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Aerodyne 碳氮水同位素同步觀測系統

簡要描述:同位素技術具有指示、示蹤和整合功能,可以輔助解析生態系統碳氮水的生物地球化學循環過程與機制。同時監測碳氮同位素如CH4、δ13C(CH4)、N2O、δ15N 14N16O、δ14N 15N16O、δ18O(N2O) 和碳水同位素 如CO2、δ13C(CO2)、δ18O(CO2)、H2O、δ18O(H2O)、δHDO可以為研究生態系統碳循環、氮水循環和水循環的耦合過程提供重要數據支撐。

  • 產品型號:
  • 廠商性質:生產廠家
  • 更新時間:2025-05-16
  • 訪  問  量:2017

詳細介紹

同位素技術具有指示示蹤和整合功,可以輔助解析生態系碳氮水的生物地球化學循環過程與機制同時碳氮同位CH4δ13C(CH4)N2Oδ15N 14N16Oδ14N 15N16Oδ18O(N2O) 碳水 CO2δ13C(CO2)δ18O(CO2)H2Oδ18O(H2O)δHDO可以研究生態系統碳循環、水循環循環耦合過程提供重要數據支撐。

Aerodyne同位素同步觀測系統,分析儀器在線監測同位素,頻率可達10Hz                                                    

測量原理

系統采用可調諧紅外激光直接吸收光譜(TILDAS)技術,在中紅外波長段探測分子顯著的指紋躍遷頻率。采用像散型多光程吸收池技術——其光路可76m甚至更長210m,進一步提高了靈敏度。

直接吸收光譜法,可以實現同位素的快速測量(<1s),而且不需要復雜的校準步驟。此外,采用TILDAS技術,可不受其他分子的干擾,能夠得到非常精準的檢測檢測ppt測量頻率10Hz

 

   測量參數:

n                      CH4δ13C(CH4)N2Oδ15N 14N16Oδ14N 15N16Oδ18O(N2O)

n                      CO2δ13C(CO2)δ18O(CO2)H2Oδ18O(H2O)δHDO

n                      N2OCH4H2OCO2δ13C-CO2δ18O-CO2

技術特點:

 

1、       中紅外直接吸收光譜,具有快速的頻率掃描1-3 kHz和精確的光譜擬長路吸收檢測腔提供足夠的路徑長度,吸收深度足以進行精確測量,最佳的光學深度0.11

 

2、       一臺儀器同時測量CH4N2O多個同位素CH4δ13C(CH4)N2Oδ15N 14N16Oδ14N 15N16Oδ18O(N2O)光譜如下:

image.png

 

3、       具有一定的程長度,并且可以將相當一部分激光傳輸到探測器,使探測器噪聲的影響降到低測量CH4N2O同位素路徑檢測腔

 

4、       一臺儀器同時測量CO水汽同位素,CO2δ13C(CO2)δ18O(CO2)H2Oδ18O(H2O)δHDO光譜如下:

image.png

 

5、       設備運行軟件TDLWintel既能控制光譜儀的運行,又能實時處理數據控制每

激光測量頻率迅速掃描覆蓋氣體吸收線和吸收線兩側基線部分,然后減少激光電流低于閾值使每個掃描測量信號都是從零光輸出開始

 

6、       高精度溫度控制儀器外箱減少溫度變化測量精度干擾。恒溫外箱將保持

其設定值溫(通常30?C)±0.1?C規定的環境溫度范圍-20?C+ 40?C恒溫箱是密封的,與周圍空氣隔離

 

5該系統TDLWintel操作軟件控制16旋轉采樣閥確保完成如下工作

A能夠在流量高1 SLPM的情況下采樣多16輸入(用于做剖面測量,校準或腔室測量)

B能夠在快流量渦度通量(10 slpm)濃度測量(<= 1 slpm)之間平滑切換,調節進口和出口控制閥

 

6GPS網絡時間校準NTP (network-time-protocol)設備GPS用于系統

 

技術指標:

測量精度: 1s/100s

CH40.2ppb/0.05ppbδ13C(CH4)1/0.2

N2O 0.03ppb/0.01ppbδ14N15N16O6/1.5δ15N14N16O9/2.3δ14N14N18O12/3

CO20.1ppm/0.03ppmδ13C(CO2)0.1/0.03δ18O(CO2)0.1/0.03

H2O10ppm/5ppmδ18O(H2O)0.1/0.03δHDO0.3/0.1

測量量程

CH4 : 2 to 20ppm

N2O : 0.3 to 100ppm

CO2 300  1000ppm 或者 0.1  0.3μmole

H2O 4%

響應時間10Hz1-10Hz可調

操作溫度10-35 空氣濕度5%~95%

采樣速率0-20slpm

數據輸出RS232USB和以太網

外形尺寸530mm×660mm×710mm(W×D×H)

重量72Kg

 

電源要求500W120/240VAC50/60Hz(不包含吸氣泵)

 

參考文獻

Design and performance of a dual-laser instrument for multiple isotopologues of carbon dioxide and water

J. Barry McManus,* David D. Nelson and Mark S. Zahniser



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