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1.
Summary The measurement of condensation nucleus concentration from an aircraft is considered and preliminary observations made with a photo-electric condensation nucleus counter discussed. It is concluded that at heights up to 6000 ft concentrations of condensation nuclei vary, from 200 cm–3 in clean maritime air to 5 × 103 cm–3 generally over large industrial areas and 35 × 103 cm–3 downwind of specific industrial sources. It appears that sea spray makes a contribution to the nucleus population.Mr. G. J.Day, B. Sc., Meteorological Research Flight, Royal Aircraft Establishment,Farnborough, Hants. (Great Britain).  相似文献   

2.
Summary In order to obtain an automatic recording nucleus counter with greater accuracy than that ofVerzár, a precision photoelectric nucleus counter (Pollak type) with ceramic lining and internal diameter 2.5 cm has been substituted for the horizontal fog tube inVerzár's automat. Certain small alterations, have been made to the electric circuit of the recorder. The new arrangement can be easily calibrated and shows an accuracy approaching that of the precision counter operated under optimum conditions.
Zusammenfassung Um einen automatischen Kondensationskernzähler von grösserer Genauigkeit als es der vonVerzár ist, zur Verfügung zu haben, wurde das horizontale Nebelrohr im Automaten vonVerzár durch einen photo-elektrischer Präzisions-Kernzähler (BauartPollak) mit unglasiertem Porzellanfutter und einem inneren Durchmesser von 2.5 cm ersetzt. An der elektrischen Schaltung der Registriereinrichtung wurden gewisse kleine Änderungen vorgenommen. Die neue Anordnung kann leicht geeicht werden und besitzt eine Genauigkeit, welche jene des Präzisions-Kernzählers unter optimalen Betriebsbedingungen erreicht.
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3.
Summary Comparisons were made of the extinctions as measured with a photoelectric condensation nucleus counter, Dublin School of Cosmic Physics Model 1957, when the «over-pressure method» or the «under-pressure method» with equal pressure expansion ratios were used for producing the adiabatic cooling of the sample in, the fogtube of the counter. Due to theSchlarb effect the extinction measured by the second method is smaller than that by the first. Tables and graphs for converting the extinction obtained by one method into that by the other are given. The advantages of the underpressure method are given and discussed.
Zusammenfassung Es wird über die Vergleichung der Extinktionen, welche mit einem photo-elektrischen Kondensationskernzähler Modell 1957 der Schule für kosmische Physik in Dublin gemessen werden, berichtet, wenn, bei gleichem Druckexpansions-Verhältnis, die Druckerhöhungs- oder die Expansionsmethode in ein partielles Vakuum für die Erzeugung der adiabatischen Abkühlung der im Nebelrohr des Kernzählers eingeschlossenen Aerosolprobe benützt wird. Wie erwartet, ist als Folge desSchlarb-Effektes die mit der zweiten Methode gemessene Extinktion kleiner. Tabellen und Kurven werden mitgeteilt, welche die Umwandlung der mit der einen Methode erhaltenen Extinktion in jene der anderen ermöglichen, und die Vorteile der Vakuum-Expansions-Methode diskutiert.

The research reported in this article has been supported in part by the Geophysics Research Directorate of the Air Force Cambridge Research Laboratories, through the European Office of the Air Research Division, United States Air Force under Contract AF 61 (052)-26 and by the Instrumentation Engineering Physics & Analysis Laboratory of the General Electric Co. Schenectady, New York under Retainer Agreement.  相似文献   

