Measurement of Be-10 in air filters using BeF- ions from BaBeF4

IEECAS SKLLQG

Non-destructive measurement of U-235 retained in absolute air filters /

"April 15, 1964."

Influence of ventilation and filtration on indoor particle concentrations in urban office buildings

This study aimed to quantify the efficiency of deep bag and electrostatic filters, and assess the influence of ventilation systems using these filters on indoor fine (<2.5 µm) and ultrafine particle concentrations in commercial office buildings. Measurements and modelling were conducted for different indoor and outdoor particle source scenarios at three office buildings in Brisbane, Australia. Overall, the in-situ efficiency, measured for particles in size ranges 6 to 3000 nm, of the deep bag filters ranged from 26.3 to 46.9% for the three buildings, while the in-situ efficiency of the electrostatic filter in one building was 60.2%. The highest PN and PM2.5 concentrations in one of the office buildings (up to 131% and 31% higher than the other two buildings, respectively) were due to the proximity of the building’s HVAC air intakes to a nearby bus-only roadway, as well as its higher outdoor ventilation rate. The lowest PN and PM2.5 concentrations (up to 57% and 24% lower than the other two buildings, respectively) were measured in a building that utilised both outdoor and mixing air filters in its HVAC system. Indoor PN concentrations were strongly influenced by outdoor levels and were significantly higher during rush-hours (up to 41%) and nucleation events (up to 57%), compared to working-hours, for all three buildings. This is the first time that the influence of new particle formation on indoor particle concentrations has been identified and quantified. A dynamic model for indoor PN concentration, which performed adequately in this study also revealed that using mixing/outdoor air filters can significantly reduce indoor particle concentration in buildings where indoor air was strongly influenced by outdoor particle levels. This work provides a scientific basis for the selection and location of appropriate filters and outdoor air intakes, during the design of new, or upgrade of existing, building HVAC systems. The results also serve to provide a better understanding of indoor particle dynamics and behaviours under different ventilation and particle source scenarios, and highlight effective methods to reduce exposure to particles in commercial office buildings.

Distal Deposition of Tephra from the Eyjafjallajökull 2010 Summit Eruption

The 2010 Eyjafjallajökull lasted 39 days and had 4 different phases, of which the first and third (14–18 April and 5–6 May) were most intense. Most of this period was dominated by winds with a northerly component that carried tephra toward Europe, where it was deposited in a number of locations and was sampled by rain gauges or buckets, surface swabs, sticky-tape samples and air filtering. In the UK, tephra was collected from each of the Phases 1–3 with a combined range of latitudes spanning the length of the country. The modal grain size of tephra in the rain gauge samples was 25 um, but the largest grains were 100 um in diameter and highly vesicular. The mass loading was equivalent to 8–218 shards cm2, which is comparable to tephra layers from much larger past eruptions. Falling tephra was collected on sticky tape in the English Midlands on 19, 20 and 21st April (Phase 2), and was dominated by aggregate clasts (mean diameter 85 um, component grains <10 um). SEM-EDS spectra for aggregate grains contained an extra peak for sulphur, when compared to control samples from the volcano, indicating that they were cemented by sulphur-rich minerals e.g. gypsum (CaSO4⋅H2O). Air quality monitoring stations did not record fluctuations in hourly PM10 concentrations outside the normal range of variability during the eruption, but there was a small increase in 24-hour running mean concentration from 21–24 April (Phase 2). Deposition of tephra from Phase 2 in the UK indicates that transport of tephra from Iceland is possible even for small eruption plumes given suitable wind conditions. The presence of relatively coarse grains adds uncertainty to concentration estimates from air quality sensors, which are most sensitive to grain sizes <10 um. Elsewhere, tephra was collected from roofs and vehicles in the Faroe Islands (mean grain size 40 um, but 100 um common), from rainwater in Bergen in Norway (23–91 um) and in air filters in Budapest, Hungary (2–6 um). A map is presented summarizing these and other recently published examples of distal tephra deposition from the Eyjafjallajökull eruption. It demonstrates that most tephra deposited on mainland Europe was produced in the highly explosive Phase 1 and was carried there in 2–3 days.

Birch pollen rupture and the release of aerosols of respirable allergens

Backgound Birch pollen allergens have been implicated as asthma triggers; however, pollen grains are too large to reach the lower airways where asthmatic reactions occur. Respirable-sized particles containing birch pollen allergens have been detected in air filters, especially after rainfall but the source of these particles has remained speculative.

