Onderzoek Anna Worobiec

Abstract

In het kader van dit doctoraatsonderzoek zullen we trachten bestaande micro- en sporenanalytische technieken zoals elektronen probe X-stralen micro analyse (EPMA), micro-Raman spectrometrie (MRS) en energie-dispersieve X-stralen fluorescentie (EDXRF) te optimaliseren om de meest relevantie informatie te verkrijgen voor het vaststellen van de verwering van kunstobjecten, de optimalisatie van conservatietechnieken en de zogenaamde "preventieve bescherming" van het kultuurpatrimonium.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Grieken Rene
• Co-promotor: Worobiec Anna
• Mandaathouder: Krupinska Barbara

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

In het kader van dit doctoraatsonderzoek zullen we trachten bestaande micro- en sporenanalytische technieken zoals elektronen probe X-stralen micro analyse (EPMA), micro-Raman spectrometrie (MRS) en energie-dispersieve X-stralen fluorescentie (EDXRF) te optimaliseren om de meest relevantie informatie te verkrijgen voor het vaststellen van de verwering van kunstobjecten, de optimalisatie van conservatietechnieken en de zogenaamde "preventieve bescherming" van het kultuurpatrimonium.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Grieken Rene
• Co-promotor: Worobiec Anna
• Mandaathouder: Krupinska Barbara

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Tegenwoordig is het gevaar van de straling die vrijkomt uit de Chernobyl IV reactor, die geëxplodeerd is in 1986, sterk verminderd wegens het radioactief verval. Niet tegenstaande stoot de brandstof van deze concrete betonnen afsluiting, de zogenaamde 'Sarcofaag', nog voortdurende atmosferische aërosolen vrij. Deze aërosolen kunnen tegenwoordig het grote gevaar zijn, niet enkel lokaal, maar ook over afstanden van meerdere honderden kilometers. Dit hangt sterk af van de fysische en de chemische eigenschappen van de uitgestoten aërosolen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Worobiec Anna

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De voortzetting van het postdoctoraal onderzoek zal zich in eerste instantie focusseren op de verdere optimalisatie van de meetstrategie voor de combinatie van analyses met "thin window" Elektronen Probe X-stralen Microanalyse (EPMA) en Micro-Raman Spectrometrie (MRS), die in de voorbije jaren werd uitgetest. Deze innoverende toepassing zal onderzocht worden voor zowel de chemische samenstelling als de fysische en structurele karakteristieken van milieupartikels met een natuurlijke of antropogene oorsprong. Aandacht zal ook besteed worden aan de interpretatie van de resultaten van beide technieken en dit zowel voor de metingen van onafhankelijke EPMA en MRS instrumenten als via een gecombineerd EPMA/MRS toestel.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Grieken Rene
• Mandaathouder: Worobiec Anna

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De combinatie van de micro-Raman spectrometry (RMS) techniek en "thin window " electronen probe X-stralen micro analyse (TW-EPMA) voor milieu onderzoek kan gedetailleerde informatie geven over de karakteristieken van individuele deeltjes. Het doel van de toepassing van de EPMA en MRS is om zoveel mogelijk elementaire alsook moleculaire informatie te genereren van hetzelfde deeltje. Het gecombineerde gebruik van EPMA en MRS methoden blijkt toch fundamentele moeilijkheden te ondervinden, in het bijzonder betreffende de laser- en elektronengevoeligheid van de milieudeeltjes.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Worobiec Anna

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Aan de kwaliteit van binnenhuislucht, in kantoren, scholen en woningen, is in België nog geen aandacht besteed. Deze studie zal de hoeveelheden en de chemische samenstelling bepalen van fijn en ultrafijn stof (dat momenteel van primordiaal belang is i.v.m. luchtvervuiling) op talrijke plaatsen in de Provincie Antwerpen, naast relevante gasvormige luchtpolluenten. Conclusies naar beleid en gezondheid worden in het vooruitzicht gesteld.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Grieken Rene
• Co-promotor: Worobiec Anna

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De bedoeling van het project is in de eerste plaats om de fysische en chemische eigenschappen na te gaan van atmosferische aerosolen in bepaalde kuuroorden in Laag Silesië, in de zogenaamde "zwarte driehoek" van Polen. Hiervoor worden electronen microscopie, geautomatiseerde electronen microprobe analyse, energie-dispersieve X-stralen fluorescentie en micro-Rman spectrometrie gebruikt. Door de Poolse collega's zullen isotoop analysen worden ontwikkeld en toegepast op de stofmonsters. Bovendien worden polluent-gas analysen uitgevoerd met passieve monitoren. De bekomen resultaten zullen gebruikt worden als theoretische basis en input voor lokale luchtpollutie-modellen.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Grieken Rene
• Co-promotor: Worobiec Anna