4.
Summary A direct-beam photo-electric condensation nucleus counter is described, the height of which is less than one third of that of the photo-electric nucleus counter, School of Cosmic Physics Model 1957 with a corresponding reduction in weight but of approximately the same accuracy as the standard model.It employs an ultra-sensitive Cadmium-Selenide photoconductive raster cell and uses for measuring the extinction in aerosols of low nuclear concentration a simplified electrical compensation method which requires onlyone microammeter. The extinction of aerosols with high concentration is measured in the standard way on the same microammeter with an increased initial setting.A calibration curve of the new counter is given.
Zusammenfassung Es wird ein photo-elektrischer Kondensations-Kernzähler mit direkter Durchstrahlung des Nebelrohres beschrieben, dessen Höhe weniger als ein Drittel jener des photo-elektrischen Kernzählers Modell 1957 der Schule für kosmische Physik beträgt und dessen Gewicht dem entsprechend reduziert ist. Die Genauigkeit des neuen Instrumentes ist ungefähr die gleiche wie die des Standard Modells.Der kleine Kernzähler benützt eine überempfindliche Cadmium-Selenid Rasterzelle, welche eine Weiterentwicklung der Cadmium-Sulfid-Photowiderstände ist. Die Extinktion von Aerosolen mit kleiner Kernzahl wird mittels einer vereinfachten elektrischen Kompensationsmethode gemessen, welche nurein Mikro-Amperemeter benötigt.Die Extinktion in Aerosolen mit hoher Konzentration wird in der normalen Weise mit demselben Mikro-Amperemeter, aber mit einer vergrösserten Anfangseinstellung gemessen.Die Eichkurve des neuen Kernzählers wird mitgeteilt.
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5.
Summary Hygrometric measurements on room air were made with aNolan-Pollak nucleus counter from which the lining of blotting paper had been removed. The dew point can be determined from the critical overpressure for condensation on nuclei. Satisfactory agreement with the values given by a ventilated wet and dry bulb hygrometer was obtained. The correction required is small since condensation occurs on ordinary atmospheric nuclei when the temperature is brought to about 0.3°C below the dew point.
Zusammenfassung Es wurden Feuchtigkeitsmessungen der Zimmerluft mit einemNolan-Pollak Kernzähler gemacht, in welchem das Futter aus Fliesspapier entfernt worden war. Der Taupunkt kann aus dem kritischen Ueberdruck, der für die Kondensation an den Kernen notwendig ist, bestimmt werden. Es wurde zufriedenstellende Uebereinstimmung mit den Angaben eines ventiliertenAssmann-Psychrometers gefunden. Die erforderliche Korrektur ist klein, da die Kondensation an gewöhnlichen Kernen der Luft stattfindet, wenn die Temperatur auf einen um 0.3°C verminderten Taupunkt gebracht wurde.
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6.
Summary A Verzár condensation nucleus counter with automatic recording was tested under constant and controlled conditions in the laboratory and compared with the standard photo-electric nucleus counter of high precision of the School of Cosmic Physics. The photographic records of the fog formation in the cylindrical cloud chamber of theVerzár automat made with galvanometers of 0.019 sec and 1.0 sec periods show that a galvanometer of 1 sec period cannot follow the rapid formation and disappearance of the fog, apparently due to the horizontal arrangement of the fog tube and the absence of an insulating wet lining.TheVerzár automat is an excellent apparatus for continuously recording concentration of condensation nuclei. Its calibration curve, however, would require adjustment if the photo-electric nucleus counter of the School of Cosmic Physics in Dublin were accepted as standard. A new calibration curve deduced from the Dublin comparisons made so far is given.
Zusammenfassung Ein Kondensationskernzähler mit automatischer Registrierung nachF. Verzár wurde im Laboratorium unter konstanten und gesteuerten Bedingungen geprüft und mit einem photo-elektrischen Kernzähler hoher Präzision, dem Standard der School of Cosmic Physics, verglichen. Die photographischen Aufzeichnungen der Nebelbildung in der zylindrischen Nebelkammer desVerzárschen Automaten, welche mit Galvanometern von 0.019 sec und 1.0 sec gemacht wurden, zeigen, dass ein Galvanometer mit einer Periode von 1 sec der raschen Bildung und Auflösung des Nebels nicht folgen kann, offenkundig durch die horizontale Anordnung des Nebelrohres und das Fehlen jeglicher Auskeidung mit feuchtem Isolationsmaterial bedingt.DerVerzársche Automat ist ein ausgezeichnetes Gerät für die fortlaufende Registrierung der Kernzahl. Seine Eichkurve bedarf jedoch einer Abänderung, falls der photo-elektrische Kernzähler der School of Cosmic Physics in Dublin als Standard angenommen wird. Eine neue Eichkurve, welche sich auf die bisher in Dublin gemachten Vergleichungen stützt, wird reproduziert.
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7.
