A condensation method particle size spectrometer

Summary A condensation method of measuring the size frequency distribution of Aitken nuclei is described. Making use of thePollak-Nolan photoelectric nucleus counter it is based on the removal of the nuclei activated at various overpressures from the counter by precipitation and the counting of those that remain. Various stored aerosols are investigated by means of it and the decay mechanisms of these aerosols discussed in the light of the results obtained. The value of the exhaustion method of finding diffusion coefficients is also examined.

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Zusammenfassung Es wird eine Kondensationsmethode zur Messung des Häufigkeitsspektrums der Größenverteilung von Aitken-Kernen beschrieben. Unter Benützung des photoelektrischen Kernzählers vonPollak undNolan beruht sie darauf, daß die aktivierten Kerne bei verschiedenen Überdrucken durch Ausfällung ausgeschieden und die übrigbleibenden ausgezählt werden. Mit dieser Methode wurden verschiedene gespeicherte Aerosole untersucht und auf Grund der Ergebnisse der Zerfallsmechanismus dieser Aerosole diskutiert; es wurde auch die Eignung der Evakuierungsmethode zur Bestimmung von Diffusionskoeffizienten untersucht.

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Résumé L'auteur décrit une méthode permettant de mesurer par condensation le spectre des fréquences de la répartition des grosseurs de noyaux d'Aitken. Cette méthode repose sur le principe suivant: On élimine les noyaux activés sous différentes pressions par sédimentations successives. Les noyaux restant sont alors dénombrés par le compteur photoélectrique de noyaux mis au point parPollak etNolan. L'auteur a étudié par cette méthode divers aérosoles conservés et il discute, sur la base des résultats obtenus, le mécanisme de désagrégation de ces aérosoles. Il a également étudié si la méthode par évacuation se prêtait à la détermination des coefficients de diffusion.

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With 1 Figure     

An investigation of the size frequency resolution of an aerosol by the static method of diffusion

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.     

A preliminary scanning electron microscope study of honeycomb weathering of sandstone in a coastal environment

Honeycomb weathering has been observed in a Carboniferous sandstone at a coastal location near Ballycastle on the north coast of Northern Ireland. Specimens of this sandstone have been analysed by X-ray diffraction, scanning electron microscopy, and energy dispersive spectrometry. Results reveal that calcium sulphate (gypsum) is the only salt present and is found only at and immediately below the rock surface. SEM observations suggest that crystallization of salts in pores could easily dislodge quartz grains to promote granular disintegration, whilst etching of quartz grain surfaces attests to chemical weathering activity within the rock However, the reason for the development of the honeycomb pattern is not known.     

Thermal properties as controls on rock surface temperature maxima,and possible implications for rock weathering

Four rock types (basalt, sandstone, granite, and chalk) are examined with respect to the maximum surface temperatures which they experience when subjected to similar conditions of exposure. Rock temperature measurements are reported for an urban environment and for two experimental situations in which an infrared lamp is used to simulate heating under cold and hot conditions. Differences in rock temperatures are discussed with reference to thermal rock properties (albedo, specific heat capacity, and thermal conductivity). Some natural situations are suggested in which thermal rock properties could conceivably play a role in determining the extent to which rocks would be affected by particular weathering processes.     

Anomalies in measurements made with a Pollak-Nolan photo-electric nucleus counter

Summary The decay curves of storedAitken nuclei as measured with a photo-electric nucleus counter exhibit small non-random divergencies from the theoretical pattern for these curves. Investigations of these anomalies reveal that their origin is to be found in the counter itself. This is shown to be due to a gradual drying out of the counter, together with a possible cooling due to frequent use. Suggestions for the use of the counter which should eliminate these peculiarities in behaviour are put forward.

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Zusammenfassung Die mit einem photoelekrischen Kernzähler gemessenen Zerfallkurven gespeicherterAitken-Kerne lassen kleine überzufällige Abweichungen vom theoretischen Verlauf solcher Kurven erkennen. Die Untersuchung dieser Abweichungen führt zu der Feststellung, daß ihr Ursprung im Zähler selbst zu suchen ist, und zwar wird gezeigt, daß dies der allmählichen Austrocknung des Zählers zusammen mit einer möglichen Abkühlung infolge häufiger Benützung zuzuschreiben ist. Es werden Vorschläge gemacht, wie bei der Benützung des Zählers diese Störungen vermieden werden können.

