最新一代的激光分析仪使高性能气体吸收测量环境的应用程序

在这次采访中,弗雷德里克博士Despagne、行业经理激光气体和红外分析仪在ABB谈判AZoM激光吸收分析的最新一代“洛斯盖多斯研究”,使高性能气体测量环境的应用程序

请告诉我们你对公司和工作

总部设在苏黎世,ABB是一项开创性的技术领袖电气化产品,机器人和运动,工业自动化和电网、公用事业、行业服务客户和全球运输和基础设施。公司活跃在世界各地,有超过136000名员工。

我们的测量和分析业务单位供应传感器、分析仪和服务,帮助我们的客户在环境或工业领域的测量和理解地球物理或工业过程,并在可能的情况下优化它们。

随着产业环境和研究经理市场,我负责ABB全球销售和投资组合的高性能激光气体分析仪和傅里叶变换红外光谱仪在硅谷和魁北克市生产制造设备。

这涉及到销售网络的支持和管理,以及协调营销活动。我的角色的一个关键方面是保持接近我们的客户和合作伙伴在市场环境和研究领域准确理解需求和演进,并将这些需求我们的研发和生产团队。我们必须不断地确保ABB的工具和服务组合提供了最高水平的运动员的表现和满意度。

请告诉我们一些关于ABB的激光吸收分析仪?

ABB LGR-ICOS产品线(前“洛斯盖多斯研究”)由高性能气体分析仪的快速同步测量各种气体,微量。

那些激光分析仪可用于环境和研究应用,以及工业过程监控。仪器可在几个配置包括架装安装、台式或者超便携包实地部署。

什么是典型的测量,可以执行对激光的吸收技术?

检测和量化的技术允许一个或多个组件在一个气态的矩阵,通过测量相关的光学吸收光束辐照时,根据比尔-朗伯定律。大部分的ABB LGR-ICOS分析仪操作红外和近红外部分的电磁波谱。

除了各种物种的浓度,技术也不够灵敏,检测的细微差别的吸收特性一个化学元素的各种同位素。

这种技术允许我们确定同位素比例的重要元素,如氧、碳、氢、氮存在于许多天然化合物。

解释和替代技术,用户通常面临的挑战吗?

可以执行定量气体分析与色谱等方法,但方法是相当缓慢的,几分钟/分析和列的准备需要耗材的。电化学传感器还需要耗材cross-interferences极其敏感和中毒。

光学吸收方法像非色散红外分析仪需要更少的耗材也遭受cross-interferences和灵敏度有限微量气体分析的问题。

全谱方法,如傅里叶变换红外光谱学通常需要一个复杂的校准方案,涉及多个校准样品和掌握先进的化学计量学技术来适应干扰和样品基体效应。

相反,第一代激光吸收仪器(可调谐二极管激光器)是非常具体的,因此cross-interferences健壮,但它们敏感漂移和信号噪声影响他们的检测极限。

对于稳定同位素分析,参考方法长久以来同位素比率质谱,精度有限,需要昂贵的耗材和运营商的专业技能。

与这些方法相比,ABB LGR-ICOS激光气体分析仪结合独特的属性如速度(样本通常扫描频率超过300赫兹),灵敏度(降至ppt的水平),宽动态范围、鲁棒性和易于实现。

图1所示。ABB LGR-ICOS同位素水分析仪

什么环境应用程序将受益于激光吸收分析仪?如何?

我们的一些主要客户在全球范围内的气象和大气机构负责报告,了解和预测全球大气条件。

其他参数,他们需要精确测量痕量气体,尤其是温室气体和他们价值ABB气体分析仪的分析性能,通常超过世界气象组织精密规范。

气象机构的数量我们的仪器安装在战略上位于高塔,不断记录大气浓度的物种如二氧化碳、一氧化碳、甲烷、一氧化二氮;氨或水分。

政府和市政机构负责排放合规监控也经常使用我们的技术在固定或移动空气质量监测站,工业区附近的空气质量进行测量,确保居民的健康。

在学术界,科学家研究地球物理和气候研究,特别是全球变暖和温室效应——享受我们的便携性和易于实现领域的单位,可以采取在所有大洲不同位置,从沙的沙漠或冰银行泥炭地,山和森林。

他们通常执行现场测量气体排放速率在不同的生态系统,农田或水域。例如,它是常见的为我们的客户将他们的便携式ABB LGR-ICOS仪器为无人驾驶的偏远地区,连续室内测量土壤通量。

图2。ABB LGR-ICOS超轻便式温室气体分析仪用于测量土壤通量在阿拉斯加油田(由美国地质调查局)

ABB LGR-ICOS分析仪分析的固有速度还支持快速“涡度相关的测量垂直湍流通量,一个重要的方法来评估和理解大气电流在不同的条件。

作为我们的工具也可以精确测量稳定同位素比率,他们是非常有用的科学家参与水、碳和氮循环研究。

在医学研究中,ABB LGR-ICOS分析仪帮助医生了解动物或人类的呼吸模式和能量消耗。一定数量的公共或私人实验室使用ABB稳定同位素分析仪检测欺诈行为,食品掺假或执行产地认证的天然产品。

有很多其他应用程序的技术。总体而言,数千的仪器已经安装并使用,无论是在实验室,在汽车、飞机或无人机,农田和森林,甚至研究船舶和水下现场测量气体溶解在水中。

图3。ABB LGR-ICOS跟踪气体分析仪已经安装在飞机、无人驾驶飞机、汽车和许多其他应用程序。图片来源:Jag_cz /上面

你能解释的基本原则ABB的解决方案?终端用户的好处是什么?

