ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ОПТИЧЕСКОГО ОБЛУЧЕНИЯ ЖИДКИХ СРЕД В С/Х ПРОИЗВОДСТВЕ - Студенческий научный форум

VI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2014

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ОПТИЧЕСКОГО ОБЛУЧЕНИЯ ЖИДКИХ СРЕД В С/Х ПРОИЗВОДСТВЕ

 Комментарии
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

1. Цель работы:

1.1. Изучить:

а) энерготехнологические процессы (ЭТП) в которых применяется электромагнитное излучение УФ и ИК-областей оптического диапазона;

б) условия, при которых достигается заданный результат функционирования ЭТП;

в) характер взаимодействия и распространения электромагнитной энергии в облучаемой материальной среде.

1.2. Исследовать оптические свойства воды на спектрофотометре СФ-46 в области УФ-излучения.

1.3. Изучить возможности энергетической оптимизации технологий объемного облучения на основе оптических свойств среды.

2. Оборудование и приборы:

1 Раздвижная кварцевая кювета.

2 Спектрофотометр СФ-46.

3. Программа работы:

1 Изучить характер поглощения электромагнитного излучения материальными средами и условия при которых достигается заданный в ЭТП эффект  при облучении данных сред.

2 Ознакомиться с устройством и принципом действия спектрофотометра СФ-46.

3 Снять характеристики поглощения монохроматического УФ-потока с длиной волны λ = 254 нм водопроводной водой на спектрофотометре.

4 Построить характеристики поглощения УФ-потока для исследованной среды и определить соответствие полученных результатов закону поглощения света Бугера - Ламберта.

5 Изучить существующие технологические схемы объемного облучения материальных сред, их энергетическое совершенство работы и возможные пути повышения данного совершенства.

 

 

4. Основные теоретические положения

Энерготехнологический процесс (далее ЭТП) - это процесс, в котором энергия в результате взаимодействия с материальной средой создают результат R (продукт; материальную среду с новыми физико-химическими свойствами). В с/х производстве широкое применение находят ЭТП в которых используется энергия переносимая электромагнитными волнами. Например: ИК-обогрев молодняка животных; ИК-сушка зерна, овощей; УФ-обеззараживание воды, молока, питательных растворов гидропонных теплиц; ИК-пастеризация молока. Заданный результат R при ИК-сушке - это нормированная влажность материала; ИК-пастеризации и ИК-обогреве - нагрев среды (объекта) до заданной температуры; УФ-обеззараживании - количество вредоносных микроорганизмов оставшихся в живых после облучения среды. Этот результат в ЭТП достигается только тогда когда каждый элементарный объем обрабатываемого вещества VЭЛ получает количество энергии QЭЛ не менее минимально допустимого значения . Величина  - это минимальные удельные затраты энергии, которые должны быть переданы объему (массе) обрабатываемой материальной среды для получения в нем (ней) заданного результата R.

Если:

  1.  - результат R не достигается, а при УФ-обеззараживании вся величина QЭЛ представляет собой потери энергии;
  2.  - результат R будет достигнут, причем разность  будет представлять собой: а) при УФ-обеззараживании -  потери энергии; б) при ИК-сушке, обогреве и пастеризации - количество энергии которое может быть передано за счет теплопроводности соседним (с рассматриваемым элементарным объемом) объемам  VЭЛ для обеспечения в них условия  или же потеряно в окружающую среду в виде тепловых потерь.

Таким образом, получить заданный результат R с минимальными потерями энергии можно лишь при условии, что каждый объем VЭЛ получит строго нормированную величину энергии .

Распространение электромагнитных волн в материальных средах сопровождается целым рядом явлений, обусловленных их взаимодействием с атомами вещества. Одним из таких явлений является поглощение, то есть уменьшение интенсивности электромагнитных волн I при прохождении через материальную среду.

