專利名稱：一種測量氣溶膠水溶性離子成分的系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及環境檢測技術與分析及光學技術領域，具體的說是一種測量氣溶膠水溶性離子成分的系統。
背景技術：
傅里葉變換紅外光譜(FTIR)儀由于高靈敏度和分辨率，以及可進行實時的多組分同時探測等獨特的優勢，在環境、化學、材料等方面都有廣泛的應用，近年來尤其在環境污染的定性定量監測方面。當前，隨著全球工業化進程的不斷加快，大氣環境的污染日益嚴重，現已成為人類極為關注的一個重要課題。據環保部2007年全國城市環境管理與綜合整治年度報告[1] 稱，在監測的地級城市中，空氣質量達到國家一級標準的城市只占2. 4%，低于二級標準(即未達標)的占到39. 5% ；并且在地級及地級以上城市中，顆粒物年均濃度低于二級標準的就占到觀.0%，在目前的污染物組成中大氣氣溶膠顆粒物仍是首要污染物。由于采樣技術的限制，國際上對大氣氣溶膠化學成分濃度的分析，多采用離線分析方法，耗時很長，前期處理比較麻煩。傅里葉變換紅外光譜是一種優良、非接觸、實時測量技術。不需要對樣品進行預處理，理論上不僅可以避免采樣過程帶來的活性損失問題，提高測量精度，而且大幅度提高了分析速度。本發明設計了一種測量氣溶膠水溶性離子成分的系統。
發明內容
本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種測量氣溶膠水溶性離子成分的系統和方法，該發明實現了對氣溶膠水溶性離子成分的非破壞、多組分測量，提高了測量結果的精度和效率。本發明的技術方案
一種測量氣溶膠水溶性離子成分的系統，包括晶片、晶片支架、氮氣瓶、減壓閥、 氣管、傅里葉變換紅外光譜儀、計算機，其特征在于把含有氣溶膠樣品的晶片放置于晶片支架上，氮氣瓶通過減壓閥、氣管和傅里葉變換紅外光譜儀進痰氣口相連接，通過氮氣吹掃紅外光譜儀和晶片支架，把紅外光譜儀器、Znk晶片上整個紅外光源通過的光路上的空氣吹掃干凈，紅外光源通過晶片后進入傅里葉變換紅外光譜儀的探測器，計算機控制傅里葉變換紅外光譜儀光譜采集。所述的晶片要和經過它的紅外光的光斑大小相同。計算機用來測量整個晶片中的氣溶膠樣品的紅外光譜。本發明與現有技術相比的優點如下
1、利用光學方法直接測量氣溶膠中的水溶性離子成分，測量方法簡單。2、可以同時檢測NH4+、N03_、SO42"等多種離子成分。3、測量精度高，避免了膜不均勻性帶來的測量誤差。
圖1是本發明的原理圖。
具體實施例方式參見圖1
如圖ι所示，氮氣瓶經過減壓閥和光譜儀(1)上的三個進氣口(2)相連，氮氣通過進氣口( 2 )進入光譜儀(1)內部，通過晶片(4 )和光譜儀接處口出來，這樣氮氣把光譜儀內部的空氣吹掃干凈，保證整個紅外光路上是氮氣。氣溶膠水溶液膜放置于晶片(4)上，紅外光斑和晶片上膜大小相同，這樣測量到的成分是整個晶片上氣溶膠的總濃度，并且晶片膜均勻性和厚度不用保證每次測量都相同。出了進氣口、晶片(4)和光譜儀接處口外，整個光譜紅外光譜上(6)要保證氣密性，以放置空氣進入光譜儀中，干擾測量結果。紅外光源發出的紅外光經過反射鏡(3 )、晶片(4 )進入探測器(5 )
計算機(8)和傅里葉變換紅外光譜儀(1)通過網線(7)相連。測量晶體上氣溶膠膜的吸收光譜，對測量氣溶膠水溶性離子成分進行定量和定性分析。測量次數是16次，測量光譜時間是3分鐘。
權利要求
1.一種測量氣溶膠水溶性離子成分的系統，包括晶片、晶片支架、氮氣瓶、減壓閥、氣管、傅里葉變換紅外光譜儀、計算機，其特征在于把含有氣溶膠樣品的晶片放置于晶片支架上，氮氣瓶通過減壓閥、氣管和傅里葉變換紅外光譜儀進氣口相連接，氣體通過紅外光譜儀和晶片支架相接處出來；紅外光源通過晶片后進入傅里葉變換紅外光譜儀的探測器，計算機控制傅里葉變換紅外光譜儀光譜采集得到光譜。
2.根據權利要求1所述的一種測量氣溶膠水溶性離子成分的系統，其特征在于所述的傅里葉變換紅外光譜儀的紅外光源通過晶片后進入探測器，通過晶片的紅外光源和晶片上的氣溶膠樣品膜大小相同。
3.根據權利要求1所述的一種測量氣溶膠水溶性離子成分的系統，其特征在于整個紅外光源光路上要保證全部充滿氮氣。
4.根據權利要求1所述的測量氣溶膠水溶性離子成分的系統，其特征在于通過晶片的紅外光源和晶片上的氣溶膠樣品膜大小相同，探測器測量到的光強就是整個 ZnSe晶片上氣溶膠水溶性離子成分總透過光強。
5.根據權利要求3所述的測量氣溶膠水溶性離子成分的系統，其特征在于整個晶片上氣溶膠膜不需要保證均勻性。
全文摘要
本發明公開了一種測量氣溶膠水溶性離子的系統和方法。氣溶膠通過水溶解，經過過濾把溶液滴到ZnSn晶片上，等水份揮發干后，紅外光源通過整個ZnSn晶片，到達紅外探測器，最后利用測量到的離子光譜，通過計算軟件對氣溶膠中離子成分進行定性和定量分析。傅里葉變換紅外光譜儀的出現提高了離子成分定量和定性測量的精確度，實現了對氣溶膠離子成分的非破壞測量，解決了氣溶膠溶液由于滴膜不均勻帶來的誤差，為氣溶膠粒子的定性和定量分析揮提供了一種測量手段。此系統結構簡單，方便，實現了對氣溶膠離子成分的非破壞和多成分測量，同時也促進了傅里葉變換紅外光譜儀在氣溶膠環境檢測方面的快速發展。
文檔編號G01N21/35GK102226760SQ201110077680
公開日2011年10月26日 申請日期2011年3月30日 優先權日2011年3月30日
發明者徐亮, 李勝, 童晶晶, 金嶺, 高閩光, 魏秀麗 申請人:中國科學院安徽光學精密機械研究所