仪器概述

热脱附系统（英文名：Thermal Denuder System；型号：TDS；品牌：ARI）是一款可对环境大气气溶胶样品进行热脱附处理的装置。该装置由位于美国马萨诸塞州比尔瑞卡市（Billerica, Massachusetts, USA）的“飞行器研究”公司（Aerodyne Research, Inc.）制造，适用于各种气溶胶质谱仪。TDS能够对样品中的气态前体物和挥发性颗粒进行有效清除；TDS可通过自动阀门对样品进行热脱附处理或者直接经过旁路进入测量系统，同时具有快速的温度循环和强制空气冷却等优势。装置外观如下图所示。

图1. 热脱附系统内部

应用范围

• 有机气溶胶定量与分析；
• 实验室里诊断气溶胶的物理和化学特性；
• 描述气溶胶低熔点物质的特性；

技术指标

• 温度：三个区域可加热至 250℃
• 吸附材料：活性炭
• 可编辑程序/梯度控温曲线
• 可用电脑通过USB接口对电子部分进行控制
• 可通过自动阀门对样品进行热脱附处理或者使样品直接经过旁路进入测量系统
• 快速的温度循环和强制空气冷却
• 专门设计用于气溶胶质谱类仪器
• 进样流量：2.5 LPM （无采样泵条件下）

性能展示

图2. 轴向三个区域的温度分布



图3. TDS运行温度变化图

工作原理

TDS装置由两个部分组成，一部分是可分块加热到一定温度的热脱附系统，另一部分是一个活性炭包裹的吸附管（见下图）。系统温度通过一个内置的微处理器进行精确控制，气溶胶或者气体样品直接通过加热到一定温度的热脱附系统中，挥发性物质或气态物质会在通过热脱附管道的过程中在设定温度下蒸发，然后会被包裹在管道外部的活性炭吸附。在此过程中，颗粒物不会与活性炭直接接触，从而最大程度的减少了颗粒物损失。

图3. TDS结构原理图

参考文献

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