Wasserbasierter Multifunktions-Kondensationspartikelzähler 3789

Bisher unerreichte Zuverlässigkeit

Unsere Kunden vertrauen auf einen gleichbleibenden Betrieb des WCPCs unter vielen verschiedenen Bedingungen. Die 3. Generation der WCPCs von TSI ist konstruktionsbedingt äußerst robust.

Mikropumpen regeln sowohl die Wasserzufuhr in den Docht  als auch die Abgabe überschüssigen Wassers aus dem Docht. Die Regelung beider Durchflussmengen verhindert eine Ansammlung überschüssigen Wassers im Gerät auch bei blockiertem Einlass.

Der Kondensationsvorgang wurde um einen 3. Schritt erweitert. Vom Einlass folgend ergeben sich folgende Schritte:

1. Das Aerosol wird in einer gekühlten und feuchten Umgebung konditioniert.
2. Wärme erzeugt übersättigten Wasserdampf mittig entlang der Fließrichtung und fürht zu Kondensation auf der Oberfläche der Nanopartikel. 
3. Durch Abkühlung wird der Kondensationsvorgang abgeschlossen. Überschüssiger Wasserdampf kondensiert an der Innenseite des Wicks, was eine Schwitzwasserbildung in nachfolgenden Geräteteilen vehindert. Das Kondensat wird in den unteren Dochtbereich zurückgeführt und dort wiederverwendet.

Alle drei Stufen sind über einen neu entwickelten Docht verbunden, der zugleich als Wasserreservoir dient.

Diese Eigenschaften machen den neuen vielseitigen WCPC äußerst unempfindlich gegenüber Druckänderungen wie sie bei einem Versuchsaufbau manchmal vorkommen. Die anschließende Belastungsprüfung ergibt, dass sich der 3789 sehr schnell von extremen und häufigen Druckschwankungen erholt und dann wiederum präzise Messwerte liefert. Während der Prüfung wurden durch zeitweiliges, vollständiges Blockieren des CPC-Einlasses über 1.000 Mal extreme Druckschwankungen simuliert. Wie erwartet fielen die abgelesenen Konzentrationen, solange der Probendurchfluss blockiert war. Nach Beseitigung der Blockade stiegen die Konzentrationen schnell wieder auf gleiche Werte wie im nicht gestörten Referenz-CPC.

Geringer Wartungsbedarf

Der Docht dient zwar als Wasserreservoir, doch kann ein unveränderter Füllstand schnell mikrobiell kontaminiert werden. Das beeinträchtigt den Docht und damit die Datenqualität. Zur Lösung dieses Problems ist beim 3789 konstruktiv ein leichter Wasserüberschuss zum Spülen des Dochts vorgesehen. Dadurch erneuert sich der Dochtwerkstoff, so dass der Docht 6 und mehr Monate Betriebsdauer übersteht.

Einstellbare Zähleffizienz

Ganz neu in der CPC-Technologie ist die Möglichkeit, dass der Bediener die Zähleffizienz des VWCPC 3789 selbst einstellen kann. Über die Benutzerschnittstelle kann die 50% Zähleffizienz auf 2,2 nm, 7 nm oder eine freie Einstellung gebracht werden. Die voreingestellten Effizienzpunkte gelten für Saccharose und werden bei TSI werksseitig kalibriert.

Zum ersten Mal kann der erfahrene Forscher verschiedene Sollwerte wählen, um die Cut-off-Partikelgröße zu variieren, auch außerhalb der vom Hersteller vorgegebenen Einstellungen. Mit geeigneter Messtechnik ist es möglich, Partikelgrößen in der Nähe von 1 nm nachzuweisen.*

Anwendungen

TSIs Wasserbasierter Multifunktions-Kondensationspartikelzähler unterstützt die meisten Arten der Partikelzählung, ist jedoch wegen der möglichen Detektion von nur 2,2 Nanometer großen Partikeln besonders geeignet für: 

• Studien zu Partikelbildung und -wachstum
• Forschung bzw. Prozessüberwachung im Bereich der Nanotechnologie
• Inhalations- oder Expositionskammerstudien
• Langfristige und durchgängige Überwachung der Luftqualität 

Leistungsmerkale & Vorteile

• Wählbare untere Zähleffizienzkurve
• Vordefinierte Einstellung auf 2,2 nm und 7 nm (Saccharose) bei einer Zähleffizienz von 50%
• Speicherung der benutzerdefinierten Zähleffizienzkalibration
• Zählung von Einzelpartikeln bis zu 2 x 10 5 Partikel/cm³
• Destilliertes Wasser als komfortables, umweltfreundliches und sicheres Arbeitsmedium
• Datenerfassung mit 50 Hz
• Integrierte Kompatibilität mit dem SMPS™-Spektrometer
• Großer interner Speicher für 1 Jahr Daten und mehr
• Ethernet-gestützte Fernbedienung und Datenübernahme

* Quelle: Susanne V. Hering, Gregory S. Lewis, Steven R. Spielman, Arantzazu Eiguren-Fernandez, Nathan M. Kreisberg, Chongai Kuang & Michel Attoui (2017) Detection near 1-nm with a laminar-flow, water-based condensation particle counter, Aerosol Science and Technology, 51:3, 354-362.