Preview

Приборы и методы измерений

Расширенный поиск

Определение погрешности передачи размера единицы длины при измерении диаметра наночастиц с помощью анализатора дифференциальной электрической подвижности частиц

https://doi.org/10.21122/2220-9506-2021-12-3-194-201

Полный текст:

Аннотация

 

Качество наноматериалов и нанотехнологий во многом определяется стабильностью применяемых технологий, которые в значительной степени зависят от постоянства размеров частиц. В связи с этим возникают метрологические задачи, связанные как собственно с измерением размеров микроструктуры аэрозолей, суспензий и порошков, так и с обеспечением единства измерений при передаче единицы физической величины от эталонного к рабочим средствам измерений. Целью данной работы являлось определение и расчёт погрешности передачи размера единицы длины при измерении диаметра наночастиц.

В качестве эталонного средства измерения, для которого производился расчёт, был определён анализатор дифференциальной электрической подвижности частиц. Он позволяет разделять частицы аэрозоля на основе зависимости их электрической подвижности от размера частиц. В комбинации с конденсационным счётчиком частиц позволяет сканировать аэрозоль и строить функцию распределения частиц по размерам. Данный метод измерения является самым точным в области измерения диаметров частиц в аэрозолях, поэтому погрешность передачи размера частиц необходимо установить как для эталона.

В работе описаны физические принципы измерения данным методом и представлено уравнение для определения диаметра наночастиц. На основании данного уравнения были определены источники неисключённой систематической погрешности. Также экспериментальным методом определена случайная составляющая погрешности измерения наночастиц и рассчитана погрешность передачи размера единицы длины при измерении диаметра наночастиц.

Полученные результаты будут использованы для метрологического обеспечения стандартных образцов размера частиц, обеспечения прослеживаемости измерений счётчиков аэрозольных частиц и для исследований аэрозолей.

Об авторах

В. Л. Соломахо
Белорусский национальный технический университет
Беларусь

т Независимости, 65, г. Минск 220013



А. А. Багдюн
Белорусский государственный институт метрологии
Беларусь

Адрес для переписки: Багдюн А.А. – Белорусский государственный институт метрологии, Старовиленский тракт, 93, г. Минск 220053, Беларусь
e-mail: bagdun.ne@gmail.com



Список литературы

1. Lux Research. Sizing Nanotechnology's Value Chain, 2004.

2. Gleiter H. Nanostructured materials: basicconsepts and microstructure. Actamater, 2000, vol. 48, pp. 1–29. DOI: 10.1016/S1359-6454(99)00285-2

3. Alymov M.I. Mechanical properties of nanocrystalline materials. Moscow: MIFI Publ., 2004, 32 p. DOI: 10.17277/amt.2017.02pp.010-018

4. Glezer A.M. Amorphous and nanocrystalline structures: similarities, differences, mutual transitions. Russian Chemical Journal, 2002, vol. XVLI, no. 5, pp. 57–63. DOI: 10.1134/S1087659612010038

5. Poole Ch., Owens F. Nanotechnology. Publishing house 5th. Moscow: Tekhnosfera Publ., 2010, 336 p.

6. NNI (National Nanotechnology Initiative) 2011, Environmental, Health, and Safety Strategy.

7. Tigges L., Wiedensohler A., Weinhold K., Gandhi J., Schmid H.-J. Bipolar charge distribution of a soft X-ray diffusion charger. J. Aerosol Sci., 2015, vol. 90, pp. 77–86. DOI: 10.1016/J.JAEROSCI.2015.07.002

8. Kim J.H., Mulholland G.W., Kukuck S.R., Pui D.Y.H. Slip Correction Measurements of Certified PSL Nanoparticles Using a Nanometer Differential Mobility Analyzer (Nano-DMA) for Knudsen Number From 0.5 to 83. J. Res. Natl. Inst. Stand. Technol., 2005, vol. 110, pp. 31–54. DOI: 10.6028/jres.110.005

9. ISO 15900:2020 Determination of particle size distribution – Differential electrical mobility analysis for aerosol particles.


Для цитирования:


Соломахо В.Л., Багдюн А.А. Определение погрешности передачи размера единицы длины при измерении диаметра наночастиц с помощью анализатора дифференциальной электрической подвижности частиц. Приборы и методы измерений. 2021;12(3):194-201. https://doi.org/10.21122/2220-9506-2021-12-3-194-201

For citation:


Solomakho V.L., Bagdun A.A. Determination of the Error in Transferring of Length Unit’s Size when Measuring the Nanoparticles’ Diameter Using an Analyzer of Particles’ Differential Electrical Mobility. Devices and Methods of Measurements. 2021;12(3):194-201. https://doi.org/10.21122/2220-9506-2021-12-3-194-201

Просмотров: 90


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2220-9506 (Print)
ISSN 2414-0473 (Online)