微流体惯性撞击器气溶胶过滤行为研究

微流体惯性撞击器可作为安全壳过滤排放系统的第一级过滤装置,实现严重事故后安全壳快速泄压并对壳内放射性气溶胶进行初效过滤。为了探究惯性撞击器内气溶胶的过滤行为,开展可视化实验对气溶胶在惯性撞击器内的沉积分布进行研究。研究表明,可视化实验能反映撞击器内气流流向及气溶胶运动轨迹。气溶胶在过滤单元处的沉积位置主要集中在过滤单元的上表面及微流道的内壁面,过滤效率可达60%以上。同时,由于撞击器通道表面特性随气溶胶的沉积而改变,容尘条件下的气溶胶过滤效率逐渐增加。而当惯性撞击器内载气流速大于临界值时,过滤效率会因气溶胶的再悬浮而降低。     

不锈钢过滤材料的过滤特性

利用混合标准粒子和邻苯二甲酸二辛酯（DOP）多分散气溶胶,采用扫描迁移粒径仪分析气溶胶全粒径谱,作为测定各级粒径过滤效率的方法,对几种不锈钢过滤材料进行过滤特性研究。研究结果表明,对于多分散气溶胶,不同孔径和性质的金属滤材的最大透过粒径D_max是不同的,D_max随滤材过滤孔径的增大而变大;在1～3cm/s滤速区间内,滤材的效率随滤速的增加而降低,且滤材的D_max随滤速的增加向小粒径方向移动。不锈钢滤材串级过滤时表现出各级滤材的效率依次降低,但串级过滤的总过滤效率仍随级数的增加而增大;实验还证明,滤速一定时,相同滤材串级过滤并不会改变过滤器的D_max,但观察到串级过滤各级单级效率的D_max有随级数的增加向大粒径方向移动的现象。     

PP-K_2型丙纶过滤材料性能的研究

为了研究放射性作业条件下高效的呼吸道个人防护用具,对过滤材料除应具有过滤效率高、呼吸阻力小、抗拉强度好以及价格便宜外,根据现场的复杂条件,还应具有耐温、湿、酸、碱、有机溶剂以及耐辐照等理化特性。为此,我们于1979年在上海纺织科学院的大力协助下,开展了对丙纶过滤材料的小样研制工作,在1980年和上海第一制毡厂进行了丙纶过滤材料的大样研制工作。经一年多的努力,初步研制出一种“PP-K_2”型丙纶过滤材料。     

核反应堆用除雾器过滤效率的数学模型

通过数值模拟方法计算了除雾器对于5～10μm水滴的过滤效率。针对玻璃纤维的结构特点以及除雾器过滤水滴的实际情况,将混合丝网的网孔分为标准型、毛刺型和中间型;对于金属丝和标准型网孔的竖直丝,使用描述绕圆柱体气流流动的桑原(Kuwabara)流场模型,其余情况的网丝,使用描述绕平板气流流动的平板流场模型。通过计算粒子在流场中的运动轨迹,获得整体除雾器对水滴的过滤效率。将数值模拟结果与实验测量结果进行了分析对比,两者的吻合程度在合理的范围之内。     

同步辐射X射线荧光微探针对单个流体包裹体的探测分析

本简述流体包裹体研究的意义。介绍在BSRF的实验条件下，用同步辐射X射线荧光微探针对单个流体包裹体作无损成分分析实验探索，包括样品的制备、流体包裹体鉴别和选择及在工作平台上对它们作显微对光，进行探测等。在20×10μm^2和10×10μm^2束斑下对几种类型流体包裹体作了测试分析，并对结果作了讨论。     

CVD金刚石微剂量仪的辐射优化研究

金刚石材料具有大的能带间隙、快的电荷收集和低的介电常数等,在较恶劣的实验环境下（如对于超大规模的强子对撞机和同步辐射加速器进行近距离、高辐射条件下的信号探测）,有望成为常规的硅、砷化镓等探测器的替代品。为了改进金刚石探测器的性能,本文采用5MeV质子对CVD金刚石微剂量仪进行了辐照,并采用侧向微束离子诱导电荷（IBIC）技术分析研究其性能。实验发现:①经46 Gy质子辐照后金刚石探测器的收集效率得到了很大的改善;②收集效率和计数的均匀性也得到了提高,尤其是计数的均匀性,在窄条宽很小情况下其均匀性已达95%以上。可见用质子辐照CVD金刚石是提高其性能的有效途径之一。     

塑料微球强度和渗氘性能测量

摘要：针对激光惯性约束聚变物理实验打靶所需的氘氚燃料塑料微球靶进行微球强度和渗氘性能初步研究,测量了塑料微球球壳在20（室温）、40、60℃下的压缩强度,并实验测得了塑料微球在20、60℃下的氘气渗透率。     

玻璃纤维介质中气溶胶粒子过滤效率研究

利用蒸汽冷凝法产生的不同粒径DOP（邻苯二甲酸二正辛脂）单分散气溶胶粒子及多分散气溶胶粒子,在滤材测试平台上对三种型号玻璃纤维滤材的过滤效率进行了研究。结果表明,滤材的过滤效率η与气溶胶粒子的粒径d密切相关,其中对d为0.1-0.3μm之间的气溶胶粒子过滤效率明显偏低;过滤阻力随比速v和串联的级数n增加而增大;相同滤材串联后,对单分散气溶胶粒子,各级过滤效率仍然相同,对多分散气溶胶粒子,各级过滤效率逐级下降,但级数越多,则总的过滤效率越高。     

