光声气溶胶消光分析系统 (英文名:Photo-Acoustic Extinctiometer;英文缩写:PAX) 是一款直接测量气溶胶的光吸收系数和光散射系数的精密仪器。该仪器由位于美国科罗拉多州博德市(Boulder Colorado,USA)的粒子测量技术公司(Droplet Measurement Technologies,Inc)制造。该仪器不含滤膜,能快速、实时、连续、直接、精确地测量气溶胶在870nm、532nm或405nm波段的光吸收系数和光散射系数,进而得到消光系数 、单词散射反照率和黑炭质量浓度。该仪器既可安装在固定地点,也可安装在船舶、汽车、飞机等移动平台上。
工作原理:
PAX使用调制二极管激光器来同时测量光散射和吸收。标准的870nm波长对黑碳颗粒特别敏感,因为在该波长处气体和非BC气溶胶物质的吸收相对较少。
PAX激光波长选择:
»红色(870 nm) - 吸收对黑碳(烟灰)颗粒具有高度特异性; 最适合大颗粒散射
» 绿色(532nm) - 视觉上的测量范围,通常是可直接观察到的
»蓝色(405 nm) - 吸收与有机或棕色碳含量相关; 高效散射细粒和超细粒子
通过两个临界孔控制的内部真空泵将1L/min的气溶胶样品流引入到PAX中。在浊度计和光声谐振器之间分离流动,同时测量光散射和吸收。
使用原位光声技术,引导通过气溶胶流的激光束在声室的共振频率处被调制。吸收颗粒加热并迅速将热量传递给周围的空气。周期性加热产生的压力波可以通过敏感的麦克风进行检测。然后系统确定谐振器品质因数和谐振频率,这是定量确定气溶胶光吸收所需的。相敏检测用于所有传感器。
PAX使用广角积分倒数浊度计来测量光散射系数。无论化学成分,混合状态或形态如何,散射测量都会响应所有粒子类型。
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