Интенсивность электромагнитной волны (средняя по времени плотность потока энергии) определяется как

                                                           ,                                                     (1)

где Е0 - амплитудное значение напряженности электрического поля, В/м;

 Н0 - амплитудное значение напряженности магнитного поля, А/м.

При прохождении электромагнитной волны через материальную среду ее энергия затрачивается на возбуждение электронов вещества. Часть этой энергии возвращается волне в виде вторичного излучения, а часть переходит в  энергию теплового движения атомов. Эффективность передачи энергии зависит от частоты падающего излучения: чем она ближе к собственной частоте колебаний атомов, тем выше поглощение.

Если выделить в веществе тонкий слой толщиной dx (рис. 1), то ослабление интенсивности dI электромагнитной волны в этом слое будет прямо пропорционально толщине слоя и интенсивности I падающего на него излучения

                                                           ,                                               (2)

где α - коэффициент пропорциональности называемый натуральным показателем поглощения.

Знак «-» указывает на то, что интенсивность волны на пути dx уменьшается (dI < 0).

Рис. 1. К выводу закона поглощения света в веществе

Разделим переменные в уравнении (2), подставляя соответствующие пределы (см. рис. 1):

                                                                                                             (3)

и проинтегрируем:

                                                           .                                                   (4)

Выразив I, получаем закон поглощения света Бугера-Ламберта:

                                                           .                                                     (5)

Из формулы (5) следует физический смысл α: натуральный показатель поглощения есть величина, обратная толщине слоя, при прохождении которого интенсивность света уменьшается в е раз.

Физическое явление поглощения электромагнитных волн веществом (формула 5) определяет как ожидаемый эффект от облучения, то есть наличие заданного в ЭТП результата, так и нежелательную неравномерность распределения плотности потока энергии в обрабатываемом объеме. Ожидаемый эффект от облучения зависит от явления поглощения, потому что только при поглощении электромагнитных волн веществом возможен процесс изменения физико-химического состава (состояния) обрабатываемого материала (среды, объекта). Неравномерность распределения плотности потока энергии по объему среды обуславливает потери энергии вызванные необходимостью (технологическими условиями, предъявляемыми к ЭТП) передачи заданного количества энергии  объемам VЭЛ находящимся на максимальном удалении от источника электромагнитных волн. В результате этого объемы VЭЛ находящиеся ближе к источнику энергии получают энергию в количестве , что ведет, как правило, к процессу безрезультатного использования энергии, то есть потерям. Избавиться от данного недостатка можно путем уменьшения толщины (на рис. 1 слоя dx) обрабатываемого объема вещества. Чем меньше толщина данного объема, тем ниже нежелательная неравномерность. Однако с уменьшением указанной толщины возрастает доля электромагнитной энергии прошедшей через объем и покинувшей его, то есть растут потери энергии, обусловленные не полным ее использованием в обрабатываемом объеме.

Применяемые схемы облучения и схемы способные разрешить указанное выше противоречие, представлены далее в разделе «Технологические схемы объемного облучения материальных сред и энергетическое совершенство их работы».

Поскольку физико-химический состав материальных сред подвергаемых облучению различен, то и глубина проникновения в них электромагнитного потока также различна. Свойства среды, проявляемые относительно характера распространения в ней электромагнитного излучения называются оптическими свойствами среды. Определяют оптические свойства сред спектрофотометрическим методом, основанным на анализе поглощения средой монохроматического потока излучения. Основные фотометрические величины, используемые в спектрофотометрии, это:

  1. Коэффициент пропускания ;
  2. Оптическая плотность D = - lg τ;
  3. Толщина (см) поглощающего слоя среды (в данной работе - внутренняя длина кюветы) - h;
  4. Длина волны (нм), проходящая через среду - λ.

В данном методе (спектрофотометрическом) применяются приборы - спектрофотометры.

