儀器概述
顆粒物聚集采樣器(Spot Sampler?，Series 110B aerosol particle collector)是用于收集5nm ~ 10μm的顆粒物采樣器。該儀器由一根芯橫跨三個(gè)溫度不同的區(qū)域，形成一根溫和的三級(jí)生長(zhǎng)管，使氣溶膠顆粒物進(jìn)入收集器后暴露在過飽和的水蒸氣環(huán)境中，并冷凝長(zhǎng)大，最后被捕集到采集盤或采集瓶?jī)?nèi)。該采樣器收集效率高于90%，并能保持生物的活性。點(diǎn)擊觀看 視頻介紹。
工作原理
Spot Sampler?的冷凝生長(zhǎng)管被水浸濕，并橫跨三個(gè)溫度不同的區(qū)域：樣本調(diào)適區(qū)、顆粒物成長(zhǎng)區(qū)和低溫調(diào)節(jié)區(qū)。樣本調(diào)適區(qū)使樣氣變成受控的氣溶膠流，使氣流所處的環(huán)境獨(dú)立于進(jìn)入的樣品流條件。進(jìn)入顆粒物成長(zhǎng)區(qū)以后，芯內(nèi)的水被加熱成水蒸氣，為通過入口樣本調(diào)適區(qū)的較冷粒子創(chuàng)造過飽和條件，使其活化長(zhǎng)大，顆粒物被有效地放大成近3μm的水滴。然后進(jìn)入低溫調(diào)節(jié)區(qū)，顆粒物繼續(xù)長(zhǎng)大，同時(shí)氣流溫度降低，多余的水汽被回收到較冷的芯內(nèi)。被水包裹的顆粒物最后被溫和地采集到序列采集盤或液體采集瓶?jī)?nèi)（如下圖）。在序列采集盤上，樣品會(huì)在每個(gè)孔內(nèi)形成一個(gè)干燥的、直徑約為1毫米的斑點(diǎn)。收集的樣品可直接放置在自動(dòng)進(jìn)樣器上進(jìn)行分析檢測(cè)?；蛘?，由水包裹的顆粒物進(jìn)入裝有約0.5毫升液體的小瓶中。
技術(shù)優(yōu)勢(shì)
- 對(duì)顆粒物的收集效率高，無顆粒物反彈。序列采集盤采集時(shí)，對(duì)5nm~2.5μm顆粒物的收集效率高于95%；液體采集時(shí)，對(duì)5nm~10μm顆粒物的收集效率高于90%
- 對(duì)氣流的短時(shí)間加熱使易揮發(fā)性組分的損失最小化，減少了熱分解并保持微生物活性
- 序列采樣，自行設(shè)置采樣時(shí)間
- 使樣品濃縮沉積，提高了分析靈敏度
- 自動(dòng)化的樣品處理減少了單調(diào)又費(fèi)事的樣品準(zhǔn)備時(shí)間
應(yīng)用
- 生物氣溶膠采集：捕捉活性生物、傳染病傳播、基因組保存
- 環(huán)境采樣：空氣質(zhì)量研究、健康影響、職業(yè)健康、氣候研究、生物質(zhì)燃燒
- 半導(dǎo)體：納米顆粒污染
- 氣溶膠物理化學(xué)研究
技術(shù)指標(biāo)
- 粒徑范圍：序列采集盤采集：5nm ~ 2.5μm；液體采集：5nm ~ 10μm
- 采集效率：序列采集盤收集：>95%；液體收集：90%
- 工作液：純凈水/過濾水
- 采樣流量：1.0-1.5 L/min（用戶可調(diào)）
- 樣品條件：0-40℃, 無腐蝕
- 通信接口：USB（采樣參數(shù)和儀器狀態(tài)）
- 運(yùn)行環(huán)境：溫度：10-35℃；濕度：10-95%
- 尺寸：50cm (H) x 30.5cm (W) x 25.5cm (D)
- 重量：生長(zhǎng)管單元：6.8 kg; 序列采集模塊：1.1 kg; SEM序列采集模塊：1.1kg; 液體采集模塊：0.1kg
- 電源：90-264 VAC / 47-63 Hz; 12 VDC, 15A
- 可選組件：入口旋風(fēng)分離器：選擇進(jìn)入采樣器的氣溶膠粒徑上限；液位控制器：與液體采樣模塊結(jié)合，實(shí)現(xiàn)24小時(shí)連續(xù)液體采樣
參考文獻(xiàn)
- 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.