Summary A new model of the direct beam photo-electric condensation nucleus counter and its properties are described. The main feature of the construction is the reduction of the fog-tube diameter which resulted in the complete elimination of all uncertainties in the measurement of the light intensity after the fog is formed by adiabatic expansion. —Individual measurements with two identical counters of this design which incorporate all previous improvements, agree to better than 5% in 70% of all cases, their average absolute difference being 2%. Deviations of more than one division of meter readings (or 10% of concentration) were not observed. This agreement is maintained over long periods. — A calibration curve of the latest model of the photo-electric nucleus counter is given.
Zusammenfassung Es wird ein neues Modell des photo-elektrischen Kernzählers mit direkter Durchstrahlung des Nebelrohres und seine Eigenschaften beschrieben. Das hauptsächliste Merkmal der Konstruktion besteht in der Verkleinerung des Durchmessers des Nebelrohres, durch welche eine vollständige Beseitigung aller Unsicherheit in der Messung der Intensität des Lichtes, nachdem sich der Nebel durch adiabatische Ausdehnung gebildet hat, erzielt wurde. —Einzelmessungen mit zwei identischen Kernzählern dieser Konstruktion, in welcher alle früheren Verbesserungen einverleibt wurden, stimmen besser als 5% in 70% aller Fälle überein, wobei das Mittel der absoluten Differenzen 2% beträgt. Abweichungen von mehr als einem Skalenteil des Mikroamperemeters (oder 10% der Konzentration) wurden nicht beobachtet. Diese Übereinstimmung hält über lange Perioden an. — Es wird eine Eichkurve des neuesten Modells des photo-elektrischen Kernzählers gegeben. Eine umfangreiche Eichtabelle kann von der Meteorologisch-Geophysikalischen Abteilung der Schule für kosmische Physik kostenfrei bezogen werden.
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8.
Summary A new calibration of the improved version of a photo-electric nucleus counter with a fog-tube of 3.85 cm air-column diameter and blotting-paper lining and of a photo-electric counter Model 1957 with air-column diameter of 2.5 cm and ceramic lining was carried out by adjusting the calibration curve of 1946 with reference to the considerably improved absolute (Aitken type) counter with stereophotomicrographic recording.The experimental arrangement for the calibration, the method of sampling, the nuclei used, the procedure of measuring, the evaluation of the measurements with the photo-electric and photographic counter are discussed and the effect of dampness of the graticule in the photographic counter and the influence of the ambient or initial temperature on the concentration measurements with both types of counters have been theoretically and experimentally investigated. On account of the considerable influence of the dampness of the graticule on the counting results we have used exclusively for this new calibration, measurements on a sufficiently damp graticule.The deduction of the new calibration tables consisting in the, adjustment of 7 fundamental points of the old calibration curve, is described. The agreement of the adjusted values for the two photoelectric counters with different air-column diameters and linings which refer to the same concentration, is very good; the maximum difference is less than 2%. Basic values of concentration curves for photo-electric counters with air-column diameter of 3.85 cm fitted with blotting-paper lining and of 2.5 cm diameter with ceramic lining. The new calibration is valid for an ambient temperature of 20°C.
Zusammenfassung Es wurde eine Eichung des verbesserten photo-elektrischen Kernzählers mit einem Nebelrohr von 3.85 cm Durchmesser seiner Luftsäule und einem Futter aus Löschpapier und eines photo-elektrischen Kernzählers Modell 1957 mit einem Luftsäulendurchmesser von 2.5 cm und unglasiertem Tonfutter in der Weisedurchgeführt, dass die Eichkurve des Jahres 1946 mit Hilfe von Messungen des Beträchtlich verbesserten absoluten Kernzählers mit stereo-mikrophotographischer Registrierung adjustiert wurde.Die experimentelle Anordnung bei der Eichung, die Natur der zur Eichung verwendeten Kerne und ihre Stichprobenentnahme, die Methode der Messung mit dem photo-elektrischen und photographischen Kernzähler während der Eichung und die Auswertung der Messungen werden diskutiert. Es wurde ferner der Einfluss der Feuchtigkeit der Zählplatte im photographischen Kernzähler, und der Effekt der Anfangstemperatur oder der Temperatur der Umgebung auf die messungen der Konzentration mit beiden Typen von Kernzählern theoretisch und experimentell untersucht. Wegen des beträchtlichen Einflusses der Feuchtigkeit der Zählplatte auf die Resultate der Kernzählungen wurden für die neue Eichung ausschliesslich Messungen mit hinreichend feuchter Zählplatte benützt.Der bei der Ableitung der neuen Eichtabelle benützte Vorgang wird beschrieben. Er besteht in der Adjustierung von 7 Fundamentalpunkten der alten Eichkurve. Die Übereinstimmung der adjustierten Werte für die zwei photo-elektrischen Kernzähler mit verschiedenem Luftsäulendurchmesser und verschiedener Auskleidung, welche sich auf die gleiche Konzentration beziehen, ist sehr gut; die grösste Differenz ist kleiner als 2%.Grundwerte der Konzentration für 22 Extinktionen werden mitgeteilt, welche für die Konstruktion der neuen Eichkurven von photo-elektrischen Kernzählern mit einem Luftsäulendurchmesser von 3.85 cm und Fliesspapierauskleidung und von 2.5 cm Durchmesser und Tonfutter hinreichen.Die neue Eichung gilt für eine Temperatur der Umgebung der Kernzähler von 20°C.

