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Analyse en taille Temps-réel des particules atmosphériques - Coggle Diagram
Analyse en taille Temps-réel des particules atmosphériques
SMPS
Appareillage
Neutraliseur : charger les particules électriquement de façon reproductible
DMA (Differential Mobility Analyser) : Séparer les particules en fonction de leur taille grâce à un champ électrique
CPC (Compteur optique de particule) : compter les particules en sortie de DMA
Sheath flow : flux en plaque d'air proopre
Principe de fonctionnement d'une DMA
Électrode centale portée à un potentiel négatif
Particules chargées négativement sont repoussées contre enceinte externe
Particules neutres ne sont pas déviées et suivent le flux
Particules chargées positivement sont rapidement dévidées vers l'électrode centale
Particules de mobilités électriques comprises dans une étroite fenêtre ont la trajectoire correcte -> s'extraire du DMA vers CPG
Mobilité électrique étant inversement proportinnelle au diamètre de la particule considérée -> possibilité de sélectionner une taille de particules en imposant à l'électrode centale le potentiel adéquat
OPC (Optical Particule Compter)
Principe de diffusion de la lumière
Pas de changement de la longueur d'onde
Se fait dans toute direction
Intensité différente
Différent type de diffusion
Diffusion Rayleigh
Diffusion par des molécules ou par de très petites particules
Optique géométrique
Diffusion par les particules atmosphériques les plus grosses dont la taille est grande devant la longueur d'onde
Diffusion de Mie
Diffusion par les particules de taille intermédiaire, rayon oscille entre 0,1 et 10 fois la longueur d'onde
Résultants qualtitatifs ne sont obtenus qu'avec des particules sphériques
La puissance diffusée est maximale lorsque la longueur d'onde est proche du rayon de la particule
La puissance rétro-diffusée >> la puissance diffusée dans la direction de l'onde incidente
Principe OPC
Utilisation de la diffusion de Mie induite par l'illumination monochromatique des particules (laser)
Aérosols de diamètre 0,3 - 20 um -> laser à 0,655 um
Aérosols de diamètre 0,25 -32 um -> laser à 0,75 nm
le détecteur est placé à l'arrière de la particule -> puissance rétro diffusée est plus grande que la puissance diffusée vers l'avant
Le miroir permet d'augmenter le signal (abaisser la limite de détection). Il n'est pas dans l'axe du laser -> Éviter la perturbation
La taille de la particule est déterminée à partir de l'intensité de la lumière diffusée arrivant sur le détecteur
Principe de calcul des concentration et des tailles
Concentration : résultat du comptage des particules sur le pas de temps choisi divisé par le débit volumique
Intensité est proportionnelle à la taille des particules
Intensité est influencée par l'indice de réfraction des particules, leur forme, et leur orientation dans le volume de mesure
Positionnement du détecteur dans une direction de 90o -> minimiser l'influence de l'indice de réfraction des particules -> mieux déterminer leur taille
le grand nombre de particules détectées -> moyenner les positions, les formes et l'indice de réfraction