Deposition vahvuus

Deposition vahvuuden vaikutusta tutkittiin useissa testeissä. Yleensä testisarjassa muutettiin deposition vahvuutta näytteiden välillä ja katsottiin, oliko sillä vaikutusta.

Tutkittiin myös, miten deposition ohueksi muuttaminen vaikuttaa tuloksiin.

Testisarjassa AL160616 muutettiin näytteiden välissä etäisyyttä ja deposition vah-vuutta. 2, 5 ja 10 pisaran depositioilla tehtiin testejä 1,5 ja 2,5 mm etäisyyksillä. Tä-män lisäksi tehtiin testi 1 pisaralla 2 mm etäisyydellä, mikä ei tuottanut aukkoja.

Kuva 21: [Näytelevyjen koko] Sarjan AL170314 näytteistä A) 3 (8 mm levyt) B) 4 (12 mm levyt) C) 5 (8 mm levyt ≈73 % kosteus) otetut kuvat. Kuvat otettu 5x-objektiivilla.

Aukkoja ei muodostanut myöskään pidemmällä etäisyydellä tehdyistä testeistä paitsi yksi, johon oli muodostunut vain muutama pieni aukko. Sen sijaan lyhyemmällä etäi-syydellä tehdyt testit tuottivat kaikki aukkoja. Sarjasta saatujen aukkojen kuvat on esitetty kuvassa 22. Kuvista nähdään, miten redeposition määrä lisääntyy deposition vahvuuden lisääntyessä, mikä olikin odotetavissa. Tämän lisäksi SEM-kuvista voidaan nähdä, miten partikkelien määrä aukon puhdistusalueella lisääntyy vahvemmalla de-positiolla. Aukot ovat kooltaan näytteissä 3 ja 5 lähestulkoon yhtä suuria. Näytteen 5 aukkojen sisällä on enemmän redepositiota, mikä saa aukot näyttämään pienem-miltä. Irregulaarisuus näytteiden välillä on myös kasvanut, ja näytteessä 3 aukkojen välit ovat yhtenäisempiä kuin näytteessä 5, jossa nähdään pienempiä aukkoja isom-pien aukkojen väleissä. Näytteessä 7 aukot vaikuttavat olevan paljon isom-pienempiä kuin kummassakaan muussa. Lisäksi näyte on hyvin irregulaarinen. Suuri deposition vah-vuus on kasvattanut redeposition määrän hyvin suureksi. Mielenkiintoista on myös se, miten näytteeseen 4 on muodostunut aukkoja ainoana pidemmän matkan näyt-teenä. Muodostuneet aukot ovat hyvin pieniä ja pienellä alueella, joten kondensaatio ei ole ollut kovin voimakasta. Syytä siihen, miksi näyte 4 erosi muista pitkän matkan näytteistä ei tiedetä.

Testisarja AL160621 oli ensimmäinen näytesarja, jossa alettiin heikentää depo-sitiota paljon ohuemmaksi. Tätä varten tehtiin uusi näyteliuos, jossa oli puolet lai-meampi nanoputkipitoisuus, eli pitoisuus oli 0,1 mg/ml. Näytesarjan näytteissä testat-tiin 3, 2 ja 1 pisaran depositioita tällä laimeammalla liuoksella, kaksi näytettä jokaista vahvuutta. Etäisyytenä pidettiin ≈1,3 mm ja kondensaatioaikana 10 minuuttia. Ku-via näytteistä eri deposition vahvuuksilla on esitetty kuvassa 23. Varsinkin näytteet 2 ja 4 muistuttavat hyvin paljon toisiaan ja molempiin on muodostunut hyvin suuria aukkoja. Näyttessä 6 aukot näyttävät olevan pienempiä, mutta siinä aukkojen välis-sä olevat alueet näkyvät hyvin himmeinä. Koska pienien aukkojen hahmottaminen depositiosta on niin vaikeaa näytteessä 6, voidaankin kysyä onko suurien aukkojen välisiin alueisiin muodostunut pienempää kondensaatiota hyvin paljon, vai onko depo-sitio alunperinkin ollut niin harvaa, ettei väleihin muodostuneiden pienen pisaroiden muodostamia aukkoja erota depositiosta.

Kuva 22: [Deposition vahvuus] Näytesarjasta AL160616 5x-objektiivilla otetut mik-roskooppikuvat näytteistä, joihin muodostui aukkoja. A) Näyte 4 (5 pisaraa), joka oli ainoa ≈2,5 mm päässä ollut näyte, johon muodostui aukkoja. B)-D) Näytteet 3, 5 ja 7 (2, 5 ja 10 pisaraa), joiden testit suoritettiin 1,5 mm etäisyydellä. Ensimmäiseen kuvaan merkitty 200 µm mitta.

Kuva 23: [Deposition vahvuus] Näytesarjasta AL160621 5x-objektiivilla otettuja mik-roskooppikuvia näytteistä 2, 4 ja 6, joissa järjestyksessä 3, 2 ja 1 pisaraa nanoputki-liuosta. Ensimmäiseen kuvaan merkitty 200µm mitta.

