Повна версія

Головна arrow Екологія arrow Методи вимірювання параметрів навколишнього середовища

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   ЗМІСТ   >>

Загасання бета-випромінювання

Цей метод заснований на взаємодії іонізуючого β- випромінювання з твердими частинками, що відкладаються на фільтрі. Прилад для вимірювання бета-загасання складається з малооб'ємного пробовідбірника, джерела бета-випромінювання (ізотопи 14С або 85Кг), фільтра, вимірювача потоку і таймера. Компенсаційна камера використовується як еталон для порівняння результатів вимірювань β-випромінювання, що пройшло через зразок та чистий фільтр. Нагрівання потоку навколишнього повітря дає можливість уникнути викидів напівлегких сполук. Фільтруючий матеріал виконаний у вигляді рулону, який переміщається автоматично (рис. 16.19).

Коли тверді частинки знаходяться між джерелом і детектором (фотоелектронний помножувач, пов'язаний з сцинтиляційним лічильником), β-випромінювання загасає. Рівень зниження ^-випромінювання залежить від концентрації С твердих частинок, яка визначається за формулою [Gobeli et al., 2008]:

(16.8)

де S – площа ділянки стрічки, на якій осаджуються частинки, м2; швидкість повітря, що проходить через зразок, м3/с; t – час вибірки, с; x – густина зібраних частинок, кг/м3.

Прилад для вимірювання загасання бета-випромінювання

Рис. 16.19. Прилад для вимірювання загасання бета-випромінювання

Процедура вимірювань передбачає оцінювання інтенсивності І0 β-випромінювання, що проходить через чистий фільтр, інтенсивності І ослабленого фільтром з твердими частинками β-випромінювання і визначення концентрації твердих частинок за виразом:

(16.9)

де D – константа, яка дає можливість визначати концентрацію в мкг/м3; μ – переріз поглинання β-випромінювання, кг/м3.

Діапазон вимірювань концентрацій частинок становить 5-10000 мкг/м3; точність вимірювань впродовж 24 год може досягати 2 мкг/м3.

Вібраційні мікроваги з конічним елементом

Принцип роботи вібраційних мікроваг з конічним елементом грунтується на вимірюванні частоти коливань циліндричної скляної трубки з фільтром, прикріпленим до одного з її кінців, залежно від маси частинок, нанесених на цей фільтр за рахунок повітряному потоку. Нижній кінець трубки кріпиться до основи; верхній кінець з фільтром коливається завдяки електричному колу [Patashnick et al., 2002]. Прилад містить сенсорний блок (конічний елемент, перетворювач маси, електроніка) та контрольний блок (мікропроцесор для обробки та зберігання даних, частотомір, вимірювач масового потоку, інтерфейс) (рис. 16.20).

Вібраційні мікроваги з конічним елементом

Рис. 16.20. Вібраційні мікроваги з конічним елементом

Температура камери із зразком становить близько 50 °С, що дозволяє уникнути зміни температури навколишнього середовища та теплового розширення конічного елемента. Резонансна частота f трубки обернено пропорційна квадратному кореню з маси т частинок:

(16.10)

де k – константа, що визначається під час калібрування приладу.

Зміна маси відносно початкового рівня може бути визначена за виразом [Patashnik et al., 2002]:

(16.11)

де – початкова частота коливань системи; – частота коливань системи після навантаження фільтра частинками. Мінімальна маса, що детектується, становить 0,01 міст.

Перевагами вібраційних мікроваг з конічним елементом є можливість вимірювань у реальному часі з часовою роздільною здатністю < 1 год; прилад не вимагає частої зміни фільтрів. Проте, нагрівання зразка призводить до втрати його летких компонентів.

 
<<   ЗМІСТ   >>