The research reported in this article has been sponsored and supported in part by the Geophysics Directorate of the Air Force Cambridge Research Center, Air Research and Development Command, United States Air Force, under Contract AF 61(052)-26, through the European Office, ARDC in Brussels.  相似文献   

9.
Summary Theoretical considerations are put forward for identifying the Dynamic and Static Methods of Diffusion measurements of aerosol particles. On the basic of this equality the Exhaustion Method of Diffusion developed byPollak andMetnieks for the size-frequency resolution of a heterogeneous aerosol by Dynamic Diffusion Methods should be applicable to Static Methods. This hypothesis is tested using a Pollak-Nolan nucleus counter as decay vessel. It is shown that turbulence in the counter is the most serious obstacle against this type of approach to finding the size components of an aerosol. The time involved, the high humidity in the counter and a hypothetical nucleus-free zone are other major difficulties for relatively large Aitken nuclei. It is established, however, that for particles whose diffusion coefficient is of the order of 10–3 cm2 sec–1, the proposed method should be quite workable.  相似文献   

10.
Summary A variation of theNolan-Pollak photo-electric nucleus counter for size discrimination is described. Instead of applying an over-pressure, the sample in fog-tube of the new instrument starts at atmospheric pressure and expands into two evacuated containers. The expansion into the first container is as rapid as possible and this determines the maximum supersaturation. The expansion into the second is slow enough to permit the growth of water drops to limit the supersaturation below the initial value, and yet fast enough so that the expansion is essentially adiabatic. The calibration is essentially the same as long as the sum of the two volumes is constant, and only those particles smaller than the size determined by the initial supersaturation contribute to the reading.
Zusammenfassung Es wird eine Modifikation des photoelektrischen Kernzählers vonNolan undPollak zur Unterscheidung der Kerngrösse beschrieben. Anstatt einen Ueberdruck in der Nebelkammer zu erzeugen, wird die Luftprobe von ihrem ursprünglichen Luftdruck in zwei evakuierte Behälter expandiert. Die Expansion in den ersten Behälter wird so schnell als möglich durchgeführt; diese bestimmt das Maximum der Uebersättigung. Die Expansion in den zweiten Behälter wird so langsam vorgenommen, dass das Wachsen der Wassertröpfchen ermöglicht und die Uebersättigung unter dem Anfangswert begrenzt wird, doch rasch genug, dass die Expansion im wesentlichen adiabatisch erfolgt. Die Kalibrierung ist im wesentlichen die gleiche, so lange die Summe der zwei Volumina konstant ist, und nur jene Teilchen tragen zur Messung bei, deren Grösse kleiner ist als jene, welche durch die anfängliche Uebersättigung bestimmt ist.
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11.
Summary When dealing with the influence of pressure on the counting of condensation nuclei we have to distinguish between the influence of expansion ratio applied in the counting instrument and a phenomenon calledSchlarb effect according to which the counts of nuclei made at a reduced pressure are considerably lower than the expected concentration computed from the pressure ratio.Our investigation of the influence of overpressure (super-saturation) on the counting of nuclei by means of an Aitken type absolute counter with stereo-photomicrographic recording showed that the percentage number of droplets in the first shower decreases and in the subsequent showers increases when the overpressure decreases from 160 to 80 mm Hg. Furthermore, a reduction of overpressure from 160 to 80 mm corresponding to a reduction of pressure expansion ratio from 1.21 to 1.11 (or super-saturation from 345 to 195%), reduces the total counts on the average by 24%, in good agreement with findings byFoitzik in 1950 who used a large Scholz counter for his experiments.Regarding theSchlarb effect we found that the anomalies in measuring concentrations of condensation nuclei are considerable when the conditions are very different from those under which the calibration of a photo-electric counter was established. The percentage reduction of the expected concentration increases with decreasing pressure; it increases, in the average of all cases, from 30 to 58% when the pressure decreases from 600 to 200 mm Hg. At all pressures the reduction with small nuclei is somewhat bigger than with large nuclei, and with decreasing pressure the difference of the effect for small and large nuclei increases.Experiments with a big container of 283 litres in which the total loss due to diffusion and sedimentation during the experiments never exceeded 1% and no losses by fog formation during evacuation can occur, showed that the reduction produced by theSchlarb effect increases with increasing concentration when the pressure is lowered to half. The average percentage reduction of the expected concentration at 380 mm Hg was for