Способ определения счетной концентрации аэрозолей

СОЮЗ СОВЕТСКИХ .СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1)5 С 01 Ы 150 Б Т К АВТОРСКОМ И ЕТЕЛЬСТВУ ерных оманов Изоб м парамсных з генных ис ется пов ределени части шение конце ожет быть ой технол х система вано в аэр дисперс использ гии, на изводит лей, в и фарма л контроля за пронераторов аэрозоти, биотехнологииопределения содерозольных частиц,На фиг. п схема установ лагаемого спо ровочная зави аэрозольных ч иа коллекторе принципиальализации пр фиг.2 - тар оличества я иведена идляр оба; на имер, дляьностью г ромышленно ологии для воздухе аэ в экологии имость к стиц С;, от альф отобранных-активности ния троля за также ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ И 1(1) Объединенный институт ядисследований(56) Беляев С.П. и др. Оптико-электронные методы изучения. аэрозолей.М.: Энергоиэдат, 1981,. с. 24-26.Попов Б.И, и др, Измерение объемной концентрации пыли. - Методы,приборы и системы контроля производственной среды, Межвузовский сборник. Л.: Ленинградский институт авиационного приборостроения, 1976,вып. 103, с, 50-54,(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СЧЕТНОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ АЭРОЗОЛЕЙ(57) Изобретение относится к разработке способов определения счетнойконцентрации частиц в аэродисперсных системах и может быть использовано для контроля за уровнемдисперсных загрязнений в радиоэлектронике,етение относится к измеренетров дисперсных систем, ви к способам определения четнои концентрации частиц в аэро,801599716 биотехнологии, фармакологии и экологии. Целью изобретения является повышение чувствительности определенияконцентрации аэрозолей. Способ основан на смешивании анализируемогоаэрозольного потока и газа-носителя,содержащего газообразный продукт естественного радиоактивного ряда, напоример, Вп в объеме камеры-отстойника. Нелетучие дочерние продукты2(6радиоактивных превращении - Ро,РЬ и 2 В, используемые в качестве трейсера, сорбируются на поверхности аэрозолей, которые собираютна поверхности коллектора. Произведение концентрации трейсера на времядиффузионного осаждения радиоатомовдолжно быть постоянным, Искомую концентрацию аэрозолей опредЕляют поЫ-активности собранного на коллекто"ре осадка с помощью линейного тарировочного графика, связывающего активность осадка с концентрациейаэрозолей и полученного с использованием стандартных аэрозольных систем. 2 ил,уровнем технорязнений.Целью изобретения ячувствительностинтрации аэрозолейатомов дочерних радиоизотопов радое Е(Я,), осевших иа частиоы аэрозоля.Установка включает (фиг,1 баллонР 1,1 и 1,2 со сжатым газом, вентильные устройства 2,1 и 2,2, расходомеры 3,1-3,3; генератор 4 аэрозолей, кристаллы 5 хлористого натрия; верхнюю и нижнюю печи 6 и 7; контур 8 "разбавления" аэрозолей; фильтр 9 волокнистый; тефлоновый капилляр 1 О,; печь 11 эманатора; ампулу 12 с эманатором; волокнистый фильтр 13; тройник 14; камеру 15 - "отстойник"; коллектор 16 "радиоактивных" аэрозолей.Способ осуществляют следующим образом.Через обогреваемую ампулу 12 с эманатором, содержащую радиоактивный элемент природного радиоактивного семейства, например ТйгИ (Та 1,9 лет) - член ряда тория или Ас(Т 1 г = 22 лет) - член2 эбРоРЬТ 112 01 15 сПосле "торможения" в объеме камеры радиоактивные атомы Ро, РЬ и Вь. по диффузионному механизму за фиксироВанное время 1 с определенной эффективностью осаждаются на поверхности аэрозольных частиц, Далее аэрозоль с трейсером выводится на коллектор 16, например, волокнистый фильтр, и осаждается, При этом, при фиксированном времени диффузионного осаждения радиоактивных атомов на частицыи постоянной концентрации трейсера С радиоактивность собранного натрфильтре 9 осадка определяется концентрацией аэрозольных частиц, Обеспечение постоянства величины С определяет. воэможность перехода от радиоактивности осадка на коллекторе к концентрации аэрозоля по тарировочному графику, полученному с использованием стандартных аэродисперсных систем. Параметр С тобуславливает величину фоновой радиоактивности на коллекторе и выбирается таким, чтобы был минимальным, так как фон определяет нижнюк 1 границу регистрируемых концентраций аэрозолей. П р и м е р, Для переноса ядер111 о, г, обРазУюшихсЯ по ЯДеРной Реакции гбр 7 (141 е 1 о 5 п), из зоны облучения до регистрирующей аппаратуряда актиния пропускают поток частого газа-носителя, например Б, Агили воздуха, и вытесняют из нее газообразный продукт радиоактивногопревращения. В первом случае этоОго Вп(Т 1 = 55,6 с), а во втором -"зйп(Т,1 г = 3,9 с), За счет стабилизации температурь ампулы и объемногорасхода-газа-носителя в