Способ определения концентрации и среднего заряда ионов в газовом потоке Советский патент 1962 года по МПК G01N21/83 

Известные способы определения концентрации и среднего заряда ионов в газовом потоке, основанные на использовании явления преимущественного образования центров конденсации пересыщенных паров на газовых ионах, не обеспечивавот возможности непосредственного подсчета ионов в единице объема, т. е. определения счетной концентрации ионов без проведения электрических измерений.

В предлагаемом способе этот недостаток устранен тем, что на ионах, как на зародышах, выращивают частицы аэрозолей, число которых подсчитывают визуально. Если образованные частицы состоят из весьма малолетучего вещества и имеют соответствующие размеры, их счетную концентрацию определяют с помощью нефелометра или ультра.микроскона. Измерение счетной концентрации п(г..г ) образовавшихся на газовых ионах аэрозольных частиц является одновременно измерением счетной концентрации п ионов в потоке V или в смеси V + Vi п Кп,

где К-коэффициент, учитывающий разбавление потоков и долю превращенных ионов. При этом условия эксперимента надо выбирать так, чтобы К. стремился к единице.

Таким образом, дополняя измерения счетной концентрации ионов п обычными измерениями ионного тока насышения / (ампер) в потоке V, средний заряд ионов определяется из выражения:

q (кулон) -7-Г-,, где п - счетная концентрация ионов,

V - скорость потока.

Для образования в потоке на газовых ионах устойчивых аэрозольных частиц, удобных для ком.муницирования и для оптических измерений, -создают двухстуненчатое пересыщение пара двух малолетучих веществ, например диоктилсебацината в первой ступени и диизобутил№ 145388- 2 фталата во второй, путем последовательного турбулентного смешения основного газового потока с двумя малыми газовыми потоками, насыщенными парами этих малолетучих веществ при более высокой температуре, чем температура основного потока. Если концентрация газовых ионов, создаваемых ионизирующим излучением в потоке или в смеси, не слишком велика, то пересыщение смеси и время его поддержания обеспечивают так, чтобы на каждом газовом ионе образовался растущий зародыщ, превращающийся в аэрозольную частицу.

Счетную концентрацию п (сл1) таких частиц в потоке определяют известными способами исследования устойчивых аэрозолей, т. е. путем применения- ультрамикроскопического счета частиц или с помощью нефелометрических измерений.

Поскольку частицы бывают малы (порядка 10 -10 см), то перед поступлением их в нефелометр или ультрамикроскоп они укрупняются (до радиуса порядка 0,2-0,5 мк) вторым смешением потока.

Описанный способ определения концентрации и среднего заряда ионов может найти применение при измерениях в газовых потоках.

Предмет изобретения

1.Способ определения концентрации и среднего заряда ионов в газовом потоке, отличающийся тем, что счетная концентрация ионов определяется по счетной концентрации образованных на них аэрозольных частиц, а средний заряд ионов определяется как частное от деления тока насыщения на произведение счетной концентрации ионов и скорости потока.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью образования в потоке на газовых ионах устойчивых аэрозольных частиц, удобных для коммуницирования и для оптических измерений, создаемся двухступенчатое пересыщение пара двух малолетучих веществ, например диоктилсебацината в первой ступени и. диизобутилфталата во второй, путем последовательного турбулентного смешения основного газового потока с двумя малььми газовыми потоками, насыщенными парами этих малолетучих веществ при более высокой температуре, чем темаеоатура основного газового потока.