Objective To determine the processes by which birch pollen allergens become airborne particles of respirable size with the potential to contribute to airways inflammation.

Methods Branches with attached male catkins were harvested and placed in a controlled emission chamber. Filtered dry air was passed through the chamber until the anthers opened, then they were humidified for 5 h and air-dried again. Flowers were disturbed by wind generated from a small electric fan. Released particles were counted, measured and collected for immuno-labelling and high-resolution microscopy.

Results Birch pollen remains on the dehisced anther and can rupture in high humidity and moisture. Fresh pollen takes as long as 3 h to rupture in water. Drying winds released an aerosol of particles from catkins. These were fragments of pollen cytoplasm that ranged in size from 30 nm to 4 μm and contained Bet v 1 allergens.

Conclusion When highly allergenic birch trees are flowering and exposed to moisture followed by drying winds they can produce particulate aerosols containing pollen allergens. These particles are small enough to deposit in the peripheral airways and have the potential to induce an inflammatory response.

Localisation of allergens in ryegrass pollen and in airborne micronic particles

In Melbourne, Australia, grass pollen allergens, especially from ryegrass, are a major cause of allergic hayfever and asthma. This review outlines recent developments in our understanding of how grass pollen allergens find their way into the atmosphere and how they are transported in particulate form. Much of this work has relied on antibody technology in immunological and immunocytochemical investigations. The localisation of allergens in situ has proved difficult due to their water-soluble character. Recently, allergens have been localised in developing ryegrass pollen by dryfixation, rapid-freeze and freeze-substitution techniques. This involved anthers being substituted in a mixture of aldehydes, organic solvents, and 2,2-dimethoxypropane. Incubation in dimethylsulfoxide prior to embedding in LR Gold resin provided good infiltration with freeze-substituted material. Immunogold-labelled sections show that the major allergens, Lol p 1 and Lol p 5, are synthesised in the pollen cytoplasm from the early bicellular stage, soon after the first starch granules are formed. From the early tricellular stage, Lol p 5 moves into the starch granules where it remains until maturity. Lol p 1 is localised in the cytoplasm of mature pollen grains. The incidence of airborne grass pollen, as measured in pollen traps, correlates with hayfever symptoms. Forecasting models which rely on rainfall and temperature data have been produced for the grass pollen (daily and seasonal) counts in Melbourne. Research over the past six years has shed light on the causes of grass-pollen-induced asthma. Micronic particles in the atmosphere may be starch granules originating from pollen grains osmotically ruptured by rainwater. Ultrastructural and immunological characterisation of micronic particles collected from outdoor air filters confirm the presence of airborne starch granules. These are loaded with grass pollen allergens, occur in the atmosphere especially after rainfall, and correlate significantly with instances of allergic asthma. Diesel particles might also play a role in the transmission of grass pollen allergens and thus become an extra asthma trigger. A variation in the mode of release of micronic particles occurs in other species, such as birch, where such particles are derived from burst birch pollen tubes. These particles are positive for Bet v 1 and are starch granules which are released into the atmosphere after light rain as a result of pollen germination on, e.g., leaves. After subsequent rupture of pollen tubes their contents are released when conditions become drier.

Mutagenic activity of airborne particulate matter (PM10) in a sugarcane farming area (Araraquara city, southeast Brazil)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Organizational maintenance repair parts and special tools lists : filter units, gas-particulate, EMD and GED, 300 cfm, ABC-M6, FSN 4240-368-6127, FSN 4240-368-6126 and ABC-M6A1, FSN 4240-889-2317, FSN 4240-889-2316.

"26 October 1972."

DS, GS, and depot maintenance manual (including repair parts and special tools list) : filter unit, gas-particulate, EMD, 600 cfm, M46.

Includes index.

Organizational maintenance manual : filter unit, gas-particulate, GED, 300 cfm, ABC-M6A1 and EMD, 300 cfm, ABC-M6A1 (end item code 567).

"May 1965."

Operators, organizational, direct support, and general support maintenance manual : installation of Modular Collective Protection Equipment (MCPE), (NSN 4240-00-229-2610) in tacfire display and computer shelters (S-280).

Includes index.

