Is uirlis chumhachtach é speictreascópacht le raon leathan feidhmchlár ar féidir leis an gcomhshaol a chosaint trí mhonatóireacht agus rialú a dhéanamh ar thruailliú aeir.
D'fhorbair Danfoss IXA ilnáisiúnta na Danmhairge anailísí astuithe san aigéan atá bunaithe ar speictreascópacht ionsúcháin ultraivialait (UV) chun monatóireacht a dhéanamh ar ocsaídí nítrigine (NOx), dé-ocsaíd sulfair (SO2) agus amóinia (NH3) a astaítear ó longa lastais. Tá an trealamh monatóireachta optúla suite taobh istigh de chóras sceite na loinge agus tá sé faoi lé timpeallachtaí crua le teochtaí foircneacha, creathadh agus creimneach, rud a chuireann móréilimh chomhshaoil ar an gcóras speictreascópachta.
Cén fáth monatóireacht a dhéanamh ar astuithe ó longa lastais?
Bíonn astuithe mara ó shoithí loingseoireachta idirnáisiúnta ina gcúis le básanna roimh am de bharr damáiste scamhóg agus galar cardashoithíoch i ndaoine ar fud an domhain. Meastar go bhfuil líon na mbásanna ó ailse croí, scamhóige agus scamhóige de bharr astuithe seolta chomh hard le 60,000,000 in aghaidh na bliana ar fud an domhain. Ní hamháin gur fadhb thromchúiseach iad astaíochtaí soithí muirí a théann i bhfeidhm ar shláinte an duine, ach déanann sé dochar d’éiceachórais mhuirí agus talún freisin.
Tá an Eagraíocht Mhuirí Idirnáisiúnta (IMO) agus Gníomhaireacht um Chaomhnú Comhshaoil na SA (GCC) tar éis Limistéir Rialaithe Astuithe (ECAanna) a bhunú i go leor aigéin an náisiúin le rialacháin dhian astaíochta - nach féidir le longa dul isteach i go leor calafort mór dá uireasa.
Gan anailíseoirí cosúil leis na cinn a d'fhorbair Danfoss IXA, mar shampla, níl aon bhealach áisiúil, iontaofa eile ag údaráis monatóireacht a dhéanamh ar astaíochtaí long agus na rialacháin seo a fhorfheidhmiú. Cé go bhfuil go leor tionscnamh áitiúil agus réigiúnach ann atá dírithe ar astaíochtaí long a theorannú, tá sé thar a bheith deacair na beartais sin a fhorfheidhmiú. Uirlis chumhachtach is ea an Anailíseoir Astuithe Mara atá Bunaithe ar Speictream atá in ann monatóireacht chruinn a dhéanamh ar astuithe long i bhfíor-am.
Córas Speictreascópachta UV
Is é bunphrionsabal na speictreascópachta ná go bhfuil speictream uathúil ionsúcháin ag substaintí agus go bhfuil siad in ann tonnfhaid éagsúla solais a ionsú ag brath ar a gcomhdhéanamh adamhach agus móilíneach.Tá an Córas Speictreascópachta UV ó Danfoss IXA comhdhéanta d'fhoinse solais UV ard-déine, speictriméadar UV. , agus comhpháirteanna optúla feabhsaithe UV ar nós snáithíní optúla, lionsaí, agus scátháin phlánacha. D'fhonn tuiscint a fháil ar an gcaoi a n-ionsúnaítear tonnfhaid éagsúla agus ar an mbealach seo comhdhéanamh an gháis sceite a chinneadh, scarann an speictriméadar astú leathanbhanda na foinse solais go spásúil ar eagar braite 1D, a thomhaiseann an speictream UV iomlán ag an am céanna.
Cé nach n-úsáideann córas Danfoss IXA monacrómatóirí le haghaidh aonrú tonnfhad, úsáideann go leor córais speictreascópachta monacrómataigh le haghaidh aonrú tonnfhad. Sna cásanna seo, téann solas ó fhoinse UV isteach i scoilt iontrála an mhonacrómatóra, áit a mbriseann eilimint scaipthe (cosúil le gríl díraonta nó priosma) an solas i dtonnfhaid an chomhpháirte atá ann (féach Fíor 1).
Íomhá Fíor 1: Tonnfhad tástála speictriméadar, ar féidir é a mhionchoigeartú tríd an astaíocht leathanbhanda a scaradh ar eagar braiteora 1D, nó trí uillinn an ghríl díraonta nó an phriosma taobh istigh den mhonacrómadóir a athrú. (Creidmheas íomhá: Edmund Optics)
Blocann scoilt an mhonacrómatóra atá ag dul as oifig gach tonnfhad, agus ní théann ach banna cúng solais a théann tríd an sampla sceite tríd an scoilt. Athraíonn uillinn an ghríl díraonta nó an phriosma na tonnfhaid a théann tríd an scoilt amach, rud a fhágann gur féidir an banda tástála a mhionchoigeartú. Ansin déantar an solas a théann tríd an sampla sceite a threorú chuig brathadóir chun an t-ionsú a tharlaíonn a chinneadh; déantar comhdhéanamh móilíneach an gháis sceite a ríomh ansin ó thorthaí an ionsú.
