Name: additive manufacturing-enabled low-cost particle detector
Uploaded: 2023-03-24T12:50:00
Duration: 6 min 5 s
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यह काम कॉमेट सेंटर "एएसआईसी-ऑस्ट्रियाई स्मार्ट सिस्टम इंटीग्रेशन रिसर्च सेंटर" द्वारा वित्त पोषित किया गया था। एएसएसआईसी को बीएमके, बीएमडीडब्ल्यू और ऑस्ट्रियाई प्रांतों केरिंथिया और स्टाइलिया द्वारा ऑस्ट्रियाई रिसर्च प्रमोशन एजेंसी (एफएफजी) के उत्कृष्ट प्रौद्योगिकियों कार्यक्रम के लिए कॉमेट-क्षमता केंद्रों के भीतर सह-वित्त पोषित किया जाता है।

<ol>
	<li>World Health Organization. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Health+Effects+of+Particulate+Matter:+Policy+Implications+for+Countries+in+Eastern+Europe,+Caucasus+and+Central+Asia.">Health Effects of Particulate Matter: Policy Implications for Countries in Eastern Europe, Caucasus and Central Asia.</a> World Health Organization. , (2013).</li><li>Giechaskiel, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Review+of+motor+vehicle+particulate+emissions+sampling+and+measurement:+From+smoke+and+filter+mass+to+particle+number.">Review of motor vehicle particulate emissions sampling and measurement: From smoke and filter mass to particle number.</a> Journal of Aerosol Science. 67, 48-86 (2014).</li><li>Giechaskiel, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measurement+of+automotive+nonvolatile+particle+number+emissions+within+the+European+legislative+framework:+a+review.">Measurement of automotive nonvolatile particle number emissions within the European legislative framework: a review.</a> Aerosol Science and Technology. 46 (7), 719-749 (2012).</li><li>Bainschab, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measuring+sub-23+nanometer+real+driving+particle+number+emissions+using+the+portable+DownToTen+sampling+system.">Measuring sub-23 nanometer real driving particle number emissions using the portable DownToTen sampling system.</a> Journal of Visualized Experiments. 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M., Bilby, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+impact+of+voltage+and+flow+on+the+electrostatic+soot+sensor+and+the+implications+for+its+use+as+a+diesel+particulate+filter+monitor.">The impact of voltage and flow on the electrostatic soot sensor and the implications for its use as a diesel particulate filter monitor.</a> Journal of Aerosol Science. 124, 41-53 (2018).</li><li>Diller, T. T., Hall, M. J., Matthews, R. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Further+development+of+an+electronic+particulate+matter+sensor+and+its+application+to+diesel+engine+transients.">Further development of an electronic particulate matter sensor and its application to diesel engine transients.</a> SAE Technical Paper. , (2008).</li></ol>

लेखक सिलिकॉन ऑस्ट्रिया लैब्स द्वारा कार्यरत है और तकनीकी विश्वविद्यालय ग्राज़ का छात्र है। घोषित करने के लिए हितों का कोई अन्य टकराव नहीं है।

