消除扫描电子显微镜图像荷电效应的方式探讨

扫描电子显微镜主要用于样品形态观察,图像立体感强。但是在观察过程中经常因为荷电效应,影响图像质量,消除荷电效应在扫描电镜使用过程中非常重要。文中对荷电效应产生原因进行论述,并对减轻荷电效应的常规方法进行说明。比较TV拍照、积分拍照、慢拍照的33种拍照方式。重点探讨积分拍照方式消除荷电效应的影响,在实际应用中取得满意的图像效果。     

荷电液滴吸附颗粒物过程的试验

液滴荷电可增强其对颗粒物的吸附能力,有效提高其除尘效率.建立了荷电单液滴吸附颗粒物的试验系统,采用高速摄像技术结合显微放大图像处理技术对颗粒物的运动特性进行了可视化研究,捕捉了荷电液滴在吸附过程中颗粒物的运动轨迹.通过分析颗粒物在静电力、质量力以及黏性力等作用下的运动特性,发现颗粒物的粒径是影响其运动的主要因素.结果表明:荷电液滴比未荷电液滴更易于吸附颗粒物;颗粒物在到达液滴表面后无法克服液滴的表面张力能,会黏附在液滴表面;部分颗粒物及其微团在飞向荷电液滴的运动过程中会出现奇特的排斥飞散现象;粘黏沉积及排斥飞散现象都会影响荷电液滴捕集颗粒物的效率.     

荷电颗粒在DPF孔道内的流动及沉积特性

为了研究荷电颗粒在柴油机颗粒捕集器内的流动及沉积状况,基于FLUENT模拟软件建立DPF孔道计算模型,利用离散相模型计算了颗粒荷电前后在孔道内的流动及沉积.通过电镜扫描DPF切片分析了不同荷电电压下颗粒在通道内的沉积厚度,验证了模拟计算结果的准确性.结果表明:荷电电压的增加会使进、排气孔内速度变化趋于线性,且荷电电压越高线性变化越明显;在加载电压后进气孔内压力增大,而荷电电压的改变对排气孔道压力变化影响不大,同时荷电电压的增加会使壁面渗流速度沿孔道轴向变化变缓,孔道内的颗粒沉积分布趋于均匀,且电压越高颗粒沉积分布越均匀.     

细颗粒物荷电凝并技术研究进展

我国很多城市存在颗粒粉尘浓度超标的现象,可吸入性粉尘无论对环境和人体都有较大的危害,治理烟尘污染刻不容缓,但粉尘粒径小而难以被除尘器直接捕集,而荷电凝并可通过电场的作用使粉尘粒子荷电而发生凝并,增大有效直径从而便于捕集.综述了国内外电凝并技术的研究进展,主要包括交变电场中同极性荷电颗粒凝并、直流电场中异极性荷电颗粒凝并、交变电场中异极性荷电颗粒凝并;介绍了几种荷电凝并方法,提出提高荷电凝并几率方法的主要发展趋势,为电凝并技术的实际应用和装备开发提供参考.     

铪、钛掺杂钛基底纳米金刚石的场发射特性研究

采用电泳法分别制备了铪和钛掺杂纳米金刚石的场发射阴极涂层,利用扫描电子显微镜和场发射测试仪分别对样品的微观形貌和场发射特性进行了表征.研究发现,随着金属铪粉和钛粉的掺杂,阴极涂层的均匀性逐渐变差并出现了团聚现象.场发射研究表明铪的掺入反而降低了涂层的场发射性能,钛掺杂后提高了场发射的电流密度,随着钛的逐渐增多,样品的发光亮度逐渐增强,均匀性变差,进一步表明了适量的钛掺杂纳米金刚石有利于提高场发射性能.最后,探讨了钛掺杂纳米金刚石涂层的场发射机理.     

两种喷雾荷电方法的机理与试验研究

研究压力喷雾荷电中两种主要荷电方法——在喷头上施加电压的直接荷电法和在喷头附近安置电晕电极的电晕荷电法的荷电机理;探讨荷电电压、雾化水压和雾化液体电导率等因素对雾滴荷质比的影响;建立了雾滴荷质比的经验公式.由试验结果和理论分析得到直接荷电法的机理是尖端效应,电晕荷电法的机理为碰撞荷电.将这两种荷电方法与感应荷电法进行了比较,指出了这三种荷电方法在消烟除尘中应用时的适用条件.     

