[发明专利]一种用于化学电离质谱测量大气OH及HO2自由基的装置及方法

摘要

本发明公开了一种大气OH及HO₂自由基在线测量方法，具体地说是基于高灵敏化学电离飞行时间质谱技术实现大气OH与HO₂自由基实时、在线分析。包括自由基采样装置、化学电离源以及飞行时间质谱仪，自由基采样装置实现OH及HO₂自由基的采样，化学电离源以及飞行时间质谱仪实现OH及HO₂自由基的测量。主要测量原理为：通过适量的SO₂滴定，把OH及HO₂自由基全部转化为H₂SO₄，再用NO₃^‑离子通过化学电离方法把H₂SO₄电离为HSO₄^‑离子，最终利用测量得到的NO₃^‑与HSO₄^‑离子的强度，完成对OH及HO₂自由基实时浓度的计算与分析。本发明所利用的仪器与方法具备高灵敏度、高稳定性、快速响应等显著优点，满足大气自由基实时、在线、动态变化等分析需求，在环境监测等领域具有广阔的应用前景。

主权项

1.一种用于化学电离质谱测量大气OH及HO₂自由基的装置，包括自由基采样装置(1)、置于密闭腔室中的化学电离源(2)以及质谱仪(3)，其特征在于：所述自由基采样装置(1)包括滴定反应管(4)与大气自由基进样通道(5)，用于实现大气自由基的采样过程；滴定反应管(4)为一水平放置两端开口的中空管路，于滴定反应管(4)侧壁上分别设置有靠近大气自由基进样通道(5)的反应气进样口一(9)、靠近化学电离源(2)的反应气进样口二(10)；反应气进样口一(9)、反应气进样口二(10)分别与反应气源一(11)、反应气源二(12)相连；大气自由基进样通道(5)为一两端开口的中空管路，大气自由基进样通道(5)左开口端与滴定反应管(4)右开口端密闭连接，大气自由基进样通道(5)的右开口端与环境大气(6)相通，大气自由基进样通道(5)的侧壁上开孔通过抽气管路(8)与抽气泵(7)相连，滴定反应管(4)左开口端经化学电离源(2)与质谱仪(3)的进样口相连；大气OH及HO₂自由基由抽气泵(7)抽入大气自由基进样通道(5)中，并在质谱仪(3)抽真空系统的作用下流入滴定反应管(4)内；所述滴定反应管(4)用于实现大气OH及HO₂自由基的第一步转化；所述化学电离源(2)用于实现大气OH及HO₂自由基的第二步转化；；所述质谱仪(3)为飞行时间质谱，用于实现化学电离源(2)转化所生成离子的检测。