EMRP. European Metrology Research Programme Danske aktiviteter indenfor partikelmetrologi. Metrologidag 20. maj Kai Dirscherl.

Størrelse: px

Starte visningen fra side:

Download "EMRP. European Metrology Research Programme Danske aktiviteter indenfor partikelmetrologi. Metrologidag 20. maj Kai Dirscherl."

Alexander Villadsen
5 år siden
Visninger:

1 EMRP European Metrology Research Programme Danske aktiviteter indenfor partikelmetrologi Metrologidag 20. maj 2014 Kai Dirscherl Danish Fundamental Metrology Matematiktorvet 307 DK-2800 Kgs. Lyngby Denmark

2 Overview Particle Emission - et europæisk Joint Research Project Sodpartikler - målestørrelser udfordringer anbefalinger Partikelmetrologi i Danmark - Videnstransfer serviceydelser forskningsopgaver Opsummering 17 June

global opvarmning Foto:autobild Euro 5 / 6 standards regulation 715/2007 for diesel

3 Sodpartikler: regulative opgaver Sodpartikler: urene kulpartikler fra ufuldstændig forbrænding af hydrocarboner, -) WHO (2012) kræftfremkaldende -) stor forårsager af global opvarmning Foto:autobild Euro 5 / 6 standards regulation 715/2007 for diesel vehicles (i kraft siden 2013): Maks. 600 milliarder partikler per kørt km 17 June

4 Sodpartiklernes mange ansigter 800 nm Ł 500 nm Ł Dieselpartikler (~ 1 µm) består af primærpartikel af kulstof (30 nm) 0209 KDI

5 PartEmission ( ) et fælles forsknings project (JRP) støttet af Europæsik Metrologi Forsknings Program (EMRP) 17 June

PartEmission / partikelstørrelse: Kalibrering af partikeltæller med

physical interaction do not neccessarily coincide with the compact

SEM: diameter AFM: height European Metrology Research Project on

6 PartEmission / partikelstørrelse: Kalibrering af partikeltæller med reference partikler At the nanometer scale, the shells of different physical interaction do not neccessarily coincide with the compact particle shape. SEM: diameter AFM: height European Metrology Research Project on Particle Emission ENV02 WP1 D1.1.1.pdf SMPS: Mobility diameter 17 June

7 PartEmission / partikelmorfologi: Ækvivalens af forskellige reference partikler minicast 41 nm minicast 23 nm graphite 41 nm Paired populations E n M 23 M M 23 G M 41 - G Roundness (a.u.) Average Standard uncertainty of average uncertainty of average M M G MM M G June

8 PartEmission: Skal reference aerosol efterligne sodpartikler? Test med forskellige partikelmaterialer viser, at partikeltæller er følsomme for materiale, form og størrelse. Heterogen nukleerede (sintrede) sølv partikler machter bedst June

9 PartEmission: Nuværende anbefalinger (projektet udløber 2014) Kalibrering af tællerne sker ved >80 nm med kugleformede reference partikler Mobilitetsdiameteren < 80 nm beregnes efterfølgende iht. ISO Der findes ikke én type sod-lignende reference partikler, men sintrede sølvpartikler anbefales pga. aerosol performance/reproducerbarhed Fremtidens opgave Kalibreringsydelser for partikelantal i sodaerosoler skal etableres efter behov June

10 Good performance during international comparison Particle size 2012/13 (preliminary results) Sizing particles traceable to the metre µm particles µm particles 17 June

Size-certified nanometer particles traceable to the meter with a

metre Measurement method AFM image of particle sample Data analysis AFM

009) µm Diameter ranges: Uncertainties: from 100 nm from 5 nm to 5 000

11 Size-certified nanometer particles traceable to the meter with a metrological Atomic Force Microscope Sizing particles traceable to the metre Measurement method AFM image of particle sample Data analysis AFM probe Particle h a Mica substrate mean diameter = (0.498 ± 0.009) µm Diameter ranges: Uncertainties: from 100 nm from 5 nm to nm to 50 nm Result: diameter distribution Certification Certified dispersion (15 ml) 3308 KDI 11

GTS- samarbejde DFM/Teknologisk Institut/Force Technology fortsættes i Centre of Excellence for Partikel Metrologi Number dn/dlogdp [1/cm³]

5E+07 4.0E+07 3.5E+07 150 C 250 C 3.0E+07 Number dn/dlogdp [1/cm³] Number dn/dlogdp [1/cm³] 2.5E+07 2.0E+07 1.5E+07 1.0E+07 5.

1 1 10 Dp [um] Måling af luftbårne partikler i indeklimaet i tog 4.5E+07 Måling af suspenderede 4.0E+07 partikler for dansk industri 350 C 3.