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Equipment</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3D printer</td>
			<td>Formlabs</td>
			<td></td>
			<td>Formlabs 3</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Aerosol Mixer</td>
			<td>ESSKA</td>
			<td>304200812095</td>
			<td>95 mm, diameter 8 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Aerosol soot generator</td>
			<td>Jing Aerosol</td>
			<td></td>
			<td>Model 5201 Type C miniCAST</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Benchmultimeter</td>
			<td>Keysight</td>
			<td></td>
			<td>KEYSIGHT 34465A, 0 - 100 V range, 1 M&#937; internal resistance</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dilution Bridge</td>
			<td>Custom built</td>
			<td></td>
			<td>Needel valve and HEPA filter in parallel</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>High voltage power supply</td>
			<td>Stanford Research Systems</td>
			<td></td>
			<td>PS350, 5000 V - 25 W</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mas flow controller</td>
			<td>V&#246;gtlin</td>
			<td>GSC-C3SA-BB26</td>
			<td>Red-y for gas flow, flow range: 0-10 L/min</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Refence Instument</td>
			<td>AVL</td>
			<td></td>
			<td>MSSplus - AVL Micro Soot Sensor</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Material</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Aerosol tygon tubes</td>
			<td>Saint Gobain Fluid Transfer</td>
			<td>AAG00012</td>
			<td>Diameter 7 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bidirectional flow control valves series RFO</td>
			<td>CAMOZZI</td>
			<td>RFO 383-1/8</td>
			<td>P max 10 bar</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Copper tube 12 mm</td>
			<td>Obi</td>
			<td>1996602</td>
			<td>Diameter 12 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Copper tube 18 mm</td>
			<td>Obi</td>
			<td>1499441</td>
			<td>Diameter 18 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Copper tube 22 mm</td>
			<td>Obi</td>
			<td>&#160;1996628</td>
			<td>Diameter 22 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cotton swab</td>
			<td>Chemtronics</td>
			<td>48042F</td>
			<td>50 m, 1 mm tip</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Epoxy glue</td>
			<td>RS components</td>
			<td>132605</td>
			<td>RS quick set epoxy</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hepa Nylon Einweg-Inline-Filter</td>
			<td>Parker</td>
			<td>9933-05-BQ</td>
			<td>Fl&#252;ssigkeit 5.4SCFM 1/4Zoll, mit G1/4 Anschluss 8,1 bar</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isolated electrical cable</td>
			<td>Nexans</td>
			<td></td>
			<td>Diameter 2 mm, two different colors red and black</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Photopolymer Resin</td>
			<td>Formlabs</td>
			<td>851976006196</td>
			<td>1 L&#160; Cartridge - Transparent (Clear)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Soldering tin</td>
			<td>Stannol</td>
			<td>574108</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Steckverbinder reduziert mit Stecknippel</td>
			<td>ESSKA</td>
			<td>IQSG120H6000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tefen polymer Y - fitting</td>
			<td>TEFEN</td>
			<td>TEF-8357-06-00</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thermal protection gloves</td>
			<td>As One</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vacuum clamp</td>
			<td>MISUMI</td>
			<td>FRNWC40</td>
			<td>Clamp</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vacuum seal</td>
			<td>MISUMI</td>
			<td>FRNWR40</td>
			<td>Centering ring with O-ring seal</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tool</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Caliper</td>
			<td>Starrett</td>
			<td>DW990</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Deburrer</td>
			<td>Ruko</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gloves</td>
			<td>BM Polyoo</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isopropanol bath</td>
			<td>Formlabs</td>
			<td>FK-F3-01</td>
			<td>Form 3 finish kit</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PCB vice</td>
			<td>RS components</td>
			<td>221-7531</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pipe cutter</td>
			<td>Rigid</td>
			<td></td>
			<td>35S</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Safety goggles</td>
			<td>3M</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sand paper</td>
			<td>Mirka</td>
			<td></td>
			<td>Different sandpaper thicknesses 40 - 200</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Soldering station</td>
			<td>Ersa</td>
			<td></td>
			<td>Ersa i-CON 2, 400 &#176;C, 2.2 mm soldering rod</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Straight grainder</td>
			<td>Dremel</td>
			<td>F013400046</td>
			<td>Dremel 4000</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>UV Hardening device</td>
			<td>Formlabs</td>
			<td>FH-CU-01</td>
			<td>Form cure</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vacuum pump</td>
			<td>Mityvac</td>
			<td>MV8000</td>
			<td>Automotive Tune-up and Brake Bleeding Kit</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vise</td>
			<td>Proxxon</td>
			<td>NO 28 132</td>
			<td>MS4,&#160; Jaw height 10 mm, Max. Clamping width 34 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Wire cutter</td>
			<td>KNIPEX</td>
			<td>7712115</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Software</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MFC software</td>
			<td>V&#246;gtlin</td>
			<td></td>
			<td>Get red-y</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Reference Instument Software</td>
			<td>AVL</td>
			<td></td>
			<td>Supplied with the device: MSSplus</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Slicer software</td>
			<td>Formlabs</td>
			<td></td>
			<td>Preform Download Link: https://formlabs.com/de/software/</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