родоновом газеподдерживается постоянная концентрацияродона и, соответственно, радиоактивность А. Смесь радона с газом-носителем пропускают через фильтр 13,смешивают в тройнике 14 с анализируемой аэрозольной струей и результирующий газовый поток направляют в специальную камеру 15. Соотношение междуобъемом камеры и объемным расходом газа-носителя должно быть достаточным,чтобы в камере произошло накоплениедочерних нелетучих радиоактивных продуктов (трейсера)о В первом случаеэто члены ряда:25Трэ 1 О,б ч Тяа б 014 мииры используется аэрозолъная струяГенератор 4 аэрозолей представляетсобой двухсекпионную кварцевую колонку (фиг,1), обогреваемую двумя печами б и 7 до 780 и 740 С. В верхнюючасть генератора помещены кристаллыМаС 1 с размерами 1,2-1,8 мм. Через35генератор непрерывно пропускают газноситель (аргон) с расходом 1 л/мин.На выходе генератора концентрациячастиц с размерами 0,1-0,2 мкм составляет около 5 10 см 0. Аэрозольную.ьструю пропускают далее через пробник" - камеру, в которой тормозятся 11 горячие 11 продукты ядерных реакций, а после "остывания" адсорбируются на частицах аэрозолей и переносятся в регистрирующее устройство.В течение всего эксперимента (продолжительностью до 2 сут) эффективность переноса должна быть постоянной, что может быть обеспечено сохра -50нением концентрации аэрозолей на одном уровне. Контроль за концентрациейаэрозолей осуществляется периодически с помощью установки, показанной нафиг,1,В качестве эманирующего источника55используют 8 ТЬО, который помещаютггвв ампулу 12, Во время измерения ампу.олу нагрев-:ьт печью 11 до 150 С, пропускают через пее очищенный аргон с1599716 5расходом 50 см мини смешивают его с аэрозольным потоком, а смесь газов направляют в камеру 15 объемом 10 л. Для снижения уровня концентрации аэрозолей используют контур 8 "разбавления" с коэффициентом разбавлением К = 5 ф 10 . Радиоактивныефаэрозоли собирают (на волокнистом фильтре типа АФА-РСМ 1 коллектор 16); в течение 15 мин - в холостом режиме (для установления в системе равновесия), а после смены фильтра - в течение 20 мин - в рабочем. По окончании сбора аэрозолей измеряют-активность препарата (на 2-м фильтре) и по предварительно построенному графику (фиг,2) зависимости С, = Г(И) находят величину С а искомую,концентрацию С определяют по. формуле: 2 О С = Е С де К - тангенс угла наклона прямой на фиг.2. В течение 2 сут. производительность генератора сохранялась на уровне (3,75+0,35) 10 см Отклонения от среднего значения не 25 превышают 102, Следовательно, коле. -1 бания в эффективности переноса ядерных реакций не превышают этого значения. 30Для определения концентрации аэрозолей в аэрозольном потоке, очищенном с помощью волокнистого фильтра (диаметр 25 мм) типа ФПФС, газ (расход 1 л/мин) смешивают с газовым потоком (расход 50 см мин), содержащим Вп и подают его в камеру 15; 15 мин ведут "холостую продувку, а затем в течение 20 мин собирают аэрозольную фракцию на волокнистом фильтре типа АФА-РСМ (коллектор 16) и измеряют ее на О -счетчике. Результаты измерений: фон установки 5,0 имп мин ; образца 7,4 и 6,6 имп мин ; активность ча подложке 2,4 и 1,6 имп мин- ; наклон зависимости С, = Е(М, ) (фиг,2) описывается уравнением прямой С; = 4,66 10 Х,1 отсюда С = 1,110 см; С= 0,75 1 Осм з; С;, = (0,92+0,18)10 смФормула изобретенияСпособ определения счетной концентрации аэрозолей, включающий пропускание потока аэрозольных частиц через камеру с трейсером, отбор после камеры аэрозольных частиц на коллекторе и последующее измерение возникающего вследствие отбора результирующего импульса с коллектора, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения чувствительности определения счетной концентрации аэрозолей, в качестве трейсера используют радиоактивные изотопы нелетучих элементов, образующихся при распаде газообразных короткоживущих радиоизо. опсв радона, который вводят в камеру одновременно с аэрозольным потоком, поддерживают в ней постоянный параметр трейсера аэрозоля, опрецеляемый как произведение концентрации трейсера на время диффузионного осаждения атомов дочерних радиоизотогов на поверхность частиц пропускают из камеры через коллектор фиксированный объем потока аэрозолей и трейсера и по линейной тарировочной зависимости количсства аэрозольщх частиц от альфа-активности атомов дочерних радиоизотогов на коллекторе судят о счетной концентрации аэрозолей,1599716 Ф Ю Уд,мин фиг, 8 Составитель А. ЗагнитьТехред Л.Сердюкова Корректор М, Пожо тор Т. ПарФе аказ НИИП осударственн 1130Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гага Тираж 501о комитета по иэобрете Иосква, Ж, Раушск ям и наб одписное рытиям при ГКНТ ССС 4/5