TEST-ANALYSIS MODEL CORRELATION AND CALIBRATION OF A MULTI-COMPONENT PLASTIC PART

The goal of this project is to learn the necessary steps to create a finite element model, which can accurately predict the dynamic response of a Kohler Engines Heavy Duty Air Cleaner (HDAC). This air cleaner is composed of three glass reinforced plastic components and two air filters. Several uncertainties arose in the finite element (FE) model due to the HDAC’s component material properties and assembly conditions. To help understand and mitigate these uncertainties, analytical and experimental modal models were created concurrently to perform a model correlation and calibration. Over the course of the project simple and practical methods were found for future FE model creation. Similarly, an experimental method for the optimal acquisition of experimental modal data was arrived upon. After the model correlation and calibration was performed a validation experiment was used to confirm the FE models predictive capabilities.

Air-gap based vertical cavity micro-opto-electro-mechanical Fabry-Perot filters

Mikrooptische Filter sind heutzutage in vielen Bereichen in der Telekommunikation unersetzlich. Wichtige Einsatzgebiete sind aber auch spektroskopische Systeme in der Medizin-, Prozess- und Umwelttechnik. Diese Arbeit befasst sich mit der Technologieentwicklung und Herstellung von luftspaltbasierenden, vertikal auf einem Substrat angeordneten, oberflächenmikromechanisch hergestellten Fabry-Perot-Filtern. Es werden zwei verschiedene Filtervarianten, basierend auf zwei verschiedenen Materialsystemen, ausführlich untersucht. Zum einen handelt es sich dabei um die Weiterentwicklung von kontinuierlich mikromechanisch durchstimmbaren InP / Luftspaltfiltern; zum anderen werden neuartige, kostengünstige Siliziumnitrid / Luftspaltfilter wissenschaftlich behandelt. Der Inhalt der Arbeit ist so gegliedert, dass nach einer Einleitung mit Vergleichen zu Arbeiten und Ergebnissen anderer Forschergruppen weltweit, zunächst einige theoretische Grundlagen zur Berechnung der spektralen Reflektivität und Transmission von beliebigen optischen Schichtanordnungen aufgezeigt werden. Auß erdem wird ein kurzer theoretischer Ü berblick zu wichtigen Eigenschaften von Fabry-Perot-Filtern sowie der Möglichkeit einer mikromechanischen Durchstimmbarkeit gegeben. Daran anschließ end folgt ein Kapitel, welches sich den grundlegenden technologischen Aspekten der Herstellung von luftspaltbasierenden Filtern widmet. Es wird ein Zusammenhang zu wichtigen Referenzarbeiten hergestellt, auf denen diverse Weiterentwicklungen dieser Arbeit basieren. Die beiden folgenden Kapitel erläutern dann ausführlich das Design, die Herstellung und die Charakterisierung der beiden oben erwähnten Filtervarianten. Abgesehen von der vorangehenden Epitaxie von InP / GaInAs Schichten, ist die Herstellung der InP / Luftspaltfilter komplett im Institut durchgeführt worden. Die Herstellungsschritte sind ausführlich in der Arbeit erläutert, wobei ein Schwerpunktthema das trockenchemische Ä tzen von InP sowie GaInAs, welches als Opferschichtmaterial für die Herstellung der Luftspalte genutzt wurde, behandelt. Im Verlauf der wissenschaftlichen Arbeit konnten sehr wichtige technische Verbesserungen entwickelt und eingesetzt werden, welche zu einer effizienteren technologischen Herstellung der Filter führten und in der vorliegenden Niederschrift ausführlich dokumentiert sind. Die hergestellten, für einen Einsatz in der optischen Telekommunikation entworfenen, elektrostatisch aktuierbaren Filter sind aus zwei luftspaltbasierenden Braggspiegeln aufgebaut, welche wiederum jeweils 3 InP-Schichten von (je nach Design) 357nm bzw. 367nm Dicke aufweisen. Die Filter bestehen aus im definierten Abstand parallel übereinander angeordneten Membranen, die über Verbindungsbrücken unterschiedlicher Anzahl und Länge an Haltepfosten befestigt sind. Da die mit 357nm bzw. 367nm vergleichsweise sehr dünnen