additive manufacturing-enabled low-cost particle detector

चूंकि 1 μm या उससे छोटे आकार के कण मानव शरीर के लिए एक गंभीर स्वास्थ्य जोखिम पैदा करते हैं, कण उत्सर्जन का पता लगाने और विनियमन का बहुत महत्व है। पार्टिकुलेट उत्सर्जन का एक बड़ा हिस्सा परिवहन क्षेत्र द्वारा उत्सर्जित किया जाता है। व्यावसायिक रूप से उपलब्ध अधिकांश कण डिटेक्टर भारी, बहुत महंगे हैं, और अतिरिक्त उपकरणों की आवश्यकता है। यह पेपर एक स्टैंडअलोन कण डिटेक्टर बनाने और परीक्षण करने के लिए एक प्रोटोकॉल प्रस्तुत करता है जो छोटा और लागत कुशल है। 
इस पेपर का फोकस वीडियो और सेंसर मूल्यांकन प्रक्रिया के साथ विस्तृत निर्माण मैनुअल के विवरण में निहित है। सेंसर के कंप्यूटर-एडेड डिज़ाइन मॉडल को पूरक सामग्री में शामिल किया गया है। मैनुअल 3 डी प्रिंटिंग से लेकर पूरी तरह से परिचालन सेंसर तक सभी निर्माण चरणों की व्याख्या करता है। सेंसर आवेशित कणों का पता लगा सकता है और इसलिए अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए उपयुक्त है। आवेदन का एक संभावित क्षेत्र बिजली संयंत्रों, जंगल की आग, उद्योगों और ऑटोमोबाइल से कालिख का पता लगाना होगा।

