Устройство к проточному заряд-спектрометру

2 О 2349 ОПИСАН И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(088,8 иоритет Номитет по делам зобретений и открытий при Совете Министров СССРОпубликовано 14.1 Х.1967. Бюллетень19Дата опубликования описания 24.Х 1.1967 Авторыизобретен А. В. Китаев, И. Н. Алейникова и Г. Г. Котляревская Всесоюзный научно-исследовательский институт медицинских инструментов и оборудованияПроточные заряд-спектрометры применяются для статистических измерений и исследований зарядов и размеров твердых и жидких частиц, взвешенных в газовой среде, например воздухе.Они содержат входное заборное устройство, измерительную камеру, устройство электропитания и насосное устройство (например, маломощную воздуходувку), обеспечивающее просос исследуемого воздуха через входное устройство и измерительную камеру.Работают заряд-спектрометры по следующему принципу.Узкий пучок заряженных частиц, выделенный и сформированный соответствующим входным (заборным) устройством, вводят в измерительную камеру, содержащую электроды, создающие электростатическое поле, перпендикулярное оси пучка. Это поле отклоняет заряженные частицы и заставляет их двигаться по криволинейным траекториям, которые заканчиваются на поверхности приемника частиц, обычно, на предметном стекле для микроскопа, которое исследуют под микро. скопом для определения размеров отдельных частиц и их координат, что дает возможность подсчитывать распределение частиц по заряду и массе.Точность и вопроизводимость измерений существенно зависят от конструкции входного (заборного) устройства. Применяемые в известных проточных заряд-спектрометрах заборные устройства немогут обеспечить высокую точность измерений, поскольку в них не исключена возмож 5 ность перезарядки частиц при прохождениичерез входное устройство, и они не обеспечивают изокинетичность и ламинарность течения исследуемого газа через измерительнуюкамеру,10 В ряде случаев, особенно при исследованиях туманов, капли которых состоят из легколетучих веществ, дополнительным источником погрешности является испарение частиц(капель) во время измерений внутри измери 15 тельной камеры заряд-спектрометра.Предлагаемое входное (заборное) устройство позволяет существенно повысить точность и воспроизводимость измерений за счетболее точной фиксации координаты входа,20 обеспечения изокинетических условий отборапробы, ламинарности течения струи исследуемого газа через измерительную камеру и замедления испарения частиц летучих веществ,Особенность заборного устройства заклю 25 чается в том, что вход заборного устройствавыполнен в виде двух направленных навстречу один другому клиньев (или воронки), обтянутых фильтрующим материалом, например тканью, так, что с каждой стороны30 клиньев (или воронки) эта ткань образуетполости. Одна из полостей использована дляотсоса воздуха, а другая для его поддува, обеспечивающего ламинарное течение струи исследуемого воздуха через чувствительный объем измерительной камеры заряд-спектрометра. Для замедления испарения частиц, легко летучих веществ к полости поддува заборного устройства подсоединяется газгольдер, воздух в котором насыщен парами тех же летучих веществ.На чертеже изображена принципиальная схема входного (заборного) устройства.Входное устройство 1 с помощью разъема 2 крепится к измерительной камере 3 и содержит два одинаковых металлических острых клина 4, направленных навстречу один другому. Клинья 4 поддерживают и натягивают сменные фильтры б, состоящие из двух слоев: внутреннего из фильтрующего материала б и наружного из латунной сетки 7, обеспечивающей необходимую жесткость фильтра.Фильтры натянуты на клинья 4 так, что по обе стороны каждого клина образованы полости 8 и 9, а между фильтрами оставлена щель 10, которая и выполняет роль входной щели проточного заряд-спектрометра.При работе проточного заряд-спектрометра, снабженного описываемым входным заборным устройством, изокинетичность и ламинарность течения струи газа, поступающей через щель 10 внутрь измерительной камеры 3, обеспечиваются подбором разрежения в полости 8 и избыточного давления в полости 9 в сочетании с известными методами борьбы с турбулентностью, например с использованием струевыпрямительной решетки П, помещенной на выходе измерительной камеры 3 перед устройством отсоса (воздуходувка) 12.Вспомогательное устройство для создания и подбора разрежения в полости 8 и избыточного давления в полости 9 может быть выполнено, например, из вспомогательных насосов-воздуходувок 13 и 14, крана 15 и небольшого газгольдера 1 б, обеспечивающего подачу в полость 9 газа, насыщенного парами легко летучего вещества. 2023494Между входным устройством 1 и насосамивоздуходувками 13 и 14 и между измерительной камерой 3 и воздуходувкой 12 встроены вспомогательные устройства 17 для измере 5 ния и регулирования расхода воздуха приподборе режима, обеспечивающего изокинетичность и ламинарность протекания воздуха через измерительную камеру.Если измерения проводят не с линейной 10 входной щелью проточного заряд-спектрометра, а с круглой, вместо пары клиньев 4 нуж.но применить соответствующее тело вращения (воронку), окруженное воронкообразным фильтром, образующим вместе с воронкой 15 кольцевые полости.Предмет изобретения20 1. Входное (заборное) устройство к проточному заряд-спектрометру, образующее переднюю стенку заряд-спектрометра, имеющуювходную щель, отличающееся тем, что, сцелью повышения точности и воспроизводи25 мости измерений распределения пылевых ча.стиц за счет улучшения фиксации координаты входа путем обеспечения изокинетичностиусловий отбора и ламинарности течения исследуемого аэрозоля через чувствительный30 объем измерительной камеры, вход заборно.го устройства выполнен в виде двух направленных навстречу друг другу клиньев (иливоронки), обтянутых фильтрующим материалом, например тканью, так, что с каждой35 стороны клиньев (или воронки) эта тканьобразует полости, одна из которых использована для поддува воздуха, а другая для от.соса, обеспечивающего ламинарное течениевоздуха с пылью или туманом через чувстви 40 тельный объем измерительной камеры зарядспектрометра,2. Устройство по п. 1, отличающееся тем,что, с целью замедления испарения частиц,состоящих из легко летучих веществ, к поло 45 сти поддува заборного устройства подсоединен газгольдер, воздух в котором насыщенпарами тех же летучих веществ.Составитель А. И. фройман едактор П. И, Шлайн Техред А. А. Камышникова Корректоры: А. П. Татаринцева и И. Л. Кириллова Заказ 36198 Тираж 535 Подписно ЦНИИП 11 Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Центр, пр. Серова, д. 4 погрзфия, пр. Санино