SU1718056A1 - Способ определени элементного состава аэрозольных частиц - Google Patents
Способ определени элементного состава аэрозольных частиц Download PDFInfo
- Publication number
- SU1718056A1 SU1718056A1 SU894755695A SU4755695A SU1718056A1 SU 1718056 A1 SU1718056 A1 SU 1718056A1 SU 894755695 A SU894755695 A SU 894755695A SU 4755695 A SU4755695 A SU 4755695A SU 1718056 A1 SU1718056 A1 SU 1718056A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- aerosol
- auxiliary
- analysis
- sensitivity
- particles
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к количественным методам спектрохимического анализа. 2 Цель изобретени - повышение чувствительности спектрохимического анализа воздуха . Исследуемую аэрозоль смешивают с распыленным вспомогательным порошком известного физико-химического состава и затем на полученную среду воздействуют импульсным лазерным излучением с энергией , достаточной дл развити коллективного оптического пробо , либо дл инициировани процесса горени вспомогательного аэрозол . О химическом составе исследуемого аэрозол суд т по эмиссионному спектру из высокотемпературной области анализа. Дл повышени чувствительности после импульса лазера исследуема область может подогреватьс СВЧ-излучением в течение периода времени , необходимого дл проведени анализа. 4з.п.ф-лы. (Л С
Description
Изобретение относитс к количественным методам спектрохимического состава воздушных сред и может быть использовано дл контрол экологической обстановки природной среды, технологических процессов .
Известен способ определени элементного состава аэрозольных частиц, включающий продувку аэрозол через плам электрической дуги и регистрацию эмиссионного спектра излучени дуги, по которому суд т об элементном составе частиц.
Недостатком указанного способа вл етс невысока чувствительность, обусловленна в частности малым количеством попадающего в анализируемый объем аэрозол . Анализируемый объем ограничен размером дуги и ,как правило, не превышает 10 см . Существенное увеличение объема дуги приводит к неустойчивому ее горению и значительному повышению энергозатрат .
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому вл етс способ определени элементного состава аэрозольных частиц, включающий воздействие на аэрозольную среду импульсным лазерным излучением, инициирующим оптический пробой в среде, и регистрацию эмиссионного спектра излучени факела, образовавшегос при пробое, .по которому суд т об элементном составе частиц.
Недостатком данного способа вл етс низка чувствительность способа ограни00
о ел о
ченную, во-первых, коротким временем регистрации эмиссионного спектра, св занного с коротким временем существовани факела оптического пробо ( 10 с), во-вторых , с малым количеством наход щегос в области анализа аэрозол , св занного с ограниченным размером факела пробо .
В насто щее врем существует остра необходимость в анализе элементного состава частиц с концентрацией 10 см дл обеспечени безопасности персонала при производстве берилли , чувствительность приборов, контролирующих запыленность воздуха в производственных помещени х, должна быть не хуже 10 г/м , что соответствует концентрации частиц берилли размером 10 мкм на уровне 10 см .
Цель изобретени - расширение диапазона регистрации анализируемых частиц в сторону их минимальных концентраций с одновременным увеличением чувствительности способа.
Цель достигаетс тем, что согласно способу определени элементного состава аэрозольных частиц, включающему воздействие на аэрозольную среду импульсным лазерным излучением, инициирующим оптический пробой в среде, и регистрацию эмиссионного спектра излучени факела, образовавшегос при пробое, по которому суд т об элементном составе частиц, перед воздействием лазерного излучени в исследуемый объем распыл ют вспомогательный мелкодисперсный порошок с размером частиц 10 мкм известного химического состава , например негорючий порошок окиси алюмини (корунд) или химически активный (горючий) титан, Кроме того, на факел пробо воздействуют направленным СВЧ-излу- чением в течение периода времени регистрации спектра анализируемого аэрозол .
Сущность изобретени заключаетс в следующем.
