申请人所在实验室主要从事氮循环化学方面的研究,目前承担国家自然基金委重大研发计划氮循环闭合分析重点项目(91744206)和自然基金委面上项目(41875151)的研究任务。
研究需要实现氮氧化物的闭合观测,在研究过程中,需要利用“低压荧光检测系统”来实现对NO2和其他NOy (如过氧硝酸酯,硝酸酯,总硝酸和气态硝酸等)的定性定量检测。而实现这些目的,就需要“低压荧光检测系统”染料激光器和检测系统(包括进样热解系统以及反应室和中央控制系统和系统操作软件),其具体的技术参数如下:
1. 染料激光器:Credo-Dye-N与其配件
(1)Talon HE 泵浦激光:
Talon HE Q-switched Nd: YAG是产业化的激光器,具备长时间稳定,输出功率高的优点,适合作为泵浦激光光源。该激光器的使用参数为:
波长:355 nm (tripled DPSS laser system),能够与染料激光光学元件对接
功率:10 W,能够提供足够能量(10 W×5%效率=500 mW)
频率:20 kHz,频率高,优化了仪器信噪比
脉冲宽度:50 ns
光束直径:3.5 mm
光束发散: <0.3 mrad
温控密封:是
尺寸:64cm×16cm×12cm
重量:13kg
(2)Credo 染料激光:
该染料激光具有输出功率高,频率快的特点;相对于蓝宝石激光器,具有稳定、造作简易和价格低的优势。
该激光器的使用参数为:
调谐波长范围:370-620 nm,与二氧化氮(NO2)吸收光谱重合波谱宽,有众多波长选择
功率:200m W-600 mW
频率:20 kHz,频率高,优化了仪器信噪比
脉冲宽度:50 ns
光束直径:3.5 mm
光束发散: <0.3 mrad,格外提供光学组件,进一步优化光斑形状
温控密封:否
尺寸:110cm×54cm×32cm
重量:30kg
2. 定制检测系统:进样热解(TD)系统、反应室和中央控制系统和系统操作软件。
(1)进样TD系统:
该系统为自主设计,包括五个平行的直接进样器,温控流动管,减压冷却流动管和气流控制系统等四部分。直接进样器利用外置采样方式缩短了采样管的长度和抑制了采样误差。五个温控流动管平行运行。#1-#5温控流动管温度分别控制在环境温度、180摄氏度,330摄氏度,650摄氏度和650摄氏度(加滤膜),对应测量环境中二氧化氮,过氧硝酸酯,硝酸酯,总硝酸和气态硝酸等类物种。温控流动管的石英材质降低了流动管壁的“记忆”效应,并通过尺寸控制获得合理的热解(停留)时间,保证热解效率。减压冷却流动管一方面通过降低分子密度和气体温度减少二次化学和化学干扰,一方面使五个平行管路气体在进入激光诱导荧光检测腔之前具有一致的温度和压力。气流控制系统通过一个支路调整和监测气体温度和压力。
(2)反应室:
反应室是激光与NO2气流正交并诱导荧光的真空场所(约0.3 Torr)。激光诱导荧光反应室的设计充分吸收了利兹大学近30年搭建该腔体的经验,在获得较低的背景信号的同时,最大限度地收集了信号,因此获得较高的信噪比和灵敏度。在本设备搭建过程中,进一步优化了真空腔体内壁表面涂层和真空度,进一步优化了信噪比和灵敏度。
(3)中央控制系统和系统操作软件
LFDS系统性能指标:
时间分辨率:>10 Hz
脉冲频率:可达200 KHz,典型20KHz
灵敏度:>10 counts s-1 100 mW-1 ppbv-1 @15 s
检测限:<6.7 pptv @ 15 s
经过调研,NO2的检测是基于激光诱导荧光原理,目前染料激光器的调谐波长范围:370-620 nm,与二氧化氮(NO2)吸收光谱重合,且波谱宽,有众多波长选择,利用染料激光器进行波长准确调谐是目前唯一稳定,方便、可行的办法。经调研只有Newport Corporation, Spectra-Physics Div., CA, USA 能满足以上要求。监测系统的设计和搭建由IGI Systems Ltd. United Kingdom独家完成。搭建团队深刻理解氮氧化物化学,并具有多年成熟低压荧光检测系统搭建经验,技术能力强。且目前只有IGI Systems Ltd. United Kingdom独家生产定制的检测系统能满足研究需要。现将有关情况向潜在供应商征求意见,征求意见期限2018年10月31日至2018年11月7日止。
潜在采购供应商对公示内容有异议的,请于公示期满前两个工作日内以实名书面(包括联系人、地址、联系电话)形式将意见反馈至北京大学实验室与设备管理部。
地址:北京大学勺园5甲四楼409房间
联系人:荆明伟
联系电话:010-62751411,010-62758587