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儀器概述

長飛行時間氣溶膠質(zhì)譜儀通過熱力氣化和電子碰撞電離,超高分辨質(zhì)譜儀檢測,該儀器能快速、實時、定量地分析粒徑界于0.04-1.0微米氣溶膠中非高熔點(200-900℃)物質(zhì)的化學(xué)組成和飛行動力學(xué)等效直徑。它能夠連續(xù)、快速地測量所有樣本粒子的質(zhì)譜。該設(shè)備采用長型質(zhì)譜儀,具有超高分辨率特性,最高質(zhì)量高分辨率可達8000 M/ΔM,同時儀器還有快速響應(yīng)特性,響應(yīng)速度可達100Hz,可用于氣候變化、空氣質(zhì)量、氣溶膠化學(xué)組分分析以及環(huán)境監(jiān)測與粒子來源解析等研究。

儀器實物

LToF-AMS.jpg

圖1. 長飛行時間氣溶膠質(zhì)譜儀

應(yīng)用范圍

  • 測量環(huán)境大氣中氣溶膠的質(zhì)量和粒徑分布
  • 氣候變化與空氣質(zhì)量研究;
  • 有機氣溶膠定量與分析;
  • 實驗室里診斷氣溶膠的物理和化學(xué)特性;
  • 描述燃燒源中排放物的特性;
  • 測量氣溶膠硫酸鹽、硝酸鹽、銨鹽等的渦度相關(guān)通量和沒有降水過程時有機物的沉降通量;
  • 實驗室里診斷氣溶膠的物理和化學(xué)特性;
  • 分析氣溶膠供給系統(tǒng)(例如定量的藥物吸入器)中不同大小顆粒物的化學(xué)成分;
  • 氣溶膠來源解析

技術(shù)指標(biāo)

  • 具有超高分辨率,可達8000 M/ΔM,遠高于同類設(shè)備;
  • 實現(xiàn)對氣體和粒子地有效分離;
  • 快速響應(yīng),質(zhì)譜響應(yīng)達100Hz;
  • 能夠?qū)蝹€粒子譜進行測量;

性能展示

    LToF-AMS1.jpg

    圖2. 峰形與其它質(zhì)譜儀的對比

    LToF-AMS2.jpg

    圖3. 在不同質(zhì)荷比的分辨率與其它質(zhì)譜儀對比

可選部件:

  1. 氣溶膠光散射檢測模塊:光散射檢測模塊提供粒徑 >200nm 粒子的相關(guān)參數(shù),如粒子密度和氣溶膠粒子混合狀態(tài)(內(nèi)混/外混)。此模塊可以安裝于四極桿氣溶膠質(zhì)譜儀和飛行時間氣溶膠質(zhì)譜儀;當(dāng)與飛行時間氣溶膠質(zhì)譜儀結(jié)合使用時,可以真正測量到單個氣溶膠的質(zhì)譜。
  2. 黑碳檢測模塊:黑碳檢測模塊由本公司與粒子測量公司(Droplet Measurement Technologies)聯(lián)合開發(fā)。模塊采用連續(xù)工作的1064nm 內(nèi)腔激光器。含有黑碳的粒子(或者其它可吸收物質(zhì))會在 AMS 的離子化室內(nèi)汽化。除了標(biāo)準(zhǔn)AMS 所測量的組分外,還可以檢測碳簇(包括富勒烯)。此模塊兼容所有型號的 AMS。
  3. 負離子測量模塊(飛行時間質(zhì)譜):負離子檢測模塊選擇性地檢測穩(wěn)定的負離子,如硫酸鹽、硝酸鹽、羧酸等。靈敏度相比電子碰撞電離低1000。此模塊通過控制軟件可與標(biāo)準(zhǔn)的電子 撞擊電離模塊交互使用,并可用于其它產(chǎn)生負離子的電離系統(tǒng)。此模塊只兼容ToF 質(zhì)譜系統(tǒng)。
  4. 以上部件可以安裝在現(xiàn)有的氣溶膠質(zhì)譜儀上,但總體目標(biāo)是增強粒徑、化學(xué)組成和氣溶膠粒子密度的快速實時測量能力。
  5. 熱力熔蝕系統(tǒng)(TDS):熱力熔蝕系統(tǒng)可以輔助檢測揮發(fā)性有機氣溶膠。熱力熔蝕系統(tǒng)只對氣溶膠樣品進行前處理,可用于所有型號的AMS 自動采樣系統(tǒng)和其它氣溶膠采樣系統(tǒng)。該部件可以獨立運行,與其它測量儀器聯(lián)用。
  6. 二次顆粒物氧化生成反應(yīng)器(PAM):二次顆粒物氧化生成反應(yīng)器通過準(zhǔn)確控制溫度、相對濕度、氧化劑濃度與相互比例等參數(shù),在反應(yīng)腔內(nèi)產(chǎn)生一個已知的高氧化環(huán)境,能夠以分鐘為時間分辨率模擬大氣環(huán)境中氣體前體物生成的氧化過程。該設(shè)備還能夠與許多氣溶膠觀測設(shè)備搭配使用,是一次氣溶膠非均相氧化研究與二次氣溶膠生成研究的重要工具。