genom att man huvudsakligen enbart greppar dess utskjutande kant vid förflyttning av uppfångningsanordningen 2 relativt jonisatorns 1 kollektor 4. För att i än högre grad minska risken för kontamination kan uppfångningsanordningen 2 efter utförd uppsamling av partiklar men före avlägsnandet frän jonisatorns 1 kollektor 4 förses med ett till uppfångningsanordningen 2 noga avpassat lock 8, se fig. 2, vilket är avpassat att snäppas fast runt uppfångningsanordningens 2 kant och kvarbliva så under avlägsnandet av uppfångningsanordningen 2 från jonisatoms 1 kollektor 4 och under vidaretransport till ett analysinstrument, exempelvis ett elektronmikroskop eller något annat lämpligt instrument, vilket kan befmna sig på ett helt armat ställe och på långt avstånd från det ställe där jonisatom 1 har placerats för genomförande av ifrågavarande undersökning.

Genom fig. 3A och 3B visas ett andra utförande av jonisatoms 1 uppfångningsanordning och detta andra utförande innefattar ut från uppfångningsanordningen skjutande öron ll, 12, vilka skjuter ut i sådan omfattning att de är enkla att greppa i förhållande till jonisatoms 1 kollektor 4. Ett här icke visat, avpassat lock kan - om så önskas respektive erfordras - även nyttjas i föreliggande fall för att skydda de uppsamlade partiklarna och förhindra kontarnination av dessa. Efter avslutad uppsamling avlägsnas det andra utförandet av uppfångningsanordningen från jonisatoms 1 kollektor 4 och överförs till ett analysinstrument, medan i förekommande fall en ny uppfångningsanordning isättes i jonisatorn 1 och ny uppfångning av partiklar startas, på samma eller annat ställe. annu: .»»1| 5 10 15 20 - - v o -a 515 1 3 3 5:3: ~ Li a' 5/ I syfte att i än högre grad förbättra analysarbetet kan - sàsom framgår speciellt av fig. 4A, 4B, SA och SB - ett tredje utförande av uppfàngningsanordnjngm nyttjas. Detta tredje utförande innefattar en första del 13, som placeras i elektrisk och mekanisk kontakt via sin centrala del 14 med jonisatorns 1 kollektor 4 via dess centrala försänkning 4a, och en andra del 15, vilken har givits väsentligt mindre aktiv yta än den första delen 13 och vilken med fördel i förväg har behandlats för att primärt eller enbart reagera mot och för att en viss typ av partikel eller substans träffar dess yta. En typ av dylik behandling benämns att den andra delen 15 har kotats.

Härigenom möjliggöres ett uppfàngande och upptäckande av en synnerligen låg koncentration i luften av ifrågavarande viss typ av partikel eller substans. Med fördel utföres den andra delen 15 i storlek och utförande så. att den passar exakt i och är avpassad för det efterföljande analysinstrumentet, som exempelvis kan utgöras av ett elektronrnikroskop.

Varianter av uppfmningen är givetvis möjliga inom ramen för bifogade patentkrav.

Claims (13)

10 15 20 25 30 35 40 45 . . n - u 516 188 . - ~ | n » - .n Patentkrav

1. Anordning för att med hjälp av en joner ernitterande (S, 6, 7) jonisator (1), vilken är utrustad med en kollektor (4) för uppfångning av laddade partiklar, ur luft eller ur annan gas samla upp medelst nämnda joner laddade partiklar, vilka avses att analyseras i en härför inrättad partikelanalysanalysator, k ä n n e t e c k n a d av att den innefattar en elektriskt sett ledande uppfångningsanordning (2), vilken är inrättad elektriskt kopplad till nämnda jonisators (1) kollektor (4).

2. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda uppfångningsanordning är (2) inrättad friläggbar, företrädesvis lösgörbar relativt jonisatoms kollektor (4).

3. Anordning enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda uppfångningsanordning är utformad väsentligen såsom en skål (2).

4. Anordning enligt något av föregående krav , k ä n n e t e c k n a d av att nämnda uppfångningsanordning (2) är avpassad till och inrättad att täckas med ett lock (8).

5. Anordning enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda uppfångningsanordning (2) är försedd med ett ihopkopplingsorgan (3), vilket är inrättat att elektriskt sett kopplas ihop med nämnda kollektor (4).

6. Anordning enligt något av föregående krav, känne te ck nad av att nämnda kollektor (4) ärutformad åtminstone delvis nedsänkt i jonisatom ( 1) och att nämnda nedsänkning är avpassad i fonn att väsentligen passa till nämnda uppfångningsanordning (2).

7. Anordning enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda uppfàngningskärl (2) är försedd med kanter, öron, etc., vilka i uppfångningskärlets (2) i jonisatorns (1) installerade position är lätt grlpbara.

8. Anordning enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda uppfängningsanordnings (15) aktiva uppfångningsyta är avpassad i storlek och form, exempelvis i förhållande till sagda partikelanalysator. «

9. Anordning enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda uppfångningsanordning (15) före applicering i eller på nämnda kollektor (4) är förpreparerad med ett eller flera specifika reagensmedel.

10. Anordning enligt något av föregående krav, »ipa- 10 15 20 25 516 188 . | n ~ . - . q s n 7, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda uppfångningsanordnings (2, 9, 15) aktiva fångyta är vald mindre än kollektoms (4) aktiva yta.

11. Anordning enligt nagot av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda uppfàngningsanordning (2, 9, 15) är tillverkad av ett material som har givits elektriskt ledande fömiåga, exempelvis av fonnsprutad termoplast med elektriskt ledande ytbeläggning.

12. Anordning enligt nagot av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda jonisators (1) jonernitterande organ (5, 6, 7) är riktade bort från nämnda uppfångningsanordning (2, 9, 15) och är lokaliserade på i sanmianhanget långt avstånd från sistnämnda i syfte att alstra ett elektrostatiskt fält dememellan, vilket blir så stort som möjligt i förhållande till nämnda långa avstånd.

13. Anordning enligt nägot av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att de jonemitterande organen (5, 6, 7) utgöres av flera, på inbördes avstånd, företrädesvis utmed en rak linje lokaliserade spetsar, vilka är utskjutande från nämnda jonisator (1) och vilka är avskärmade och skyddade i alla riktningar utom en riktning, vilken leder bort från jonisatom, av i ena änden öppna hylsor (Sa, 6a, 7a).