การก่อตัวของนิวเคลียสที่เกิดจากไอออนของอนุภาคชีวภาพบริสุทธิ์ - ไฟสวนพลังงานแสงอาทิตย์สแตนเลส

อนุภาคละอองลอยในชั้นบรรยากาศและผลกระทบของมันต่อเมฆถือว่ามีความสำคัญต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่เกิดจากรังสี แต่ผลกระทบของมันต่อโอโซนยังคงมีน้อย
ในระดับโลก ประมาณครึ่งหนึ่งของก้อนเมฆที่เกิดจากการควบแน่นนั้นมีต้นกำเนิดมาจากการก่อตัวของไอน้ำในชั้นบรรยากาศ
เชื่อกันว่ากรดซัลฟิวริกเป็นเงื่อนไขที่จำเป็นในการเริ่มต้นการก่อตัวของอนุภาคส่วนใหญ่ในชั้นบรรยากาศ 3,4 ในขณะที่บทบาทของไอออนนั้นค่อนข้างน้อย
อย่างไรก็ตาม การศึกษาในห้องปฏิบัติการบางแห่งรายงานว่าการก่อตัวของอนุภาคอินทรีย์ไม่ได้เกิดจากการเติมกรดซัลฟิวริกโดยเจตนา แม้ว่าจะไม่สามารถตัดความเป็นไปได้ของมลพิษออกไปได้ก็ตาม 6,7
ในที่นี้ เราได้นำเสนอหลักฐานเกี่ยวกับการก่อตัวของอนุภาคละอองลอยจากไอระเหยทางชีวภาพที่มีการออกซิเดชันสูงในสภาวะบรรยากาศโดยปราศจากกรดซัลฟิวริก
โมเลกุลไฮเปอร์ออกซิก (HOMs)
เกิดจากการสลายตัวของอัลฟาโอโซน-ไพนีน
เราพบว่าไอออนจากรังสีคอสมิกในกาแล็กซีทางช้างเผือกเพิ่มอัตราการเกิดนิวเคลียสขึ้นหนึ่งถึงสองเท่าเมื่อเทียบกับการเกิดนิวเคลียสจากอนุภาคที่เป็นกลาง
ผลการทดลองของเราได้รับการสนับสนุนจากการคำนวณทางเคมีควอนตัมของพลังงานพันธะของกลุ่มอะตอม Homs ที่เป็นตัวแทน ไอออน-
การก่อตัวของนิวเคลียสที่ถูกกระตุ้นจากอนุภาคอินทรีย์บริสุทธิ์ เป็นแหล่งที่มาของอนุภาคละอองลอยในสิ่งแวดล้อมบนบกที่ปนเปื้อนด้วยกรดซัลฟิวริกความเข้มข้นต่ำ
การทดลองเมฆของ CERN มีเป้าหมายเพื่อศึกษาผลกระทบของรังสีคอสมิกต่อละอองลอย หยดน้ำในเมฆ และอนุภาคน้ำแข็ง ภายใต้สภาวะห้องปฏิบัติการที่ควบคุมอย่างแม่นยำ เครื่องทดลองขนาด 3 เมตร...
เหล็กกล้าไร้สนิมเส้นผ่านศูนย์กลาง -
ความสะอาดและประสิทธิภาพของห้องเมฆเหล็กและระบบก๊าซเป็นไปตามมาตรฐานทางเทคนิคสูงสุด
ห้องสร้างเมฆจะถูกทำความสะอาดเป็นประจำโดยใช้การทำความสะอาดผนังด้วยคลื่นอัลตราโซนิค -
น้ำบริสุทธิ์ จากนั้นให้ความร้อนถึง 373 เคลวิน แล้วล้างด้วยอากาศสังเคราะห์ชื้นและโอโซนด้วยความเร็วสูง (
กี่ส่วนต่อล้านส่วน (โดยปริมาตร)
ระดับมลพิษของไอน้ำควบแน่น - ช่วง pptv
ความสะอาดสูงและปริมาตรห้องเผาไหม้ขนาดใหญ่ (26.1 ลูกบาศก์เมตร)
สภาวะการทำงานที่มีเสถียรภาพสูงช่วยให้สามารถศึกษาการก่อตัวของอนุภาคได้ที่อัตราการเกิดนิวเคลียสประมาณ 0 ภายใต้สภาวะบรรยากาศ
0.01 ซม./วินาที และ 100 ซม./วินาที
อัตราการสูญเสียของไอน้ำที่ควบแน่นได้และอนุภาคบนผนังของห้องนั้นคล้ายคลึงกับอัตราการสูญเสียของแอ่งควบแน่นในสิ่งแวดล้อมในชั้นขอบเขตเดิม
การผลิตไอออนภายในอาคารสามารถควบคุมได้ด้วยสนามไฟฟ้าภายใน (
การสร้างไอออน -
สภาพแวดล้อมที่เป็นอิสระ)
หรือลำแสงที่ปรับได้จากเครื่องเร่งอนุภาคโปรตอนซินโครตรอนของ CERN
คานขวางคือ-
เน้นที่มิติด้านข้างประมาณ 1 มิติ 5u2009mu2009×u20091
5 เมตร ผ่านห้องเมฆ
เมื่อสนามไฟฟ้าถูกตั้งค่าเป็นศูนย์ ไอออนที่อยู่ในสภาวะสมดุล-
เนื่องจากผลของ GCR ความเข้มข้นของคู่ในตู้อบจึงอยู่ที่ประมาณ 700 ซม.
