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便携快检仪器国产化:声表面波气相色谱仪
2018/04/03 | 作者:超声技术中心 刘久玲 | 【 【打印】【关闭】

  

  公共安全、公安技术侦查、环境监测等多个领域急需高灵敏度气体现场快速检测仪器。

  声表面波气相色谱仪因体积小、检测快、反应灵敏,被广泛应用于爆炸物、水污染、有毒害气体等多种物质的检测,为环保、公共安全提供了便捷、高效的检测手段。2005年松花江水污染事件的现场快速检测就用到了声表面波气相色谱仪。

  以前,这类仪器一直依靠进口。声学所超声技术中心何世堂研究员带领课题组团队,在国产化研究方面做了大量的工作,现已完成声表面波气相色谱仪的研制。相关成果发表于期刊《应用声学》(2018年第1期)。

  声表面波气相色谱仪是基于声表面波传感器与气相色谱分离联用的有机气体分析仪,气相色谱将有机混合物分离成纯组分之后,由声表面波传感器进行定量检测,具有灵敏度高、色谱柱升温速度快(每秒约20 ℃)、体积小等特点,可实现痕量气体的广谱(挥发和半挥发性有机物)、快速(5分钟内)、高灵敏度(ppbppt)现场分析,在公共安全、环境监测、食品和药品检测等方面有广阔的应用前景。

  在仪器研制过程中,何世堂团队对声表面波气相色谱仪的响应机理进行了理论分析,计算出仪器的质量检测下限;设计仪器的核心部件——声表面波(SAW)检测器,并分析SAW检测器表面不同区域的灵敏度,根据分析结果优化检测器及检测器与分离系统的对接参数。

  此外,何世堂团队在设计进样富集和色谱分离系统、声表面波检测系统、数控系统和辅助系统等多个分系统的基础上,进行系统集成并研制出声表面波气相色谱仪样机。样机的检测下限降低至国外同类仪器的一半,相当于性能提高了一倍。

  声表面波气相色谱仪除了应用于分析检测爆炸物、毒品、人体气味、水污染等,何世堂团队还以麝香为样品开发了中药成分的检测功能,有望为中药质量监管提供技术支撑。

  仪器研制过程中得到了中科院科研装备研制项目的经费支持。在后续的研究中,团队将侧重分析方法方面的研究,以使声表面波气相色谱仪的检测更精准、性能更完善,并与应用领域相结合,开发出具有领域针对性的快检仪器。

  关键词:

  声表面波;气相色谱;传感器;气体分析

  参考文献:

  何世堂,刘久玲,刘明华,邵剑瑛.声表面波气相色谱仪及其应用[J/OL].应用声学,2018(01):1-7.

  论文链接:

  http://yysx.cnjournals.cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=17W-26&flag=1

 
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