仪器概述

三波长光声气溶胶吸收光谱仪(英文名:Three wavelength photo acoustic aerosol absorption spectrometer)是一款能够在三个波长同时测量含碳气溶胶的吸收系数的光学仪器,该仪器由德国卡尔斯鲁厄市schnaiTEC公司制造。在复杂的城市污染条件下,准确定量燃烧排放的颗粒物的质量仍是大挑战,需要新的方法。光声光谱法是目前唯一能够可靠地定量高污染环境中吸收物质的质量的方法。在可见光波段利用多波长同步测量的方法,可以完成燃烧排放的源解析。

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应用案例

案例一. 利用合成空气测量PAAS-3λ的背景,并对其进行Allan分析(图2)。在城乡结合部连续运行4周后,其背景值仍保持稳定(图3)。

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案例二. 在德国西南部一个郊区至农村的地点进行环境气溶胶测量。选择2018年8月和2019年2月这两个时间段,分别代表低燃烧污染水平和高燃烧污染水平。

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技术优势

  1. 具有很好的稳定性
  2. 检测限达5x10-7 m-1 (相当于一个黑碳浓度低于0.05 μg m-3)
  3. 常规质控检查可在数据采集和分析软件中实现,方便操作,其他由软件例行监测的质量控制参数包括腔室共振频率和信号相位
  4. 可定制的光学装置可以是研究型的,可根据客户实验室环境进行修改和调整,也可以是监测型的,符合19英寸机架标准,用于集成的空气质量监测站

技术参数

  1. 波长:405 nm,515 nm,660nm(其他波长可按要求定制)
  2. 声共振器:紧凑的不锈钢圆柱形腔室,基本声频3200 Hz
  3. 腔室容积:236 cm3(包括声音缓冲器体积)
  4. 检测限:5x10-7 m-1(0.05 μg m-3黑碳)
  5. 准确度和精度:5%和3%
  6. 气溶胶流量:0.5-1 lpm
  7. 时间分辨率:0.4 s

参考文献

  1. Claudia L., Inas I., Nina S. A novel single-cavity three-wavelength photoacoustic spectrometer for atmospheric aerosol research, Atmos. Meas. Tech., 9, 5331–5346, 2016.
  2. 2.Bond, T. C. and Bergstrom, R. W. Light absorption by carbonaceous particles: An investigative review, Aerosol Sci. Technol., 40, 27–67, 2006.
  3. Ulrich, E., Beckmann, C., and Israel, G. The characterization of carbon species in particulate matter by successive thermal desorption, J. Aerosol. Sci, 21, 609–612, 1990.