儀器概述
Aerodyne公司的痕量氣體激光監(jiān)測(cè)儀系列在大氣成分測(cè)量方面具有非常高的時(shí)間分辨率（10Hz）和出色的靈敏度，對(duì)多種成分靈敏度達(dá)ppt量級(jí)。一切優(yōu)異性能均依賴(lài)于散光多通道吸收腔本身的高靈敏度。按照激光器數(shù)量，ARI痕量氣體監(jiān)測(cè)儀器可以分為T(mén)ILDAS-mini和TILDAS-dual。
圖1.TILDAS-mini
痕量氣體迷你激光監(jiān)測(cè)儀 (TILDAS-Mini)是一款緊湊的、應(yīng)用單束激光的痕量氣體測(cè)量設(shè)備。它在該QC激光系列中體積最小、最經(jīng)濟(jì)實(shí)用。通過(guò)適當(dāng)?shù)脑O(shè)置，TILDAS-minis可以測(cè)量多種氣體，包括NO, N2O, NO2, NH3, CO, CO2, CH4, C2H6, COS, HCHO, O3 和其它氣體。
圖2.TILDAS-dual
痕量氣體雙重激光監(jiān)測(cè)儀 (TILDAS-dual)采用了兩重量子級(jí)聯(lián)激光，可以同時(shí)測(cè)量多種大氣痕量氣體成分。實(shí)際使用中，只有可測(cè)量氣體中的部分組合能夠在同一儀器中實(shí)現(xiàn)。一般來(lái)說(shuō)，一束激光能夠測(cè)量?jī)煞N到六種氣體。因此，根據(jù)不同的應(yīng)用，實(shí)際上有上百種不同的組合方法。
痕量氣體同位素監(jiān)測(cè)儀(TILDAS-iso)是按照功能分類(lèi)時(shí)一個(gè)不同的類(lèi)別?？蓪?shí)時(shí)測(cè)量大氣中13C, 17O, 18O, 2D, 15N 組合的同位素比例。它的精度可以匹美現(xiàn)今所有光學(xué)同位素測(cè)量設(shè)備，且它的外場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)結(jié)果可與同位素質(zhì)譜儀的準(zhǔn)確表現(xiàn)并肩。
由于TILDAS測(cè)量目標(biāo)氣體可組合的特點(diǎn)，因此建議你在決定之前列出您的需求，并聯(lián)系我們。我們?yōu)槟峁┛茖W(xué)的建議和合理的組合。
基本原理
ARI擁有開(kāi)發(fā)應(yīng)用高端設(shè)備進(jìn)行環(huán)境和工業(yè)制造研究的長(zhǎng)遠(yuǎn)歷史。ARI一直努力為研究單位提供高精度的激光光譜痕量氣體成分的監(jiān)測(cè)儀器。高分辨率TILDAS能夠測(cè)量痕量氣體的絕對(duì)濃度而無(wú)需標(biāo)定氣體，并且能夠排除其它氣體成分的干擾，其中包括水汽。紅外激光技術(shù)取得的最新進(jìn)展推動(dòng)了量子級(jí)聯(lián)激光技術(shù)的發(fā)展，使其在外場(chǎng)觀測(cè)使用和站點(diǎn)裝備具有很大優(yōu)勢(shì)。量子級(jí)聯(lián)激光技術(shù)無(wú)需低溫液體冷卻，因而可以在室溫條件下運(yùn)行。而且由于熱電探測(cè)器的使用，使TILDAS完全摒棄了液氮。量子級(jí)聯(lián)激光技術(shù)具有很好的模式穩(wěn)定性和再現(xiàn)能力，大大減少了對(duì)操作者的技術(shù)要求，并允許總控鍵（TURN-KEY）控制，可以無(wú)人職守運(yùn)行數(shù)周。
儀器的基本元件包括專(zhuān)用的量子級(jí)聯(lián)激光，用于測(cè)量N2O-CO2-H2O (2240 cm-1), N2O-CO-H2O (2200 cm-1), NH3 (967 cm-1), CH4-N2O (1271 cm-1)和其它目標(biāo)氣體成分及其組合。激光器置于密閉真空空間內(nèi)，利用熱電冷卻，并產(chǎn)生連續(xù)激光。儀器安裝的標(biāo)準(zhǔn)激光器件光程為76米、體積為0.5升(備選210米光程的超大內(nèi)核，體積V=2 L),并有多個(gè)吸收通道，工作大氣壓力為30-60Torr。當(dāng)接入可選的60升/分真空泵時(shí)，儀器的響應(yīng)時(shí)間（1/e）小于1秒；而當(dāng)接入的真空泵達(dá)到500升/分時(shí)，其響應(yīng)時(shí)間小于0.1秒。電子元件包括激光溫度、電流控制器、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)高速D/A板。儀器配有內(nèi)置計(jì)算機(jī)，運(yùn)行WIN系統(tǒng)和ARI版權(quán)的軟件TDLWINTEL，可以控制、訪(fǎng)問(wèn)、分析。數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)頻率在1Hz-20Hz范圍內(nèi)可以調(diào)節(jié)。自動(dòng)背景扣除程序和電磁閥可以切換采樣和零氣，也可以方便用戶(hù)定時(shí)校準(zhǔn)。
運(yùn)行環(huán)境
儀器運(yùn)行環(huán)境溫度要求在 15-35°C 之間。儀器自備有水循環(huán)回路系統(tǒng)，用于恒溫光學(xué)和電子器件。因而沒(méi)有其它的水冷卻要求和低溫液體。
真空泵選擇
儀器要求無(wú)油真空泵。用戶(hù)可以選擇購(gòu)買(mǎi)其它廠商或者我們提供的真空泵。對(duì)于較低的響應(yīng)時(shí)間要求，建議使用Varian IDP-3, 60 LPM 渦旋真空泵；此型號(hào)真空泵提供的響應(yīng)時(shí)間低于1秒。對(duì)于較高響應(yīng)時(shí)間要求，建議采用VARIAN model TRISCROLL-300無(wú)油渦旋真空泵。此型號(hào)真空泵可使用50-60Hz電源，泵速可達(dá)300L/min，足以為渦度相關(guān)能量測(cè)量提供達(dá)10Hz連續(xù)采樣響應(yīng)時(shí)間。兩種泵均提供自動(dòng)隔離閥門(mén)，防止在斷電的情況下造成光學(xué)器件污染。