कण द्रव्यमान के लिए सेंसर सिग्नल का सटीक सहसंबंध कण चार्ज वितरण और आकार वितरण, साथ ही एरोसोल संरचना के आधार पर भिन्न होता है। इसलिए, सेंसर को एक संदर्भ उपकरण के साथ एक विशेष अनुप्रयोग के लिए कैलिब्रेट किया जाना चाहिए। यह खंड बताता है कि एक संदर्भ उपकरण के साथ नव निर्मित सेंसर की तुलना कैसे करें।
चुने हुए कण एकाग्रता के आधार पर सेंसर के शुरुआती चरण में लगभग 5-10 मिनट लगते हैं। शुरुआती चरण के भीतर, सेंसर सिग्नल काफी बढ़ जाता है जबकि सेंसर एक निरंतर कण एकाग्रता के संपर्क में आता है। शुरुआती चरण के बाद, सेंसर सिग्नल स्थिर हो जाता है। उस स्तर पर, डेंड्राइट के संचय और विखंडन के लिए एक संतुलन स्थिति तक पहुंच जाता है और सेंसर सिग्नल तब आने वाली कालिख एकाग्रता के आनुपातिक होता है। इस प्रारंभिक चरण के बाद, सेंसर एयरोसोल एकाग्रता में किसी भी बदलाव को मापने के लिए तैयार है।
चित्रा 11 में दिखाया गया माप डेटा उस क्षण से शुरू होता है जब सेंसर उपर्युक्त संतुलन स्थिति में होता है। एम्पीयर में सेंसर करंट की गणना करने के लिए, वोल्ट में एकत्र किए गए डेटा को सही वर्तमान मान प्राप्त करने के लिए आंतरिक प्रतिरोध के मूल्य से विभाजित किया जाना चाहिए।
ऊर्ध्वाधर अक्ष एम्पीयर में सेंसर सिग्नल दिखाता है और क्षैतिज अक्ष मिलीग्राम / एम3 में संदर्भ उपकरण द्वारा मापा गया एरोसोल एकाग्रता दिखाता है। इसके प्रतिनिधि मापदंडों के साथ एक रैखिक फिट भी प्लॉट में दिया गया है। मापा डेटा की उच्च अनिश्चितता कमजोर पड़ने वाले पुल के साथ एकाग्रता को समायोजित करते समय उच्च गतिशीलता के कारण होती है। रैखिक फिट पैरामीटर 0.80 का आर 2 मान, -0.53 एनए का एक इंटरसेप्ट और 1.4 एनए के मानक विचलन के साथ2.80 एनएएम3 / मिलीग्राम की ढलान हैं।
<img alt="Figure 11" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/64844/64844fig11.jpg"> चित्र 11: सकारात्मक परिणाम। सेंसर सिग्नल को एम्पीयर में ऊर्ध्वाधर अक्ष पर प्लॉट किया जाता है, जबकि मिलीग्राम / एम3 में संदर्भ उपकरण द्वारा मापा गया कण एकाग्रता क्षैतिज अक्ष पर प्लॉट किया जाता है। इसके अलावा, सबसे महत्वपूर्ण मापदंडों के साथ एक रैखिक फिट को प्लॉट में जोड़ा जाता है। रैखिक फिट पैरामीटर 0.80 का आर 2 मान, -0.53 एनए का एक इंटरसेप्ट और2.80 एनएएम3 / मिलीग्राम का ढलान है। <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64844/64844fig11large.jpg" target="_blank">कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.</a>
यह भी संभावना है कि कण इलेक्ट्रोड के बीच के मार्ग को रोकते हैं, इस मामले में इलेक्ट्रोड के बीच प्रवाहकीय कालिख पुल बनते हैं। क्योंकि कालिख एक प्रवाहकीय सामग्री है, ये कालिख पुल इलेक्ट्रोड के बीच एक शॉर्ट सर्किट बनाते हैं। मापा गया संकेत प्रवाहकीय पथ की बढ़ती मोटाई के साथ तेजी से बढ़ता है, उस बिंदु तक जहां वोल्टेज इतना अधिक हो जाता है कि वोल्टमीटर क्षतिग्रस्त हो सकता है। कालिख पुल बनाने के साथ एक प्रयोग के लिए एक उदाहरण चित्र 12 में देखा जा सकता है। सिग्नल बहुत तेज छलांग / कदमों में बढ़ता है और रुकता या समतल नहीं होता है। डेंड्राइट भी अब नहीं बनते हैं, और सेंसर अब संतुलन की स्थिति में नहीं है। इस मामले में, उच्च-वोल्टेज स्रोत को तुरंत बंद कर दिया जाना चाहिए, सेंसर को साफ करना होगा, और एक नया माप शुरू करना होगा।
<img alt="Figure 12" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/64844/64844fig12.jpg"> चित्र 12: नकारात्मक परिणाम। माप के दौरान शॉर्ट सर्किट हुआ है। एम्पीयर में सेंसर सिग्नल को ऊर्ध्वाधर अक्ष पर प्लॉट किया जाता है और माप समय क्षैतिज अक्ष पर प्लॉट किया जाता है। सेंसर सिग्नल बिना किसी प्रतिबंध के बढ़ता रहता है। <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64844/64844fig12large.jpg" target="_blank">कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.</a>
यदि कोई सपाट रेखा प्रदर्शित होती है और सेंसर प्रवाह 1 nA से ऊपर के मान तक बिल्कुल नहीं बढ़ता है, तो चर्चा अनुभाग में समस्या निवारण निर्देशों का पालन करें। एरोसोल में प्रवेश को सटीक रूप से मापने के लिए सेंसर को हर समय संतुलन स्थिति में होना चाहिए; इसलिए, प्रयोग की शुरुआत में पर्याप्त रूप से उच्च प्रारंभिक एरोसोल एकाग्रता प्रदान की जानी चाहिए।
पूरक फ़ाइल 1: यह फ़ाइल केबल के लिए छेद के साथ चित्रा 7 ए में दर्शाए गए प्रवाह चैनल को प्रिंट करने के लिए कंप्यूटर-एडेड डिज़ाइन (सीएडी) फ़ाइल का प्रतिनिधित्व करती है। <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64844/flow_channel.zip" target="_blank">कृपया इस फ़ाइल को डाउनलोड करने के लिए यहाँ क्लिक करें.</a>
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पूरक फ़ाइल 3: यह फ़ाइल चित्रा 7 ए में दर्शाए गए आंतरिक इलेक्ट्रोड धारक को प्रिंट करने के लिए सीएडी फ़ाइल का प्रतिनिधित्व करती है। <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64844/inner_electrode_holder.zip" target="_blank">कृपया इस फ़ाइल को डाउनलोड करने के लिए यहाँ क्लिक करें.</a>
पूरक फ़ाइल 4: यह फ़ाइल चित्रा 7 सी (दाएं) में दर्शाए गए बाहरी इलेक्ट्रोड धारक को प्रिंट करने के लिए सीएडी फ़ाइल का प्रतिनिधित्व करती है। <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64844/outer_electrode_holder.zip" target="_blank">कृपया इस फ़ाइल को डाउनलोड करने के लिए यहाँ क्लिक करें.</a>
पूरक फ़ाइल 5: यह फ़ाइल चित्रा 7 सी (बाएं) में दर्शाए गए छेद के बिना प्रवाह चैनल को प्रिंट करने के लिए सीएडी फ़ाइल का प्रतिनिधित्व करती है। <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64844/outer_electrode_holder_no_holes.zip" target="_blank">कृपया इस फ़ाइल को डाउनलोड करने के लिए यहाँ क्लिक करें.</a>
पूरक फ़ाइल 6: यह फ़ाइल इलेक्ट्रोड स्पेसर को प्रिंट करने के लिए सीएडी फ़ाइल का प्रतिनिधित्व करती है। <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64844/electrode_glue_spacer.zip" target="_blank">कृपया इस फ़ाइल को डाउनलोड करने के लिए यहाँ क्लिक करें.</a>

