仪器概述
颗粒物聚集采样器(Spot Sampler™，Series 110B aerosol particle collector)是用于收集5nm ~ 10μm的颗粒物采样器。该仪器由一根芯横跨三个温度不同的区域，形成一根温和的三级生长管，使气溶胶颗粒物进入收集器后暴露在过饱和的水蒸气环境中，并冷凝长大，最后被捕集到采集盘或采集瓶内。该采样器收集效率高于90%，并能保持生物的活性。点击观看 视频介绍。
工作原理
Spot Sampler™的冷凝生长管被水浸湿，并横跨三个温度不同的区域：样本调适区、颗粒物成长区和低温调节区。样本调适区使样气变成受控的气溶胶流，使气流所处的环境独立于进入的样品流条件。进入颗粒物成长区以后，芯内的水被加热成水蒸气，为通过入口样本调适区的较冷粒子创造过饱和条件，使其活化长大，颗粒物被有效地放大成近3μm的水滴。然后进入低温调节区，颗粒物继续长大，同时气流温度降低，多余的水汽被回收到较冷的芯内。被水包裹的颗粒物最后被温和地采集到序列采集盘或液体采集瓶内（如下图）。在序列采集盘上，样品会在每个孔内形成一个干燥的、直径约为1毫米的斑点。收集的样品可直接放置在自动进样器上进行分析检测。或者，由水包裹的颗粒物进入装有约0.5毫升液体的小瓶中。
技术优势
- 对颗粒物的收集效率高，无颗粒物反弹。序列采集盘采集时，对5nm~2.5μm颗粒物的收集效率高于95%；液体采集时，对5nm~10μm颗粒物的收集效率高于90%
- 对气流的短时间加热使易挥发性组分的损失最小化，减少了热分解并保持微生物活性
- 序列采样，自行设置采样时间
- 使样品浓缩沉积，提高了分析灵敏度
- 自动化的样品处理减少了单调又费事的样品准备时间
应用
- 生物气溶胶采集：捕捉活性生物、传染病传播、基因组保存
- 环境采样：空气质量研究、健康影响、职业健康、气候研究、生物质燃烧
- 半导体：纳米颗粒污染
- 气溶胶物理化学研究
技术指标
- 粒径范围：序列采集盘采集：5nm ~ 2.5μm；液体采集：5nm ~ 10μm
- 采集效率：序列采集盘收集：>95%；液体收集：90%
- 工作液：纯净水/过滤水
- 采样流量：1.0-1.5 L/min（用户可调）
- 样品条件：0-40℃, 无腐蚀
- 通信接口：USB（采样参数和仪器状态）
- 运行环境：温度：10-35℃；湿度：10-95%
- 尺寸：50cm (H) x 30.5cm (W) x 25.5cm (D)
- 重量：生长管单元：6.8 kg; 序列采集模块：1.1 kg; SEM序列采集模块：1.1kg; 液体采集模块：0.1kg
- 电源：90-264 VAC / 47-63 Hz; 12 VDC, 15A
- 可选组件：入口旋风分离器：选择进入采样器的气溶胶粒径上限；液位控制器：与液体采样模块结合，实现24小时连续液体采样
参考文献
- Eiguren-Fernandez, A., N. Kreisberg and S. Hering. (2017) An On-line Monitor of the Oxidative Capacity of Aerosols (o-MOCA), Atmos. Meas. Tech., 10, 633-644, doi:10.5194/amt-10-633-2017
- Hering, S., Lewis, G., and Spielman, S. (2014) Moderated, Water-Based Condensational Particle Growth in a Laminar Flow, Aerosol Science Technology, 48, 401-408, 2014.
- Noblitt, S. D., Lewis, G. S., Liu, Y., Hering, S. V., Collett, Jr, J. L., Henry, C. S. (2009) Interfacing microchip electrophoresis to a growth tube particle collector for semi-continuous monitoring of aerosol composition,” Analytical Chemistry, 81, 10029-10037.