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儀器概述

TILDAS-dual采用了兩重量子級聯(lián)激光，可以同時在線測量多種大氣痕量氣體成分。具有高靈敏度、高精度、連續(xù)、快速測量的特點。點擊查看儀器彩頁。

TILDAS_dual.jpg

圖1.QCL-dual 實物圖

對多種痕量大氣成分具有極高的靈敏度：甲烷、一氧化二氮、氧化亞氮、二氧化氮、一氧化碳、二氧化碳、甲醛(formaldehyde), 甲酸(formic acid), 乙烯(ethylene), 乙炔(acetylene), 氧硫化碳(carbonyl sulfide), 丙烯醛(acrolein), 氨氣(ammonia, NH3）和其它氣體；

下面列出了目前比較受歡迎的測量組合。更多測量組合請見痕量氣體組合清單。

Clumped CO2 Isotopes
CH4Isotopes
CO2, Water Isotopes
N2O Isotopes
NO,NO2
CH4,N2O,CO,CO2,H2O,C2H6

應(yīng)用范圍

  • 燃燒排放定性、監(jiān)測；
  • 源匯界定研究中甲烷和一氧化二氮同位素的監(jiān)測；
  • 渦度相關(guān)等觀測研究；
  • 煙氣快速響應(yīng)研究；
  • 空氣質(zhì)量監(jiān)測；
  • 車、船、機載平臺的移動觀測研究；

    • 技術(shù)優(yōu)勢

  • 擺脫標(biāo)氣，直接獲得氣體絕對濃度；
  • 響應(yīng)迅速；
  • 排除其它大氣成分和水汽的干擾；
  • 無調(diào)試，無維護，開機即用；
  • 可隨時用于外場觀測和移動平臺觀測；
  • 雙激光可同時測量多種氣體成分；
  • 光程包括76米或者210米；
  • 數(shù)據(jù)采樣速率達1-10Hz(具體速率取決于具體儀器)

    • 技術(shù)指標(biāo)

    TILDAS的中紅外激光提供高精度和高準(zhǔn)確性的測量手段.表中列出部分光程210米激光測試下每種成分的最優(yōu)波長(cm-1)、標(biāo)稱測量精度(ppt/s)、檢出限(2σ/100s)。詳細(xì)指標(biāo)見各儀器彩頁。

    Trace gas Wavenumber
    [cm-1]     		Precision
    (1 s) [ppt]     		LOD
    (100 s) [ppt]
    CH4 1271 200 --
    CO 2190 20 10
    N2O 1271 60 --
    N2O 2250 30 --
    NH3 967 20 10
    NO2 1600 10 5
    HONO 1279 150 80
    HCHO 1765 50 20
    HCOOH 1766 80 40
    NO 1900 40 20
    C2H6 2990 20 10
    OCS 2056 2 1

  • 數(shù)據(jù)輸出：本地存儲、網(wǎng)絡(luò)傳輸、RS232、模擬電路輸出；
  • 數(shù)據(jù)頻率：1-10Hz （不同儀器和真空泵有所變動）
  • 儀器操作：自動、遠(yuǎn)程控制

    • 物理參數(shù)

    尺寸/重量：770 mm x 560 mm x 640 mm (L x W x H)/主機重量: 75 kg

    電源：250-500 W, 120/240 V, 50/60 Hz (連接Varian IDP-3型真空泵)

    參考文獻

    1. Nelson, D.D. et al., Optics Let.31, 2012-2014, 2006.
    2. McManus, J.B. et al., Applied Physics B, DOI: 10.1007/s00340-006-2407-7 (2006).
    3. McManus, J.B., M.S. Zahniser, D.D. Nelson, L.R. Williams, and C.E. Kolb, Infrared laser spectrometer with balanced absorption for measurements of isotopic ratios of carbon gases, Spectrochim. Acta A,58, 2465-2479, (2002).
    4. McManus, J.B., D.D. Nelson, J.H. Shorter, R. Jiménez, S. Herndon, S. Saleska, and M.S. Zahniser, A high precision pulsed QCL spectrometer for measurements of stable isotopes of carbon dioxide, J. Modern Optics,52, 2309-2321 (2005).
    5. Saleska, SR; J. Shorter, S. Herndon, R. Jimenéz, B. McManus, D. Nelson, M. Zahniser, What are the instrumentation requirements for measuring the isotopic composition of net ecosystem exchange of CO2 using eddy covariance methods? Isotopes in Environmental and Health Studies,42 (1), 117 (2006).
    6. Nelson, D.D., J. B. McManus, S. C. Herndon, M. S. Zahniser, B. Tuzson and L. Emmenegger, New Method for Isotopic Ratio Measurements of Atmospheric Carbon Dioxide Using a 4.3 μm Pulsed Quantum Cascade Laser, Appl. Phys. B90, 301–309 (2008).
    7. Tuzson, B , J. Mohn, M. J. Zeeman, R. A. Werner, W. Eugster, M. S. Zahniser, D. D. Nelson, J. B. McManus, L. Emmenegger, High precision and continuous field measurements of δ13C and δ18O in carbon dioxide with a cryogen-free QCLAS, Appl. Phys. B92, 451-458 (2008).