concentrations of 70 to 410 nuclei/cm3 20% and for concentrations of 18900 to 4400 nuclei/cm3 52%.Our experiments proved also that at the lower pressure the nuclei not counted are present, but for some reason do not act as nuclei for condensation. The loss of 7% found may be attributed to unavoidable waste during evacuating the big container and subsequent filling it with filtered air.Of the two possible ways of eliminating theSchlarb pressure effect, only the one increasing the pressure with filtered air to a standard pressure of a large sample, quickly drawn into a big container, can be recommended. The other method, increasing the pressure in the fog-tube of a photo-electric counter which contains the nuclei sampled at lower pressure, must be rejected because the number of nuclei recovered after restoration of the initial pressure depends very much on the speed with which the lower pressure is raised to the initial pressure. The very different concentrations obtained are due to a different distribution of nucleus concentration and fog-density along the lightpath after expansion, which is caused by the different speed of the filtered air rushing-in and is difficult to control or standardize.
Zusammenfassung Bei der Untersuchung des Einflusses des Druckes auf die Zählung der Kondensations-Kerne haben wir zwei Fälle zu unterscheiden: den Einfluss des Expansionsverhältnisses im Kernzähler und ein Phänomen,Schlarb-Effekt, demzufolge die Zahl der Kerne, welche bei reduziertem Druck gefunden wird, beträchtlich kleiner ist, als man entsprechend dem Verhältnis der Drucke erwarten würde.Unsere Untersuchung des Einflusses des Überdruckes (der Übersättigung) auf die Zählung der Kerne mittels eines absoluten Kernzählers (vom Aitken Typus) mit mikrophotographischer Registrierung zeigte, dass die perzentuelle Zahl der Tröpfchen im ersten Schauer abnimmt und in den darauffolgenden Schauern zunimmt, wenn der Überdruck von 160 auf 80 mm Hg abnimmt. Eine Verminderung des Überdruckes von 160 auf 80 mm, welche einer Reduktion des Expansions-Druckverhältnisses von 1.21 auf 1.11 (oder der Übersättigung von 345 auf 195%) entspricht, setzt die Zahl der gemessenen Kerne im Mittel um 24% herab. Dies ist in guter Übereinstimmung mit den Befunden vonFoitzik im Jahre 1950, der für seine Experimente einen grossen Scholz Kernzähler verwendete.Bezüglich desSchlarb-Effekts fanden wir, dass die Abweichungen der gemessenen Konzentrationen von Kondensationskernen beträchtlich sind, wenn die Bedingungen, unter denen die Messungen angestellt werden, sehr verschieden sind von denen, unter welchen die Eichung des photo-elektrischen Kernzählers ausgeführt wurde. Die perzentuelle Herabsetzung der erwarteten Konzentration wächst mit abnehmendem Druck; sie wächst im Mittel aller Fälle von 30 auf 58%, wenn der Druck von 600 auf 200 mm Hg abnimmt. Bei allen Drucken ist die Verminderung etwas grösser bei kleinen Kernen als bei grossen, und mit abnehmendem Druck wächst die Differenz des Effekts für kleine und grosse Kerne.Wir haben ferner Experimente mit einem grossen Gefäss von 283 Litern Inhalt ausgeführt, in welchem die durch Diffusion und Sedimentation verursachten Gesamtverluste während unserer Experimente niemals 1% überstiegen haben und keine Verluste durch Nebelbildung während des Auspumpens vorgekommen sind. Die Resultate dieser Experimente zeigen, dass die durch denSchlarb-Effekt erzeugte Reduktion mit zunehmender Konzentration zunimmt, wenn der Druck auf die Hälfte gesenkt wird. Die mittlere perzentuelle Reduktion der erwarteten Konzentration betrug bei 380 mm Hg 20% für Konzentrationen zwischen 70 und 410 Kernen pro cm3, und 52% für solche von 18900 bis 44000 Kernen.Unsere Experimente haben bewiesen, dass bei niedrigerem Druck die nicht gezählten Kerne vorhanden sind, aber aus irgendwelchen Gründen nicht als Zentren der Kondensation wirken. Der gefundene Verlust von 7% kann wohl dem unvermeidlichen Schwund während der Auspumpens des grossen Gefässes und der nachträglichen Füllung mit filtrierter Luft zugeschrieben werden.Es gibt zwei Wege, den Druckeffekt nachSchlarb zu beseitigen: Der erste, der allein empfohlen werden kann, bringt den Druck einer grossen, rasch in ein Gefäss von beträchtlicher Grösse gesaugten Probe mittels filtrierter Luft auf Normaldruck. Der zweite, bei dem der Druck im Nebelrohr eines photo-elektrischen Kernzählers, welcher die bei niedrigerem Druck gesammelte Probe enthält, auf Normaldruck gebracht wird, muss abgelehnt werden, da die Zahl der Kerne, welche nach Wiederherstellung des Ausgangsdruckes gefunden werde, sehr von der Geschwindigkeit abhängt, mit der der niedrigere Druck auf den ursprünglichen gebracht wird. Die sehr verschiedenen Konzentrationen, welche erhalten werden, sind durch die verschiedene Verteilung der Kernkonzentration und daher der Nebeldichte entlang des Lichtstrahles nach der Expansion bedingt; diese komplizierte Verteilung der Nebeldichte ist durch die verschiedene Geschwindigkeit, mit der die filtrierte Luft ins Nebelrohr strömt, verursacht, welche sich schwer steuern oder standardisieren lässt.

