Laserowa detekcja i pomiar koncentracji cząstek azbestu w powietrzu

• Autorzy: Passia H. , Rożkowicz M.

Warianty tytułu

EN

Laser detection and concentration measurement of asbestos particles in the air

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule omówiono optyczną detekcję i pomiar koncentracji cząstek azbestu unoszonych w powietrzu, z wykorzystaniem wielokanałowej rejestracji charakterystyk przestrzennych rozproszonego s'wiatla laserowego. Przedstawiono podstawy teoretyczne procesu w postaci wniosków wynikających z teorii Mie rozpraszania światła na cząstkach sferycznych o dowolnych rozmiarach i ekstrapolacji wyników obliczeń teoretycznych na cząstki o kształcie istotnie odbiegającym od kształtu sferycznego, co występuje w przypadku cząstek azbestu. Podano wyniki identyfikacji kształtu i morfologii tych cząstek z wykorzystaniem mikroskopii elektronowej i dyfraktometrii rentgenowskiej. Wyniki te i wnioski z teorii rozpraszania były podstawą do zaproponowania układu optycznego analizatora cząstek azbestu z wykorzystaniem jako źródła światła lasera Nd.YAG (SHG) z wyjściem światłowodowym, emitującego wiązkę długości fali 532 nm i odpowiednio skonfigurowanego układu detekcyjnego zawierającego fotodiody lawinowe z wejściami światłowodowymi.

EN

The paper presents the possibilities to perform optical detection and measurements of concentration of airborne asbestos particles, based on the multi-channel recording of spatial characteristics of scattered laser light. The theoretical grounds of the process, in the form of conclusions resulting from Mie scattering theory of light on spherical particles of arbitrary size, and extrapolation of the computation results to particles substantially differing from the spherical shape, which is the case of the asbestos particles. Important results have been discussed in the field of identification of the shape and morphology of these particles, obtained with the use of electron microscopy and X-ray diffractometry. These results, together with the outcomes of the scattering theory, provide the basis to propose the optical system of an asbestos particles analyzer operating with the use of an Nd:YAG (SHG) laser with fibre-optic output, emitting the beam of 532 nm wavelength, and with a adequately configured detection system, realized with the use avalanche diodes with fibre-optic inputs.

Słowa kluczowe

PL

azbest; detekcja laserowa; powietrze

EN

asbestos; laser detection; air

• Wydawca: Główny Instytut Górnictwa
• Czasopismo: Prace Naukowe GIG. Górnictwo i Środowisko / Główny Instytut Górnictwa
• Rocznik: 2007
• Tom: nr 4
• Strony: 65--74
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz.

Twórcy

autor

Passia H.

autor

Rożkowicz M.

Bibliografia

• 1. Born M., Wolf E. (1964): Principles of Optics. Pergamon Press.
• 2. Passia H. (2002): Metrologia emisji metanu z rozciągłych obiektów środowiskowych z wykorzystaniem selektywnej absorpcji promieniowania laserowego w średniej podczerwieni. Prace Naukowe GIG nr 851.
• 3. Passia H., Pawlak J., Piasecki S. (1978): Lasery w górnictwie. Katowice, Wydaw. "Śląsk".
• 4. Bolewski A., Manecki A. (1993): Mineralogia szczegółowa. Warszawa, Wydaw. PAE.
• 5. Rożkowicz M. (2007): Opracowanie kompleksowej metody kontroli stężeń struktur azbestu I w powietrzu. Katowice, Główny Instytut Górnictwa (Praca doktorska).
• 6. Van de Hulst H.C. (1957): Light Scattering by Small Particles. Wiley and Sons