Generation of single charged solid aerosol particles in a wide size range

TTY:n Aerosolifysiikan laboratoriossa kehitetyllä SCAR-laitteistolla voidaan tuottaa aerosolimittalaitteiden kalibrointiin ominaisuuksiltaan hyvin määriteltyä aerosolia. Toistaiseksi SCAR:illa on pystytty tuottamaan ainoastaan nestemäisiä aerosolihiukkasia. Kuitenkin mittalaitteen toiminta voi riippua hiukkasen olomuodosta, minkä takia laitteet pitäisi pystyä kalibroimaan myös kiinteillä aerosolihiukkasilla. Tämän työn tarkoituksena oli tuottaa SCAR:illa kiinteitä aerosolihiukkasia ja määrittää tuotettavien hiukkasten ominaisuudet mahdollisimman kattavasti. Tätä varten SCAR:issa käytettiin uutta kiinteiden hiukkasten kasvatusosaa. Työn pääpaino on kokeellisissa mittauksissa, joiden tavoitteena oli selvittää laitteiston eri parametrien vaikutus hiukkasten kasvuun sekä karakterisoida kalibroinnin kannalta aerosolihiukkasten oleelliset ominaisuudet, joita ovat muun muassa hiukkasten sähkövaraus ja tiheys. Kiinteitä aerosolihiukkasia onnistuttiin tuottamaan steariinihapolla laajalla hiukkaskokoalueella 0.01-2 μm. Aerosolin kokojakaumat ovat kapeita ja hiukkasen keskimääräinen sähkövaraus aerosolissa on yhden alkeisvarauksen suuruinen noin 400 nanometrin hiukkaskokoon saakka, jonka jälkeen aerosoliin alkaa muodostua myös neutraaleja hiukkasia. Neutraalit hiukkaset voidaan kuitenkin poistaa aerosolista kokonaan. Toinen hiukkasten ominaisuuksiin liittyvä ongelma on hiukkasten tiheys, joka riippuu hiukkaskoosta noin 500 nm:n kokoon saakka. Tätä suurempien hiukkasten tiheys vastaa steariinihapon bulkkitiheyttä. Tässä työssä tehdyn tutkimuksen myötä SCAR:illa voidaan jatkossa kalibroida eri mittausmenetelmiä hyödyntäviä mittalaitteita sekä nestemäisillä että kiinteillä aerosolihiukkasilla. Laitteistoa tulisi kehittää siten, että kaikkien hiukkasten tiheys olisi hyvin määritelty. Työssä tuotetut hiukkaset mahdollistavat tulevaisuudessa kalibrointien lisäksi kiinteiden steariinihappohiukkasten ominaisuuksien tutkimisen laajalla hiukkaskokoalueella

Generation of single charged solid aerosol particles in a wide size range

TTY:n Aerosolifysiikan laboratoriossa kehitetyllä SCAR-laitteistolla voidaan tuottaa aerosolimittalaitteiden kalibrointiin ominaisuuksiltaan hyvin määriteltyä aerosolia. Toistaiseksi SCAR:illa on pystytty tuottamaan ainoastaan nestemäisiä aerosolihiukkasia. Kuitenkin mittalaitteen toiminta voi riippua hiukkasen olomuodosta, minkä takia laitteet pitäisi pystyä kalibroimaan myös kiinteillä aerosolihiukkasilla. Tämän työn tarkoituksena oli tuottaa SCAR:illa kiinteitä aerosolihiukkasia ja määrittää tuotettavien hiukkasten ominaisuudet mahdollisimman kattavasti. Tätä varten SCAR:issa käytettiin uutta kiinteiden hiukkasten kasvatusosaa. Työn pääpaino on kokeellisissa mittauksissa, joiden tavoitteena oli selvittää laitteiston eri parametrien vaikutus hiukkasten kasvuun sekä karakterisoida kalibroinnin kannalta aerosolihiukkasten oleelliset ominaisuudet, joita ovat muun muassa hiukkasten sähkövaraus ja tiheys. Kiinteitä aerosolihiukkasia onnistuttiin tuottamaan steariinihapolla laajalla hiukkaskokoalueella 0.01-2 μm. Aerosolin kokojakaumat ovat kapeita ja hiukkasen keskimääräinen sähkövaraus aerosolissa on yhden alkeisvarauksen suuruinen noin 400 nanometrin hiukkaskokoon saakka, jonka jälkeen aerosoliin alkaa muodostua myös neutraaleja hiukkasia. Neutraalit hiukkaset voidaan kuitenkin poistaa aerosolista kokonaan. Toinen hiukkasten ominaisuuksiin liittyvä ongelma on hiukkasten tiheys, joka riippuu hiukkaskoosta noin 500 nm:n kokoon saakka. Tätä suurempien hiukkasten tiheys vastaa steariinihapon bulkkitiheyttä. Tässä työssä tehdyn tutkimuksen myötä SCAR:illa voidaan jatkossa kalibroida eri mittausmenetelmiä hyödyntäviä mittalaitteita sekä nestemäisillä että kiinteillä aerosolihiukkasilla. Laitteistoa tulisi kehittää siten, että kaikkien hiukkasten tiheys olisi hyvin määritelty. Työssä tuotetut hiukkaset mahdollistavat tulevaisuudessa kalibrointien lisäksi kiinteiden steariinihappohiukkasten ominaisuuksien tutkimisen laajalla hiukkaskokoalueella

Improving the signal-to-noise ratio of Faraday cup aerosol electrometer based aerosol instrument calibrations

<p>This study introduces a new bipolar measurement routine for particle number concentration calibrations. In the new routine, singly-charged particles of opposite polarities are measured sequentially with a Faraday cup aerosol electrometer (FCAE). We compared the bipolar routine to the traditional FCAE routine, where particle signal and electrometer offset are measured in turns, by calibrating a single CPC on a wide particle number concentration range (from 1000 to 77,000 cm⁻³) with both routines. By increasing the signal-to-noise ratio, the bipolar routine decreases the type A uncertainty of the calibration especially at low particle concentrations. In practice, the new routine enables shortening the measurement times by 80% at the lowest particle concentrations which, in practice, corresponds to hours.</p> <p>Copyright © 2016 American Association for Aerosol Research</p

Torjunta-ainepäästöt hietamailla todennäköisiä

Ilmestyy Maaseudun Tulevaisuuden liitteenävokKirjasto Aj-