The invention discloses an on-line laser detection analyzer for carbon isotope of atmospheric particulate matter, which comprises an on-line air collection device connected in turn, a mass flow controller with large flow rate, a large flow electromagnetic control valve, a separation chamber, a MnO 2 catalytic chamber, a small flow mass flow controller, a condensation section, a drying chamber, a vacuum pump and a ring-down chamber, and quartz fiber membrane is installed in the separation chamber for separation. The inlet side of the cavity is connected with the carrier gas cylinder and the oxygen gas cylinder respectively. The separation chamber is equipped with a heater. The ring-down chamber is a vacuum chamber. There are mirrors in the ring-down chamber. A laser system and a focusing light path are arranged outside the ring-down chamber. A spectrometer is equipped outside the ring-down chamber. The spectrometer can receive the laser emitted from the light outlet and carry out spectral analysis of the laser. The invention has a device capable of collecting atmospheric particulate matter in real time and detecting C isotope to realize OC/EC resolution.
【技术实现步骤摘要】
大气颗粒物碳同位素在线激光探测分析仪及其使用方法
本专利技术属于碳同位素检测的
，具体涉及大气颗粒物碳同位素在线激光探测分析仪及其使用方法。
技术介绍
随着工业的发展，我国许多地区出现雾霾天气，人们长期暴露于高浓度颗粒物环境中,导致人群中呼吸系统疾病的发病率和死亡率提高，雾霾污染与健康的关系引起了广泛关注。雾霾是一个组合词,是雾和霾的统称。雾霾是大量人为排放的污染物在特定的气象条件下积聚造成的。研究表明,高浓度的细颗粒物PM2.5（粒径小于或等于2.5nm的颗粒物)和气溶胶污染是雾霾的根本成因。防治大气雾霾最好的方式是追本溯源，利用科学手段找到排放大气污染物的源头进行整治，碳（Carbon）质气溶胶作为大气颗粒物中重要的组成部分，是寻找污染物源头理想的着手点。因此我们希望开发出利用C同位素来寻找大气污染物的源头的方法。大气中含碳质组分通常可以分为2大类：有机碳（OrganicCarbon，OC）和元素碳（ElementalCarbon，EC）。OC和EC的热学性质有所不同，OC在热作用下产生的EC会先于EC产生氧化作用。因此，我们利用此性质来区分两者在大气中...
【技术保护点】
1.大气颗粒物碳同位素在线激光探测分析仪，其特征是：包括依次连接的大气在线收集装置(1)、大流量质量流量控制器(2)、大流量电磁控制阀(3)、分离腔(4)、MnO2催化室(7)、小流量质量流量控制器(8)、冷凝部(10)、干燥室(11)、真空泵(22)以及衰荡腔(12)，所述的大气在线收集装置(1)用于收集大气样品，所述的大流量质量流量控制器(2)用于记录流经的大气流量，所述的大流量电磁控制阀(3)用于开断大流量质量流量控制器(2)与分离腔(4)之间的通路，所述的分离腔(4)内安装有石英纤维膜(5)，石英纤维膜(5)用于过滤进入分离腔(4)的大气，吸附大气中的碳质气溶胶，所...
【技术特征摘要】
1.大气颗粒物碳同位素在线激光探测分析仪，其特征是：包括依次连接的大气在线收集装置(1)、大流量质量流量控制器(2)、大流量电磁控制阀(3)、分离腔(4)、MnO2催化室(7)、小流量质量流量控制器(8)、冷凝部(10)、干燥室(11)、真空泵(22)以及衰荡腔(12)，所述的大气在线收集装置(1)用于收集大气样品，所述的大流量质量流量控制器(2)用于记录流经的大气流量，所述的大流量电磁控制阀(3)用于开断大流量质量流量控制器(2)与分离腔(4)之间的通路，所述的分离腔(4)内安装有石英纤维膜(5)，石英纤维膜(5)用于过滤进入分离腔(4)的大气，吸附大气中的碳质气溶胶，所述的分离腔(4)的进口侧分别连接有载气瓶(19)和O2气瓶(20)，所述的分离腔(4)的出口侧开设有排气口，分离腔(4)内的气体可从分离腔(4)的出口或排气口排出，所述的分离腔(4)上设有加热器(6)，所述的加热器(6)能对石英纤维膜(5)加热，所述的分离腔(4)的出口与MnO2催化室(7)连通，小流量质量流量控制器(8)用于记录流经的气体流量，冷凝部(10)用于对气体降温，干燥室(11)用于对气体干燥，真空泵(22)能将干燥室(11)的气体抽入衰荡腔(12)，衰荡腔(12)为真空腔，衰荡腔(12)下方装有分子泵(13)，分子泵(13)用于抽出衰荡腔(12)内气体，衰荡腔(12)腔内两侧设有两块高反射率的反射镜，衰荡腔(12)上开设进光口和出光口，衰荡腔(12)外设置有激光系统(15)和聚焦光路(14)，所述的激光系统(15)射出的激光经聚焦光路(14)聚焦后，射入进光口，激光经反射镜若干次反射后，从出光口射出，所述的衰荡腔(12)外设置有光谱仪(16)，所述的光谱仪(16)能接收从出光口射出的激光，并对激光进行光谱分析。2.根据权利要求1所述的大气颗粒物碳同位素在线激光探测分析仪，其特征是：激光探测分析仪还包括控制中心(9)，所述的控制中心(9)分别与大气在线收集装置(1)、大流量电磁控制阀(3)、分离腔(4)出口以及排气口上安装的开关阀、大流量质量流量控制器(2)、加热器(6)、小流量质量流量控制器(8)、分子泵(13)、真空泵(22)、载气瓶(19)和O2气瓶(20)连接，并控制大气在线收集装置(1)收集大气样本，接收大流量质量流量控制器(2)以及小流量质量流量控制器(8)信息，开断大流量电磁控制阀(3)、分离腔(4)出口以及排气口上安装的开关阀、分子泵(13)、真空泵(22)、载气瓶(19)和O2气瓶(20)，控制加热器(6)加热。3.根据权利要求2所述的大气颗粒物碳同位素在线激光探测分析仪，其特征是：所述的光谱仪(16)连接有分析芯片(17)，所述的分析芯片(17)还与大流量质量流量控制器(2)以及小流量质量流量控制器(8)连接或与控制中心(9)连接，分析芯片(17)接收光谱仪(16)、大流量质量流量控制器(2)以及小流量质量流量控制器(8)的信息，分析芯片(17)还连接显示器(18)，所述的分析芯片(17)能将信息在显示器(18)上显示。4.根据权利要求3所述的大气颗粒物碳同位素在线激光探测分析仪，其特征是：所述的控制中心(9)为电脑或单片机，所述的分析芯片(17)为单片机。5.根据权利要求4所述的大气颗粒物碳同位素在线激光探测分析仪，其特征是：所述的衰荡腔(12)连接有集成参考气体装置(21)，所述的集成参考气体装置(21)内有预知13C含量的CO2气体。6.根据权利要求5所述的大气颗粒物碳同位素在线激光探测分析仪，其特征是：所述的冷凝部(10)为蛇形冷凝管。7.根据权利要求6所述的大气颗粒物碳同位素在线激光探测分析仪，其特征是：所述的反射镜的反射率为99%以上的凹面镜。8.根据权利要求7所述的大气颗粒物碳同位素在线激光...
【专利技术属性】
技术研发人员：颜逸辉，刘玉柱，章炎麟，常运华，张启航，尹文怡，丁鹏飞，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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