ESA Electrostatic attraction (ESR Electrostatic repulsion)

Samankaltaiset tiedostot
ESA (Electrostatic Attraction) - Katsaus ongelmiin ja mahdollisuuksiin. Jaakko Paasi

Hermoimpulssi eli aktiopotentiaali

KASTU TP7. Ilmansuodatus- ja puhdistustekniikat savuepisodihiukkasille altistumisen torjunnassa. KASTU-työkokous

Staattisen sähkön ja ESD:n hallinta terveydenhuollossa. Insinöörityö / Ville Kuusniemi

TAVOITTEENA HYVÄ SISÄILMA HAMMASLABORATORIOSSA

RADIONUKLIDILABORATORION ILMANVAIHTO RADIOKEMISTI JYRI LEHTO, MEILAHDEN ISOTOOPPIYKSIKKÖ

ATEX JA STAATTISEN SÄHKÖ. Risto Sulonen

Suodatuksen ja sisäilmapuhdistimien mahdollisuudet vähentää pienhiukkasaltistusta sisätiloissa

TUTKIMUSSELOSTUS Nro VTT-S Omakotitalojen suodattimien mittaus

VANHAN VENTTIILIN TILALLE

Työkoneohjaamoiden pölynhallinta STHS koulutuspäivät Matti Lehtimäki

Ilmansuodattimien luokitus muuttuu Sisäilmastoseminaari 2017 Tero Jalkanen VTT Expert Services Oy

ELEC C4140 Kenttäteoria (syksy 2015)

Opetusesimerkki hiukkasfysiikan avoimella datalla: CMS Masterclass 2014

Luento Sähköstaattiset vuorovaikutukset. Veden ominaisuudet Hydrofobinen vuorovaikutus. x = 0

JONI KALLIOKOSKI Nanohiukkasten varaustehokkuuden kasvattaminen veden kondensaatiokasvun. Diplomityö

Suodatinmateriaalien Testaus. TUTKIMUSSELOSTUS AUT / Suomen Terveysilma Oy

MUUTOKSET ELEKTRONI- RAKENTEESSA

FILTERMAX. Moduulisuodatin kohdepoistojärjestelmiin. No /00

KAASUN IONISAATION PERUSTUVAT SÄTEILYN MITTAUSMENETELMÄT

Luento Sähköstaattiset vuorovaikutukset. Veden ominaisuudet Hydrofobinen vuorovaikutus. x = 0

RADIOAKTIIVISET AINEET ULKOILMASSA

ILMANSUODATTIMIEN LUOKITUS MUUTTUU

Uusilla suodatusratkaisuilla ilmastointijärjestelmien kyky hallita sisäilman hiukkaspitoisuutta moninkertaiseksi

KYSYMYS: Lai*akaa varaukset järjestykseen, posi9ivisesta nega9ivisempaan.

Jaksollinen järjestelmä ja sidokset

Sähkön perusteet. Elektroniikka ja sähköoppi. Klas Granqvist Akun Tehdas / Oy Aku s Factory Ltd

Sähköstatiikka ja magnetismi Coulombin laki ja sähkökenttä

HEIKOT VUOROVAIKUTUKSET MOLEKYYLIEN VÄLISET SIDOKSET

Atomimallit. Tapio Hansson

elektroni = -varautunut tosi pieni hiukkanen nukleoni = protoni/neutroni

ESD- seminaari. Viranomaisvaatimukset ja standardit räjähdysvaarallisten tilojen maadoituksille JYH

Fysiikka 1. Coulombin laki ja sähkökenttä. Antti Haarto

Luento 6.1 Talotekniikka rungon suunnittelussa. Talotekniikan vaikutus rungon suunnitteluun Talotekniikan tilantarpeen alustava arviointi

MIKAEL KALLIOKOSKI DIFFUUSIOVARAUTUMISEEN PERUSTUVAN PIENHIUKKAS- SUODATTIMEN KEHITYS Diplomityö

1. a) Selitä kemian käsitteet lyhyesti muutamalla sanalla ja/tai piirrä kuva ja/tai kirjoita kaava/symboli.

