Tracerpartikler

Tracerpartikler er partikler som brukes som sporingsmidler for å visualisere og måle transportprosesser i væsker, gasser og biologiske systemer. Ved å spore partiklens bane og hastighet kan man studere strømning, blanding og utveksling av masse uten å forstyrre forholdene vesentlig.

Typer av tracerpartikler inkluderer inerte partikler (for eksempel polystyren- eller silica-partikler), fluorescerende partikler som avgi signal ved spesifikt lys, og radiotracers eller kjemisk merkede partikler. Det finnes også gassfylte partikler og aerosoler. Valget av type partikkel avhenger av medium og av den måleteknikk som brukes.

Målemetoder: Partikkelbildedannelse som Particle Image Velocimetry (PIV) og Particle Tracking Velocimetry (PTV) gir kvantitative felt av hastighet og bevegelse. Fluorescensbaserte teknikker (for eksempel laserindusert fluorescens, LIF) brukes for å forbedre deteksjon i tette medier. I biomedisin og miljøovervåking brukes ofte biokompatible eller trygge tracerpartikler og, ved behov, strålingsbaserte tracere under streng regulering.

Anvendelser inkluderer fluiddynamikkforsøk i rør og åpne kanaler, kartlegging av strømninger i industriprosesser, studier av forurensningsdispersjon i vann og luft, hav- og atmosfæriske transportanalyser, samt visualisering av blodstrøm og legemiddelspredning i medisin og farmasøytisk forskning.

Viktige forhold ved bruk av tracerpartikler er at partikkelstørrelse og tetthet påvirker om de følger strømfeltet nøyaktig. Brownsk bevegelse kan dominere i små volumer og partikler kan ha toksiske eller biologisk aktive egenskaper. Derfor kreves riktig dosering, kalibrering, og vurdering av sikkerhet, samt etterlevelse av relevante regler og etiske retningslinjer.