Skip to main content

LUP Student Papers

LUND UNIVERSITY LIBRARIES

Charging of aerosol particles - An investigation of the possibility of using Americium-241 for SMPS chargers

Hansen, Sofie LU (2018) MVEM30 20181
Studies in Environmental Science
Abstract (Swedish)
Climate change is a fact and effects everybody on this planet, whether its humans, plants or animals. There is a comprehensive agreement about the mechanisms on how aerosol particles affect the radiative balance of the earth, but there is a need of more knowledge to fully understand climate change and the strength of the aerosol radiative forcing.
The aim of this thesis is to investigate if the SMPS system can use a charger based on the radioactive substance Americium-241 (241Am), which can be found in disposed smoke detectors, and which emits α-particles.
To perform the measurements, an SMPS system was used without and with different chargers to test the performance of the α-charger whereas the Ni-charger and Kr-charger are used for... (More)
Climate change is a fact and effects everybody on this planet, whether its humans, plants or animals. There is a comprehensive agreement about the mechanisms on how aerosol particles affect the radiative balance of the earth, but there is a need of more knowledge to fully understand climate change and the strength of the aerosol radiative forcing.
The aim of this thesis is to investigate if the SMPS system can use a charger based on the radioactive substance Americium-241 (241Am), which can be found in disposed smoke detectors, and which emits α-particles.
To perform the measurements, an SMPS system was used without and with different chargers to test the performance of the α-charger whereas the Ni-charger and Kr-charger are used for validation of the α-charger. Four different configurations were tried with varying number of Am-sources (3, 7, 9, and 15).
The measurements showed no consistent and reproducible behavior of aerosol charging with the α-charger. The conclusions of this thesis are that there is a need of more controlled measurements with nebulized aerosol particles and with a different setup keeping track of the charging state of aerosol particles as described in the discussion section.
Keywords: SMPS, aerosol particles, Americium-241, climate change, particle number size distribution. (Less)
Popular Abstract (Swedish)
Klimatförändringarna påverkar alla på denna planet, vare sig dess människor, växter eller djur. Det finns en överenskommelse i forskarvärlden om hur mekanismerna av aerosolpartiklar påverkar jordens strålningsbalans, men det finns behov av mer kunskap för att fullt ut förstå klimatförändringarna och styrkan i aerosolers inverkan. Varje årtionde överstigande den genomsnittliga globala temperaturen det föregående rekordet och mer än 3 miljoner människor dör tidigare på grund av omgivande luftföroreningar.

Syftet med denna avhandling är att undersöka om det radioaktiva ämnet Americum-241 (241Am) kan användas i laddaren tillhörande instrumentet Scanning Mobility Particle Sizer (SMPS). Denna avhandling jämför mätningar mellan två ordinära... (More)
Klimatförändringarna påverkar alla på denna planet, vare sig dess människor, växter eller djur. Det finns en överenskommelse i forskarvärlden om hur mekanismerna av aerosolpartiklar påverkar jordens strålningsbalans, men det finns behov av mer kunskap för att fullt ut förstå klimatförändringarna och styrkan i aerosolers inverkan. Varje årtionde överstigande den genomsnittliga globala temperaturen det föregående rekordet och mer än 3 miljoner människor dör tidigare på grund av omgivande luftföroreningar.

Syftet med denna avhandling är att undersöka om det radioaktiva ämnet Americum-241 (241Am) kan användas i laddaren tillhörande instrumentet Scanning Mobility Particle Sizer (SMPS). Denna avhandling jämför mätningar mellan två ordinära laddare och en innehållande 241Am (kallad α-laddaren) för att undersöka hur väl α-laddaren överensstämmer med de två ordinära laddarna samt undersöker hur många Am-källor (som återfanns i äldre brandlarm) behövs för att ladda aerosolpartiklarna.

För att utföra mätningarna användes ett SMPS-system utan och med olika laddare för att testa α-laddarens prestanda. Ni-laddare och Kr-laddare används för validering av α-laddaren. Följande mätuppställning användes i följd:

1. Mätningar utan laddare före SMPS.
2. Mätningar med 85Kr laddare (arbetsnamn Kr-laddare).
3. Mätningar med 63Ni laddare (arbetsnamn Ni-laddare).
4. Mätningar med Am-källor (arbetsnamn α-laddare).
Var och en av sekvenserna upprepades mellan 7-10 gånger på samma dag. Fyra olika konfigurationer försöktes med varierande antal Am-källor (3, 7, 9 och 15).

Mätningarna visade inget konsekvent och reproducerbart beteende av aerosolladdning med
α-laddaren. Sannolikt beror laddningen på atmosfärens och laboratorieluftens naturliga laddningstillstånd och den befintliga partikelstorleksfördelningen mätt i laboratoriet. Slutsatserna i denna avhandling är att det finns behov av mer kontrollerade mätningar med nebulerade aerosolpartiklar och med en annan inställning för att hålla reda på laddningstillståndet för aerosolpartiklar som beskrivs i diskussionsdelen. Mätningarna måste testas med en omlagring av geometrin av hur Am-källorna placeras i den radioaktiva laddningsvolymen. (Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
author
Hansen, Sofie LU
supervisor
organization
course
MVEM30 20181
year
type
H2 - Master's Degree (Two Years)
subject
keywords
SMPS, aerosol particles, Americium-241, climate change, particle number size distribution.
language
English
id
8950313
date added to LUP
2018-06-20 11:50:10
date last changed
2018-06-20 11:50:10
@misc{8950313,
  abstract     = {{Climate change is a fact and effects everybody on this planet, whether its humans, plants or animals. There is a comprehensive agreement about the mechanisms on how aerosol particles affect the radiative balance of the earth, but there is a need of more knowledge to fully understand climate change and the strength of the aerosol radiative forcing.
The aim of this thesis is to investigate if the SMPS system can use a charger based on the radioactive substance Americium-241 (241Am), which can be found in disposed smoke detectors, and which emits α-particles.
To perform the measurements, an SMPS system was used without and with different chargers to test the performance of the α-charger whereas the Ni-charger and Kr-charger are used for validation of the α-charger. Four different configurations were tried with varying number of Am-sources (3, 7, 9, and 15).
The measurements showed no consistent and reproducible behavior of aerosol charging with the α-charger. The conclusions of this thesis are that there is a need of more controlled measurements with nebulized aerosol particles and with a different setup keeping track of the charging state of aerosol particles as described in the discussion section.
Keywords: SMPS, aerosol particles, Americium-241, climate change, particle number size distribution.}},
  author       = {{Hansen, Sofie}},
  language     = {{eng}},
  note         = {{Student Paper}},
  title        = {{Charging of aerosol particles - An investigation of the possibility of using Americium-241 for SMPS chargers}},
  year         = {{2018}},
}