Известно, что дл осуществлени оптического пробо в воздухе, не подвергавшемс специальной очистке, необходимы плотности потока лазерного излучени - 1010 Вт/см2. Повышение количества наход щихс в воздухе пылинок ведет к уменьшению пороговых значений Ф и при достижении определенных концентраций частиц (Кпор) в среде развиваетс низкопороговый коллективный оптический пробой (НКОП). Известно, что дл инициировани НКОП требуютс потоки Ф 106 Вт/см2, что на 3 - 5 пор дков ниже Ф, необходимых дл инициировани пробо в воздухе. Размер частиц d и Кпор дл каждого вида порошка подбираетс индивидуально. Как следует из
проведенных исследований, рекомендуемыми вл ютс следуюицие параметры: d 10 мкм, КПор Ю ч/см . Эмиссионный спектр из области НКОП состоит из спектра
анализируемого аэрозол и спектра вспомогательного порошка. Поскольку химический состав вспомогательного порошка известен , то идентификаци анализируемого аэрозол не вызывает трудностей.
0Кроме того, повышение чувствительности способа может быть достигнуто, если в качестве материала порошка вспомогательного аэрозол выбрано вещество, которое окисл етс с выделением
5 большого количества тепла, например AI (16,2 МДж/г), В данном способов создание высокотемпературной области, в которой происходит атомизаци исследуемого вещества и высвечивание его характерного
0 эмиссионного спектра, происходит в течение времени горени вспомогательного аэрозол . Поджег вспомогательного аэрозол осуществл етс лазерным излучением. Повышение чувствительности достигаетс ,
5 во-первых, за счет более длительного времени регистрации излучени из высокотемпературной области (так врем существовани факела оптического пробо 10 с, а врем горени аэрозол , напри0 мер AI, с размером частиц 10 мкм составл ет 10 - 10 с) и, во-вторых, за счет снижени Ф дл инициировани горени (так Ф дл НКОП 10 Вт/см2, а дл поджега частиц Мд размером 10 мкм
5 10 Вт/см ), что при той же энергии лазерного излучени позвол ет подвергать анализу большие объемы.
Кроме того, повышение чувствительности способа может быть достигнуто путем
0 воздействи на факел пробо направленным СВЧ-излучением в течение периода времени, требуемого дл регистрации спектра анализируемого аэрозол .
Повышение чувствительности достига5 етс увеличением времени регистрации характеристического спектра исследуемого аэрозол , св занным с подогревом анализируемого объема направленным СВЧ-излу- чением.
0Так, например, дл поддержани температуры анализируемого объема на уровне 3000 - 4000 К°, необходимо СВЧ-излучение с плотностью потока энергии 10 - 100 Вт/см2, которое достаточно
5 просто получить с помощью серийных промышленных генераторов СВЧ.
Таким образом, предлагаемое изобретение позвол ет при той же выходной энергии лазера подвергать исследованию, гоо-первых, значительно большие объемы
(на3-5 пор дков величины) анализируемых порций воздуха, во-вторых, значительно увеличить врем регистрации эмиссионного спектра, что в обоих случа х в той же мере расшир ет диапазон чувствительности способа в сторону уменьшени размеров анализируемых частиц и их концентраций.
Claims (5)
1. Способ определени элементного состава аэрозольных частиц; включающий воздействие на аэрозольную среду импульсным лазерным излучением, инициирующим оптический пробой в среде, и регистрацию эмиссионного спектра излучени факела, образовавшегос при пробое, по которому суд т об элементном составе частиц, отличающийс тем, что, с целью расширени диап-азона чувствительности
способа анализа, перед воздействием лазерного излучени в исследуемой среде рас- пыл ют вспомогательный аэрозоль известного химического состава с размером частиц 10 мкм и идентифицируют эмиссионный спектр с учетом спектральных характеристик вспомогательного аэрозол .
2.Способ по п. 1,отличающийс тем, что в качестве вспомогательного аэрозол распыл ют корунд.
3.Способ по п.1,отличающийс тем, что в качестве вспомогательного аэрозол используют горючее вещество.
4.Способ по п.З, отличающийс тем, что в качестве вспомогательного аэрозол распыл ют алюминий.