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Om zo effectief mogelijk de lucht te zuiveren van atmosferische deeltjes gegenereerd dor lasprocessen, moet hun chemische samenstelling en morfologie bepaald worden. Elektronen probe X-stralen microanalyse (EPMA) is al succesvol ingezet om individuele aërosol deeltjes op een geautomatiseerde manier te karakteriseren. Deze techniek kan gedetailleerde informatie geven over de elementsamenstelling, de grootteverdeling en de morfologie. De toepassing van µ-Raman spectrometrie in combinatie met EPMA creëert de mogelijkheid om de deeltjes ook qua moleculaire samenstelling nog verder te karakteriseren.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Worobiec Anna

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

De studie van atmosferische aërosolen is de laatste tijd zeer belangrijk geworden omwille van twee redenen: de kleine deeltjesgroottefractie heeft een belangrijke invloed op de menselijke gezondheid en op het globale klimaat. Micro-analytische karakterisatie van individuele deeltjes laat toe om meer informatie te bekomen dan mogelijk met bulkanalyse. Op deze manier wordt de tracering van vervuilingsbronnen vereenvoudigd. De ontwikkeling van 'thin window' EDX detectoren was van groot belang voor elektronen probe X-stralen microanalyse (EPMA), om lichte elementen te detecteren (6<Z). Deze techniek heeft zich als een krachtige methode bewezen voor de studie van individuele deeltjes, daar de combinatie van 'imaging' via elektronenmicroscopen met energiedispersieve X-straal detectie de bepaling van grote hoeveelheden individuele deeltjes op een snelle en geautomatiseerde manier toelaat. De combinatie van computer gecontroleerde analyse van individuele deeltjes via 'thin-window' EPMA en een reverse Monte Carlo kwantificatie methode heeft zich nuttig getoond voor het verkrijgen van elementaire concentraties met een nauwkeurigheid binnen 15%, ook voor lage Z-elementen. Bundelgevoelige deeltjes zoals ammoniumsulfaat en -nitraat kunnen geanalyseerd worden door middel van een opstelling gekoeld met vloeibare stikstof. Bijkomend laat de automatisatie van deze techniek, op het niveau van individuele deeltjes, de analyse van grote hoeveelheden deeltjes toe, wat een beter statistisch resultaat verzekert. Een verdere ontwikkeling van deze methodiek zou de bestudering van oppervlaktelagen op individuele microscopische deeltjes mogelijk moeten maken. Dit dient te worden gebaseerd op de bestraling van elke deeltje met electronen-stralen van verschillende energiehoeveelheden. De penetratie van de elektronen, de gegenereerde ontsnappende X-stralen en de detectiekans kunnen dan gemodelleerd worden met de ontwikkelde Monte Carlo simulaties, met betrekking tot een mogelijke oppervlaktelaag met ongekende dikte en samenstelling. Onlangs werden oppervlaktelagen van zogenaamde 'Asian-dust' deeltjes bestudeerd; d.w.z. bodem-stof, dat in bepaalde tijden van het jaar wordt getransporteerd vanuit de Gobi woestijn met respectievelijke invloed op het plaatselijke weer en de luchtvervuiling. Deze als vrij inert ingeschatte aluminiumsilicaatdeeltjes bleken meestal gecoat met een sulfaatcoating na interactie met zwavelrijke gassen. Om meer gedetailleerde informatie te bekomen over de samenstelling van de individuele milieudeeltjes, wordt er voorgesteld om verschillende combinaties van micro analysemethoden te bestuderen. De combinatie van de micro-Raman techniek en TW-EPMA voor milieu onderzoek kan gedetailleerde informatie geven over de karakterisatie van individuele deeltjes, wat een betere beoordeling toelaat, en dit geeft meer volledige informatie over de 'Global Change Problems' en hun processen. Het blijkt dat micro-Raman spectrometrie niet-geëxploreerde mogelijkheden heeft in dit gebied, vooral wanneer dit gekoppeld kan worden met simultane EPMA.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Van Grieken Rene
• Mandaathouder: Worobiec Anna

Onderzoeksgroep(en)

Project type(s)

• Onderzoeksproject