Energiatehokkuuden ja sisäilmaston hallinta ja parantaminen

ULKOELEKTRONIRAKENNE JA METALLILUONNE

Staattinen sähkö jakeluasemalla Potent-hanke

Sähkökemian perusteita, osa 1

HMM ja geenien etsintä

12 Ilmansuodatus [1] Asetusteksti. Opastava teksti. Ilman hiukkasmaiset ja kaasumaiset epäpuhtaudet

Varatun hiukkasen liike

Puhdas ilma leikkausosastoilla tilojen hiukkaspitoisuudet, puhtausluokat ja painesuhteet

Johdantoa/Kertausta. Kemia on elektronien liikkumista/siirtymistä. Miksi?

Ilmanjakolaiteratkaisu sisäilman hiukkaspitoisuuden vähentämiseksi merkittävästi

ILMANLAATUSELVITYS. Askonalue, Lahti. Turku Renor Oy Vuokko Heiskanen Pursimiehenkatu 26 C PL Helsinki. Raportin vakuudeksi

Ydin- ja hiukkasfysiikka: Harjoitus 1 Ratkaisut 1

Varatun hiukkasen liike

Atomimallit. Tapio Hansson

Hyvän sisäilmaston suunnittelu päivittyvä Sisäilmastoluokitus

Ionisidos ja ionihila:

KOTIKÄYTTÖISEN 3D-TULOSTIMEN AIHEUTTAMAT VOC- JA HIUKKASPÄÄSTÖT ASUINHUONEISTON SISÄILMASSA

Staattisen sähkön purkaus (ESD)

Hiukkasten lukumäärän ja keuhkodeposoituvan pintaalan mittaukset erilaisissa ympäristöissä. Ilmanlaadun mittaajatapaaminen, Tampere 11.4.

JENNI ALANEN KAASUMOOTTORIN PAKOKAASUN PIENHIUKKASTEN FYSIKAALISET OMINAISUUDET

Sähköstaattinen energia

LIITE 11A: VALOSÄHKÖINEN ILMIÖ

EXIMUS Mx 180, EXIMUS Jr 140

&()'#*#+)##'% +'##$,),#%'

Dislokaatiot - pikauusinta

Massaspektrometria. magneetti negat. varautuneet kiihdytys ja kohdistus

1. Malmista metalliksi

Puun pienpolton hiukkaspäästöjen vähentäminen sähkösuodattimella: sähkösuodattimen erotustehokkuus ja vaikutus hiukkasten tuhka-hiili-suhteeseen

Sisäilmapuhdistimien hiukkaskokojaotellut puhdistustaajuudet

Jauheiden varautumismekanismit, mittaaminen ja varautumisen hallinta. Matti Murtomaa FT, Orion, Espoo,

ALIPAINEISTAJIEN TOIMIVUUDEN JA TURVALLISUUDEN VARMISTAMINEN

Määritelmä, metallisidos, metallihila:

SMG KENTTÄ JA LIIKKUVA KOORDINAATISTO

Tehokas ja ympäristöystävällinen tulisijalämmitys käytännön ohjeita

Mikä on kationinvaihtokapasiteetti? Iina Haikarainen ProAgria Etelä-Savo Ravinnepiian Kevätinfo

Varatun hiukkasen liike

Kemia 3 op. Kirjallisuus: MaoL:n taulukot: kemian sivut. Kurssin sisältö

PHYS-A3131 Sähkömagnetismi (ENG1) (5 op)

Sähköstaattinen energia

Siirtymämetallien erityisominaisuuksia

Staattisen sähkön hallinta sairaalaympäristöissä. HT-sairaala -tutkimushankkeen loppuseminaari Hannu Salmela, Tapio Kalliohaka, VTT

Kemiallinen mallinnus I: mallintamisen perusteita. Astrokemia -kurssin luento

Asiakas edellä kohti kitkatonta Digi-Suomea

ESD-mittauksia 1. Työn tarkoitus

PHYS-C0220 TERMODYNAMIIKKA JA STATISTINEN FYSIIKKA

LUENTO 7 SISÄILMA JA SEN LAATU, PAINESUHTEET, ILMANVAIHDOSTA

Sami Rantalainen. Sähkösuodattimen suunnittelu

Radonin mittaaminen. Radonkorjauskoulutus Tampere Tuukka Turtiainen

Sähköstaattisen potentiaalin laskeminen

SATE1120 Staattinen kenttäteoria kevät / 5 Laskuharjoitus 2 / Coulombin laki ja sähkökentänvoimakkuus

