TGA200A高頻痕量氣體分析系統

1：系統介紹：

CSI 公司從1993 開始生產TGA 系列痕量氣體分析儀 ，痕量，是物質中含量在百萬分之一以下的組分 ，TGA 使用可調諧半導體激光吸收光譜技術（tunable diode laser absorptionspectrometer ，TDLAS), 目前新一代的激光器使用電子恒溫技術，新技術高精度、耐用、便便攜，可在實驗室或者野外直接使 用，由于測量光路體積小，響應快，所以適合多種應 用 。TGA200A 有一個堅固保溫的外殼，可在全天候條件下直接使用。它可以用來測量*、甲烷、二氧化碳及其同位素的濃度，由于有超高的測量頻率，所以能進行嚴格的渦動相關通量計算。

選配：

電子恒溫激光器

5種可選激光器（每臺TGA200A只能選擇其中一種）

其中3種激光器可同時測量多種氣體

所有激光器均使用電子恒溫技術，不需要液氮制冷

安裝調試好以后，分析儀本身不需要維護

2：TGA200A高頻痕量氣體分析儀內部構造圖 以及光路結構圖

新一代的TGA200A 參比室與采樣室光路長度相同，*大限度地提高了對比測量的分辨率；在測量特殊氣體時，可選擇使用高純氮氣作為吹掃氣，*大限度地降低了環境氣體濃度對測量的影響；使用電子恒溫技術，*大限度地降低了系統的維護量，同時降低了分析儀的重量。

3：應用領域

◆能量平衡及渦動相關系統

◆碳氧同位素通量

◆甲烷CH4通量

◆*N2O通量

◆各種氣體的單點廓線測量（類似AP200 系統）

◆各種氣體的氣室測量（類似土壤呼吸系統）

測量時續

TGA 內部使用CSI 公司上等的CR9000 進行激光器的測量控制，將2ms 的測量流程分成100 個時間單位進行精密準確的控制和測量，每次測量耗時20 微秒。單個測量流程分為0 電流階段、高電流階段和調節電流階段，在三個階段使用不同的電流來激發激光器，同時記錄兩個接收器接收到的信號，進行對比計算得出參比室和采樣室氣體的吸收比，配合標準氣體濃度計算出采樣氣體的濃度。 （參看下圖）

4：分析儀優點

◆電子恒溫技術，不需要加注液氮制冷(以前的所有需要加注液氮的TGA 均可升級)

◆5種溫室氣體、穩定同位素組合測量：

◆CH4、N2O、N2O、和CO2、及δ13C、CO2及δ13C和δ18O

◆高精度，1.5nmol/mol（ppb，不同氣體略有差別）的數據穩定性

◆高速度，500Hz 的測量頻率，十分適合做各種痕量氣體的通量研究

◆響應快，測量光路體積小，所以濃度時滯小，適合多種應用

◆耐用，良好、堅固的設計，確保產品可多年連續使用

◆方便運輸，堅固自成體系的運輸箱可直接運輸

◆超長的光路維護量小，單光路設計不需要定期進 行光路清潔

◆適應范圍廣，可在實驗室或者野外直接使用，不需要額外的空調房

5：技術參數

◆測量頻率（500Hz 單種氣體，250Hz 兩種氣體，167Hz 三種氣體）

◆采樣室延遲時間（TGA200A 的采樣室體積只有0.200L，當使用:RB0021 采樣泵時，延時為40ms）

◆電源（必須有交流電）：

◆分析儀（電子恒溫型激光器）： 90 to 264 Vac, 47 to 63Hz,34W (max) 22 W(typical)

◆加熱器: 90 to 264 Vac, 47 to 63 Hz, 150 W (max) 50 W (typical)泵

◆RB0021-L Sample Pump， 18 slpm at 50 mb 高速采樣泵，用于通量測量

◆XDD1 Sample Pump， 1 slpm at 50 mb 低速采樣泵，用于廓線、氣室采樣等

◆DOAV502 Vacuum Pump 50 L min–1 at 180 mb 旁通泵，輔助廓線測量，一般8 個以下通道使用

◆DAAV505-L Sample Pump 100 L min–1 at 180 mb 旁通泵，輔助廓線測量，一般8個以上通道使用

◆長度:211 厘米        ◆寬度:47 厘米

◆高度:55 厘米         ◆重量:78.6 g

5：應用案例

應用案例一：阿根廷東北部用于玉米、大豆耕地的碳、氮、水交換研究（N2O，CO2，H2O渦動相關）使用TAG200A、CSAT3及其他常規傳感器

應用案例二：澳大利亞大學植物物候實驗室進行植物基因拼接實驗，通過對C13和C14同位素的測定來檢驗植物雜交的結果使用了TGA200等儀器

應用案例三：美國明尼蘇達，用來測量CH4和CO2通量使用TGA100A、CSAT3及其他傳感器

應用案例四：巴西，農田不同作物N2O通量測量，TGA200安裝在集裝箱里，周圍有4個采樣點，每點上下兩層進氣口來計算N2O通量，同時使用CSAT3和專線熱電偶測量感熱通量

5：參考文獻

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