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Additive Manufacturing-Enabled Low-Cost Particle Detector

यहां, हम एक सरल लेकिन कुशल कम लागत वाले कण डिटेक्टर का निर्माण और परीक्षण करने के तरीके पर एक प्रोटोकॉल प्रस्तुत करते हैं।

एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग-सक्षम कम लागत वाले कण डिटेक्टर

As particles with a size of 1 &#181;m or smaller pose a severe health risk to the human body, the detection and regulation of particle emissions are of ...

कण उत्सर्जन का पता लगाने और विनियमन का बहुत महत्व है। प्रोटोकॉल महत्वपूर्ण है क्योंकि यह किसी को भी एक साधारण कण सेंसर बनाने, परीक्षण करने और उपयोग करने की अनुमति देता है। विधि का लाभ न केवल इस सादगी में निहित है, बल्कि न्यूनतम उपकरण और न्यूनतम समग्र लागत के साथ विभिन्न आवश्यकताओं के लिए सेंसर आकार को अनुकूलित करने की बहुमुखी संभावनाओं में भी निहित है।कालिख के अलावा, सेंसर आवेशित कणों की शुद्धता का पता लगा सकता है और कई अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है। उदाहरण के लिए, बिजली संयंत्रों के लिए विशेष धातु का पता लगाना, उद्योगों और ऑटोमोबाइल में जंगल की आग। इलेक्ट्रोड का निर्माण शुरू करने के लिए दो तांबे के पाइप लगते हैं, जिनका व्यास क्रमशः 18 मिलीमीटर और 22 मिलीमीटर होता है।दोनों पाइपों के शीर्ष से नौ मिलीमीटर मापें और इन स्थितियों को चिह्नित करें। बहुत अधिक बल लगाए बिना निशान पर पाइप कटर का उपयोग करके पाइप ों को काट लें। तांबे के छल्ले को उन पर बहुत अधिक दबाव डाले बिना और इलेक्ट्रोड सतहों को खरोंचे बिना सावधानी से घुमाएं।यह सेंसर के प्रदर्शन को प्रभावित करने वाला एक महत्वपूर्ण कदम है। इसके बाद, इलेक्ट्रोड को सोल्डरिंग करने से पहले, सतहों पर ऑक्सीकृत तांबे की परत से छुटकारा पाने के लिए तांबे के छल्ले को पॉलिश करें। अंगूठी को एक विकार में सुलगने के लिए दबाएं।केबल को रिंग में सोल्डकरने से पहले कॉपर रिंग और केबल दोनों को प्री-टिन करें। लाल केबल को 18 मिलीमीटर आंतरिक तांबे की अंगूठी में और काले केबल को 22 मिलीमीटर बाहरी तांबे की अंगूठी में मिलाएं। प्रवाह चैनल पर आंतरिक इलेक्ट्रोड धारक चिपकाएं और गोंद को कठोर होने देने के लिए एक घंटे तक प्रतीक्षा करें।फिर केबल चैनल के माध्यम से केबल का मार्गदर्शन करें ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि सोल्डरिंग पॉइंट के लिए पर्याप्त जगह है। धारक पर 18 मिलीमीटर आंतरिक इलेक्ट्रोड रिंग रखें। इसके बाद, केबल चैनल के माध्यम से केबल को फीड करें और संबंधित धारक पर 22 मिलीमीटर बाहरी इलेक्ट्रोड रिंग रखें।प्रवाह चैनल पर बाहरी इलेक्ट्रोड धारक को गोंद दें। स्पेसर को दो तांबे के इलेक्ट्रोड के बीच के अंतराल में डालें और गोंद को कठोर होने देने के लिए एक घंटे तक प्रतीक्षा करें। एपॉक्सी गोंद के साथ सभी केबल चैनलों को सील करें।फिर गोंद के ठीक होने के लिए रात भर प्रतीक्षा करें। अगले दिन, बाहरी इलेक्ट्रोड के मुद्रित वाल्व में वैक्यूम सील डालें। फिर, दो सेंसर पक्षों को एक दूसरे में डालने के बाद उन्हें वैक्यूम क्लैंप के साथ कस दें।