โดยการใช้ลำแสง ค่าสามารถเพิ่มขึ้นได้ถึงค่าใดๆ ก็ได้ประมาณ 3000 เซนติเมตร
ดังนั้น จึงสามารถสร้างความเข้มข้นของไอออนที่สอดคล้องกับระดับความสูงใดๆ ในชั้นโทรโปสเฟียร์ได้ในห้องจำลองเมฆ
การควบคุมอุณหภูมิไอน้ำภายในอาคารและอุณหภูมิแวดล้อมอย่างแม่นยำนั้น จะดำเนินการในช่วงระหว่าง 300 K ถึง 203 K
การผสมอย่างสม่ำเสมอของสแตนเลสที่ยึดด้วยแม่เหล็ก -
พัดลมเหล็กติดตั้งอยู่ที่ด้านบนและด้านล่างของห้องเผาไหม้
โดยทั่วไปแล้ว ระยะเวลาในการผสมก๊าซภายในห้องจะอยู่ที่หลายนาที ขึ้นอยู่กับความเร็วของพัดลม
กระบวนการทางเคมีแสงเกิดขึ้นจากการฉายรังสีอัลตราไวโอเลตลงบนใยแก้วนำแสง
ระบบออปติคอลที่ให้ก๊าซที่มีความเสถียรสูง-
การตอบสนองเฟสพร้อมเวลาเริ่มต้นที่แม่นยำ
มีการวิเคราะห์เนื้อหาภายในร้านขายยาอย่างต่อเนื่องโดยใช้เครื่องมือที่เชื่อมต่อกับหัววัดตัวอย่างที่เสียบเข้าไปในร้านขายยา
เครื่องวิเคราะห์ตัวอย่างได้รับการออกแบบให้เหมาะสมกับกิจกรรมการทดลองแต่ละอย่าง แต่โดยทั่วไปจะประกอบด้วยเครื่องมือประมาณ 30 ถึง 35 ชิ้น ซึ่งในจำนวนนี้มีเครื่องสเปกโทรเมตรมวลสารได้มากถึง 10 ชิ้น
สำหรับผลลัพธ์ที่รายงานในบทความนี้ เครื่องมือวิเคราะห์ที่ติดตั้งในกล่องทดสอบ ได้แก่ เครื่องสเปกโทรเมตรมวลไอออนไนเซชันทางเคมี (CIMS)
สำหรับความเข้มข้นของ HSO;
การวัดเวลาบินของอินเทอร์เฟซความดันบรรยากาศ (APi-TOF;
บริษัทวิจัยการบิน (Aviation Research Corporation) และบริษัท ทอฟเวิร์ก เอจี (Tofwerk AG)
เครื่องสเปกโทรเมตรมวลองค์ประกอบโมเลกุลสำหรับไอออนประจุบวกและประจุลบ และกลุ่มไอออน;
การแตกตัวเป็นไอออนทางเคมีแบบไบเคมีโดยใช้เทคโนโลยีการวัดเวลาบินด้วยความดันบรรยากาศ (CI-APi-TOF)
บริษัทวิจัยการบิน (Aviation Research Corporation) และบริษัท ทอฟเวิร์ก เอจี (Tofwerk AG)
การวิเคราะห์องค์ประกอบโมเลกุลและความเข้มข้นด้วยเครื่องสเปกโทรเมตรมวลของก๊าซที่เป็นกลาง -
เวที HSO และ HOMS;
การวัดเวลาบินของปฏิกิริยาการถ่ายโอนโปรตอน (PTR-TOF)
บริษัท ไอโอนิคอน อนาลิติก จำกัด
เครื่องวัดมวลสารไอระเหยอินทรีย์ (Organic vapor mass spectrometer);
เครื่องสเปกโทรเมตรแบบคลัสเตอร์กลางและไอออนในอากาศ (NAIS; Airel Ltd)
สำหรับความเข้มข้นของไอออนบวก ไอออนลบ และกลุ่มประจุในช่วง 1-40 นาโนเมตร; นาโน-
เครื่องวิเคราะห์ความลื่นไหลเชิงรัศมี (nRDMA)
และเครื่องวัดความคล่องตัวของอนุภาคแบบสแกนระดับนาโน (nano-SMPS)
สเปกตรัมขนาดอนุภาค;
และเครื่องนับอนุภาคแบบรวมกลุ่ม (CPC) หลายเครื่อง
เกณฑ์ประสิทธิภาพการตรวจจับ 50% อยู่ระหว่าง 1 นาโนเมตรถึง 4 นาโนเมตร: เครื่องขยายขนาดอนุภาค Airmodus A09 สองตัว (psm) (ตัวหนึ่งคงที่-
เกณฑ์และวิธีการสแกนอื่นๆ)
ไดเอทิลีนไกลคอล ซีพีซี, ไดเอทิลีนไกลคอล-
CPC, บิวทานอล TSI 3776 CPC และน้ำ TSI 3786 CPC (TSI Inc.)
อุปกรณ์วิเคราะห์ก๊าซเพิ่มเติม ได้แก่ เซ็นเซอร์วัดจุดน้ำค้าง (EdgeTech)
ซัลเฟอร์ไดออกไซด์(
บริษัท Thermo Fisher Science Company (42i-TLE) และโอโซน (
เครื่องมือวัดสภาพแวดล้อมทางความร้อน (TEI 49C)
ในการทดลองบางอย่าง ไอระเหยของ HONO จะถูกส่งเข้าไปในห้องทดสอบและถูกสลายด้วยแสงอัลตราไวโอเลตเพื่อผลิต OH โดยปราศจาก O
การผสม HSO กับอนุภาคนาโนอย่างต่อเนื่องจะทำให้เกิดก๊าซ HONO (อ้างอิง)
สแตนเลสสตีลที่ออกแบบมาเป็นพิเศษ-
จากนั้นจึงค่อยๆ ลำเลียงเหล็กตัวเร่งปฏิกิริยาเข้าไปในห้องปฏิกรณ์
เครื่องวิเคราะห์ HONO ประกอบด้วยโพรบที่ออกแบบมาเป็นพิเศษ ซึ่งจะนำตัวอย่างอากาศจากห้องผ่านสารละลาย HSO และซัลโฟนาไมด์ จากนั้นจึงทำการวิเคราะห์แบบออนไลน์ด้วยสเปกโทรโฟโตมิเตอร์แบบดูดกลืนแสงทางยาว (LOPAP)
อัตราการเกิดนิวเคลียส (ในหน่วย cmu2009s)
การวัดภายใต้จุดกลาง（), GCR ระดับพื้นดิน () และสภาวะลำแสง ()
อัตราการเกิดนิวเคลียสที่เป็นกลางจะถูกวัดโดยใช้อิเล็กโทรดสนามว่างที่ตั้งค่าไว้ที่ (+30 kV) ซึ่งจะสร้างสนามไฟฟ้าประมาณ 20 kV/m ในห้องทดลอง
สิ่งนี้ถูกปิดบังไว้อย่างสมบูรณ์ -
การเกิดนิวเคลียสแบบเหนี่ยวนำ เนื่องจากภายใต้สภาวะเหล่านี้ ไอออนขนาดเล็กหรือกลุ่มโมเลกุลจะถูกกวาดออกจากห้องภายในเวลาประมาณ 1 วินาที
เนื่องจากกระบวนการก่อตัวและการเจริญเติบโตทั้งหมดที่พิจารณานั้นเกิดขึ้นในช่วงเวลาที่ยาวนานพอสมควร อัตราการก่อตัวของนิวเคลียสที่เป็นกลางจึงสามารถวัดได้ที่พื้นหลังที่เป็นศูนย์ไอออน -
การก่อตัวของนิวเคลียสที่ถูกกระตุ้น
สำหรับสภาวะ GCR และลำแสงนั้น สนามไฟฟ้าจะถูกตั้งค่าเป็นศูนย์ ส่งผลให้ไอออนอยู่ในสภาวะสมดุล -
ความเข้มข้นที่จับคู่กันนั้นอยู่ที่ประมาณ 700 ซม. และ 3000 ซม. ตามลำดับ
อัตราการเกิดนิวเคลียสจะวัดเฉพาะอัตราของอนุภาคที่เป็นกลางและผลรวมของไอออนที่เป็นกลางเท่านั้น -
อัตราการเกิดนิวเคลียสที่ถูกกระตุ้น, +.