Sarjassa AL160627 tehtiin laimeammalla nanoputkiliuoksella kolme testiä kolmen pisaran depositiolla ja kolme testiä yhden pisaran depositiolla. Molemmilla vahvuuk-silla tehtiin testi 7, 5 ja 3 minuutin kondensaatioajalla. Kuvat näytteistä on esitetty kuvassa 24. Vahvemmalla depositiolla tehtyihin näytteisiin on muodostunut aukkoja selkeitä aukkoja, joiden koko ei kuitenkaan kasva loogisesti ajan kanssa. Viiden mi-nuutin luovutusajalla syntyneet aukot ovat pienempiä kuin kolmen mimi-nuutin ajalla syntyneet. Yhden pisaran depositiolla näyte muodosti suuria aukkoja pitkällä ajalla ja hyvin irregulaarisia pieniä aukkoja suurimmalla ajalla. Ohuella depositiolla aukot ovat suurempia kuin vahvemmassa depositiossa muulloin kuin viimeisessä näytteessä, jossa aukot ovat hyvin paljon pienempiä ohuemmassa depositiossa.

AL160705 oli näytesarja, jossa näytteiden depositio pidettiin vakiona, mutta hy-vin alhaisena. Näytteissä oli 1 pisara laimeampaa nanoputkiliuosta. Deposition sijaan näytesarjassa muutettiin aikaa ja etäisyyttä. Koska ensimmäinen testeistä epäonnis-tui osuessaan vesipisaraan, tehtiin vain viisi testiä. Lyhyemmällä etäisyydellä ≈0,5 mm testattiin aikoja 1, 2 ja 3 minuuttia ja pidemmällä etäisyydellä≈1 mm testattiin aikoja 1 ja 3 minuuttia. Näytteiden mikroskooppikuvat on esitetty kuvassa 25. Kuvien kirkkautta ja kontrastia on muutettu, koska ohut depositio näkyy todella huonosti ku-vissa. Näytesarjan kaikki testit olivat odotusten mukaisia: pienemmällä etäisyydellä ja

Kuva 24: [Deposition vahvuus] Näytesarjasta AL160627 näytteiden 5x-objektiivilla otetut mikroskooppikuvat, ylärivillä näytteet 1-3 (3 pisaraa, 7, 5 ja 3 minuuttia) ja alarivillä näytteet 4-6 (1 pisara, 7, 5 ja 3 minuuttia). Ensimmäiseen kuvaan merkitty 200 µm mitta.

pidemmällä ajalla aukot olivat suurempia. Näissäkin näytteissä nähdään myöhemmin tehtyjen näytteiden aukkojen olevan irregulaarisempia kuin aikaisemmin tehdyt.

Deposition vahvuuden vaikutuksista kondensaatioon ei saatu kovin selviä tuloksia.

Verrattaessa sarjassa AL160627 3 ja 1 pisaran depositioita, huomataan pienempään depositioon muodostuneen isompia aukkoja, mutta tämä ei kuitenkaan pidä paik-kaansa lyhyemmillä luovutusajoilla. Näytesarjassa AL160621 kolmen ja kahden pisa-ran näytteiden aukot olivat lähestulkoon yhtä suuria, mutta yhden pisapisa-ran näytteen aukot olivat pienempiä kuin muiden. Sarjassa AL160616 vahvimpaan depositioon tu-lee selkeästi pienimmät aukot, muuten suurin ero näkyy redeposition määrässä. Mo-nessa sarjassa ei löydy täysin yksiselitteistä deposition vaikutusta aukkojen kokoon.

Sarjasta AL160705 nähdään kuitenkin, että ohuellakin depositiolla aukkojen muodos-tuminen ja kasvu riippuu ajasta ja etäisyydestä kuten paksuilla depositioilla.

Muutamia ominaisuuksia huomattiin hyvin ohuen deposition käytöstä testisar-joissa. Yhden pisaran näytteissä depositio oli niin ohut, että paikoittain oli lähes mahdotonta erottaa, onko depositioon muodostunut aukko vai onko depositiossa vain paikallisesti vähemmän partikkeleja.

Toinen asia huomataan verrattaessa tiettyjä sarjoja toisiinsa. Sarjan AL160705 näytettä 2 voidaan parametriensä osalta verrata sarjan AL160707 näytteeseen 4. Pa-rametrit ovat nimittäin lähestulkoon samat: luovutusaika on molemmissa 2 minuuttia, kosteuden ero on 1 %-yksikkö ja etäisyyksien ero on 0,1 mm. Depositio on kuitenkin

Kuva 25: [Deposition vahvuus] Näytesarjasta AL160705 näytteiden 5x-objektiivilla otetut mikroskooppikuvat. Vasemmalta oikealle, eli lyhyemmästä ajasta pidempään aikaan, esitetty ylärivillä näytteet 4, 2 ja 3 (etäisyys≈0,5mm), sekä alarivillä näytteet 6 ja 5 (etäisyys ≈1mm). Kuvan kirkkautta ja kontrastia muutettu, jotta kuvasta saa paremmin selvää. Ensimmäiseen kuvaan merkitty 200 µm mitta.

sarjassa AL160705 yksi pisara laimeampaa liuosta, kun taas sarjassa AL160707 se on 8 pisaraa normaalilla liuoksella. Näytteille pudotetun nanoputkien määrä on siis

≈16 kertaa pienempi sarjassa AL160705. Kun verrataan näytteistä otettuja kuvia kes-kenään, huomataan ohuemman deposition aukkojen olevan hyvin paljon suurempia kuin paksumman. Samanlainen käyttäytyminen huomataan näytesarjassa AL160721, joka esitellään luvussa Jäähdytystestit. Tällainen käyttäytyminen saattaa viitata na-noputkien vastustavan aukkojen kasvua.