Детектор молекулярных ядер конденсации Советский патент 1985 года по МПК G01N21/75 

Изобретение относится к аналитичеекому приборостроению и может быть использовано при разработке и создании газовых хроматографов, предназ наченных для анализа проб на содержа ние в них металлоорганических соединений, соединений ароматического ряда и др. Известно устройство для определения микропримесей в газах, работа K торого состоит в конверсии примеси в низколетучее вещество, которое перенасыщается и конденсируется с образованием тонкодисперсных частиц аэро золя, полученные частицы укрупняют в пересыщенных парах воды и измеряю ся счетчиксж ядер конденсации C1J.. Недостатками такого устройства йвл ются невысокая чувствительность и н линейная зависимость сигнала от кон центрации примеси. Наиболее близким техническим решением к изобретению является детек тор молекулярных ядер конденсации, содержащий последовательно соединен ные кварцевый фотореактор с источни ком ультрафиолетового (УФ) излучени два конденсирующих прибора, состоящих из смесителя и испарителя, измеритель концентрации аэрозольных частиц, причем кварцевый фотореакто соединен со смесителем первого конденсирующего прибора прямолинейным цилиндрическим каналом 2. В известном детекторе поток газа носителя с анализируемой примесью проходит через фотореактор, где под действием ультрафиолетового излучения из молекул примеси образуют ся молекулярные ядра конденсации, которые после проявления и укрупнения в конденсирующих приборах регистрируются в измерителе концентра ции аэрозольных частиц. При этом однократно отраженное в фотореакторе УФ-излучение через прямолинейный канал попадает в объем смесителя первого конденсирующего прибора, где поглощается пересыщенным паром вещества-проявителя, имеющим высокую плотность (обычно давление пара в смесителях ;е 10 мм Нд) . В результате этого образуются большие концентрации ядер конденсации, создающие высокий уровень фона, флуктуации которого отрицательно сказываются на чувствительности известного детектора. Целью изобретения является повышение чувствительности детектора молекулярных ядер конденсации путем снижение уровня фона. Поставленная цель достигается тем, что в детекторе молекулярных ядер конденсации, содержащем последовдте/1ьнр соединенные кварцевый отореактор с источником УФ-излучения, два конденсирующих прибора, состоящих из смесителя и испарителя, измеритель концентрации аэрозольных частиц, причем кварцевый фотореактор соединен со смесителем первого конденсирующего прибора через цилиндрический канал, образующая цилиндрического канала имеет форйу ломаной линии. На чертеже изображен предлагаемый детектор молекулярных ядер конденсации. Детектгор содержит кварцевый фотореактор 1, источник 2 УФ-излучения, цилиндрический канал 3, смеситель Д, испаритель 5 первого конденсирующего прибора 6, второй конденсирующий прибор 7, счетчик 8 аэрозольных частиц. Поток газа-носителя с анализируемой примесью проходит фотореактор 1, где под действием света определенного диапазона длин волн из ис.точника 2 УФ-излучения из молекул примеси образуются молекулярные ядра конденсации (МЯК) . Поток МЯК через канал 3 входит в смеситель 4,в который из испарителя 5 поступает поток газа-носителя с паром проявителя. Далее поток газа-носителя, содержащий МЯК и пар проявителя, остывает за счет отвода тепла стенкой смесителя 4, и на некоторрм удалении от входа на оси смесителя достигается максимальное пересыщение паров проявителя и их конденсация. Процесс нуклеации продолжается до тех пор, пока концентрация пересыщенного пара не снизится за с.чет ухода молекул пара к стенке и адсорбции на ней. «Образовавшиеся; при конденсации пара на МЯК аэрозольные частицы укрупняются в частицы монодисперсного аэрозоля во втором конденсирующем приборе 7, и их концентрация измеряется каким-либо счетчиком аэрозольных частиц 8. В предлагаемом детекторе УФ-излучение вследствие выполнения цилиндри

3 11545934

ческого канала в виде ломаной линиительно, увеличивается чувствительне проникает в обвем смесителя, темHOCTJ.

самым устраняется образование ядер.

конденсации из вещества-проявителя.Предлагаемый детектор пЬэвбЛяёт

В .результате Существенно уменьшается5 : регистрировать концентрации анапиэиуровень фона (в 100 раз по сравнениюруемых примесей в 10 раз меньшие, нес известным лет.ектором) , и следова-жели известный детектор.

ДЕТЕКТОР МОЛЕКУЛЯРНЫХ ЯДЕР К01ЩЕНСАЦИИ, содержащий последовательно соединенные кварцевый фотореактор с источником ультрафиолетового излучения, два конденсирующих прибора, состоящих из смесителя и испарителя, измеритель концентрации аэрозольных частиц, причем кварцевый фотореактор соединен со смесителем первого конденсирующего прибора цилиндрическим каналом, о т л и - ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения чувствительности путем снижения уровня фона, образующая цилиндрического канала имеет форму ломаной линии. лл (Л W