Rapid-E能够全自动分析0.5~100 μm范围内的任何空气微粒,包括生物气溶胶和非生物气溶胶,能够实时准确全面分析单个气溶胶粒子。该仪器可连续监测室内外环境空气,即时计数和表征不同的花粉、真菌孢子、细菌、病毒生物气溶胶,以及PM10、PM2.5、PM1.0、PAH等空气污染物。
Rapid-E具有机器学习功能,可通过一定的训练识别其它种类的生物气溶胶。科研用户还可选配样品自动采集组件,用于后续的显微或化学成分分析。室外用户可选配户外防护箱,可确保仪器在 -30℃至+ 45℃范围内全天候在线监测。
工作原理
Rapid-E基于光散射和激光诱导荧光(LIF,laser-induced fluorescence)技术。仪器按一定流速抽取环境空气,空气经过喷嘴时产生狭窄的喷流,空气中的气溶胶粒子将逐个进入测量室。首行散射光分析,单个粒子在400 nm激光照射下产生散射光,散射光被24个分布在不同角度的光检测器捕获,得到多角度散射光图像,用来确定颗粒物的形态,如大小、形状等。随后进行荧光分析,生物气溶胶粒子在320 nm深紫外的诱导下产生荧光,荧光被32通道的光检测器捕获,从而得到相应的荧光光谱特性信息。最后将颗粒物光学参数与的人工智能算法相结合,实现生物气溶胶的种类识别和定量分析。
优势特点
- 粒径范围:5~100 μm
- 连续自动监测:7天×24小时全天候连续在线测量,无需人为干预,维护成本低
- 高灵敏度检测:检测限可达1P/m3
- 革命性的单粒子分析:对进入测量室的每个粒子进行分析,记录粒子的光学指纹——数百个散射光图案和激光诱导荧光参数,可以实现高度精确的物种识别,且误报率极低
- 支持远程操作:可以通过任何联网设备实时访问数据,内置GPS模块可为所有测量提供授时和定位,支持用户自定义报警阈值并以电子邮件或短信通知等方式进行报警
- 单独使用或组网:能够轻松集成到其它设备的网络中,也可以单独组网
产品应用
- 生物气溶胶研究
- 自动过敏原(花粉,孢子等)在线监测
- 空气质量研究(PM10,PM2.5,PM1.0,PAH)
性能表现
原始数据包含多角度散射图像,350~800 nm多通道荧光光谱以及4波段荧光寿命曲线,如下图:
实验表明,Rapid-E自动计数(Automatic)与手工计数(Manual)结果高度一致,见下图:
技术参数
粒径大小 | 0.5~100 μm |
测量参数 | 生物气溶胶/PM10/PM2.5/PM1.0/PAH |
散射光源 | 400 nm |
散射光检测器 | 24个,分布在不同角度(+45°~-45°) |
激发光 | 320 nm |
荧光检测器 | 32通道(350~800 nm) |
采样流速 | 2.8 L/min(可选配Concentrator扩展至28.3 L/min) |
样品收集 | 选配项,一次加载可收集10个样品(盖玻片或滤膜) |
功率 | 200 W |
尺寸(H×W×D) | 40 cm×34 cm×73 cm |
重量 | 20 kg |
温度 | -30~+45℃ |
湿度 | 0~95%,RH |
花粉 | Foxtail grass (Alopecurus) |
Ragweed (Ambrosia) | |
Birch (Betula) | |
Hazel (Corylus) | |
Hornbeam (Carpinus) | |
Cypress (Cupressus) | |
Sorrel (Rumex) | |
Elm (Ulmus) | |
Orchardgrass (Dactylis) | |
Ash (Fraxinus) | |
Pine tree (Pinus) | |
Plantain (Plantago) | |
Plane tree (Platanus) | |
Vernalgrass (Anthoxanthum) | |
Oak (Quercus) | |
真菌孢子 | Trichothecium |
Cladosporium | |
Botrytis | |
Chaetomium |