ABB LGR-ICOS使用专利技术称为离轴集成腔输出光谱(OA-ICOS)代表了4^th代cavity-enhanced激光吸收技术。OA-ICOS分析器的一个最重要的属性是其敏感性(兆分之水平),这使得它们非常适合示踪气体测量。

这种敏感性的结果大“通路长度”,可以实现光学腔(气体细胞)样品气体的测量。

光学腔只有几厘米长但由于使用高度反光的凹面反射镜、红外激光辐射腔内注入困并执行多个反射在退出前与目标分子。

有效通路长度是依赖于应用程序的,可以调整根据所需的检测极限,但它通常超过几公里。

此外,这项技术是非常具体的(即。健壮cross-interferences)作为激光可以选择和优化具体和明确记录感兴趣的分子的吸收特性。

OA-ICOS技术的主要优点在于其光学偏差不敏感,在与所有其他激光吸收技术。这意味着在最坏的情况下,仪器的光学腔可以清洗领域的终端用户,而不是被运回工厂清洁与整顿,就像任何其他类型的激光气体分析仪。ABB LGR-ICOS分析仪的便携性和鲁棒性是一个商标,和我们的许多客户把他们的单位在极端条件下无需担心可能污染的光学谐振腔,大多数其他光学吸收技术的缺陷。

有具体情况需要实施ABB微量气体分析仪?

不是真的,这也是OA-ICOS技术的优势之一。我们的仪器进行气体测量环境空气、工业流或特定样品顶部空间。他们的设计大大简化了抽样要求,因为它消除了使用的列,载气、磁带、溶剂或洗涤塔。

使用膜分隔符,我们甚至可以分析气体溶解在水中,并执行稳定同位素比率在液态水蒸发使用模块。典型的仪器设置包括油管工具包通过绘制气体样品分析的分析仪内部光学腔内部泵。

对于最敏感的应用程序,初步水分干燥步骤可以要求,对于大多数用户来说这是一个标准程序执行气体测量。

离散气体样品也可以用注射器注入手动。对应的气体浓度变化或同位素比率显示在实时分析器电脑屏幕上或在平板电脑或智能手机自仪器可以通过无线连接远程操作。

内压力变化监测动态分析仪,可以自动补偿。每个分析器的包装总是适应终端用户操作限制。

ABB LGR-ICOS仪器可以在宽温度范围内操作,这也是其中一个原因为什么他们经常使用在不同地点的空气,海洋和所有七大洲。

ABB分析如何解决交叉干扰效果与天然气典型应用?

ABB LGR-ICOS气体分析仪提供作为交钥匙包为各种应用程序和气体的组合。每包,潜在的干扰从样本矩阵的非目标分析物与适当的减轻激发激光的选择。

我们也有可能同时结合几种激光在一个仪器的测量重叠的物种。OA-ICOS原则的一个重要特点是,它记录完全解决吸收lineshape分析物,而不是只有少数离散波长。

这真正的波长扫描有助于ABB LGR-ICOS仪器的精度和线性度。在其他物种的吸收特性的情况下可能会干扰目标分析物的签名,仪器软件使用峰值区域的详细信息准确地识别和正确的干扰或基体效应。

ABB分析仪需要多长时间重新调整?

每个仪器pre-calibrated并提供测量+ / -1%不确定性整个指定操作温度范围没有进一步校准。

什么可以预期发展激光气体分析仪在未来?

持续发展基础上的证明设计OA-ICOS技术对于现有应用程序,通过进一步提高分析性能由于使用最新一代的组件,进一步减少电子噪声,提高光传输和提高压力稳定。

这些硬件的改进结合的新软件功能关注仪器并和自我诊断。另一个轴的发展与仪器尺寸和重量的减少,利用OA-ICOS工具的坚固性和可移植性。

今天我们的一些高性能分析仪已经重不超过6公斤,可用于创新环境应用程序(如空气中的温室气体监测或泄漏检测无人机。同时,我们最近推出了第一个便携式版本的激光同位素水和二氧化碳分析仪。更多的发展很快就会跟随。

图4。遥控车辆“Ventana”特性ABB LGR-ICOS深水气体分析仪在铝桶缸取样棒是用于执行同位素特征对渗透沉积物甲烷通量的海拔900米的深度。(由蒙特雷湾水族馆研究所)

我们的读者在哪里可以去了解更多吗?

ABB LGR-ICOS产品具体的信息环境和研究应用程序也可以发现:http://www.lgrinc.com/

关于弗雷德里克博士Despagne

弗雷德里克博士Despagne背景在分析化学和化学计量学。弗雷德里克·2000年加入ABB的测量和分析部门,并举行各种应用程序,销售和市场营销的相关职位的工业实现红外和近红外光谱在炼油、化工、半导体或医药市场。

最近,弗雷德里克博士Despagne成为ABB的全球销售和营销经理激光气体和红外分析仪在环境和研究市场。