 

5. Описание устройства спектрофотометра СФ-46

Экспериментальное исследование оптических свойств жидкой среды в бактерицидном спектре УФ-излучения осуществляется с помощью спектрофотометра СФ-46. Данный спектрофотометр предназначен для измерения коэффициентов пропускания жидких и твердых прозрачных веществ в области спектра от 190 до 1100 нм. В основу работы СФ-46 положен принцип измерения отношения двух значений монохроматического потока: потока, прошедшего через исследуемый образец, и потока, падающего на исследуемый образец (или прошедшего через контрольный образец). Структурная схема спектрофотометра представлена на рис.2.

 

 
   
 

 

 

Рис. 2. Структурная схема спектрофотометра СФ-46:

1 - зеркало; 2 - источник излучения; 3 - входная щель монохроматора; 4 - дифракционная решетка; 5 - выходная щель монохроматора; 6 - контрольный образец; 7 - исследуемый образец.

Световой пучок из осветителя попадает в монохроматор через входную щель и разлагается дифракционной решеткой в спектр. В монохроматический поток излучения,  поступающий  из  выходной  щели в  кюветное отделение, поочередно вводятся контрольный и исследуемый образцы. Излучение, прошедшее через образец, попадает на катод фотоэлемента в приемно-усилительном блоке. Электрический ток, проходящий через резистор RН, который включен в анодную цепь фотоэлемента, создает на резисторе падение напряжения, пропорциональное потоку излучения, падающему на фотокатод.

Усилитель постоянного тока с коэффициентом усиления близким к единице обеспечивает передачу сигналов на вход микропроцессорной системы (МПС), МПС по команде оператора поочередно измеряет и запоминает напряжения UТ, U0 и U, пропорциональные темновому току фотоэлемента (UТ), потоку, прошедшему через контрольный образец (U0), и потоку, прошедшему через исследуемый образец (U). После измерения МПС рассчитывает коэффициент пропускания τ исследуемого образца по формуле

                                                        (6)

Значение рассчитанной величины высвечивается на цифровом фотометрическом табло.

6. Назначение органов управления и индикации спектрофотометра СФ-46

Кнопка СЕТЬ (см. рис. 3, позиция 3) служит для включения и выключения спектрофотометра, расположенная над ней индикаторная лампа сигнализирует о включении спектрофотометра.

 

 
   
 

 

  Рис. 3. Общий вид спектрофотометра СФ-46.

Рукоятка 2 предназначена для установки требуемых длин волн, значения которых снимаются по отсчетному устройству 1.

Переключатель 5 служит для выбора щелей, которые необходимо менять по спектральному диапазону. Значения спектральных ширин щелей в нанометрах награвированы на передней панели спектрофотометра.

Рукоятка 6 служит для ввода и вывода из светового пучка измеряемого образца.

Рукоятка 7 предназначена для открывания шторки (положение ОТКР) и закрывания ее (положение ЗАКР).

Рукояткой 8 производится компенсация темнового тока фотоэлементов при установке рукоятки 7 в положение ЗАКР.

Рукоятка 9 предназначена для смены фотоэлементов, а рычагом 10 производится переключение источников излучения.

Клавиатура МПС (рис. 3, позиция 4) предназначена для управления системой и ручного ввода данных.

Клавиша ПУСК служит для включения МПС, о чем сигнализирует высвечиваемая на табло запятая.

При нажатии клавиш «Ш (0)» и «К (1)» определяются выходные напряжения при неосвещенном фотоэлементе («Ш (0)») и при световом потоке, прошедшем через контрольный образец («К (1)»). Значения выходных напряжений в вольтах высвечиваются на фотометрическом табло.

При нажатии клавиш «τ (2)» или «D (5)» происходит вычисление и высвечивание на фотометрическом табло коэффициентов пропускания или оптической плотности соответственно в процентах пропускания и в единицах оптической плотности.

 Клавиша «Ц/Р» служит для перевода МПС из разового режима в цикличный и наоборот, о чем сигнализирует горящий индикатор «Р» (разовый) или «Ц» (цикличный). При цикличном режиме вычисление и высвечивание измеряемых величин происходит каждые 5 с без дополнительного нажатия клавиш.