อัตราการเกิดนิวเคลียสที่รายงานในบทความนี้ส่วนใหญ่ได้มาจากการสแกน PSM ในโหมดอากาศที่ระดับเกณฑ์ 1.8 นาโนเมตร (PSM1.8)
และ TSI 3776 CPC（CPC2.5) ระบุเป็น 2.5-
เกณฑ์ NM แต่ทำการวัดที่เวลา 3:00 น. 2-
อนุภาคนาโนและอนุภาค WO
อัตราการเกิดนิวเคลียสคือ 1.7
เส้นผ่านศูนย์กลางการเคลื่อนที่ระดับนาโน (1.4-
(เส้นผ่านศูนย์กลางมวลระดับนาโน)
โดยทั่วไปเชื่อกันว่าขนาดของอนุภาคจะสูงกว่าขนาดวิกฤต จึงทำให้เกิดเสถียรภาพทางเทอร์โมไดนามิก
ขนาดวิกฤตจะสอดคล้องกับขนาดของกลุ่มอนุภาคเมื่ออัตราการระเหยและอัตราการเติบโตเท่ากัน
อัตราการระเหยจะแตกต่างกันไปตามอุณหภูมิ สารเคมี ประจุ และความเข้มข้นของไอ เมื่ออัตราการระเหยถูกยับยั้งอย่างมาก อาจไม่มีการระเหยเกิดขึ้นเลย เช่น ในกรณีของกลุ่มโมเลกุลกรดซัลฟิวริก-ไดเมทิลอะมีน
ผลการวัดของเราแสดงให้เห็นว่าคลัสเตอร์ HOM ที่เป็นกลางที่เล็กที่สุดนั้นค่อนข้างไม่เสถียร ดังนั้น 1.
ขนาด 7 นาโนเมตร ซึ่งเทียบเท่ากับหน่วยโมโนเมอร์ Hom ประมาณ 5 หน่วย เป็นขนาดที่เหมาะสมสำหรับการหาอัตราการเกิดนิวเคลียสจากการทดลอง
กำหนดอัตราการเกิดนิวเคลียสที่เวลา 1:00 น. 7u2009nm ซึ่งเป็นเวลา-
ความเข้มข้นของอนุภาคที่ขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ ถูกวัดโดย PSM1.8 และ CPC2
5. การใช้แบบจำลองเชิงตัวเลขแบบง่าย (AEROCLOUD)
การก่อตัวและการเติบโตของอนุภาคเกิดขึ้นอย่างมีพลวัตในระดับโมเลกุล
แบบจำลองนี้ใช้การผลิตโมโนเมอร์ HOM, ไดเมอร์ HOM และ HSO ซึ่งทั้งหมดมาจาก CI -APi-
ข้อมูลการทดลอง TOF
ผลผลิต HOM ที่วัดได้จะถูกปรับขนาดที่ระดับ 1
8 เพื่อให้ตรงกับเวลาการปรากฏของอนุภาคและอัตราการเติบโตที่สังเกตได้
ในช่วงความเข้มข้นของ HOM ที่ทำการทดลองทั้งหมด มาตราส่วนนี้ทำให้แบบจำลองสอดคล้องกับข้อมูลการทดลองได้เป็นอย่างดี
ค่าตัวประกอบมาตราส่วนอยู่ในช่วงความไม่แน่นอนของการวัดของระบบ CI -APi-
TOF ถ้าไนเตรต CI-APi-
TOF ตรวจจับ HOMs ทั้งหมดที่ส่งผลต่อการเติบโตของอนุภาคไม่ได้
ในแบบจำลอง ไอออนอันดับแรกของ GCR ถูกสร้างขึ้นในอัตราที่ทราบแล้ว = 1
ไอออนเจ็ดคู่ต่อลูกบาศก์เซนติเมตรต่อวินาที
พารามิเตอร์คงที่ของแบบจำลองอธิบายความไม่สมมาตรเชิงสัญลักษณ์ของประจุที่เกิดจากความแตกต่างของอัตราการสูญเสียการแพร่ของไอออนบวกและไอออนลบไปยังผนัง: พารามิเตอร์นี้ถูกกำหนดโดยความเข้มข้นของไอออนบวกและไอออนลบใน NAIS ที่วัดได้ และมีค่าเท่ากับ 0.52
โมเลกุลและอนุภาคชนกันขณะเคลื่อนที่และรวมตัวกัน
แบบจำลองนี้ใช้ความน่าจะเป็นในการจัดกลุ่มที่ลดลง (
ต่อไปนี้จะเรียกว่า "ความน่าจะเป็นของการยึดเกาะ"
อธิบายถึงกลุ่มอนุภาคขนาดเล็กที่ไม่เสถียร แทนที่จะทำให้พวกมันสลายไปเมื่อก่อตัวขึ้นแล้ว
วิธีนี้ช่วยเพิ่มความเร็วในการคำนวณได้อย่างมาก
หากอนุภาคที่เกิดจากการชนมีขนาดเกินกว่าขนาดที่กำหนด (
ประมาณหนึ่งอัน 7-
เส้นผ่านศูนย์กลางการเคลื่อนที่ระดับนาโนของกลุ่มชีวภาพบริสุทธิ์ (ดูด้านล่าง)
จากนั้นจึงสันนิษฐานว่าจะมีประสิทธิภาพและเสถียร และเติบโตเข้าใกล้ขีดจำกัดทางพลวัต
อัตราการเติบโตของอนุภาคระหว่าง PSM1.8 และ CPC2
ดังนั้น ในแบบจำลองนี้ 5 จึงถูกมองว่าเป็นข้อจำกัดทางจลนศาสตร์ของการควบแน่นของอนุภาค รวมถึงการควบแน่นของไอ HOM และ HSO โดยปริยาย
อนุภาคจะเติบโตผ่านระยะห่างเชิงเส้นและเชิงลอการิทึมขนาดเล็ก (จากประมาณ 2 นาโนเมตรถึงขนาดสูงสุด 400 นาโนเมตร) เวลา-
ขั้นตอนของกระบวนการจัดกลุ่มเริ่มต้นที่ 0
ระยะเวลา 9 ถึง 10 วินาที ขึ้นอยู่กับสภาวะการทำงานของการทดลองที่กำลังวิเคราะห์ เวลา-
สำหรับกระบวนการอื่นๆ ทั้งหมด ขั้นตอนที่ 10 (
ตัวอย่างเช่น ความเข้มข้นของก๊าซหมุนเวียน ระดับสูง-
ระยะห่างของแรงดันไฟฟ้า -
(การเปลี่ยนแปลงของสนาม การเปลี่ยนแปลงของพัดลม และการสูญเสียอนุภาคเนื่องจากการเจือจางของสารภายในอาคารหรือการแพร่กระจายไปยังผนัง)
ความหนาแน่นของกลุ่มคลัสเตอร์ Hom บริสุทธิ์ถูกกำหนดไว้ที่ 1
3 กรัม ซม. 1.