医用口罩辐照灭菌工艺的可行性与风险评估

为验证采用辐照技术对医用口罩进行辐照灭菌的可行性,本研究针对一次性使用医用口罩、医用外科口罩、医用防护口罩三种市售医用口罩辐照灭菌（10 MeV加速器）及辐照对口罩不同层材料性能的影响进行了系统研究。通过扫描电镜、通气阻力测定、力学性能测试、颗粒过滤效率测定和微生物指标测定等表征方法,详细测定了医用口罩辐照灭菌后表面形貌、透气性能、力学性能、过滤性能和微生物指标的变化。结果表明：三种医用口罩经辐照后,电子束对医用口罩熔喷层的微观物理结构没有明显辐照损伤;同时,通气阻力未见明显变化;辐照灭菌前除医用防护口罩外,大部分样品的微生物指标符合GB15979—2002标准的要求,所有样品经4 kGy吸收剂量辐照后均灭菌成功。然而,一个关键指标,即颗粒过滤效率,在辐照后显着降低。为阐明其机理及力图恢复医用口罩的过滤效率,利用静电发生器对其进行荷电再生后,颗粒过滤效率回升至初始的60%~90%。辐照后的口罩颗粒过滤效率虽然在静电发生器充电再生后得到大幅度回升,但口罩的拉伸强度、断裂伸长率和颗粒过滤效率在辐照后都发生了不可逆转的变化,说明在以静电过滤效率为主要过滤原理的口罩生产工艺条件下,辐照灭菌作为主要灭菌手段并不适用,只有不依赖静电过滤的新型口罩才可以采用辐照灭菌工艺。     

直流电晕氡子体气溶胶采样法的采样效率研究

研究了直流电晕法采集氡子体气溶胶的采样效率,推导出基于多针对板结构的采样器的采样效率计算公式。以蚊香燃烧产生的固体颗粒作为氡子体的气溶胶载体,在此基础上分别研究了注入功率、温度以及相对湿度三个主要因素对采样效率的影响。结果表明,在电晕放电条件下随着注入功率的增加,采样效率随之增加并达到一个稳定最大值。其次,温度和相对湿度对采样效率的影响均符合线性增加的规律,并且相对湿度的影响比温度的影响要大。最后,在采样器设定结构参数条件下,最佳外施电压为11 k V,此时采样效率为0.453,并且采样器的测量值与Alpha PM测量值一致性非常高,能够满足空气环境中氡子体气溶胶浓度测量要求。     

福岛核事故应急监测气溶胶样品γ核素分析结果的修正

本文通过对福岛核事故期间应急监测工作的总结,发现了应急监测期间气溶胶样品γ核素分析结果需修正。样品中短半衰期核素,特别是采样时间和测量时间较长的样品需进行衰变修正,给出了采样、放置、测量时间衰变修正因子。在分析气溶胶样品中放射性核素活度浓度时,需考虑滤膜收集效率修正,文中采用双滤膜法给出了两种常用滤膜的收集效率。针对气溶胶中¹³⁷Cs的分析,介绍了有干扰峰的γ能谱解谱方法,并提出了分析气溶胶样品时降低干扰的措施。本文对气溶胶样品γ核素分析结果的修正方法,可为全国性核事故应急监测提供参考。     

大流量大气颗粒物采样器质量控制技术

利用ISA1932喷嘴流量计和2031型采样器,测试了PMS-800大流量大气颗粒物采样器的流量和总采样效率,研究建立了大流量大气颗粒物采样器质量控制方法。结果表明,PMS-800采样器流量计与ISA1932喷嘴流量计的相对偏差小于5%,总采样效率与2031型采样器的相对偏差小于10%,满足全面禁止核试验条约（CTBT）相关技术文件要求。该方法可用于大流量大气颗粒物采样器的质量控制。     

某型虚拟冲击器的设计及数值模拟

虚拟冲击器能够吸入空气中的气溶胶并收集特定粒径的颗粒。一般来说,常用的虚拟冲击器的切割粒径较大,工作流量也较大,对于某些限制流量的工况可能不适用。在本研究中,开发了一种新型多缝虚拟冲击器,且喷嘴附近注入清洁空气,能够减小气溶胶在冲击器内的损失。通过数值模拟的方法分析该虚拟冲击器的性能,结果表明,即使总流量为36 L/min,也能获得0.08 atm的低压降,利用具有清洁空气的狭缝喷嘴虚拟冲击器,可将切割粒径降到0.2~0.4 μm,并以1.8 L/min的流量收集起来。     

重离子微米孔膜防尘口罩滤芯的研制

本文以重离子微孔膜作为主要过滤材料,研制出一款梳格结构的新型防尘口罩滤芯。经国家权威机构测试,该口罩滤芯过滤效率为99.7%,达到国家标准GB 2626-2006《呼吸防护用品--自吸过滤式防颗粒物呼吸器》KN95的标准;呼吸阻力小于180 Pa,低于国家标准350 Pa。