Способ нанесения пробы суспензии для исследования микрообъектов Советский патент 1993 года по МПК G01N1/28 

Изобретение относится к подсчету частиц и анализу их размеров и может быть Использовано в металлокерамике, порощко- вой металлургии, производстве ферритов, абразивов и т.п.

I Целью изобретения является упрощение Занесения пробы, а также упрощение подсчета |частиц и анализа их размеров за счет получения строгоупорядоченного монослоя частиц. I Поставленная цель достигается тем, что в способе наносения пробы, заключающем- я в нанесении в виде монослоя из заданно- |го объема пробы суспензии с заданной концентрацией микрообъектов на смачива- |емую прозрачную или зеркальную поверх- ность путем взаимного перемещения с постоянной скоростью заданного объема пробы и поверхности, монослой суспензии формируют в виде полосы постоянной ширины, большей максимального размера частиц суспензии.

Полосу суспензии формируют с помощью устройства типа рейсфедер.

Рассмотрим суспензию с рабочим объемом V. Будем полагать известным закон распределения концентрации исследуемых частиц в фиксированном единичном объеме (например, в 1 мм3).

Выбирая максимальное значение концентрации частиц в единичном объеме, встречающееся для данного типа исследований, равным Ттах. определим максималь- но число частиц, Которое может быть , обнаружено в рабочем объеме суспензии,

Птах

N

max

Кр

V,

(1)

w

Ј

00

со

00 XI

XI ю

CJ

где Кр - заданный коэффициент разведения.

Например, в случае нормального закона распределения показателя может быть выбрано значение Nmax N + 3 (Тмах, где N - средняя концентрация частиц в фиксированном (единичном) объеме.

Очевидно, что выполняется условие Птах и dV. Заметим, что пространственное распределение частиц в суспензии подчиняется равномерному закону.

Пусть суспензия распределена на гладкой смачиваемой поверхности в виде полос заданной ширины.

Рассмотрим некоторый объем dV, подчиняющийся условию

dV « V

Указанные условия для nmax и dV, а также наличие равномерного распределения частиц в исследуемом объеме позволяют определить, что число частиц X в объеме dV имеет пуассоновское распределение с параметром

Птах :

d V V

Обозначим эту величину через (л;

d V Nmax d у

t - Птах

V

KC

(2)

Заметим, что величина nmax / V Nmax/Kp const и, следовательно, может с большой точностью характеризовать интенсивность потока Я.

Рассмотрим вероятность того, что а объеме dV будет находиться менее X частиц, Указанная вероятность описывается функ- цией

00

V(x.At) V0./0

i x

Действительно, получена вероятность слипания двух частиц при V -.0, т.е. возможность расположения второй частицы рядом или вне первой частицы в объеме dV есть некоторое фиксированное число ip (0,47 % ; 1,7 %...). которое может быть выбрано сколь угодно малым исходя из условий исследования.

Задавая требуемое значение 1/J , опре

делим значение ji F/2,

(4)

Таким образом, критерий минимально- 5 го числа слипаний для обеспечения упорядоченногомонослоясформулировать в виде

можно

/

Nn

max

Кг,

dV p Ff2.V (5)

Определим фиксированную ширину полосы, обеспечивающую с требуемой вероятностью упорядоченный моносуюй.

До сих пор рассматривалась поверхность произвольной кривизны, будем считать, что в практических приложениялкривизной по верхности на протяжении ширины полосы а можно пренебречь.

Тогда объем можно представить как часть цилиндрического с основанием в виде сегмента и длиной I.

Используя известные формулы

sin Ј/2

nfi

180

sin/5)

(6)

где fi- центральный угол (фиг.2);

S - площадь сегмента;

а - ширина полосы, определим объем dV:

Использование; изобретение относится к подсчету частиц и может быть использовано в металлокерамике, порошковой металлургии и т.п. Сущность изобретения: способ заключается в формировании монослоя из разрядного объема пробы созданной концентрацией микрообьектов на смачиваемой прозрачной или зеркальной поверхности путем взаимного перемещения с постоянной скоростью заданного объема пробы и поверхности. При этом монослой суспензии формируют в виде полосы постоянной ширины, большей максимального размера частиц суспензии. Полосу суспензии формируют с помощью устройства типа рейсфедер.

oo

2 e

1L

(3)

Пользуясь таблицами (5), рассмотрим значения ,/),01} 0,0047; 1/ {2,02}

0,0175; V.{2-03} 0-0616:

Таким образом, задаваясь допустимой вероятностью ty попадания частиц в интер- вале dV, можно выбрать соответствующий параметр/г..

Указанная, вероятность есть rife что иное, как вероятность получения упорядоченного монослоя.

Таким образом, у

Nmax . ., Nmax ---- (j V ---- X

КрКр

Ssin f Ч8° Ширина полосы

( Я

(9)

V

а 2

I Кр sin2 Ј

Nmax (j -Sin/3)

Для получения упорядоченного моно- Слоя значение/I должно быть выбрано в соответствии с критерием минимального исла слипаний частиц (5).

Следовательно, ширина полосы упорядоченного монослоя должна удовлетворять условию

2з V F{2.y }Kp-sln2f

Nmax()

I С другой стороны, должно выполняться условие

а

max

(12)

I Imax - максимальный размер частицы.

Если известны параметры закона распределения величины Imax, целесообразно наложить условие

| 3mln Imax + 3 О Imax

|чли даже

г 3min Imax + 5 СГ Imax

для того, чтобы жидкость полностью смачи- зала поверхность частицы.

)

Если при вычислениях для заданного значения будет получено, а, определенное по формуле (11) меньше amin необходимо увеличить разведение Кр, контролируя 5 достаточную выборку nmax.

Таким образом, определена ширина полосы, гарантирующая с заданной вероятностью упорядоченный монослой..

В заключение приведем известные фор- 10 мулы определения центрального угла ft .

Д 2-у

(13)

Краевой угол р определяет смачивае- 15 мость разбавителя. Его можно проверить по высоте подъема жидкости в капилляре

cos (р. hpg r/2 a

(14)

11)

яться

2)

цы.

расазно

ачи-

20

25

30

35

40

h - высота подъема жидкости в капилляре за счет поверхностного натяжения;

а величина поверхностного натяжения;

р- удельный вес жидкости;

V - радиус капилляра;

g - ускорение свободного падения.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

2. Способ по п.1, о т ли ч а ю щ и и с я тем, что полосу суспензии формируют с помощью устройства типа рейсфедер.