大気有機エアロゾル粒子の表面張力測定

大气有机气溶胶颗粒的表面张力测量

基本信息

批准号：
18651001
负责人：
持田陸宏
金额：
$ 2.24万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

第一に、エアロゾル粒子の吸湿成長因子(エアロゾルの加湿に伴う粒径の変化の度合い)の乾燥粒径依存性について解析を進めた。その中で、微小粒子の表面張力の大きさと吸湿成長因子の関係を結びつける際に重要となる、タンデムDMAで測定される物理量の精度・確度について検討事項が浮かび上がった。例えば、直径が極めて小さい粒子の吸湿成長因子を測定する場合、粒径標準として用いられるポリスチレンラテックス粒子を用いたDMAの校正が困難であり、粒径の計測に系統的な誤差が生じていてもそれを確認することが難しい。これらの誤差要因を、粒子の表面張力の推定においてどのように取り扱うか、今後、検討を進める必要がある。第二に、吸湿特性測定用タンデムDMAのハードウェアおよびソフトウェアに関して、いくつかの検討および改良を行った。まず、タンデムDMA内のサンプルエア・シースエアの相対湿度条件を計測・制御するためのデータ集録器(アナログ信号入出力用)を新規に購入し、対応する制御プログラムを、既存のものから新たに用意したデータ集録器に対応するものに変更を行った。また、可変ブロワを用いて、DMAカラムのシースエアを一定の流量で安定的に循環させる方法について検討を行った。これらの装置の改良・検討により、吸湿特性測定用タンデムDMAを利用した微小エアロゾル粒子の表面張力推定の試みを、今後さらに展開するための準備を進めることができた。

首先，我们分析了气溶胶颗粒的吸湿生长因子（气溶胶加湿导致的颗粒尺寸变化程度）对干颗粒尺寸的依赖性。因此，串联 DMA 测量的物理量的精度和准确性出现了问题，这在联系微粒表面张力和吸湿生长因子之间的关系时非常重要。例如，在测量直径非常小的颗粒的吸湿生长因子时，很难使用用作粒径标准的聚苯乙烯乳胶颗粒来校准DMA，并且即使粒径测量存在系统误差也很难确认。那。未来，我们在估算颗粒表面张力时需要考虑如何处理这些误差因素。其次，我们对用于测量吸湿特性的串联 DMA 的硬件和软件进行了多项研究和改进。首先，我们购买了一个新的数据采集设备（用于模拟信号输入/输出）来测量和控制串联DMA中样本空气和鞘空气的相对湿度条件，并在现有的基础上编写了新的相应控制程序。与所使用的数据采集设备相对应。我们还研究了一种使用可变鼓风机以恒定流速稳定循环 DMA 塔鞘空气的方法。通过改进和研究这些设备，我们能够为进一步开发尝试使用串联 DMA 估计微气溶胶颗粒的表面张力来测量吸湿特性做好准备。