The research reported in this article has been sponsored and supported in part by the Geophysics Research Directorate of the Air Force Cambridge Research Center, Air Research and Development Command, United States Air Force, under Contract No. AF 61 (052) - 26 and Supplemental Agreement Nos. 1 & 2, through the European Office, ARDC in Brussels.  相似文献   

12.
Summary The effect on extinction of isothermal distillation, shrinking of the droplets by evaporation without recondensation of the liberated water vapour, coagulation and differential settling of the fog droplets which take place in the fog of a photo-electric nucleus counter and which can produce a small additional extinction («creep») in the first seconds after its formation, were numerically examined. The relative contribution of each process to the total creep observed is assessed. It is found that isothermal distillation can produce amounts of creep (up to 1.70%) which exceed considerably those caused by evaporation or coagulation. The results of these computations explain the occurrence of creep with concentrations greater than approx. 25 000 nuclei/cm3 in fog-tubes of 3.85 cm air-column diameter.That the disappearance of creep in fog-tubes of diameters 2.5 cm and less is due to the accelerated heat-flow from the walls of the narrow fog-tube was previously proved by reducing appropriately the diameter of the light pencil through the fog. In order to meet the objection that by restricting the cross section of the light pencil the fine structure of the fog comes into play, the increase in the travel time of the heat from the walls was achieved this time by using a photo-electric counter with a fog-tube of 8 cm diameter and a light beam of 2.8 cm diameter as in the «Standard Counter 1946». As expected, creep was found in every single measurement up to readings of 53%. Typical examples of the galvanometer pointer-movement and photographic records of the extinction during fog formation in such a wide fog-tube for readings between approx. 10 and 76% are given and their peculiarities discussed.The extinction over the range from 175 000 to 20 000 nuclei/cm3 was also measured with a red and a blue monochromatic interference filter and the results contrasted against the computed extinctions for these two wave lengths. It was ascertained that for the same number of nuclei the extinction for red light is in general larger than that for blue; the difference between the observed extinctions varies considerably, becoming zero or even negative. The most striking feature, however, is the different course of the extinction for the two wave lengths as a function of the number or size of the droplets.The size of the fog droplets in the counter was deduced from the extinction measurements for these two wave lengths and by collecting the falling droplets on coated slides. The radius of the droplets obtained by the optical method varies from 1.81 to 3.19 when the extinction decreases from 86 to 56%. The radius of the droplets as deduced from gelatine coated slides dyed with Naphtol Green B increases from 1.44 at 67.4% extinction (42 400 nuclei/cm3) to 6.30 at 15.6% (858 nuclei/cm3).
Zusammenfassung Der Einflus der isothermalen Destillation, des Einschrumpfens der Tröpfchen durch Verdunstung ohne Wiederkondensation des freiwerdenden Wasserdampfes, des Zusammenfliessens und Absetzens der Nebeltröpfchen auf die Extinktion, welche im Nebel des photo-elektrischen Kernzählers stattfinden und die in den ersten Sekunden nach seiner Bildung eine kleine zusätzliche Extinktion (im folgenden Kriechen genannt) erzeugen können, wurde numerisch geprüft. Der entsprechende Beitrag jedes einzelnen der oben genannten Prozesse zum Gesamtbetrag des beobachteten Kriechens wurde abgeschätzt. Es wurde gefunden, dass isothermale Destillation zusätzliche Extinktions-Beträge (bis zu 1.70%) erzeugen kann, welche jene durch Verdunstung oder Zusammenfliessen der Tröpfchen verursachten, beträchtlich übersteigen. Die Resultate dieser Berechnungen erklären das Auftreten des Kriechens bei Konzentrationen grösser als ca. 25 000 Kerne per cm3 in Nebelrohren von 3.85 cm Luftsäulen-Durchmesser.Dass das Verschwinden des Kriechens in Nebelrohren mit einem Durchmesser von 2.5 cm und weniger dem beschleunigten Wärmefluss von den Wänden des engen Nebelrohres zuzuschreiben ist, wurde früher durch eine entsprechende Verengung des Lichtbündels, welches zur Durchleuchtung des Nebels verwendet wird, bewiesen. Um dem Einwand zu begegnen, dass bei so starker Verkleinerung des Querschnittes des Lichtbündels, wie sie benützt wurde, schon die Feinstruktur des Nebels eine Rolle spielt, wurde diesmal die Verlängerung der Laufzeit der Wärme von den Wänden durch Erweiterung des Nebelrohres auf 8 cm Durchmesser erzielt, während der Durchmesser des Lichtbündels mit 2.8 cm — wie im «Standard photo-elektrischen Kernzähler 1946» — unverändert belassen wurde. Entsprechend den Erwartungen wurde bei jeder einzelnen Messung bis zu Lesungen von 53% Kriechen festgestellt. Typische Beispiele der Bewegung des Galvanometer-Zeigers und photographische Aufzeichnungen der Extinktion während der Nebelbildung in einem solchen weiten Nebelrohr werden für Lesungen zsischen ca. 10 und 76% gegeben und ihre Eigentümlichkeiten besprochen.Die Extinktion für Konzentrationen zwischen 175 000 und 20 000 Kernen per cm3 wurde auch mit einem roten und blauen Interferenz-Filter gemessen und die Resultate den für diese zwei Wellenlängen berechneten Extinktionen gegenübergestellt. Es wurde festgestellt, dass bei der gleichen Kernzahl die Extinktion für rotes Licht im allgemeinen grösser ist als jene für blaues; die Differenz zwischen den beobachteten Extinktionen schwankt beträchtlich, wird null oder sogar negativ. Am auffallendsten ist jedoch der verschiedene Verlauf der Extinktion für die zwei Wellenlängen als Funktion der Zahl oder Grösse der Tröpfchen.Die Grösse der Nebeltröpfchen im Nebelrohr des photo-elektrischen Kernzählers wurde aus den Extinktions-Messungen in diesen zwei Wellenlängen und durch Auffangen der fallenden Tröpfchen auf Mikroskop-Objektträgern und Deckgläsern, welche mit gefärbter Gelatine überzogen waren, bestimmt. Der Radius der Tröpfchen, welcher mittels der optischen Methode ermittelt wurde, liegt zwischen 1.81 und 3.19 , wenn die Extinktion von 86 auf 56% abnimmt.Der Tröpfchenradius, wie er aus den Flecken auf den Mikroskopgläschen, deren Gelatineüberzug mit Naphtol Grün B eingefärbt war, bestimmt wurde, wächst von 1.44 bei 67.4% Extinktion (42 400 Kerne per cm3) auf 6.30 bei 15.6% (858 Kerne per cm3).

The research reported in this article has been sponsored and supported in part by the Geophysics Research Directorate of the Air Force Cambridge Research Center, Air Research and Development Command, United States Air Force, under Contract AF 61(052)-26, through the European Office, ARDC in Brussels.  相似文献   

