슐 리렌 사진의 사용과 주변 질량 분석의 시각화

이 절차의 전반적인 목표는 이온화 소스를 이해하고 최적화하기 위해 질량 분석법과 함께 사용되는 주변 이온화 소스의 가스 스트림을 시각화하는 것입니다. 이 방법은 주변 이온화 질량 분석 분야의 주요 질문(예: 이온화 효율 대 소스 위치)에 대한 답을 찾는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 기술의 주요 장점은 주변 이온화 소스와 함께 시각화된 가스 스트림을 사용하여 감지 기술과 관련된 물리적 현상을 더 잘 이해할 수 있다는 것입니다.

이 방법은 주변 질량 분석법에 대한 통찰력을 제공할 수 있지만 가스 스트림을 포함하는 물리적 현상과 같은 다른 시스템에도 적용할 수 있습니다. 예를 들어 공기역학 분야가 있습니다. 일반적으로 이 방법을 처음 접하는 개인은 처음에는 카메라의 적절한 정렬을 달성하기 위해 시스템을 수동으로 조정하는 방법을 파악하기 어렵기 때문에 어려움을 겪을 것입니다.

먼저 거울을 지지할 수 있을 만큼 충분히 큰 링 스탠드 클램프에 구형 오목 거울을 고정합니다. 링 스탠드 cl을 부착합니다.amp 거울과 함께 바닥에 수직인 3피트 링 스탠드에 연결합니다. 링 스탠드와 거울을 질량 분석기 소스의 측면에 놓습니다.

거울의 면을 조정하여 광원과 평행하고 같은 높이가 되도록 합니다. 그런 다음 미러의 중심이 질량 분석기의 중앙 소스 영역과 정렬되도록 미러를 배치합니다. 다음으로 삼각대 상단에 금속판을 부착합니다.

자석을 사용하여 cut off로 알려진 면도날을 금속판에 부착하여 날카로운 모서리가 수직이 되도록 합니다. 삼각대를 거울과 일직선이 되도록, 거울 초점 거리의 두 배로 놓습니다. 그런 다음 면도날을 거울에서 반사된 빛의 경로와 직각으로 정렬합니다.

면도날의 날카로운 모서리가 거울 중앙과 대략 정렬되도록 삼각대의 높이를 수동으로 조정합니다. 그런 다음 별도의 삼각대에 300mm 망원 렌즈가 있는 디지털 카메라를 장착합니다. 렌즈가 면도날과 같은 높이로 바로 4cm 뒤에 오도록 카메라를 배치합니다.

카메라의 비디오 출력을 컴퓨터 모니터에 연결하면 Schlieren 현상을 실시간으로 쉽게 볼 수 있습니다. 바이알 뚜껑 중앙에 직경 6mm 정도의 작은 구멍을 뚫어 손전등에 부착합니다. 고온 호일 테이프를 사용하여 200루멘 LED 손전등 위에 바이알 캡을 부착합니다.

실험은 모든 구성 요소의 정렬이 올바른 경우에만 작동합니다. 올바른 위치에 주의하시기 바랍니다. 손전등의 적절한 위치를 확보하려면 면도날 옆의 금속판에 레이저 포인터를 놓으십시오.

레이저 포인터를 수동으로 움직여 콩이 미러 중앙에 닿도록 합니다. 반사된 빔이 면도날과 직각으로 교차하도록 필요에 따라 조정하여 빔의 약 절반이 차단되도록 합니다. 빔이 정렬되지 않은 경우 레이저 포인터의 빔이 면도날을 직접 조준하도록 미러의 위치를 수동으로 조정하십시오.

레이저 빔이 렌즈 중앙에 있는지 확인한 후 모든 것이 정렬되는 동안 레이저 포인터를 덮개가 있는 손전등으로 교체하십시오. 다음으로 손전등을 켭니다. 흰 종이를 사용하여 차단된 부분에서 반사된 빛을 관찰하여 빔이 작고 초점이 맞춰진 지점인지 확인합니다.

컷오프로 반사된 광선의 약 절반을 차단하는 데 필요한 수직 조정을 수행합니다. 그런 다음 카메라의 렌즈 캡을 제거하고 미러에 초점을 맞춥니다. 테스트 영역 내에서 질량 분석기 이온 소스를 노즐 끝과 질량 분석기 입구 사이에 10mm의 거리를 두고 수동으로 정렬합니다.

그런 다음 니들 밸브를 주변 소스로 수동으로 열어 질소가 흐르도록 합니다. 질량 분석기를 제어하는 데 사용되는 소프트웨어를 엽니다. 파일을 클릭하고 Open Tune을 선택합니다.

그런 다음 적절한 Tune 파일을 선택합니다. 수동 Tune을 연 후 모든 볼륨을 적용하십시오.tages 및 주변 소스에 온도. Schlieren 장치를 사용하여 노즐에서 나오는 흐름의 모양을 관찰하십시오.view 온도 상승에서 디지털 카메라의 화면

원하는 이미지가 카메라에 시각화되면 가스 흐름의 사진을 찍어 수집합니다. 이 시점에서 이미지 보기 소프트웨어를 사용하여 획득한 이미지를 열고 인쇄합니다. 인쇄된 이미지에 연필과 자를 사용하여 수동으로 선을 그려 흐름 방향과 평행한 가스 흐름의 중심축을 정의합니다.

눈금자를 사용하여 인쇄된 이미지에서 시각화된 가스 흐름의 가장자리를 따라 수동으로 선을 그립니다. 가스 흐름의 바깥쪽 가장자리를 표시하여 스프레이 절반 각도의 범위를 구합니다. 마지막으로 각도기를 사용하여 중심축과 선 사이에 생성된 각도를 측정합니다.

Schlieren 설정의 모든 구성 요소가 올바르게 정렬되면 테스트 영역 내의 가스는 어두운 영역과 밝은 영역이 대조적으로 나타날 수 있습니다. 이 대비는 노즐 크기가 감소함에 따라 질량 분석 소스에서 질소 제트 흐름의 모양이 어떻게 변하는지 관찰하는 데 사용할 수 있습니다. 소스와 가스 흐름에 대한 잘리지 않은 전체 Schlieren 이미지는 미러를 기준으로 한 테스트 물체의 방향을 보여주고 적절한 양의 빛이 차단될 때 예상되는 것을 보여줍니다.

컷오프가 너무 높거나 낮으면 이미지가 좋지 않습니다. 노즐 크기가 일정하면 압력 증가에 따라 절반 각도가 증가하여 가스 흐름의 전체 크기 증가를 의미합니다. 반각은 일정한 압력에서 노즐 직경이 클수록 증가하며, 이는 노즐 직경이 증가함에 따라 소스에서 나오는 질소 제트의 크기가 전체적으로 증가함을 의미합니다.

일단 숙달되면 이 기술은 제대로 수행된다면 1-2시간 안에 완료할 수 있습니다. 이 비디오를 시청한 후에는 주변 이온화 소스의 가스 흐름을 시각화하는 방법을 잘 이해하게 될 것입니다. 레이저 포인터로 작업하는 것은 매우 위험할 수 있으며 이 절차를 수행하는 동안 항상 보호 안경을 착용해야 한다는 것을 잊지 마십시오.