สำหรับคลัสเตอร์ HSO บริสุทธิ์ ต้องใช้ 85 กรัม/ซม.
สำหรับการชนกันระหว่างอนุภาคที่เป็นกลาง จำนวนอนุภาคในบังเกอร์ 1 และ 2 ที่รวมตัวกันในช่วงเวลาต่างๆ เพื่อสร้างอนุภาคที่มีมวล คือ นิวเคลียสของการชนกันระหว่างอนุภาคที่เป็นกลาง ความเข้มข้นของจำนวนอนุภาค และปัจจัยเสริมแรงของแวนเดอร์วาลส์ (ดูด้านล่าง)
ความน่าจะเป็นของการยึดเกาะระหว่างอนุภาคชีวภาพบริสุทธิ์กับอนุภาคที่เป็นกลางคือ: พารามิเตอร์อิสระ
พารามิเตอร์นี้กำหนดคุณภาพของเกณฑ์สำหรับคลัสเตอร์ที่มีเสถียรภาพได้อย่างมีประสิทธิภาพ เนื่องจากความน่าจะเป็นของการยึดเกาะเท่ากับเวลา และพารามิเตอร์นี้ควบคุมความคมชัดของเกณฑ์ดังกล่าว
เมื่ออนุภาคอย่างน้อยหนึ่งอนุภาคมีกรดซัลฟิวริกเป็นองค์ประกอบหลัก ความน่าจะเป็นของการยึดเกาะจากการชนจะถูกกำหนดดังนี้: การทำให้เป็นกลางเป็นพารามิเตอร์อิสระ
นิวเคลียสการชนกันระหว่างนิวเคลียสที่เป็นกลางในสมการ（1)
นี่คือค่าสัมประสิทธิ์การควบแน่นของบราวน์ในรูปแบบฟุคส์
ปัจจัยเสริมแรงแวนเดอร์วาลส์ (Van der Waals Enhancement Factor) เป็นการปรับปรุงทฤษฎีของฟุคส์ (Fuchs theory) ดังที่ปรากฏในเอกสารอ้างอิง
สำหรับเลข Knudsen ในระบอบพลวัต (โมเลกุลอิสระ)
ปัจจัยการเพิ่มประสิทธิภาพคือ: ค่าคงที่แฮมมาร์คที่ลดลงคือ: โดยที่ คือรัศมีของอนุภาค, = 6. 4u2009×u200910u2009J (
ค่าคงที่แฮมมาร์คของกรดซัลฟิวริก), u2009=u20090. 0151, u2009=u2009−0. 186, u2009=u2009−0.
มันคือค่าคงที่ของโบลต์ซมันน์ มันคืออุณหภูมิ
ค่าคงที่ Hamaker เดียวกันนี้ถูกใช้สำหรับกรดซัลฟิวริกและ HOMS เนื่องจากไม่ทำให้การทำนายของแบบจำลองเปลี่ยนแปลงไปอย่างมีนัยสำคัญ
ไอออนและคลัสเตอร์อนุภาคประจุจะชนกันตามสูตรที่คล้ายกัน (1)
ปัจจัยเพิ่มประสิทธิภาพสำหรับการชนกันของนิวเคลียสที่มีประจุอยู่ที่ไหน? (อธิบายดังต่อไปนี้...)
ความน่าจะเป็นของการยึดเกาะระหว่างอนุภาคที่เป็นกลางและอนุภาคที่มีประจุคือ: พารามิเตอร์อิสระ และ = หรืออนุภาคทางชีวภาพหรืออนุภาคกรด ตามลำดับ
การรวมตัวกันใหม่ของไอออนก่อให้เกิดอนุภาคที่เป็นกลาง ซึ่งอาจระเหยไปได้เมื่อมีขนาดเล็กลง
แบบจำลองนี้อนุญาตให้เกิดการระเหยบางส่วนของอนุภาคคอมโพสิตได้
ในกรณีนี้ กลุ่มอะตอมจะถูกแบ่งออกเป็นโมโนเมอร์ และมวลจะคงที่
ความน่าจะเป็นที่คลัสเตอร์จะอยู่รอดหลังจากการรวมตัวของไอออนเป็นพารามิเตอร์อิสระ
พลังแห่งความเป็นเอกภาพ（=u20091
เนื่องจากข้อมูลไม่สามารถจำกัดค่าพารามิเตอร์นี้ได้อย่างแม่นยำนัก
เพื่อให้ได้นิวเคลียสชนที่มีประจุ จะต้องคูณนิวเคลียสชนที่เป็นกลางด้วยขนาดของมัน -
ปัจจัยเสริมการชน: นิวเคลียสการชนและตัวเลขกำกับด้านล่างหมายถึงประจุของอนุภาคที่ชนกัน
นิวเคลียสการชนที่มีประจุในสมการ（2)
ได้มาจากเอกสารอ้างอิง
เม็ดกรดซัลฟิวริก
เนื่องจากอนุภาคทางชีวภาพอาจมีนิวเคลียสการชนที่มีประจุเป็นกลางแตกต่างกัน ปัจจัยการเพิ่มประสิทธิภาพจึงสามารถปรับให้เหมาะสมได้อย่างอิสระ: พารามิเตอร์อิสระอยู่ที่ไหน?