Клавиши «С (4)» и «А (3)» предназначены для работы спектрофотометра в режиме определения концентраций и скорости изменения оптической плотности.

Клавиши СБР, УТВ, «[« и «Ь» служат для сброса и ввода в МПС значений коэффициентов в режимах «С» и «А». Эти коэффициенты вводятся в память МПС клавишами «0 - 9».

При нажатии клавиши в левой части фотометрического табло высвечивается символ, соответствующий режиму работы МПС.

При проведении измерений и проверок все клавиши следует нажимать на чаще чем один раз в 2 с.

7. Включение спектрофотометра в сеть и подготовка к измерению

1. Закрыть фотоэлемент, установив рукоятку 7 переключения шторки в положение ЗАКР и переключателем 5 установить ширину щели 0,15 нм.

2. Нажать кнопку СЕТЬ, после чего должна загореться индикаторная лампа СЕТЬ и нажать клавишу ПУСК на клавиатуре МПС, после чего должна высветиться запятая на табло МПС.

3. При установке рычага 10 в положение «Н» лампа накаливания загорается сразу после нажатия кнопки СЕТЬ, при установке рычага 10 в положение «Д» дейтериевая лампа загорается автоматически после минутного прогрева. Стабильная работа спектрофотометра и дейтериевой лампы обеспечивается через 30 минут после их включения.

4. Установить требуемую длину волны, вращая рукоятку длин волн в сторону увеличения длин волн. Если при этом шкала повернется на большую величину, то возвратить ее назад на 5-10 нм и снова подвести к требуемому делению.

5. Установить рукояткой 9 и рычагом 10 в рабочее положение фотоэлемент и источник излучения, соответствующие выбранному спектральному диапазону измерения.

6. Перед каждым новым измерением, когда неизвестна величина выходного напряжения, следует устанавливать ширину щели 0,15 нм во избежание засвечивания фотоэлементов.

7. Снимать показания следует при плотно закрытой крышке кюветного отделения.

8. Открывать крышку кюветного отделения следует только при установленной в положение ЗАКР рукоятке переключения шторки.

8. Порядок выполнения работы

1. Подготовить спектрофотометр СФ-46 к работе, как описано в пункте 7.

2.Установить рукоятку 7 в положение ЗАКР.

3. Установить в кюветное отделение (КО) (рис. 3, позиция 11) кварцевую кювету без исследуемой среды, используемую в качестве контрольного образца, и плотно закрыть крышку КО.

4. Нажать клавишу «Ш (0)», при этом на фотометрическом табло высветится значение сигнала в вольтах, пропорциональное значению темнового тока фотоэлемента.

5. Установить рукояткой 8 НУЛЬ на фотометрическом табло числовое значение в диапазоне от 0,05 до 0,1. Показание с табло следует снимать нажимая клавишу «Ш (0)» до появления показания равного предыдущему или отличающегося от предыдущего не более чем на 0,001. Последнее показание заносится в память МПС и остается там до следующего нажатия клавиши «Ш (0)».

6. Установить рукоятку 7 в положение ОТКР.

7. Нажать клавишу «К (1)» и снять показание с фотометрического табло. Слева на табло высвечивается индекс «1». Показание должно быть в пределах 0,5...5,0. При показании меньше 0,5 следует увеличить ширину щели. При показании большем 5,0 на табло высвечивается индекс «П». В этом случае следует уменьшить ширину щели и нажимать клавишу «К (1)» несколько раз до появления показания равного предыдущему или отличающегося от предыдущего не более чем на 0,001.

8. Нажать клавишу «τ (2)», при этом на фотометрическом табло должно появиться показание 100,0 ± 0,1, а слева - индекс «2». Если показание имеет другое значение, необходимо еще раз ввести значение сигнала сравнения, нажав клавишу «К (1)».