चित्र में दिखाए गए अनुसार सेंसर सेट अप बनाएं। ऐसा करने के लिए, सबसे पहले, उच्च वोल्टेज बिजली की आपूर्ति को उच्च वोल्टेज इलेक्ट्रोड के लाल सेंसर केबल से कनेक्ट करें। फिर ब्लैक सेंसर केबल को बेंच मल्टीमीटर वोल्टेज इनपुट से कनेक्ट करें।इसके बाद, बिजली की आपूर्ति के साथ इलेक्ट्रोमीटर ग्राउंड या जीएनडी एकत्र करने के बाद जीएनडी मल्टीमीटर यूएसबी केबल को पीसी से कनेक्ट करें। एक बार जब मल्टीमीटर पीसी से जुड़ा होता है, तो दिखाए गए लेआउट के अनुसार सेंसर को एयरोसोल माप सेटअप में शामिल करें। सुनिश्चित करें कि प्रयोग शुरू करने से पहले कमजोर पड़ने वाला पुल बंद है। तनुकरण पुल आउटलेट को एयरोसोल मिक्सर इनलेट से कनेक्ट करें और सेंसर इनलेट में एरोसोल मिश्रण के दो आउटलेट को आउटलेट करें।एक उच्च दक्षता कण अवशोषित या एचईपीए फिल्टर को सेंसर आउटलेट से कनेक्ट करें और एचईपीए आउटलेट को मास फ्लो कंट्रोलर या एमएफसी इनलेट से कनेक्ट करें। एक वाई फिटिंग का उपयोग करें और एयरोसोल मिक्सर आउटलेट एक और कमजोर वायु प्रवाह को वाई फिटिंग के विभाजित छोर से कनेक्ट करें। वाई फिटिंग के एकल छोर पर संदर्भ उपकरण इनलेट को कनेक्ट करें।एरोसोल जनरेटर को कमजोर पड़ने वाले पुल से जोड़कर प्रयोग शुरू करें ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि कमजोर पड़ने वाला पुल बंद है। संदर्भ उपकरण पर मापन क्लिक करें. धीरे-धीरे कमजोर पड़ने वाले पुल को खोलें जब तक कि संदर्भ उपकरण पर डेटा लॉग करने से पहले तीन से पांच मिलीग्राम प्रति घन मीटर की वांछित एयरोसोल द्रव्यमान एकाग्रता तक न पहुंच जाए।संदर्भ उपकरण कण द्रव्यमान एकाग्रता का निरीक्षण करें। जब एरोसोल स्रोत स्थिर होता है, तो 1,000 वोल्ट पर सेंसर बिजली की आपूर्ति पर स्विच करें और डेटा लॉग िंग शुरू करें। डेंड्राइट के संचय और विखंडन के लिए एक संतुलन स्थिति तक पहुंचने के बाद, सेंसर सिग्नल आने वाली कालिख एकाग्रता के आनुपातिक हो गया।ऊर्ध्वाधर अक्ष एम्पीयर में सेंसर सिग्नल दिखाता है, और क्षैतिज अक्ष संदर्भ उपकरण द्वारा मापा गया एरोसोल एकाग्रता मिलीग्राम प्रति घन मीटर में दिखाता है। इसके प्रतिनिधि मापदंडों के साथ एक रैखिक फिट की गणना प्लॉट से की गई थी। इसके अलावा, एक प्रयोग जिसमें इलेक्ट्रोड के भीतर कालिख पुलों के निर्माण के कारण शॉर्ट सर्किट हुआ, ने सिग्नल को बिना रुके या चपटे होने के चरणों में तेजी से बढ़ते हुए दिखाया।डेंड्राइट अब नहीं बने थे और सेंसर अब संतुलन की स्थिति में नहीं था। इलेक्ट्रोड को बहुत सावधानी से गढ़ना और एक समान इलेक्ट्रोड गैप बनाना महत्वपूर्ण है। एक विश्वसनीय परीक्षण वातावरण सुनिश्चित करने के लिए प्रयोगात्मक सेटअप को प्रदर्शित के रूप में पुन: पेश किया जाना चाहिए।इस प्रोटोकॉल को एजेंसियों, कंपनियों, अनुसंधान टीमों और नागरिक वैज्ञानिकों को इस सरल सेंसर निर्माण को पुन: पेश करने और अपने स्वयं के कण डिटेक्टर का निर्माण करने के लिए प्रेरित करना चाहिए।

Research

JoVE Journal

Engineering

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