レーザー誘導分解光譜によるオンラインモニタリングのための溶融塩のスパーゲンサンプリング
Zechariah B Kitzhaber1, Daniel Orea2, Joanna McFarlane2
1Radioisotope Science and Technology Division, Oak Ridge National Laboratory, 1 Bethel Valley Road, Oak Ridge, Tennessee 37830, United States.
レーザー誘発分解スペクトロスコーピー (LIBS) を使用して,溶けた塩のエアロゾルを効果的に生成し,輸送し,先進的な原子炉開発に不可欠です.
科学分野:
- 分析化学
- 核工学
背景:
- 溶けた塩の組成をリアルタイムで監視することは 溶けた塩の原子炉の進歩に不可欠です
- 既存のサンプリング方法には,効率と資源消費の限界があるかもしれません.
研究 の 目的:
- 溶けた塩のエアロゾールの生成と輸送のためのスパージサンプル採取方法を開発し,特徴づけること.
- エアロゾール製造と輸送のためのコリソンネブライザーとスパーゲ方法を比較する.
- 溶けた塩のエアロゾール分析のためのレーザー誘発分解スペクトロスコーピー (LIBS) パラメータを最適化します.
主な方法:
- 溶けた塩のエアロゾルを製造し輸送するスパーゲンサンプリング技術を開発した.
- カスケードインパクターを使用して,エアロゾールのサイズ分布 (0.55.0 μm) を決定した.
- 異なるガスフロー率と距離でのエアロゾール輸送効率を調査した.
- LIBS信号の質に対するレーザーエネルギーと遅延時間の影響を分析した.
主要な成果:
- スパージサンプリングは加熱なしにエアロソルを効果的に生成したが,アグロメレーションは輸送効率を低下させた.
- スパージ法では,コリソンネブライザーよりも少量のサンプルとガスを消費し,より濃縮されたエアロゾール (最大5μg L−1) を生成した.
- 信号強化と信号対ノイズ比の改善のための最適なLIBSパラメータが特定されました.
- SrとLiのカリブレーションが成功し,検出限界が低いオンラインモニタリング機能が実証されました.
結論:
- 開発されたスパージサンプリング方法は,LIBS分析のために溶けた塩のエアロゾルを生成し輸送する有効な技術です.
- この方法は,従来のネブライザーと比較して,サンプルとガス消費の利点を提供します.
- このシステムは,溶けた塩のアプリケーション,特に原子炉のリアルタイム組成モニタリングの可能性を示しています.
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