ГлавнаяПродукцияИсследование аэрозолейСпектрометры наночастиц ⟶ Спектрометр наночастиц модели 3938
     
 

Спектрометр наночастиц модели 3938

Спектрометр наночастиц модели 3938

Назначение

Спектрометры TSI серии SMPS широко используются в качестве стандарта для измерения распределения по размерам частиц аэрозолей. Их применяют также для точных измерений размеров частиц, взвешенных в жидкостях. Национальный институт стандартов и технологий (НИСТ, США) использует анализатор дифференциальной подвижности (DMA) из состава SMPS для контроля размера эталонных материалов 60 нм и 100 нм.

Определение размеров с помощью SMPS – дискретный метод, в котором численные концентрации измеряются непосредственно, без допусков на форму распределения частиц. Этот метод не зависит от индекса рефракции частиц, имеет высокую степень точности измерения размеров частиц и воспроизводимости измерений.

Спектрометр модели 3938 – третье поколение спектрометров SMPS – метола измерений, проверенного исследователями в течение более чем 30 лет.

SMPS-3938 – самая современная модель из данной серии, имеющая ряд преимуществ по сравнению со своими предшественниками.

Область применения

Имеет широкую область применения, включая:

  • исследования в области нанотехнологий и синтеза материалов;
  • изучение атмосферы;
  • мониторинг окружающей среды;
  • изучение процессов горения и выбросов двигателей;
  • контроль качества воздуха внутри помещений;
  • изучение процессов конденсации;
  • изучение ингаляционной токсикологии.

Особенности и преимущества

  • высокое разрешение – до 167 каналов;
  • широкий диапазон измеряемых размеров: от 2,5 до 1000 нм;
  • соответствие стандарту ISO 15900:2009;
  • быстрота измерений: менее 10 сек на сканирование;
  • широкий диапазон определяемой концентрации частиц: до 107 частиц/см3;
  • дизайн составных частей и блоков с максимальной гибкостью;
  • управление через сенсорный экран без необходимости обязательного использования компьютера;
  • легкость установки без необходимости использования инструментов;
  • дискретное измерение частиц, что особенно полезно для контроля различных аэрозолей;
  • независимость от оптических свойств частиц;
  • широкий диапазон различных опций: выбор водного или бутанольного конденсационного счетчика; выбор радиоактивного или нерадиоактивного нейтрализатора; выбор высокой или низкой колонны DMA.

Анализатор дифференциальной подвижности – основная часть спектрометра SMPS

Спектрометр SMPS измеряет распределение по размерам и концентрацию частиц в диапазоне от 2 нм до 1 мкм с использованием технологии анализа дифференциальной подвижности. Этот метод основан на принципе, состоящем в том, что способность частиц перемещаться в электрическом поле (электрическая подвижность) напрямую связана с их размером. В анализаторе дифференциальной подвижности (DMA) создается электрическое поле, в котором частицы перемещаются в соответствии с их электрической подвижностью. Размер частиц затем вычисляется по распределению их подвижности. Этот метод независим от zeta-потенциала частиц.

Исследования неопределенности результатов анализа показали, что для DMA она составляет не более 2 %.

Использованная в SMPS технология защищена патентами США 4,790,650 и 5,118,959.

Анализатор дифференциальной подвижности с длинной колонной (Long DMA)
Модель 3081A: этот классический DMA проверен исследователями аэрозолей в течение более чем 40 лет эксплуатации. Известно, что данные DMA модели 3081A – высокоточные, воспроизводимые, хорошо сопоставляются с результатами, полученными из надежных источников другими методами.

Анализатор дифференциальной подвижности с короткой колонной (Nano DMA)
Модель 3085A: улучшено разрешение размера частиц в диапазоне 2,5 – 150 нм, повышена эффективность переноса наночастиц через колонну.

Нейтрализаторы аэрозолей

TSI предлагает выбор метода нейтрализации аэрозолей. Все имеющиеся опции предполагают биполярный диффузионный заряд для перевода аэрозоля в состояние со стабильным распределением заряда.

  • Традиционные нейтрализаторы на базе Kr85 используются в промышленности длительное время.
  • Усовершенствованный нейтрализатор аэрозолей не имеет радиоактивного источника, при этом обеспечивает идентичное распределение по размерам, что и традиционный нейтрализатор, при использовании в анализаторах размера, со встроенным питанием от классификатора с легкой интеграции.

Программное обеспечение

  • Aerosol Instrument Manager® Software: сбор данных и управление ими. Программа предназначена для использования с операционными системами Microsoft® Windows®. Имеет выпадающие меню и диалоговые окна для упрощения установки, эксплуатации, сбора и анализа данных.
  • Data Merge: обеспечивает объединение данных от спектрометров SMPS и APS для получения распределения частиц по размерам в широком диапазоне от 2,5 нм до 20 мкм с представлением данных с унимодальной, бимодальной и тримодальной функцией распределения.
  • Функциональность: 3938 SMPS позволяет выполнять измерения без использования внешнего компьютера.

