儀器概述
粒子粒徑增長(zhǎng)器（A10 PSM）的主要功能是使納米粒子增長(zhǎng)，達(dá)到一臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)CPC的檢測(cè)限。A10 PSM激活粒徑最小可達(dá)1nm, 可以觀測(cè)核膜態(tài)粒子和分子簇的大小。該儀器可測(cè)量大氣中超細(xì)粒子，可以利用1-3nm粒子的活化譜圖進(jìn)一步研究粒子的增長(zhǎng)過程。
A10 PSM選擇硫酸銨作為標(biāo)定物質(zhì)。在標(biāo)定的基礎(chǔ)上，用戶可以在軟件中輕松選擇氧化鎢當(dāng)量的切割粒徑。可選50%切割效率的當(dāng)量粒徑范圍為1.3nm-2.5nm。
A10PSM研究的粒子直徑低于現(xiàn)今任何一臺(tái)CPC的檢測(cè)限！
功能特點(diǎn)
- 實(shí)時(shí)計(jì)數(shù)粒子數(shù)目，最小粒徑達(dá)1nm
- 同時(shí)可以對(duì)檢測(cè)電中性粒子進(jìn)行檢測(cè)
- 采用原位技術(shù)實(shí)時(shí)檢測(cè)粒子的成核時(shí)間及大小現(xiàn)象
- 研究1-3nm顆粒物的形成與增長(zhǎng)過程
- 通過活化譜圖可獲取檢測(cè)粒子的粒徑或者組分的活化譜圖信息
應(yīng)用范圍
- 納米氣溶膠粒子研究
- 機(jī)動(dòng)車排放研究
- 大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)
- 氣候變化研究
- 健康研究
應(yīng)用案例
2009年5月于芬蘭北方森林觀測(cè)站，三天連續(xù)觀測(cè)記錄的數(shù)據(jù)結(jié)果；其中氣溶膠粒子分布來自DMPS（上圖），下圖為參與實(shí)驗(yàn)的儀器總粒子數(shù)濃度對(duì)比，包括PSM樣機(jī)、PHA-UCPC、TSI3776（B-UCPC）、TSI3786(W-UCPC)。圖中數(shù)據(jù)表明，PSM測(cè)得的總粒子濃度與其它商用CPC基本一致；只有在最初的兩天比較高，由于這段時(shí)間粒子濃度比較低而PSM較低的檢出限又使PSM能夠檢出更多的粒子。這與Lehtipalo et al.(2009)的觀測(cè)結(jié)果相吻合。
技術(shù)指標(biāo)
- 粒徑測(cè)量范圍：1-1000 nm ，檢測(cè)下限可以自行設(shè)置。使用氧化鎢的當(dāng)量粒徑，范圍為1.3-2.5 nm
- 采樣流量：2.5 LPM，進(jìn)入CPC樣品流量為1-1.5 LPM。用戶可選擇其它流量，具體請(qǐng)聯(lián)系廠家。
- 使用液體：二甘醇
- 運(yùn)行溫度范圍：15 - 35°C
- 通信接口：RS-232串口和USB 2.0接口
- 可編程0-10V模擬輸出給外部設(shè)備，如用于控制DMA或者過濾粒子
- 外部真空要求：常溫常壓環(huán)境時(shí)，小于0.4 bar
- 外部加/供壓要求：常溫常壓環(huán)境時(shí)，1-2.5 bar
- 尺寸：290 * 490 * 465 （H*W*D mm）
- 重量：17kg
- 電源：88 - 264 VAC，320 W
工作原理
PSM主要由三部分組成，包括飽和器單元、混合裝置單元、粒子增長(zhǎng)單元。如圖所示，過濾后的干凈空氣進(jìn)入由工作液體（二甘醇）包圍的多孔飽和器，形成高溫飽和氣流；然后持續(xù)與冷卻的氣溶膠氣流混合，形成過飽和的混合氣流；并進(jìn)入長(zhǎng)15厘米的增長(zhǎng)管路單元，完成粒子增長(zhǎng)。
PSM通過精確控制氣流流量和各單元濕度促進(jìn)粒子冷凝增長(zhǎng)，并通過獨(dú)特的設(shè)計(jì)防止液體溢出、減少粒子損失?；旌蠁卧牡倪x材阻止與其它部分的熱傳導(dǎo)，保證絕熱增長(zhǎng)環(huán)境，同時(shí)保證粒子與飽和氣流和充分混合。
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