ไอออน โมโนเมอร์ กลุ่มอะตอม และอนุภาคขนาดใหญ่จะสูญหายไปอย่างต่อเนื่องโดยการแพร่กระจายไปยังผนังและเจือจางสารประกอบภายในอาคารด้วยส่วนผสมของก๊าซใหม่
อายุการใช้งานหลังการเจือจางประมาณ 3 ชั่วโมง (10⁻⁹ วินาที)
ขึ้นอยู่กับอัตราการสุ่มตัวอย่างรวมของเครื่องมือทั้งหมดที่เชื่อมต่อกับกล่องทดสอบ
อัตราการสูญเสียผนังคือ 1
โมโนเมอร์ HSO มีค่า 8 10 S ซึ่งจะลดลงเหลือ 1/ เมื่อขนาดของกลุ่มหรือเส้นผ่านศูนย์กลางโมเลกุลเพิ่มขึ้น
อัตราการสูญเสียผนังของ HOMS ได้มาจากการใช้กฎสัดส่วนเดียวกัน
กล่าวอีกนัยหนึ่งคือ สันนิษฐานว่า HOM และอนุภาคที่ชนกับผนังจะสูญหายไปอย่างถาวร
สำหรับกรณีที่มีอยู่ก่อนแล้ว-
ในช่วงเริ่มต้นการทำงาน จะมีอนุภาคจำนวนมากอยู่ในห้องเผาไหม้เนื่องจากการทำความสะอาดห้องเผาไหม้ไม่สมบูรณ์ โดยการใส่ค่าการกระจายขนาดอนุภาคเริ่มต้นลงในช่องขนาดอนุภาคของแบบจำลอง จะสามารถคำนวณการสูญเสียของแอ่งควบแน่นได้
เพื่อกำหนดอัตราการเกิดนิวเคลียส พารามิเตอร์อิสระทั้งห้าของแบบจำลอง ( , , , และ )
ซึ่งสอดคล้องกับความเข้มข้นของอนุภาคที่ได้จากการทดลองใน PSM1.8 และ CPC2.5 เมื่อเทียบกับเวลา
ตัวอย่างเช่น มีพารามิเตอร์อิสระเพียงตัวเดียวสำหรับการทำงานของแหล่งกำเนิดทางชีวภาพบริสุทธิ์ที่เป็นกลาง （ )
เข้าร่วมกิจกรรมออกกำลังกาย
ค่าต่างๆ มีช่วงตั้งแต่ 12 ถึง 14, 4 ถึง 6 และ 0.1 ถึง 1
0, ใกล้ 4, ใกล้ 10,000
พารามิเตอร์เหล่านี้จะถูกกำหนดโดยการดำเนินการทั้งหมดในชุดข้อมูลการปรับค่าทั่วโลก จากนั้นจึงตรึงไว้ที่ค่าเหล่านี้
ค่าคุณภาพเกณฑ์ที่ใช้ได้คือ 1300 และ 700 ตามลำดับ
ตั้งค่าพารามิเตอร์เป็น 1
0 และตั้งค่าเป็น 0.52
แบบจำลองสามารถจำลองการเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของจำนวนอนุภาคในตัวนับสองตัวในเหตุการณ์การเกิดนิวเคลียสทั้งหมดในชุดข้อมูลได้เป็นอย่างดี (
ตัวอย่างแสดงอยู่ด้านล่างนี้
หลังจากปรับข้อมูลให้เข้ากับแบบจำลองแล้ว อัตราการเกิดนิวเคลียสจะถูกกำหนดเป็นจำนวนอนุภาคที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางการเคลื่อนที่เท่ากับ 1
7 นาโนเมตรหรือใหญ่กว่า-
ทีละขั้นตอน โดยแบ่งเป็นช่วงเวลา
ในแต่ละกระบวนการเกิดนิวเคลียสภายใต้เงื่อนไขคงที่ จะมีการกำหนดเวลาสูงสุด
จากนั้นค่าที่คำนวณได้จะเป็นค่าเฉลี่ยของค่าที่วัดได้ในช่วงเวลาดังกล่าว (±300 วินาที)
การใช้ข้อมูลมีข้อดีหลักๆ สามประการ ได้แก่:
อัตราการเกิดนิวเคลียสถูกกำหนดโดยแบบจำลองพลวัตการขับเคลื่อน ไม่ใช่การวัดโดยตรงจากข้อมูล PSM1.8 หรือ CPC2.5
ประการแรก วิธีนี้ช่วยหลีกเลี่ยงความจำเป็นในการหาอนุพันธ์เทียบกับเวลาของข้อมูล ซึ่งมีแนวโน้มที่จะเกิดข้อผิดพลาดอย่างมากที่อัตราการนับต่ำ
ประการที่สอง อัตราการเติบโตของอนุภาคถูกกำหนดโดยพลศาสตร์ และการเติบโตที่เกิดจากการชนกับโมโนเมอร์และอนุภาคอื่นๆ ได้รับการอธิบายอย่างเหมาะสม
ดังนั้น การประมวลผลข้อมูลด้วยแบบจำลองจึงช่วยหลีกเลี่ยงความไวแบบเลขชี้กำลังของวิธีการอื่นๆ ต่ออัตราการเติบโตจากการทดลอง
อัตราการเติบโตเชิงทดลองถูกกำหนดโดยเวลาที่อนุภาคเคลื่อนที่กลับขึ้น และมีความไม่แน่นอนสูงในช่วงขนาด 1 ถึง 3 นาโนเมตร
สุดท้ายนี้ โมเดลจำเป็นต้องมีความสอดคล้องกันระหว่าง PSM1.8 และ CPC2
ดังนั้น ความเร็วในการก่อตัวจึงถูกจำกัดไว้ในเชิงทดลองให้อยู่บริเวณใกล้เคียงกับ 1.7
ขีดจำกัดระดับนาโนเมตรอยู่ที่ประมาณ 3 นาโนเมตร
เรามีผู้เข้าร่วมจากหลากหลายกลุ่ม -
โดยการคำนวณอัตราการเกิดนิวเคลียสแยกกันด้วยวิธีเพิ่มเติมอีกสองวิธี อัตราการเกิดนิวเคลียสที่ได้จากแบบจำลองจะถูกตรวจสอบ （1)
การวัดโดยตรง 1.