空气过滤材料静电衰减机理的实验研究

采用不同形态、不同荷电特性的气溶胶对静电纤维过滤材料进行积尘实验,观测滤料积尘过程中的表面电势、过滤效率和纤维形态的变化.结果表明不同荷电特性KCl(氯化钾)气溶胶积尘的滤料表面电势随积尘量增加的变化趋势不同,但滤料的效率不随积尘增加而变化;液态DEHS(癸二酸二辛酯)气溶胶容尘实验发现,滤料表面电势和效率都急剧衰减.实验结果以及不同形态气溶胶积尘滤料的扫描电镜表明造成滤料静电衰减的机理主要是屏蔽作用.     

二氧化硅微球场发射环境扫描电镜形貌测试条件研究

以二氧化硅微球作为研究对象,室温下采用场发射环境扫描电镜(FEI Quanta 200),选用二次电子(SE)成像进行SEM观察。分别考察镀膜处理、加速电压、束斑变化、扫描速度、工作距离等参数对图像质量的影响。     

不同加速电压对不导电样品扫描电镜图像的影响

利用蔡司Ultra55场发射扫描电镜观察原子力显微镜探针和聚苯乙烯微球在不同加速电压下的二次电子图像和能量选择式背散射电子图像.结果发现:在合适的低加速电压下,样品可以直接观察,不需喷金处理,而且二次电子图像所呈现的样品表面细节更丰富,更清晰;能量选择式背散射电子图像样品成分衬度明显,可以有效消除荷电现象和各种假象.     

燃煤飞灰单极荷电对纤维滤料过滤性能的强化

细颗粒物的单极荷电能够改善细颗粒物被纤维滤料过滤的性能.本文设计搭建了由线板式预荷电器和纤维滤料集尘装置组成的复合静电增强过滤实验平台,分别研究了在不同荷电类型、不同荷电电压以及不同过滤风速三种工况下,单极荷电的燃煤飞灰颗粒被聚苯硫醚(PPS)纤维滤料捕集时捕集效率及阻力特性的变化规律.结果表明,随着荷电电压的升高,过滤风速的下降,纤维滤料对荷电燃煤飞灰颗粒物捕集效率提高的同时压差增量减小,且压差增长速率明显降低.粒径越小,过滤效果增加越明显,且负荷电提高效果优于正荷电.     

永久磁铁放电极电晕放电的磁增强放电特性及其对细小粉尘荷电的影响

研究了一种新型的磁增强预荷电技术,采用永久磁铁作为预荷电器的放电极,提高对微小气溶胶颗粒的荷电效率.对永久磁铁放电极的放电特性进行了测量,并与传统的放电极进行了比较.还分别采用传统的预荷电器和新型的永磁放电极电晕放电预荷电器对细小气溶胶颗粒进行荷电,并对其伏安特性曲线和除尘效率进行了测量和比较,初步分析了永磁放电极电晕放电预荷电器的荷电机理, 极间区域自由电子和负离子浓度的增加,有效地增强了离子的扩散荷电机制和自由电子的荷电机制.因此这种新型的磁增强预荷电技术在捕集细小气溶胶颗粒方面有着广泛的应用前景.     

晴天下直升机荷电的研究

晴天下的直升机与周围大气中粒子发生撞击的几率甚微,因此可忽略其对直升机荷电的影响,其荷电主要受发动机喷流中带电粒子的影响.本文在对晴天下直升机荷电进行分析的基础上,提出了一种对其荷电电压和电流进行测量的方案,推导出了直升机的荷电方程,并对其进行了初步讨论,最后得出了晴天下直升机的荷电等效电路,从而为进一步研究直升机的荷电提供理论基础.     

喷气式飞机燃烧室的荷电特性

为获得空中目标的静电特性,分析了影响飞机静电场的主要因素,包括喷气式飞机燃烧室内的自由电子、正离子或负离子以及碳黑粒子.通过建立燃烧室内的荷电数学模型,采用仿真的方法对燃烧室的荷电特性进行了分析,得出了碳黑粒子是影响燃烧室荷电特性的关键因素,碳黑粒子的粒径及其荷电量对燃烧室荷电量和极性均有一定影响的结论.为进一步研究飞机机身荷电提供了基础.     

