Sähköisen alipaineimpaktorin nanohiukkasresoluution parantaminen

Abstract

Sähköinen alipaineimpaktori (Electrical Low Pressure lmpactor, ELPl) on laite, joka mittaa aerosolissa olevien hiukkasten lukumääräpitoisuuden hiukkaskoon funktiona. Laitteen toiminta perustuu hiukkasten sähköiseen havainnointiin ja kokoluokitteluun peräkkäisten impaktoriasteiden avulla. Tämän työn tarkoituksena oli parantaa sähköisen alipaineimpaktorin mittaaman lukumääräpitoisuuden tarkkuutta ja kokoerottelukykyä nanohiukkasten osalta. Tämä tehtiin Tampereen teknillisen yliopiston Fysiikan laitoksella kehitetyn hiukkasten tiheysmittausmenetelmän tulosten tarkkuuden parantamiseksi nanohiukkasten osalta. Resoluution parantaminen tehtiin suunnittelemalla ja toteuttamalla impaktorin mittauskokoonpanoon uusi nanohiukkasia keräävä impaktoriaste, jonka avulla vanhan laitekokoonpanon suodatinasteen keräämä hiukkaskokoalue saatiin jaettua uuden asteen ja suodatinasteen kesken.Suunnitteluvaiheessa asteen toimintaa kuvaavan katkaisukohdan arviointi suoritettiin teoreettisten laskelmien avulla. Laskelmien perusteella valittiin asteessa käytettäväksi soveltuvat parametrit, joiden soveltuvuus varmistettiin kokeellisten mittausten avulla. Toteutetun asteen ominaisuuksia kuvaava keräystehokkuuskäyrä määritettiin kokeellisesti. Lisäksi tutkittiin asteen käyttömahdollisuuksia eri impaktoriyksilöissä laskennallis-kokeellisen menetelmän avulla.