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Résumé Les courbes de décomposition de noyaux d'Aitken conservés, courbes mesurées au moyen d'un compteur photoélectrique de noyaux, montrent de petites disparités dépassant la répartition normale d'avec celles déterminées théoriquement. L'étude de ces divergences conduit à la constatation qu'il faut en rechercher l'origine dans le compteur lui-même. On démontre ainsi que ces différences sont imputables à un désèchement progressif de l'appareil accompagné d'un refroidissement dû à un usage fréquent. On fait des propositions permettant d'éviter de tels défauts lors de l'usage d'un tel compteur de noyaux.

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With 6 Figures     

Hydrothermal alteration and earth surface rock weathering: A basalt example

Geomorphologists have not devoted sufficient attention to the formation of clay minerals by hydrothermal activity. This paper describes the breakdown of freshly-quarried basalt by cyclic wetting and drying. Breakdown is attributed to the swelling of hydrothermally-derived smectite, and it is argued that the effects of endogenic processes can exert a significant control upon weathering behaviour under earth surface conditions.     

The size spectrum of condensation nuclei by a new form of the ionic mobility method

Summary A novel form of ionic mobility spectrometer is described, based on the intrinsic properties of the construction of thePollak-Nolan nucleus counter. It is used for the size-frequency analysis of an artificial aerosol of Aitken nuclei at various stages in its decay. The first, construction of the instrument has been found to perform quite satisfactorily; suggestions for its improvement are discussed.

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Zusammenfassung Es wird ein neues Modell für ein Spektrometer zur Bestimmung der Ionenbeweglichkeit beschrieben, das auf den wesentlichen Konstruktionseigenschaften des Kernzählers vonPollak undNolan beruht. Es wird zur Analyse der Größenverteilung eines künstlichen Aerosols von Aitken-Kernen in verschiedenen Zerfallstadien benützt. Das Instrument hat sich in seiner ersten Ausführung als recht befriedigend erwiesen, und es werden Anregungen für seine Verbesserung diskutiert.

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Résumé L'auteur présente un nouveau modèle de spectromètre pour la mesure de la mobilité des ions. Cet appareil est basé sur les propriétés de conception du compteur de noyaux dePollak etNolan. Il s'emploie pour analyser la répartition des grandeurs d'un aérosole artificiel comprenant des noyaux de Aitken à différents stades de décomposition. L'instrument est tout à fait satisfaisant dans sa forme originale et l'on présente différentes suggestions pour l'améliorer encore.

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With 2 Figures     

Time variation of the size-distribution of stored condensation nuclei

Summary Stored aerosols belonging to the Aitken nucleus size range are investigated both experimentally and theoretically. Using the exhaustion method of diffusion, it is found that they tend to be composed of particles of different size ranges. The processes of sedimentation, diffusion and coagulation of aerosols in closed containers are discussed in the light of the results. It is considered that turbulence affects the results obtained.

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Zusammenfassung Gespeicherte Aerosole von der Größenordnung von Aitken-Kernen werden experimentell und theoretisch untersucht. Bei Benützung der Diffusionsmethode durch Evakuierung wird festgestellt, daß die Aerosole die Tendenz zeigen, sich aus Partikeln verschiedener Größenordnung zusammenzusetzen. Die Vorgänge der Sedimentation, Diffusion und Koagulation von Aerosolen in geschlossenen Behältern werden im Lichte der Meßresultate diskutiert; dabei wird auch die Wirkung von Turbulenz berücksichtigt.

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Résumé L'auteur examine, des points de vue expérimental et théorique, des aérosols conservés de l'ordre de grandeur des noyaux de Aitken. En utilisant la méthode de diffusion par evacuation, on constate que les dits aérosols ont la tendance à se composer de particules de différents ordres de grandeur. Sur la base des résultats obtenus, l'auteur discute les phénomènes de la sédimentation, de la diffusion et de la coagulation des aérosols en vase clos. Il tient compte alors des effets de la turbulence.

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With 1 Figure