一种求得纳滤膜荷电密度的快速方法

基于荷电纳滤膜中同离子浓度显著低于反离子浓度的特点,将Donnan-Steric Pore Model(DSPM)模型中的荷电密度近似表达为膜中反离子浓度与其化合价乘积,进而将其用于DSPM模型的简化,并通过与Spiegler-Kedem方程关联建立了纳滤膜荷电密度的计算方程.采用荷负电的NF270纳滤膜,实验研究了膜对NaCl溶液的截留特性,利用建立的荷电密度计算方程求得了NF270膜在NaCl浓度分别为2,8,21,50mol/m3时的荷电密度,并建立了该膜荷电密度与NaCl浓度间的关系式.将求得的荷电密度应用于DSPM模型,理论计算了膜对NaCl的截留性能,计算结果与实验结果相一致,表明所建立的荷电密度计算方程可作为一种求取纳滤膜荷电密度的快速方法.     

喷流对航空器荷电影响的研究

为了研究喷流中带电粒子对航空器荷电的影响,通过建立喷流中的荷电数学模型和某型导弹的喷流几何模型,采用仿真的方法对喷流对航空器荷电的影响进行了分析.仿真结果表明,喷流对航空器的荷电影响主要集中在航空器的尾翼和喷嘴处,喷流中碳黑粒子的粒径及其荷电量对航空器的荷电量和极性均有一定影响.     

电化学沉积Fe纳米线的结构

利用电沉积方法在多孔阳极氧化铝模板中制备了高度有序的Fe纳米线阵列.分别用场发射扫描电镜(FESEM)、高分辨场发射透射电镜(HRTEM),选区电子衍射(SAED)和X射线能谱仪(EDX)对样品进行了形貌、晶体结构及成分的表征.利用球链模型解释了纳米线底端的反磁化过程,分析了磁矩发生偏转的原因.结果表明:Fe纳米线直径约65 nm,长度约60μm,是具有(110)面择优取向多晶结构;在纳米线的中间部分,表面光滑,内部结构均匀,而在纳米线与电极接触的端点处由直径约8~15 nm的块状晶粒组成,并且块状结构之间存在明显的间隙.     

窄脉冲放电荷电器极间不同位置的荷电研究

 研究了不同电压下的窄脉冲荷电,利用密立根油滴仪测量了有无导流柱情况下的液滴荷电量.研究表明,无导流柱的情况下,窄脉冲放电电压低于火花放电电压时,随着电压的增加,气溶胶颗粒的荷电电量也随之增加,当电压达到火花放电电压时,窄脉冲放电的荷电量最大,但当所应用电压大于火花放电电压时,荷电量反而下降.应用导流柱时,可以避免流注放电中等离子区内的电中和,所以应用的电压大于火花放电时,应用导流柱的情况下,气溶胶颗粒的荷电量大于无导流柱时的电压,但当电压低于火花放电电压时,导流柱的应用则不利于气溶胶颗粒荷电.同时也研究了导流柱直径对荷电量的影响,指出导流的直径为2cm时最有利于窄脉冲荷电.研究为以后窄脉冲荷电的应用提供了依据.     

荷电喷雾脱硫试验

在模拟烟气流动情况下对荷电雾化特性及喷雾脱硫进行了试验研究,获得了雾滴索太尔直径、雾滴荷质比、喷雾流量密度及不同荷电电压下的烟气脱硫效率等.液体荷电后,表面张力下降,内外压强差增强,雾滴粒径减小,改善了液体的雾化性能,增加了液体与SO2的接触面积,加剧了化学反应;此外电场对液体中存在的离子也可能产生一定的影响,雾滴荷电后其内部Ca2 、Mg2 离子在电场力作用下向表面的运动在一定程度上提高了离子活性,增加了吸收速度,脱硫效率必然得到提高.试验结果表明,在钙硫比为0.8的情况下,荷电比非荷电脱硫效率提高约6%.     

高速载气及离子风对粉尘粒子预荷电的影响

采用线板式电晕放电结构,对通过放电通道的高速粉尘粒子载气实施电离,使粉尘预荷电后,迅速流向电收尘器的收集区.结果表明,离子风速对粉尘预荷电影响甚微,而决定于电场强度和载气速度的大小,所以预荷电区置于高流速的通风管道内,不仅有利于提高预荷电效率,还可以减小除尘器的体积,降低除尘器的能耗及运行费用.     

静电对微粒光散射单分散特性作用与影响

针对光散射测量技术中微粒光散射多峰现象对测量结果的影响问题展开了研究,其中对光敏区中微粒几种运动的随机性所产生的光物理机制进行分析,并根据分析结果,建立了荷电微粒模型．分析研究了静电对于光敏区运动微粒的作用及其对单分散特性的影响．提出了在喷嘴处加载高位静电场给微粒荷电,利用荷电微粒间的Coulomb作用力,从而可有效地减弱非单分散随机现象的发生几率,最终改善微粒粒度分布光散射测量法的测量效果．