9. Нажать клавишу «Ц/Р», при этом должно наблюдаться свечение индикатора режима «Ц». Нажать клавишу «τ (2)». Спектрофотометр переходит в циклический режим измерения, производит измерение образца каждые 5 секунд и высвечивает результат измерения.

10. Записать в таблицу 1 величину τi ≈ 100,0 % (при h = 0 мм) снятую с фотометрического табло СФ-46.

Таблица 1

j

h,

мм

τi, %

τОП, %

τРАСЧ, %

при α = ___ см-1

σ, %

3σ, %

τОП+3σ, %

τОП-3σ, %

 

i = 1

i = 2

i = 3

 

0

1

2

.

.

100

100

100

100

100

 

 

 

 

 

1

2

3

4

.

 

11. Установить рукоятку 7 в положение ЗАКР и открыть кюветное отделение.

12. Достать кювету, установить необходимую толщину поглощающего слоя среды h (расстояние между внутренними сторонами кварцевых стекол кюветы). В случае загрязнения кварцевых стекол кюветы при установке h, промыть кювету чистой водой.

13. Залить в кювету исследуемую среду и поместить в КО, плотно закрыв при этом крышку КО.

14. Установить рукоятку 7 в положение ОТКР и произвести измерение τ.

15. Определение величины τ исследуемой среду при других значениях h производится согласно пунктам 8.11. - 8.14.

 

9. Обработка опытных данных

Для оценки истинного значения измеряемой физической величины (τi,), необходимо определить ее среднее арифметическое значение по формуле

                             (7)

где nj - число измерений величины τ при соответствующем значении h.

 

Для оценки величины случайной ошибки измерения рассчитывается среднее квадратическое отклонение (средняя квадратичная ошибка)

                                   (8)

где j - номер испытания при соответствующей величине h.

Отклонение величин τi от среднего арифметического значения (τОП) не должно превышать предельной ошибки ±3σ. Отклонение же превышающее по своему значению величину ±3σ, показывает, что данное измерение было грубым и его надо исключить из рассмотрения.

Результаты расчета по формулам (7) и (8) свести в таблицу 1.

10. Технологические схемы объемного облучения материальных сред и энергетическое совершенство их работы

Объем материальной среды, на который в момент времени t воздействует электромагнитное излучение, называется совмещенным объемом. Энергия к данному объему может быть подведена различными способами, то есть с различных сторон совмещенного объема. Способ подвода энергии к совмещенному объему определяет технологическую схему облучения и ее энергетическое совершенство, под которым понимается относительная энергоемкость процесса облучения QЭТП.

                                                                                                              (9)

где QR - энергоемкость продукта (результата) получаемого в технологической схеме облучения действующей облучательной установки, [кДж/м3, кДж/кг и т.д.],

- минимально необходимое удельное значение энергии, которое должно быть передано совмещенному объему для получения требуемого результата R, [кДж/м3, кДж/кг и т.д.].

Величина QR есть отношение энергии Qпотр потребленной облучательной установкой в процессе своей работы на количественное значение полученного результата R.

Для вывода выражения определяющего относительную энергоемкость процесса облучения QЭТП рассмотрим совмещенный объем V (рис. 4) на который воздействует не расходящийся монохроматический поток Ф0. Характер ослабления монохроматического не расходящегося потока излучения Ф0 падающего на поверхность S0 нерассеивающей материальной среды (рис. 4) может также описан законом поглощения света Бугера - Ламберта:

                                               .                                                      (10)

 

 
   
 

 

 

Рис. 4. Облучение объема V потоком Ф0

Для получения заданного результата R необходимо чтобы элементарный объем Vэл (рис. 4) получил количество энергии . По истечении времени th рассматриваемый объем получит заданное количество энергии, при этом элементарные объемы, находящиеся на расстоянии hi < h от поверхности S0 получат количество энергии

                                                                                            (11)

то есть больше чем необходимо в eα·Δh раз и это превышение в Vэлi будет возрастать с уменьшением hi = h - Δh. Суммарные затраты энергии на получении результата при облучении неподвижного объема V (рис. 4) будут равны . Взяв отношение мы получим относительную энергоемкость передачи энергии в процессе облучения Qпер, которая показывает во сколько раз затраты энергии превышают минимально необходимое значение для получения результата R при облучении объема среды V. Снизить величину Qпер можно лишь за счет равномерного распределения плотности потока электромагнитной энергии в обрабатываемом объеме.