5.Способ по п.1,отличающийс тем, что на факел пробо во врем регистрации спектра воздействуют направленным
сверхвысокочастотным излучением.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894755695A SU1718056A1 (ru) | 1989-10-31 | 1989-10-31 | Способ определени элементного состава аэрозольных частиц |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894755695A SU1718056A1 (ru) | 1989-10-31 | 1989-10-31 | Способ определени элементного состава аэрозольных частиц |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1718056A1 true SU1718056A1 (ru) | 1992-03-07 |
Family
ID=21477823
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU894755695A SU1718056A1 (ru) | 1989-10-31 | 1989-10-31 | Способ определени элементного состава аэрозольных частиц |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1718056A1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2808907C1 (ru) * | 2022-12-29 | 2023-12-05 | Федеральное бюджетное учреждение науки "Екатеринбургский медицинский-научный центр профилактики и охраны здоровья рабочих промпредприятий" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (ФБУН ЕМНЦ ПОЗРПП Роспотребнадзора) | Способ определения элементного состава, содержащегося в респирабельной фракции аэрозолей, в мокроте человека |
-
1989
- 1989-10-31 SU SU894755695A patent/SU1718056A1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Русаков А.К. Основы количественного спектрального анализа руд и минералов. М.: Недра, 1978, с. 83-122. Патент US № 3463591, кл. G 01J 3/30, 1969. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2808907C1 (ru) * | 2022-12-29 | 2023-12-05 | Федеральное бюджетное учреждение науки "Екатеринбургский медицинский-научный центр профилактики и охраны здоровья рабочих промпредприятий" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (ФБУН ЕМНЦ ПОЗРПП Роспотребнадзора) | Способ определения элементного состава, содержащегося в респирабельной фракции аэрозолей, в мокроте человека |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Radziemski et al. | Spectrochemical analysis using laser plasma excitation | |
Russo et al. | Influence of wavelength on fractionation in laser ablation ICP-MSPresented at the 2000 Winter Conference on Plasma Spectrochemistry, Fort Lauderdale, FL, USA, January 10–15, 2000. | |
Fisher et al. | Temporal gating for the optimization of laser-induced breakdown spectroscopy detection and analysis of toxic metals | |
Aragon et al. | Determination of carbon content in molten steel using laser-induced breakdown spectroscopy | |
US5751416A (en) | Analytical method using laser-induced breakdown spectroscopy | |
Pakhomov et al. | Laser-induced breakdown spectroscopy for detection of lead in concrete | |
Neuhauser et al. | On-line and in-situ detection of lead aerosols by plasma-spectroscopy and laser-excited atomic fluorescence spectroscopy | |
US6008897A (en) | Method and apparatus for materials analysis by enhanced laser induced plasma spectroscopy | |
Leis et al. | Basic investigations for laser microanalysis: I. Optical emission spectrometry of laser-produced sample plumes | |
Hahn | Laser-induced breakdown spectroscopy for sizing and elemental analysis of discrete aerosol particles | |
Ito et al. | Determination of colloidal iron in water by laser-induced breakdown spectroscopy | |
Figg et al. | Elemental fractionation of glass using laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry | |
RU2205384C2 (ru) | Способ и устройство для лазерного анализа диоксинов | |
RU2000126852A (ru) | Способ и устройство для лазерного анализа диоксинов | |
EP0587369B1 (en) | Apparatus comprising means for mass spectrometry | |
Panne et al. | Analysis of glass and glass melts during the vitrification of fly and bottom ashes by laser-induced plasma spectroscopy. Part II. Process analysis | |
Gornushkin et al. | Determination of cobalt in soil, steel, and graphite using excited-state laser fluorescence induced in a laser spark | |
SU1718056A1 (ru) | Способ определени элементного состава аэрозольных частиц | |
Rusak et al. | Excitational, vibrational, and rotational temperatures in Nd: YAG and XeCl laser-induced plasmas | |
Niessner et al. | Laboratory experiments on the determination of polycyclic aromatic hydrocarbon coverage of submicrometer particles by laser-induced aerosol photoemission | |
JP2001124739A (ja) | ダイオキシン類分析装置及び燃焼制御システム | |
Franzke et al. | Element identification on the surface of inorganic solids by excimer laser-induced emission spectroscopy | |
Milán et al. | Removal of air interference in laser-induced breakdown spectrometry monitored by spatially and temporally resolved charge-coupled device measurements | |
SU1111567A1 (ru) | Способ определени элементного состава аэрозольных частиц | |
Strauss et al. | Size-resolved analysis of fine and ultrafine particulate matter by laser-induced breakdown spectroscopy |