張卓
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美國2B BCP?黑碳光度計是一款堅固，便攜式，高度準確且經(jīng)濟的儀器，無需預(yù)先濃縮即可直接測量污染城市環(huán)境中的大氣黑碳顆粒。
美國2B BCP?黑碳光度計產(chǎn)品簡介：
黑碳光度計Black Carbon Photometer?(BCP?)是一款堅固，便攜式，高度準確且經(jīng)濟的儀器，無需預(yù)先濃縮即可直接測量污染城市環(huán)境中的大氣黑碳顆粒。BCP使用簡單直接的長距離光度法技術(shù)在兩個波長(405 nm和880 nm)處實時定量確定氣溶膠(氣相+顆粒)相中顆粒的總消光和質(zhì)量濃度。這種直接方法避免了與當前可商購儀器相關(guān)的偽影和其他問題，例如，流行的當前的人體測量學技術(shù)，該技術(shù)使用過濾器對樣品進行預(yù)濃縮以進行分析。黑碳光度計的檢測單元具有折疊式管狀設(shè)計，這項創(chuàng)新技術(shù)可以在緊湊的機架式尺寸的儀器中對黑碳進行高度靈敏和快速的測量。黑碳光度計對研究黑碳在空氣質(zhì)量和氣候中的作用的研究人員，以及對估算社區(qū)暴露風險感興趣的空氣質(zhì)量管理人員很有用。
黑碳光度計的檢測單元采用折疊式管狀設(shè)計，這一創(chuàng)新使其可以快速沖洗(在樣品和參比測量之間快速切換是所需的)。因此，BCP具有很高的靈敏度，不需要在過濾器上進行預(yù)濃縮，并且可以快速測量黑碳。吸收池折疊后可在緊湊的空間內(nèi)提供較長的路徑長度(2.1米)，從而使該儀器重量輕(?19磅/8.6千克)，尺寸適合在標準機架安裝系統(tǒng)中使用。我們在《大氣測量技術(shù)》 (Birks et al。，AMT，11，2821-2835，2018)的同行評審出版物中描述了折疊式管狀設(shè)計，例如黑碳光度計中使用的一種。
黑碳光度計設(shè)計用于直接測量由于兩種波長(405 nm和880 nm)下的顆粒物質(zhì)而導(dǎo)致的總消光(吸收+散射)。880 nm通道可用于計算黑碳質(zhì)量濃度。在較短的405 nm波長處的消光可能與給定位置的PM2.5憑經(jīng)驗相關(guān)。
黑碳光度計對研究黑碳在空氣質(zhì)量和氣候中的作用的研究人員，以及對估算社區(qū)暴露風險感興趣的空氣質(zhì)量管理人員很有用。
美國2B BCP?黑碳光度計操作理論：
下圖是黑碳光度計的簡化示意圖。氣泵以?1.0-1.6 L / min的流速連續(xù)抽取樣品空氣通過儀器及其光學檢測池。參考閥交替旁路或通過PTFE微粒過濾器(下面標記為#1的微粒過濾器)傳送樣品空氣，該過濾器除去了樣品中的*有微粒，因此允許在沒有微粒(I o)和顆粒物的存在(I)。然后使用比爾-朗伯定律從I和I o計算顆粒消光(B ext)：B ext= 1 / L ln(I o / I)
在這里，L是路徑長度(2.1 m)。
顆粒消光是兩個因素的總和：氣溶膠吸收和散射。在黑碳光度計的較長波長(880 nm)處，吸收是消光的重要因素。在污染的城市空氣中，儀器在880 nm處的響應(yīng)主要歸因于黑碳的吸收。在儀器的較短波長(405 nm)處，散射占主導(dǎo)地位，儀器響應(yīng)更能指示總氣溶膠濃度。
美國2B BCP?黑碳光度計產(chǎn)品特征：
直接測量兩個波長(880 nm和405 nm)處的微粒的消光，可以實時測量包括黑碳和PM2.5在內(nèi)的微粒物質(zhì)
直接方法無需在過濾器上預(yù)濃縮樣品，從而避免了相關(guān)的偽影
低功耗(預(yù)熱后平均約為16瓦)
輕巧(?19.2磅，8.7千克)，標準機架安裝尺寸
長壽命泵(約15,000小時)
觸摸屏
內(nèi)部數(shù)據(jù)記錄器容量：10 GB
USB端口用于便攜式數(shù)據(jù)記錄
串行和用戶縮放的模擬電壓輸出
方便的用戶界面，通過觸摸屏或串行接口連接到微處理器，包括校準參數(shù)(增益和零)和質(zhì)量轉(zhuǎn)換系數(shù)
可選的10 s測量時間或1 min，5 min和1 hr的數(shù)據(jù)平均時間
內(nèi)置歸零功能
幾乎不需要技術(shù)維護，并且適合在現(xiàn)場條件下連續(xù)運行(能夠使用電池供電)
與其他市售樂器相比經(jīng)濟
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