13.
Summary The coagulation coefficient, size and charge distribution of condensation nuclei from room air when stored in a 4000 litre rubber balloon gasometer were studied. The results indicate that the acquisition of water vapour contributes to the growth of stored nuclei. A preliminary trial was made to see ifJunge's approximate rule that the number of particles in an aerosol varies inversely as the third power of their radius, also holds forAitken nuclei. Further confirmation of the relationship between the percentage of stored nuclei electrically charged and their average radius was obtained.The measurements were carried out by means of thePollak-Murphy improved version of the photo-electric nucleus counter. A statistical analysis based on over a thousand comparisons of two identical models shows that the agreement ofindividual readings is better than 10 % of nucleus concentration in 80% of all cases. Excessive pifferences have now been eliminated.
Zusammenfassung Es wurden der Koagulations-Koeffizient, die Grösse und die Ladungsverteilung von Kondensationskernen der Zimmerluft, welche in einem Gummiballon-Gasometer von 4000 Litern Inhalt gespeichert worden waren, studiert. Die Resultate zeigen, dass die Aufnahme von Wasserdampf zum Wachstum der gespeicherten Kerne beiträgt. Eine vorläufige Untersuchung wurde ausgeführt, obJunge's Ansicht, dass die Zahl der Kerne in einem Aerosol umgekehrt proportional der dritten Potenz ihres Radius ist, auch fürAitken-Kerne gilt. Es wurde eine neuerliche Bestätigung der Beziehung zwischen dem perzentuellen Anteil der elektrisch geladenen Kerne, welche in einem geschlossenen Gefäss gespeichert werden, und ihrem durchschnittlichen Radius erhalten.Die Messungen wurden mit dem vonPollak &Murphy verbesserten Modell des photo-elektrischen Kernzählers ausgeführt. Eine auf über tausend Vergleichungen von identischen Modellen gegründete Statistik lehrt, dass die Übereinstimmung vonEinzelmessungen der Kernzahlen besser als 10 % in 80 % aller Fälle ist. Uebermässig grosse Abweichungen sind nun eliminiert.
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14.
Summary The variation of the initial setting of the galvanometer pointer when pure air or air containing only few nuclei is adiabatically expanded in the fog-tube of the photo-electric nucleus counter is described and explained by changes of the optical density of the air-column during expansion. The effect of this scintillation which interferes with the measurements of the extinction at very low concentrations can be eliminated either by using very narrow beams of collimated light in the illuminator of the counter or by selecting a light beam diameter so much smaller than the diameter of the sensitive surface of the photocell or of its diaphragm if used that the variations of the light beam due to scintillation are kept within the boundary of the sensitive surface.
Zusammenfassung Es wird die Änderung der anfänglichen Einstellung des Galvanometerzeigers beschrieben, wenn filtrierte Luft oder Luft, welche nur wenige Kerne enthält, im Nebelrohr des photo-elektrischen Kernzählers einer adiabatischen Expansion unterzogen wird. Die Erscheinung wird durch Änderungen der optischen Dichte der Luftsäule während der Expansion erklärt. Dieser Szintillationseffekt, der störend auf die Messung der Extinktion bei sehr niedrigen Konzentrationen einwirkt, kann völlig beseitigt werden, und zwar, entweder durch Verwendung eines sehr engen Bündels parallelen Lichtes oder durch Wahl eines Lichtstrahldurchmessers der etwas kleiner ist als der Durchmesser der empfindlichen Oberfläche der Photozelle bzw. ihrer Blende, wenn eine solche benützt wird, so dass die durch die Szintillation während der Expansion erzeugten Schwankungen des Lichtstrahles innerhalb der Begrenzung der empfindlichen Schichte der Photozelle verbleiben.
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15.
Summary Measurements of the concentration of condensation nuclei made twice daily (0h and 12h GMT) with aNolan-Pollak photo-electric counter at Valentia Observatory, in the extreme Southwest of Ireland, over the 4 years 1951–1954, are analysed to show relation with other meteorological elements. It is found that concentration at 12h is generally higher than at (h and that precipitation at the time of observation or in the preceding hour reduces concentration by between 40% and 50%. From measurements made when there was no precipitation at the time or in the previous hour it is found that concentration decreases with increasing wind speed but does not vary appreciably with wind direction apart from a sector from which pollution could be expected. High concentrations are found with visibility below 7 miles, with inversion of temperature, when free from the effects of pollution, follows fairly closely that of duration of bright sunshine.
Zusammenfassung Es werden Messungen der Konzentration von Kondensationskernen, welche zweimal täglich (um 0 h und 12 h G.M.T.) mit einem photo-elektrischen Kernzähler nachNolan undPollak am Observatorium in Valentia (im äussersten Südwesten von Irland) in den Jahren 1951 bis 1954 durchgeführt wurden, auf Beziehungen zu anderen meteorologischen Elementen hin untersucht. Die Resultate zeigen, dass die Konzentration um 12 Uhr im allgemeinen grösser ist als um 0 Uhr und, dass die Niederschlag zur Zeit der Beobachtung oder in der der Beobachtung vorausgehenden Stunde die Konzentration um 40 bis 50% herabsetzt. Wenn kein Niederschlag zur Zeit der Messung oder in der vorangehenden Stunde verzeichnet wurde, nimmt die Konzentration mit zunehmender Windgeschwindigkeit ab; sie ändert sich jedoch nicht nennenswert mit der Windrichtung, abgesehen von einem Sektor, aus welchem Verunreinigung zu erwarten war. Hohe Konzentration wurde bei Sichtweiten unterhalb 7 Meilen gefunden, ferner bei Temperaturinversion, und, um 12 Uhr, bei geringer Bewölkung. Der jährliche Gang der Konzentration der Kerne folgt ziemlich genau jenem der Sonnenscheindauer, wenn die Fälle, wo Verunreinigung der Luft stattfindet, ausgeschlossen werden.
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16.
Summary By mixing atmospheric air, saturated water vapour and hydrochloric acid a water vapour supersaturation corresponding to that in theScholz-nucleus counter is formed. The density of the fog formed is reproducibly related to the number of condensation nuclei per cm3 and can easily be measured by photocells.
Zusammenfassung Durch Mischung von atmosphärischer Luft, gesättigtem Wasserdampf und Chlorwasserstoff entsteht eine demScholz'schen Kernzähler entsprechende Wasserdampfübersättigung. Die Dichte des entstehenden Nebels steht in reproduzierbarem Zusammenhang mit der Kondensationskernzahl pro cm3 und kann leicht mittels Fotozellen gemessen werden.