Schichten freitragende Konstrukte mit bis zu 140 nm Länge bilden, aber trotzdem Positionsgenauigkeiten im nm-Bereich einhalten müssen, handelt es sich hierbei um sehr anspruchsvolle mikromechanische Bauelemente. Um den Einfluss der zahlreichen geometrischen Strukturparameter studieren zu können, wurden verschiedene laterale Filterdesigns implementiert. Mit den realisierten Filter konnte ein enorm weiter spektraler Abstimmbereich erzielt werden. Je nach lateralem Design wurden internationale Bestwerte für durchstimmbare Fabry-Perot-Filter von mehr als 140nm erreicht. Die Abstimmung konnte dabei kontinuierlich mit einer angelegten Spannung von nur wenigen Volt durchgeführt werden. Im Vergleich zu früher berichteten Ergebnissen konnten damit sowohl die Wellenlängenabstimmung als auch die dafür benötigte Abstimmungsspannung signifikant verbessert werden. Durch den hohen Brechungsindexkontrast und die geringe Schichtdicke zeigen die Filter ein vorteilhaftes, extrem weites Stopband in der Größ enordnung um 550nm. Die gewählten, sehr kurzen Kavitätslängen ermöglichen einen freien Spektralbereich des Filters welcher ebenfalls in diesen Größ enordnungen liegt, so dass ein weiter spektraler Einsatzbereich ermöglicht wird. Während der Arbeit zeigte sich, dass Verspannungen in den freitragenden InPSchichten die Funktionsweise der mikrooptischen Filter stark beeinflussen bzw. behindern. Insbesondere eine Unterätzung der Haltepfosten und die daraus resultierende Verbiegung der Ecken an denen sich die Verbindungsbrücken befinden, führte zu enormen vertikalen Membranverschiebungen, welche die Filtereigenschaften verändern. Um optimale Ergebnisse zu erreichen, muss eine weitere Verbesserung der Epitaxie erfolgen. Jedoch konnten durch den zusätzlichen Einsatz einer speziellen Schutzmaske die Unterätzung der Haltepfosten und damit starke vertikale Verformungen reduziert werden. Die aus der Verspannung resultierenden Verformungen und die Reaktion einzelner freistehender InP Schichten auf eine angelegte Gleich- oder Wechselspannung wurde detailliert untersucht. Mittels Weisslichtinterferometrie wurden lateral identische Strukturen verglichen, die aus unterschiedlich dicken InP-Schichten (357nm bzw. 1065nm) bestehen. Einen weiteren Hauptteil der Arbeit stellen Siliziumnitrid / Luftspaltfilter dar, welche auf einem neuen, im Rahmen dieser Dissertation entwickelten, technologischen Ansatz basieren. Die Filter bestehen aus zwei Braggspiegeln, die jeweils aus fünf 590nm dicken, freistehenden Siliziumnitridschichten aufgebaut sind und einem Abstand von 390nm untereinander aufweisen. Die Filter wurden auf Glassubstraten hergestellt. Der Herstellungsprozess ist jedoch auch mit vielen anderen Materialien oder Prozessen kompatibel, so dass z.B. eine Integration mit anderen Bauelemente relativ leicht möglich ist. Die Prozesse dieser ebenfalls oberflächenmikromechanisch hergestellten Filter wurden konsequent auf niedrige Herstellungskosten optimiert. Als Opferschichtmaterial wurde hier amorph abgeschiedenes Silizium verwendet. Der Herstellungsprozess beinhaltet die Abscheidung verspannungsoptimierter Schichten (Silizium und Siliziumnitrid) mittels PECVD, die laterale Strukturierung per reaktiven Ionenätzen mit den Gasen SF6 / CHF3 / Ar sowie Fotolack als Maske, die nasschemische Unterätzung der Opferschichten mittels KOH und das Kritisch-Punkt-Trocken der Proben. Die Ergebnisse der optischen Charakterisierung der Filter zeigen eine hohe Ü bereinstimmung zwischen den experimentell ermittelten Daten und den korrespondierenden theoretischen Modellrechnungen. Weisslichtinterferometermessungen der freigeätzten Strukturen zeigen ebene Filterschichten und bestätigen die hohe vertikale Positioniergenauigkeit, die mit diesem technologischen Ansatz erreicht werden kann.

A Method for Determination of Ammonia in Air using Oxalic Acid-Impregnated Cellulose Filters and Fluorimetric Detection

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)