โดยใช้การสแกน PSM และ（2)CPC2
การวัด 5 ขั้นตอน - ปรับแก้เป็น 1.7-
ขนาดเกณฑ์ NM
ภายในขอบเขตความคลาดเคลื่อนของการทดลอง อัตราการเกิดนิวเคลียสที่ได้จากทั้งสองวิธีมีความสอดคล้องเป็นอย่างดีกับค่าที่ได้จากแบบจำลองพลศาสตร์ของกลุ่มก๊าซ แบบทีละขั้นตอน-
วิธีการแก้ไขได้อธิบายไว้โดยละเอียดในเอกสารอ้างอิงแล้ว
แต่ต่อไปนี้คือบทสรุปโดยย่อ
อัตราการเกิดนิวเคลียสได้มาจากอัตราการเปลี่ยนแปลง d/d ของอัตราการก่อตัว โดยที่ความเข้มข้นของจำนวนอนุภาควัดโดย CPC2
มันสูงกว่าเกณฑ์การตรวจจับที่ 5
สำหรับการสูญเสีย การเจือจาง และการแข็งตัวของอนุภาคบนผนัง อัตราการเกิดจะได้รับการแก้ไขในสองขั้นตอนต่อเนื่องกัน:（1)
การสูญเสียอนุภาคสูงกว่าผลรวม（2)
การสูญเสียอนุภาคระหว่างการเจริญเติบโตตั้งแต่เริ่มต้น 7 นาโนเมตร ถึง ...
อัตราการเจือจางและอัตราการสูญเสียที่ผนังนั้นเหมือนกับในแบบจำลองไดนามิก
เพื่อคำนวณอัตราการจับตัวเป็นก้อน อนุภาคจะถูกแบ่งออกเป็นไซโลขนาดเม็ด จากนั้นจึงคำนวณอัตราการสูญเสียของแต่ละไซโลโดยการรวมขนาดเม็ดอนุภาคเข้าด้วยกัน
การชนกันแบบพึ่งพา (การสูญเสียการแข็งตัวของเลือด)
อัตราการเคลื่อนตัวของอนุภาคในไซโล และในไซโลอื่นๆ ทั้งหมด
อัตราการสูญเสียจากการจับตัวเป็นก้อนโดยรวม คือ ผลรวมของอัตราการสูญเสียอนุภาคในแต่ละไซโล
แก้ไขการสูญเสียอนุภาคในกระบวนการเติบโตโดยเริ่มจาก 1.7u2009nm ถึง (รายการ (2) ด้านบน)
จำเป็นต้องทำความเข้าใจอัตราการเติบโตของอนุภาค
สิ่งนี้ได้รับการกำหนดโดยการทดลองด้วยเครื่องมือหลายชนิด ตัวอย่างเช่น โดยการสแกนเวลาการปรากฏตัวที่วัดได้ใน PSM สแกนเนอร์ PSM สามารถตรวจจับอนุภาคในช่วงเส้นผ่านศูนย์กลางตั้งแต่ 1 นาโนเมตรถึง 2.5-2009 นาโนเมตรได้
นอกจากนี้ ยังมีการใช้เครื่องมืออื่นๆ อีกหลายอย่างในการวัดอัตราการเติบโตในระดับต่างๆ ซึ่งรวมถึง-
เกณฑ์ psm, 2 องศา-
CPCS, TSI 3776 CPC, API-
TOF, AN NAIS, NRDMA และ nano-SMPS
อัตราการเติบโตเชิงทดลองถูกกำหนดเป็นพารามิเตอร์ เนื่องจากในทุกกรณี ไม่สามารถวัดอัตราการเติบโตได้อย่างแม่นยำและเพียงพอในทุกช่วงเวลา
เพื่อกำหนดอัตราการเกิดนิวเคลียสของ 1.
ช่วงมิติถูกแบ่งออกเป็นลอการิทึมที่ระยะ 7 นาโนเมตรห่างจากความเร็วในการก่อตัวที่แก้ไขแล้ว -
ในส่วนนี้ จะแสดงความแตกต่างระหว่างเครื่องดนตรีทั้งสองชนิดโดยการเพิ่ม uhel เข้าไป -
ลักษณะของ CI ในวงเล็บหลัง UFRA - CI CI-APi-
TOF ได้รับการอธิบายไว้แล้วในหัวข้อก่อนหน้านี้
อากาศตัวอย่างจากห้องเมฆถูกสูดดมผ่านท่อสแตนเลสขนาด 1/2 นิ้ว ด้วยอัตราการไหล 9 ลิตรต่อนาที (10 ไมโครลิตรต่อนาที)
มีการติดตั้งตัวกรองไฟฟ้าสถิตไว้ด้านหน้าเครื่องมือแต่ละชิ้นเพื่อกำจัดไอออนและกลุ่มประจุที่เกิดขึ้นในห้องไอออนไนซ์
โครงสร้างทางเรขาคณิตของแหล่งกำเนิดไอออนทั้งสองเป็นไปตามแบบอ้างอิง
แต่เครื่องชาร์จโคโรนา (เครื่องกำเนิดรังสีเอ็กซ์)
ใช้สำหรับการสร้างไอออน
อากาศแห้งที่มีไอระเหยของกรดไนตริกจะถูกชะล้างผ่านเครื่องสร้างไอออนเพื่อสร้างไอออน
ไอออนจะเข้าสู่กระแสตัวอย่างผ่านสนามไฟฟ้า ซึ่งจะทำปฏิกิริยากับกรดซัลฟิวริกและ HOMS
เวลาตอบสนองประมาณ 50 มิลลิวินาที (200u2009ms)
ไอออนจะผ่านรูขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 350 ไมโครเมตร ก่อนที่จะเข้าสู่ส่วน API (300-2009 ไมโครเมตร)
ระบบ API ประกอบด้วยห้องสูบฉีดแบบต่อเนื่องสามห้อง ซึ่งความดันจะค่อยๆ ลดลง และไอออนจะถูกโฟกัสโดยกลุ่มควอดรูโพลสองกลุ่มและระบบเลนส์ไอออน อัตราส่วนมวลต่อ...