Presented by Dozent Dr. Ing.R Mühleisen, Max-Planck-Institut für Physik der Stratosphäre,Weissenau bei Ravensburg (Federal Republic of Germany).  相似文献   

17.
Summary A new model of the condensation nucleus counter with stereo-photomicrographic recording is described which is distinguished by perfect symmetry in its construction, reduced turbulence, two separate microscopes with photographic attachments and a novel dark-field illumination which eliminates completely fogging of the graticule even after prolonged use of the instrument. A view-finder microscope permits observations of the graticule so that the instrument can also be used for counting nuclei by eye. When the graticule is removed the droplets can be photographed in space stereoscopically.The use of the counter and its accessories is described and the dimensions and range of the instrument given.
Zusammenfassung Es wird ein neues Model des Kondensationskernzählers mit stereo-photomikrographischer Registrierung beschrieben, welches sich durch vollkommene Symmetrie der Konstruktion, reduzierte Turbulenz, zwei gesonderte Mikroskope mit photographischen Zusatzeinrichtungen und einer neuartigen Dunkelfeldbeleuchtung auszeichnet, welche das Beschlagen der Zählplatte, selbst nach langem Gebrauche des Instrumentes, völlig eliminiert. Ein Suchermikroskop gestattet die Beobachtung des Zählglases, so dass das Instrument auch als Kernzähler für Augenbeobachtungen gebraucht werden kann. Wenn die Zählplatte entfernt wird, können die Tröpfchen im Raume stereoskopisch photographiert werden.Der Gebrauch des Kernzählers und seines Zugehörs wird beschrieben, sowie die Dimensionen des Instrumentes und der mit ihm mögliche Umfang der Kernzählungen angegeben.

The research reported in this article has been sponsored and supported in part by the Geophysics Research Directorate of the Air Force Cambridge Research Center, Air Research and Development Command, United States Air Force, under Contract AF 61(052)-26, through the European Office, ARDC in Brussels.  相似文献   

18.
Particulate emissions from Mt. Etna in the fine-size range below 100 nm were studied in June and September 1989. The aerosol particles were characterized by size, concentration and photoelectric activity. These quantities are sensitive to the physical and chemical properties of the magma. Concentrations varied from 104 to 107 cm-3. The size distributions peak below 20 nm (radius) and are very narrow. The particles are generated mainly by nucleation and condensation of magmatic volatiles in a strong temperature gradient. The photoelectric activity of these particles can indicate high magma levels and increased exsolution of volatiles. It is therefore related to the observed activity of the respective crater and may be helpful as a prediction tool when used in conjunction with other volcano-monitoring techniques.  相似文献   

19.
Airborne and ground-based (correlation spectrometer, cascade impactor, and photoelectric counter together with intake filter probes) measurements are described for the volcanic emissions from Popocatépetl volcano (Mexico) from December 23, 1994 to January 28, 1995. Measurements of SO2 restarted 48 h after the eruption onset of December 21, 1994. Maximum sulfur dioxide (4560 t d−1) plus 3.8×104 t d−1 of particulate matter were ejected on December 24, 1994. The maximum rate of ejection occurred coincidentally with the maximum amplitude of harmonic tremor and the maximum number of seismic type B events. Sulfur dioxide emission rates ranged from 1790 to 2070 t d−1 (December 23–24, 1994). Afterwards, sulfur dioxide emission rates clearly indicated a consistent decline. However, frequent gas and ash emission puffs exhibited SO2 fluxes reaching values as high as 3060 t d−1. The emission SO2 baseline for the period of study (February 1994–January 1995) was about 1000 t d−1. Ejection velocity of particulate matter was approximately 270 m s−1 reaching a height of about 2.5 km over the summit. The immediate aerosol dispersion area was estimated at 6.0×104 km2 maximum. The microscopic structure of particles (aerosol and tephra) showed a fragile material, probably coming from weathered crustal layers. X-ray fluorescence and neutron-activation analysis from the impactor samples found the following elements: Si, Al, Ca, S, P, Cl, K, Ni, Fe, Ti, Sc, Cu, Zn, Mn, Sr, Cr, Co, Y, Br, Se, Ga, Rb, Hg and Pb. Morphological analysis shows that ash samples might be from pulverized basaltic rock indicating that the Popocatépetl eruption of December 21, 1994 was at low temperature. The microscopic structure of puff material showed substance aggregates consisted of fragile rock, water and adsorbed SO2. These aggregates were observed within water droplets of approximately 1 mm and even larger. Sulfur transformations in the droplets occurred intensively. Volcanic ash contained 5–6% of sulfur during the first expulsion hours. Elemental relative concentrations with respect to Al show that both Si and S have relative concentrations >1, i.e., 13.73 and 2.17, respectively in agreement with the photoelectric counter and COSPEC measurements.  相似文献   

20.
Riassunto Dopo aver indicato un nuovo artificio per rendere più rapida la formazione di combinazioni selettive nella analisi periodale, si illustra un modello di analizzatore armonico che traduce con mezzi fotoelettrici gli schemi diLabrouste e diVercelli. Infine, si propone una variante costruttiva dell'analizzatore elettrico progettato dalLovera.
Summary After having showed a new way by which the process for making the selective combinations used for periodical analysis is hastened, an harmonic analysing device which traducts with photoelectric means the schemes ofLabrouste andVercelli is illustrated. Further, a change in the construction ofLovera's electric analyser is proposed.
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