Lämpöolosuhteiden ja ilmanvaihdon uudet suunnitteluarvot

Pienhiukkaset: Uhka ihmisten terveydelle vai pelastus ilmastolle? FT Ilona Riipinen Nuorten Akatemiaklubi Suomalainen Tiedeakatemia

Liuottimien analytiikka. MUTKU-päivät 2016, Jarno Kalpala, ALS Finland Oy

Kemiallinen mallinnus II: tulokset ja tulkinta. Astrokemia -kurssin luento

SISÄILMANPUHDISTIMET

on hidastuvaa. Hidastuvuus eli negatiivinen kiihtyvyys saadaan laskevan suoran kulmakertoimesta, joka on siis

Kaasu Neste Kiinteä aine Plasma

DIODIN OMINAISKÄYRÄ TRANSISTORIN OMINAISKÄYRÄSTÖ

Sähkön perusteet. Elektroniikka ja sähköoppi. Klas Granqvist Akun Tehdas / Oy Aku s Factory Ltd

22,8 16,4 8,6 8,1 6,9 9,1 0,0 71,9 10,5 14,4 10,8 13,6 9,8 18,9 0,0 78,0 8,9 31,6 15,9 25,6 7,0 13,2 0,0 102,2

Käsitteitä. Hapetusluku = kuvitteellinen varaus, jonka atomi saa elektronin siirtyessä

pääkiertoakseli #$%%ä 2C 2 C 2!"

KIINTEISTÖSUOJAUS SISÄILMA. NÄYTTELIJÄNTIE HELSINKI

Selvitetään kaasujen yleisen tilanyhtälön avulla yhdisteen moolimassa.

Transkriptio:

ESA Electrostatic attraction (ESR Electrostatic repulsion) Matti Lehtimäki VTT Industrial Systems 1

Sähkökentän vaikutus Varautunut pinta tai kappale Vetovoima Varautuneet hiukkaset - Hylkivä voima Sähkökenttä 2

Polarisaatiovaikutus Varautunut kohde Epähomogeeninen sähkökenttä - - - - Polarisoitunut hiukkanen 3

ESA-ongelma Epäpuhtauspäästö Hiukkaset Staattinen sähkö Kiinnittymisprosessit Kriittinen pinta 4

Kontaminaatioon vaikuttavia tekijöitä Pinta-ala Pitoisuus Altistumisaika Kiinnittymisnopeus Kriittinen pinta 5

Kiinnittymismekanismeja Sähkökenttä Maan vetovoima Hitausvoima Diffuusio CONT_02B.DSF, 11.11.2001 6

Hiukkasten "normaali" kiinnittymisnopeus 1 Hiukkasen kiinnittymisnopeus (cm/s) 0.1 0.01 0.001 Diffuusio Laskeuma 0.0001 0.01 0.1 1 10 Hiukkaskoko (µm) 7 VELOCITY_STAHA.XLS, 05.11.2001

Hiukkaskokojakauma dcn/d(ln dp) [particles/dm³] 1.0E9 1.0E8 1.0E7 1.0E6 1.0E5 1.0E4 1.0E3 1.0E2 1.0E1 Hiukkasytimet Pienhiukkaset Suuret hiukkaset Total 1.0E0 0.01 0.1 1 10 Particle size (µm) 8 WHITBY_STAHA.XLS,

Hiukkasten sähköinen varaustila Hiukkasten muodostuminen & käsittely voimakas varautuminen esim. hankautumisen seurauksena Bipolaarinen ionipitoisuus, ts. sekä positiivisia että negatiivisia ioneja varaustila hakeutuu tasapainotilaan, keskim. varaus 0, mutta ei poista hiukkasten varausta kokonaan! Unipolaarinen ionipitoisuus, ts. vain positiivisia tai negatiivisia ioneja: vastakkaismerkkinen varaus neutraloituu nopeasti... hiukkanen saa nopeasti korkeahkon varauksen... sähkökenttä tehostaa varautumista merkittävästi... 9