С уменьшением величины h параметр Qпер также уменьшается, однако увеличивается величина потерь потока электромагнитного излучения Фh обусловленная его выходом из обрабатываемого объема среды и поглощением его подложкой (подложка - материал, который ограничивает размер совмещенного объема). В процессах облучения необходимо стремиться к наиболее полному использованию потока Ф0 в совмещенном объеме, поскольку КПД (ηэл) преобразования электроэнергии в электромагнитное излучение требуемого спектра у источников оптического излучения (О.И.) достаточно низок (например, у УФ-ламп: высокого давления ηэл =10...15 %; низкого давления ηэл = 40 %).

Параметром, учитывающим полноту использования в технологии облучения потока Ф0 является относительная энергоемкость поглощения

                                               ,                                     (12)

с учетом преобразований получаем

                                                           .                                                     (13)

Поскольку задачей энергетического совершенствования технологических схем объемного облучения поглощающих сред является достижение необходимого результата с минимальными затратами и потерями энергии, общая энергоемкость процесса облучения будет определяться как

                                               .                                                           (14)

Рассмотрим применяемые и существующие схемы облучения поглощающих сред с точки зрения удовлетворения ими равномерности распределения плотности потока электромагнитной энергии в их совмещенных объемах. Равномерность распределения потока энергии по толщине совмещенного объема в применяемых схемах облучения задается коэффициентом равномерности

                                                           ,                                                     (15)

где Е0 - облученность создаваемая потоком Ф0 на поверхности S0 совмещенного объема, Вт\м2;

      Еh - облученность создаваемая потоком Фh на поверхности Sh= S0 (как правило) совмещенного объема, Вт\м2.

1 схема: облучение материала на подложке:

  • установки открытого типа (рис. 5): источник О.И. располагается над поверхностью обрабатываемой среды, величина Кр = 0,1...0,8 и зависит от технологических требований предъявляемых к качеству получаемого результата.
  • установки закрытого типа: источник О.И. располагается в объеме обрабатываемой среды

,                                           (16)

где d1 - диаметр цилиндра с площадью поверхности S0 к которой приходит поток Ф0;

       d2 - диаметр цилиндра с площадью поверхности Sh к которой приходит поток Фh;

        h - толщина совмещенного объема (h = (d2 - d1)\2).

 

 
   
 

Рис. 5. Облучение материала на подложке

Далее представлены 2 схемы, в которых пространственная плотность потока электромагнитного излучения на его пути в материале сформирована таким образом, что позволяет частично компенсировать его ослабление за счет поглощения.

2 схема: двустороннее облучение среды (рис. 6): две плоскости, излучающие внутренними поверхностями друг на друга с прямоугольным в сечении слоем материала между ними. Величина

                                               ,                              (17)

где L - толщина облучаемого слоя жидкости, см;

  Lx - расстояние до промежуточного слоя от одной из сторон, см.

При реализации в данной схеме облучения условия, когда α = 1/0,75L величина Кр не снижается ниже 0,8.

 

 
   
  Рис. 6. Двустороннее облучение материала

3 схема: кольцевой облучатель (рис. 7): в данной схеме источник О.И. излучает внутрь кольца, с объемом жидкости круглого сечения внутри этого кольца, величина Кр описывается выражением

,                                                 (18)

где k = r / rx.

 

       
     
   
 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Рис. 7. Кольцевой облучатель            Рис. 8. Схема с коллинеарным направлением векторов скорости движения облучаемой среды и потока О.И

В данной технологии, когда величина α = 1/0,5r, минимальное значение отношения Ех / Е0 составляет не менее 0,7.