อัตราส่วนประจุของไอออนที่ผ่านห้องเหล่านี้ / จะถูกวัดในช่วงระยะเวลาหนึ่ง -of-flight (TOF)
เครื่องแมสสเปกโทรเมตรี (บริษัท โทฟเวิร์ก เอจี)
การตั้งค่าแรงดันไฟฟ้าใน API-
ส่วน TOF ส่งผลต่อคุณภาพ -
ขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพการส่งกำลัง
เส้นโค้งการส่งผ่านจะถูกวัดในชุดการวัดสอบเทียบ โดยที่ไอระเหยของกรดเพอร์ฟลูออริกชนิดต่างๆ จะเข้าสู่เครื่องมือในปริมาณที่เพียงพอที่จะทำให้ไอออนหลักทั้งหมดอิ่มตัว
ด้วยวิธีนี้ จะมีการสร้างสัญญาณไอออนคงที่ในแต่ละตำแหน่ง ทำให้สามารถกำหนดประสิทธิภาพการส่งผ่านได้โดยสัมพันธ์กับช่วงมวลของไอออนหลัก UFRA-
ตลอดช่วงเวลาการเก็บข้อมูล CI ทำงานภายใต้การตั้งค่าแรงดันไฟฟ้าเดียวกัน (UHEL-)
CI ทำงานในโหมดสลับสองโหมดสำหรับการตั้งค่าแรงดันไฟฟ้าต่ำ/สูง/เหมาะสมที่สุด ตามลำดับ
ข้อมูลต้นฉบับได้รับการวิเคราะห์โดยใช้โปรแกรม MATLAB
ความแม่นยำในการสอบเทียบของเครื่องชั่งคุณภาพสูงกว่า 10 ppm โดยใช้การปรับค่าพารามิเตอร์สองตัว
ความเข้มข้นของกรดซัลฟิวริกคำนวณจากอัตราส่วนของอัตราการนับไอออนไบซัลเฟต (หน่วยเป็นวินาที)
เมื่อเปรียบเทียบกับไอออนหลัก ค่าสัมประสิทธิ์นี้จะแก้ไขการสูญเสียในสายการเก็บตัวอย่างของห้องเมฆ
ค่าสัมประสิทธิ์การสอบเทียบ กำหนดโดยการเชื่อมต่อ CI-APi-TOF เข้ากับบ่อ-
เครื่องกำเนิด HSO ที่มีลักษณะเฉพาะ
ค่าดังกล่าวขึ้นอยู่กับการตั้งค่าแรงดันไฟฟ้าใน API-
ส่วน TOF ถูกกำหนดให้มีขนาด 6.5 x 10 ซม. (1.2 x 10 ซม. และ 2 ซม.)
ระดับความสูง/ต่ำ/การตั้งค่า คือ 8 และ 10 เซนติเมตร ตามลำดับ
ความไม่แน่นอนอยู่ที่ +50%/-33%
ขีดจำกัดการตรวจจับของ HSO คือ 5 x 10 ซม. หรือต่ำกว่าเล็กน้อย
ความเข้มข้นของ Hom ที่ /= คำนวณได้ดังนี้: นี่คือข้อมูลพื้นฐาน -
ลบอัตราการนับ HOM ออก
ในกรณีที่ไม่มีแอลฟา ระดับพื้นหลังจะถูกวัดโดยการเก็บตัวอย่างอากาศจากห้องเมฆที่สะอาด (มี -pinene อยู่)
ปัจจัยสำคัญคือคุณภาพ -
ขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพการส่งกำลัง
ค่าสัมประสิทธิ์การสอบเทียบจะเหมือนกับของกรดซัลฟิวริก เนื่องจากอัตราการชนกันของโมเลกุลระหว่าง HOMS และกรดซัลฟิวริกกับไอออนไนเตรตนั้นคล้ายคลึงกัน
นอกจากนี้ การศึกษานี้ยังพบว่าความสามารถในการจับตัวของ HOMS ที่มีการออกซิเดชันสูงนั้นแข็งแกร่งมาก ดังนั้นการรวมกลุ่มควรดำเนินการใกล้กับขีดจำกัดทางจลนศาสตร์ เช่นเดียวกับในกรดซัลฟิวริก
ค่าสัมประสิทธิ์นี้ใช้แก้ไขการสูญเสียในสายการเก็บตัวอย่างของห้องเมฆ
ค่าสัมประสิทธิ์การแพร่ของ E และ E ถูกวัดโดยการทดลอง
โมโนเมอร์ HOM e คือพื้นหลัง -
ลบผลรวมของค่าสูงสุดในช่วง 235-424;
Hom dimer e คือผลรวมที่สอดคล้องกันของกำลัง 425-625
ยอดพีคที่เกิดจากการปนเปื้อนของเครื่องมือจะถูกแยกออกจากผลรวมของแถบ เนื่องจากยอดพีคเหล่านี้ถูกกำหนดให้เป็นอนุมูลอิสระ Ro. (
CHO ซึ่งตรงกับลำดับที่ 293, 325, 357 และ 389)
ค่า Homs ทั้งหมดถูกกำหนดให้เป็นผลรวมของ RO * e + E
การสลายตัวของโอโซนหรือการผลิตสารเคมี OH HOM ถูกคำนวณโดยสมมติว่าอัตราผลผลิตและอัตราการสูญเสียเท่ากันในระหว่างกระบวนการทำให้เสถียร -
สถานะ: โดยที่ผลผลิตเป็นเศษส่วนของอัลฟา-พินีน (AP)
ปฏิกิริยาออกซิเดชันส่งผลให้เกิดการสร้าง HOM โดยที่ "Ox" หมายถึง O หรือ OH
ค่าคงที่อัตรา (
หน่วย: เซนติเมตร/โมเลกุล/วินาที)
ปฏิกิริยาอัลฟาออกซิเดชันที่อุณหภูมิ 278 K-
ไพเนน = 5.