Конденсационные счетчики частиц (CPC)

Бутанольные: TSI имеет большой опыт разработки и изготовления надежных качественных конденсационных счетчиков частиц. Полностью совместим с SMPS, имеет широкий диапазон подсчета частиц, встроенную коррекцию совпадений для обеспечения высокой точности для измерения частиц с размером до 2,5 мкм.

Водные: TSI предлагает линейку прецизионных водных конденсационных счетчиков в качестве альтернативы счетчикам с использованием спирта. Используя запатентованную технологию конденсации с ламинарным потоком эти изделия подсчитывают частицы с размером до 2,5 нм с концентрацией до 400000 частиц на см3, обеспечивая подсчет отдельных частиц.

Технические характеристики

  • SMPS
  • Усреднение данных (сканирований на пробу)1-999, по выбору пользователя
  • Расход аэрозоля0.2 - 5 л/мин, регулируется пользователем
  • Расход воздуха обдува2 - 30 л/мин, регулируется пользователем
  • Рабочая жидкостьн-бутиловый спирт (бутанол) или дистилированная вода (в зависимости от модели счетчика срс)
  • Рабочая температура10 - 40°C
  • Температура хранения-10 - 55°C
  • Температура аэрозоля на входе10 - 40°C
  • Влажность0 - 90%, без конденсации
  • Давление70 - 125 кПа
  • Регистрация данныхХранение до 2 недель во внешнем накопителе или использование ПК через Ethernet.
  • Размер файла на пробуРазличается в зависимости от времени отбора – 5,7 кБайт (120 сек до сканирования, 15 сек. – после)
    Напряжение DMA - отрицательное стандартно
    3082HVPOS - 2-ое (положительное) напряжение
  • Дисплей640×480 пикселей цветной сенсорный экран ЖКИ для электростатического классификатора
  • КоммуникацииRS-232 и USB для данных;
    RS-232, USB, и Ethernet для состояния
  • Входы аэрозолейТри одностадийных инерционных импактора (каждый - с разным размеров отсечки)
  • Потребляемая мощность 3750 cpc - 200 Вт
    3752/6 cpc - 335 Вт
    3787/8 wcpc - 200 Вт
    3082 - 200 Вт
  • Габаритные размеры (в-ш-диам/масса)3081A - (61 × 8 × 8) см / 5.4 кг
    3085A - (21 × 8 × 8) см / 2.2 кг
    3082 - (40 × 28 × 40) см / 14.2 кг
    3750 - (28 × 18 × 30) см / 10 кг
    3752/6 - (30 × 29 × 34)/(30 х 28 х25) см / 10 кг
    3787/8 - (31 × 16 × 28) см /5.5 кг
  • Опции нейтрализатора аэрозолей – заказываются отдельно 3077 - 74 МБк (2 мКи), Kr85 период полур.- 10.8 лет
    3077А - 370 МБк (10 мКи), Kr85 период полур.- 10.8 лет
    3088 - Мягкое X-изл. <9.5 кэВ ~8,760 часов работы
    6005931 - Свинцовое покрытие колонны для 3077/3077A
Модель Диапазон размеров частиц, мкм Концен- трация частиц, см-3 Время изме- рения (сек) Разрешение (кол-во каналов) Каналов на декаду Ключевые особенности DMA CPC Конденси- рующаяся жидкость
3938L50 0,01 – 1,0 1 – 107 10 – 600 сек (по выбору пользователя) Различается в зависимости от модели, 192 каналов для диапазона 0,001 – 1,0 мкм 4, 8, 16, 32, 64 по выбору пользователя Высокое разрешение, гибкость за счет возможности использования разных взаимозаменяемых компонентов 3081A 3750 н-бутиловый спирт
3938L52 0,01 – 1,0 3752
3938N52 0,004 – 0,15 3085A
3938NL52 0,004 - 1,0 3081А и 3085А
3938L56 0,01 – 1,0 3081А 3756
3938N56 0,0025 – 0,15 3085А
3938NL56 0,0025 – 1,0 3081А и 3085А
3938L87 0,01 – 1,0 3081А 3787 вода
3938N87 0,005 – 0,15 3085А
3938NL87 0,005 – 1,0 3081А и 3085А
3938L88 0,01 – 1,0 3081А 3788
3938N88 0,0025 – 0,15 3085А
3938NL88 0,0025 – 1,0 3081А и 3085А
3938Е57 0,001 – 0,05 3086 3757 и 3750 диэтиленгликоль и бутанол
3938EL57 0,001 – 1,0 3081А и 3086

Имеются модели 3938L50-DP, 3938L52-DP, 3938NL56-DP, 3938N56-DP, 3938NL56-DP, 3938L89-DP, 3938N89-DP, 3938NL89-DP с блоком питания двух полярностей.