Во всех рассмотренных выше схемах облучения векторы скорости перемещения обрабатываемой среды и потока О.И. излучения в ней взаимно перпендикулярны (рис. 5...7). Если же в схеме облучения реализовать их параллельное направление относительно друг друга, то получим способ облучения, который заявлен в [5].

4 схема: схема с коллинеарным направлением векторов скорости движения облучаемой среды и потока О.И. В этой схеме облучения (рис. 8) каждый элементарный объем среды проходит один и тот же путь, на протяжении которого на объем воздействует поток О.И. с постоянно возрастающей (либо убывающей) по экспоненциальной зависимости величиной. Значение Кр для данной схемы имеет максимальное значение, поскольку толщина совмещенного объема выбирается здесь из условия α · h ≥  5, при которой достигается величина Qпогл на уровне близким к 1,0. Энергоемкость Qпер в данной схеме стремиться к 1,0, так как время облучения каждого объема VЭЛ до необходимого значения   практически одно и тоже и зависит лишь от толщины слоя hi (рис. 8) удаляемого из зоны облучения. Чем меньше величина hi, тем ближе к 1,0 значение Qпер, а следовательно и общая энергоемкость процесса облучения среды QЭТП реализуемая данной схемой.

11. Содержание отчета

1. Наименование и цель лабораторной работы.

2. Перечень оборудования и приборов, используемых в работе.

3. Структурная схема спектрофотометра.

4. Таблицы измерений и расчетных данных.

5. Формулы, по которым велись расчеты.

6. Графики τОП = f(h) с интервалами ±3σ, τРАСЧ = f(h) построенные для каждой исследованной среды на одном листе миллиметровой бумаги.

7. Рассчитать, используя экспериментально определенные значения показателя поглощения α (табл. 1), величину облучаемого слоя жидкости h в рассмотренных в п. 10 технологиях облучения, при котором выполняется условие Еh / Е0 = 0,8. Оценить величину потерь потока УФ-излучения при соблюдении данного условия.

8. Выводы по работе.

12. Контрольные вопросы

1. Назовите условия, при которых в технологиях объемного облучения достигается заданный результат функционирования ЭТП.

2. Сформулируйте закон поглощения света Бугера - Ламберта, в чем его физический смысл.

3. Назовите достоинства и недостатки схемы:

а) облучения материала на подложке;

б) двустороннего облучения среды;

в) кольцевого облучателя;

г) с коллинеарным направлением векторов скорости движения облучаемой среды и потока О.И.

4. Принцип работы спектрофотометра СФ-46.

5. Для чего предназначены спектрофотометры и какие величины они позволяют измерять?

6. Что такое величина Qпер и что она показывает?

7. Что такое величина Qпогл и что она показывает?

8. Как определяется величина QЭТП для технологий объемного облучения и почему она так определяется?

                                                  Литература

  1. Свентицкий И.И., Жилинский Ю.М. Сельскохозяйственная светотехника. - М.: Колос, 1972. - 191 с.
  2. Булатов М.И., Калинкин И.П. Практическое руководство по фотометрическим методам анализа. - 5-е изд., перераб. - Л.: Химия, 1986, - 432 с.
  3. Артюхов В.Г., Путинцева О.В. Оптические методы анализа интактных и модифицированных биологических систем: Учеб. пособие. - Воронеж: Издательство Воронежского государственного университета, 1996. - 240 с.
  4. Карпов В.Н. Фотометрические основы повышения эффективности использования электроэнергии в облучательных установках: Учеб. пос. - Л.: ЛСХИ, 1984. - 32 с.
  5. Пат. 2073527 Россия, МПК6 А 61 L 2 / 08. Способ объемного электромагнитного облучения поглощающих сред. Карпов В.Н. (Россия). - № 93038519/13; Заявл. 27.07.93.; Опубл. 20.02.97. Бюл. № 5.

 

Просмотров работы: 1463