0,15 Unipolaarinen vs bipolaarinen varausjakauma Varautumistodennäköisyys 0,1 0,05 Bipolaarinen varausjakauma "neutraloituminen" Unipolaarinen varausjakauma 0-20 0 20 40 60 80 100 120 Varausluku BIPOLAR_STAHA.XLS, 05.11.2001 10

0.15 Bipolaarinen varausjakauma, d p =1 µm Varautumistodennäköisyys 0.1 0.05 0-10 -8-6 -4-2 0 2 4 6 8 10 Varausluku 11 BIPOLAR_STAHA.XLS, 05.11.2001

1000 Hiukkasten varausluku Keskimääräinen varausluku 100 10 1 Bipolaarinen tasapaino Unipolar & ct=1.0e7 s/cm³ Unipolar, E= 3000 V/cm 0.1 0.01 0.1 1 10 Hiukkaskoko (µm) VELOCITY_STAHA.XLS, 05.11.2001 12

Hiukkasten kulkeutumisnopeus 1 Laskeuma & diffuusio Hiukkasen nopeus (cm/s) 0.1 0.01 0.001 Bipolaarinen tasapaino Unipolar & ct=1.0e7 s/cm³ Unipolar, E= 3000 V/cm 0.0001 0.01 0.1 1 10 Hiukkaskoko (µm) 13 VELOCITY_STAHA.XLS, 05.11.2001

Hiukkasten kulkeutumisnopeus 1 Laskeuma & diffuusio Hiukkasen nopeus (cm/s) 0.1 0.01 0.001 Bipolaarinen tasapaino Unipolar & ct=1.0e7 s/cm³ Unipolar, E= 300 V/cm 0.0001 0.01 0.1 1 10 Hiukkaskoko (µm) 14 VELOCITY_STAHA.XLS, 05.11.2001

ESA-ongelman torjunta Päästöjen vähentäminen Ilmavirtojen hallinta Ionisointi Varautumisen vähentäminen Kosteuden hallinta Materiaalivalinnat 15

Ilmanvaihtotekniset ratkaisut Suodatin p out Vuotoilma Tuloilma T, RH, C p in p in > p out Poistoilma Kohdepuhallus Suodatin Kriittinen alue Kohdepoisto LOCAL_B.DSF, 11.11.2001 16

Sähkövarausten eliminointi Materiaalien johtavuuden lisääminen Ilman sähkönjohtavuuden lisääminen Ilman kosteuden lisääminen Maadoitukset 17

Varautuneen pinnan maadoittaminen Sähkökenttä Sähkökenttä 18

Ilman ionit ja ionisointi Ilman sähkönjohtavuus normaalisti olematonta normaali ilman ionipitoisuus 500-2000 ionia/cm³ ionit eivät läpäise suodattimia ionipitoisuutta voidaan nostaa paikallisesti radioaktiivisen säteilyn avulla koronapurkauksella ionit kiinnittyvät tehokkaasti vastakkaismerkkisiin ioneihin ja hiukkasiin ionit kulkeutuvat sähkökentässä ja ilmavirtauksessa 19

Ionien ominaisuuksia neg. ioni ioni-molek. reaktioita "ilman" ionit kiinnittyminen hiukkasiin varautuneet hiukkaset säteily molekyyli elektroni rekombinaatio rekombinaatio pos. ioni ioni-molek. reaktioita kiinnittyminen hiukkasiin 20

Ionit sähkökentässä Negatiiviset ionit Positiiviset ionit Sähkökenttä E Varautunut pinta vetää puoleensa vastakkaismerkkisiä ioneja 21

Yhteenveto ESA voi merkittävästi lisätä pintojen kontaminoitumista Useita torjuntakeinoja - kokonaisuus hallintaan epäpuhtauspäästöt kuriin (koneet, laitteet, materiaalit, ) hallittu ilmanvaihto ja tehokas suodatus (puhdastilatekniikan periaatteet käyttöön ) staattisen sähkön eliminointi (valmistusmenetelmät, materiaalit, ionisointi, kostutus, ) oikeat työskentelytavat ESAlla myös hyötykäyttöä.. pintakäsittely, ilman puhdistus,. 22