0E+07 Måling af sammensætning og emissioner af ultrafine partikler fra fly og køretøjer i lufthavn 2.5E+07 2.5E+07 2.0E+07 2.

0E+07 Opmåling af partikler indlejret i faststof ved brug af microct scanner 5.0E+06 5.0E+06 0.0E+00 Akkrediteret gennemsnitsdiameter 0.

12 GTS- samarbejde DFM/Teknologisk Institut/Force Technology fortsættes i Centre of Excellence for Partikel Metrologi Number dn/dlogdp [1/cm³] Number dn/dlogdp [1/cm³] 4.5E E E E E E E E E E Dp [um] 4.5E E E E E E E C 250 C 3.0E+07 Number dn/dlogdp [1/cm³] Number dn/dlogdp [1/cm³] 2.5E E E E E+06 Serviceydelser i Danmark i GTS-regi Konsulentydelser 0.0E+00 (bl.a.for Miljøstyrelsen) Dp [um] Måling af luftbårne partikler i indeklimaet i tog 4.5E+07 Måling af suspenderede 4.0E+07 partikler for dansk industri 350 C 3.5E+07 Måling af ultrafine partikler 450 i udeluften C omkring lufthavn 3.0E+07 Måling af sammensætning og emissioner af ultrafine partikler fra fly og køretøjer i lufthavn 2.5E E E E+07 Måling af ultrafine partikler fra vådscrubber 1.5E E E E+07 Opmåling af partikler indlejret i faststof ved brug af microct scanner 5.0E E E+00 Akkrediteret gennemsnitsdiameter 0.0E+00 af en partikelpopulation Røggasanalyse/skibsmotorer for reference brug Dp [um] Dp [um] Partikelstørrelsesfordeling i suspensioner Brydningsindeks af partikler i suspensioner Akkrediteret kalibrering af partikeltæller for rene rum (viste målinger: Force Technology) Lækage i HEPA-filtre (viste målinger: Teknologisk Institut)

13 Forbrændingspartikler fra lyse

14 Renrum klasser global kvalitetssikring igennem standardisering A brief history of metrology ISO ISO Danske eksperter bidrager aktivt i ISO udvalg

15 Particle number concentration in aerosols Physical limitations of optical particle counters Light scattering particle counters a photodetector to measure the intensity of the light scattered from a particle. photodetector 0209 KDI

16 Particle number concentration in aerosols Physical limitations of optical particle counters Light scattering particle counters a photodetector to measure the intensity of the light scattered from a particle. photodetector 0209 KDI

17 Physical limitations of optical particle counters guld Polystyren (flamingo) kul 0209 KDI

0 µm to 6 µm 3 Drying of aerosol 2 Nebulization of reference particles Dilution and Homogenization 4

18 Akkrediteret ydelse til kalibrering af partikeltæller i rene rum Particle number concentration in aeroso Expanded uncertainties on particle number concentration: 5% sizes 0.1 µm to µm 8% sizes 2.0 µm to 6 µm 3 Drying of aerosol 2 Nebulization of reference particles Dilution and Homogenization 4 (max 300 L/min) 1 Conditioning of pressurized air Exhaust KDI 5 Short tubing to particle counters

19 Fremtidige udfordringer detektering af levedygtige partikler Summary and future challenges Vitamine B 2, energy metabolism in cellular processes Image: PD Fungi spores penicillium chrysogenum 0209 KDI

Opsummering Dansk partikel metrologi 2014 Danmark bidrager succesrig i internationale partikel aktiviteter (forskning, sammenligninger, standardisering) Videnhjemtagning er essentielt for at

20 Opsummering Dansk partikel metrologi 2014 Danmark bidrager succesrig i internationale partikel aktiviteter (forskning, sammenligninger, standardisering) Videnhjemtagning er essentielt for at fortsætte opbyggelsen af ekspertise og opretholde konkurrencedygtighed Danske serviceydelser (i GTS fællesskab) inkluderer myndighedsbetjening, aerosolanalyse og udmåling, akkrediterede kalibreringsydelser I tæt samarbejde med industrielle partner motiveres og initieres videregående og relevant state-of-the-art forskning 17 June

Relaterede dokumenter

Måletekniske dage 2012. Teknologisk Institut, Tåstrup 31 maj 2012. Medicotekniske målinger Sensorer, partikler og mikroflow

Måletekniske dage 2012. Teknologisk Institut, Tåstrup 31 maj 2012. Medicotekniske målinger Sensorer, partikler og mikroflow Måletekniske dage 2012 Teknologisk Institut, Tåstrup 31 maj 2012 Medicotekniske målinger Sensorer, partikler og mikroflow Kai Dirscherl Dansk Fundamental Metrologi Matematiktorvet 307 2800 Kgs. Lyngby