Maidir le monacrómatóirí a úsáideann grátaí díraonta, déantar minicíocht notch an ghríl a thomhas de ghnáth in éiceanna in aghaidh an mhilliméadar. Feabhsaíonn minicíocht níos airde taifeach optúil ach bíonn raon níos cúinge de thonnfhaid atá ar fáil mar thoradh air; os a choinne sin, mar thoradh ar mhinicíocht notch níos ísle tá raon níos leithne de thonnfhaid atá ar fáil, ach ar chostas an réiteach optúil.
Riachtanais Chomhshaoil
Tá forbairt córais den sórt sin an-dúshlánach mar gheall ar riachtanais teochta agus brú an-ard. Is féidir le teochtaí arda a bheith ina chúis le teip ar optaic mar gheall ar leá agus strus teirmeach, rud a chuireann srian mór ar na cineálacha ábhar optúla is féidir a úsáid. Is féidir le teochtaí arda a chur faoi deara freisin greamacháin i gcomhpháirteanna optúla a outgas agus éilliú an chórais. Tá an córas faoi lé teochtaí suas le 500 céim, agus mar sin de bharr a riachtanais ardbhrú tá sé ríthábhachtach an córas optúil a shéalú. Cuireann an gá atá le snáthoptaice solas UV a tharchur gan mórán ionsú nó gan ionsú ar bith, teorainn leis na hábhair optúla atá ar fáil.
Díghrádú UV ar an optaic
Dúshlán eile atá roimh an tionscadal ná go mbíonn saolré teoranta ag optaic UV, go príomha mar gheall ar éilliú ó fhótóin UV ardchumhachta a idirghníomhaíonn leis an gcomhshaol agus solas UV a dhéanann dochar do bhratuithe agus d’fhoshraitheanna na snáthoptaice. Díghrádaíonn an dá éifeacht seo feidhmíocht na gcomhpháirteanna optúla le himeacht ama.
Féadfar ábhair dhíobhálacha a thaisceadh ar dhromchla na snáthoptaice nuair a idirghníomhaíonn solas UV ardchumhachta le cáithníní, gal uisce, ábhair orgánacha agus ábhair shalaithe eile sa chóras. Is minic a bhíonn sceite agus ábhair shalaithe eile san aer ina gcúis le taiscí carbóin ar dhromchlaí optúla. Taispeánann Figiúr 2 sampla d'fhás dendritic deindrític UV-spreagtha éilliúcháin.
Íomhá Fíor 2: Sampla d’éilliú a tharlódh de bharr nochtadh fuinneog shilice comhleáite neamhbhrataithe do sholas UV. Tógadh an íomhá seo tar éis 6 seachtaine de nochtadh do léasair UV ag thart ar 3W, atá difriúil ó úsáid an anailísí gáis sa Danfoss IXA, ach tugann sé léiriú ar an gcineál éillithe UV is féidir a bheith ann.
Is féidir le sil-leagan ábhar salaithe a bheith mar thoradh ar idirghníomhú leis na gáis atá timpeall ar na snáthoptaice, mar sin is foinse éillithe aon gháis sceite a théann isteach sa chóras. Tá fuinneamh fótóin ag tonnfhaid UV níos lú ná 400 nm gar mar an gcéanna le fuinneamh bannaí na móilíní máguaird, rud a ligeann don solas UV cuid de na bannaí seo a bhriseadh. Táirgeann sé seo iain agus móilíní eile ar féidir leo dromchlaí optúla a éilliú.
Mar gheall ar phróiseas tuirse optúil, tá na bratuithe agus na hábhair tsubstráit de fheistí optaic UV iad féin i mbaol díghrádaithe le himeacht ama nuair a bhíonn siad faoi lé solas UV ardchumhachta. Féadann úsáid throm le himeacht ama a bheith ina chúis le díghrádú agus dídhathú nó athruithe eile san ábhar dá bharr. Is féidir a n-innéacs athraonta a mhodhnú chun éifeacht lionsaithe a tháirgeadh a fhéadfaidh déine logánta a mhéadú. Is féidir excitons féin-gafa a fhoirmiú freisin, rud a fhágann go bhfuil carnadh na n-ionad ionsúcháin.
Mar thoradh ar na héifeachtaí seo, d'fhéadfadh go mbeadh gá le optaic UV a athsholáthar le himeacht ama, ach is féidir le séalaithe, níocháin agus glanadh ceart na héifeachtaí seo a mhaolú.
Chuir na timpeallachtaí crua a chaithfidh Anailíseoir Astuithe Gáis Danfoss IXA a oiriúnú chun a lán dúshlán a thabhairt do dhearadh optúil agus opto-meicniúil an chórais; Mar sin féin, tá ag éirí go maith leis an bhfeiste agus faoi láthair tá sé ag cuidiú le monatóireacht a dhéanamh ar astuithe ó na mílte long ar fud an domhain.
Is bua iontach é seo don chomhshaol - céim i dtreo astaíochtaí NOx, SO2 agus NH3 ó loingseoireacht idirnáisiúnta a íoslaghdú. Cuidíonn aon laghdú ar an truailliú seo le líon na mbásanna ó ghalair croí agus scamhóige de bharr astuithe seolta a laghdú gach bliain.
Agus córas optúil á dhearadh chun oibriú i dtimpeallachtaí crua, pléigh na ceanglais chomhshaoil ar leith leis an monaróir comhpháirteanna optúla. Ba cheart go mbeadh monaróir na gcomhpháirteanna optúla in ann tú a threorú trí na príomhcheisteanna, aon chomhbhabhtálacha a d’fhéadfadh gá a dhéanamh a mhíniú go soiléir, agus a chinntiú go n-oibríonn do chóras mar is gá.