84 x 10 จากสหพันธ์เคมีบริสุทธิ์และประยุกต์ระหว่างประเทศ (IUPAC) (α-
ค่าคงที่อัตราการเกิดปฏิกิริยาของไพนีนกับโอจะได้รับการอัปเดตบนเว็บไซต์ IUPAC ที่นี่
อัตราการสูญเสียของผนัง HOM ถูกกำหนดให้เป็น 1
1 x 10 วินาที โดยสมมติว่าเป็นการสูญเสียที่ไม่สามารถย้อนกลับได้
การสูญเสียอีกประการหนึ่งเกิดจากการเจือจางปริมาตรของห้องเผาไหม้ด้วยก๊าซที่ป้อนเข้ามา (0.1 × 10 วินาที)
อัตราการสูญเสียรวมของ HOMS คือ = 1. 2u2009×u200910u2009s.
ในการทดลองเกี่ยวกับไฮไดรด์และไนไตรต์บริสุทธิ์ (HONO)
ช่วงความเข้มข้นคือ 0.5 pbv ถึง 3 pbv
รังสีอัลตราไวโอเลตจากระบบใยแก้วนำแสงถูกนำมาใช้ในการสลายสารให้กลายเป็น OH
สิ่งนี้ส่งผลให้เกิดมลพิษ NO ในปริมาณเล็กน้อย ซึ่งอาจส่งผลกระทบต่อการผลิต HOM ได้
ความเข้มข้นของ OH ในห้องเมฆถูกประเมินโดย ptr. -
การวัดความแตกต่างของอัลฟาด้วยเทคนิค TOF
ความเข้มข้นของไพนีนโดยปราศจาก OH (การปิดกั้นด้วยรังสีอัลตราไวโอเลต)
โอ้ จริงเหรอ (
รังสีอัลตราไวโอเลตที่มีความเข้มต่างกัน)
การลดลงของอัลฟา-
ในการทดลองเหล่านี้ ปฏิกิริยา OH เป็นสาเหตุเดียว เนื่องจากไม่มี O อยู่ในห้อง
ความแม่นยำ[OH·]
คาดว่าจะเพิ่มขึ้น (+30%) 1)
ความไม่แน่นอนรวมถึงอัลฟา-
การวัดไพนีนและค่าคงที่อัตราการเกิดปฏิกิริยานำไปสู่ความไม่แน่นอนของขนาดระบบของอัตราการผลิต HOM [AP][OH·] อยู่ที่ ±40% (1) อย่างไรก็ตาม การทดลอง
ความไม่แน่นอนในการดำเนินงานส่งผลกระทบอย่างมากต่อความไม่แน่นอนโดยรวม ดังแสดงในแถบแสดงความคลาดเคลื่อน
เครื่องสเปกโทรเมตรมวลไอออนไนเซชันทางเคมี SO (SO-CIMS)
SO ถูกแปลงเป็น SO โดยไอออนลำดับที่หนึ่ง จากนั้นจึงวัดด้วยเครื่องสเปกโทรเมตรมวลควอดรูโพลที่มีอินเทอร์เฟซ API (จอร์เจียเทค)
รายละเอียดการออกแบบโดยรวมของแหล่งกำเนิดไอออนแสดงอยู่ในเอกสารอ้างอิง
แต่ไอออนหลักเกิดขึ้นจากการปล่อยประจุโคโรนา
ตัวยึดเข็มโคโรนาได้รับการปรับปรุงให้สามารถจ่าย CO, O และ AR โดยตรงผ่านการปล่อยประจุโคโรนา
ด้วยวิธีนี้ จะหลีกเลี่ยงการสัมผัสโดยตรงระหว่างกระแสของเหลวหุ้ม N กับเข็มปล่อย ทำให้ลดมลภาวะของคู่ของเหลว และเพิ่มอัตราส่วนของคู่ของเหลวให้สูงสุด
แผนภาพปฏิกิริยาการแตกตัวเป็นไอออนของ SO-to ได้รับการกล่าวถึงในเอกสารทางวิชาการ
ตรวจพบซัลเฟอร์ไดออกไซด์ที่ /= 112 ของเครื่องแมสสเปกโทรเมตรีโดยการระเหยโมเลกุลน้ำออกจากไอออนโดยใช้กระแสบัฟเฟอร์แห้งที่อยู่ด้านหน้ารูเข็มของเครื่องแมสสเปกโทรเมตรี ()
ความเข้มข้นของ SO (ในหน่วย pptv)
ตามอัตราการนับไอออน การคำนวณเป็นดังนี้: ซึ่งสอดคล้องกับพื้นหลัง-
อัตราการนับไอออนที่แก้ไขแล้วคืออัตราการนับไอออนหลัก
ค่าตัวประกอบการสอบเทียบได้มาจากการสอบเทียบเครื่องมือเป็นระยะโดยใช้ก๊าซมาตรฐาน SO (บริษัท คาร์บากัส เอจี)
ระหว่างการหาเสียงเลือกตั้ง
ในขั้นตอนการสอบเทียบ ก๊าซมาตรฐานถูกเจือจางด้วยอากาศชื้นบริสุทธิ์พิเศษที่มีความชื้นสัมพัทธ์ 38% (
(เช่นเดียวกับที่จัดเตรียมไว้สำหรับห้องเมฆ)
ช่วงของอัตราส่วนการผสม SO ระหว่าง 12p นั้นแตกต่างกัน (ptv และ 11u2009p pbv)
ค่าสัมประสิทธิ์การสอบเทียบคือ 1. 3u2009×u200910u2009p. ptv
ความไม่แน่นอนที่ประเมินไว้คือ (+11%)
ข้อผิดพลาดดังกล่าวรวมถึงความไม่แน่นอนของอัตราการไหลและความเข้มข้นของก๊าซมาตรฐานในกระบวนการสอบเทียบ ตลอดจนความไม่แน่นอนทางสถิติ
อย่างไรก็ตาม เรายังสังเกตเห็นว่าการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิในห้องปฏิบัติการทำให้สัญญาณพื้นหลังเบี่ยงเบนไปเมื่อไม่ได้ใช้ SO กับ CIMS
ผลกระทบนี้ส่งผลให้เกิดความไม่แน่นอนโดยรวม ซึ่งส่วนใหญ่ส่งผลต่อการวัดที่ระดับ SO ต่ำ (