北京世紀朝陽科技發展有限公司

G2301 (CO?, CH?)

Picarro G2301 多用途溫室氣體濃度分析儀能夠同時測量二氧化碳 (CO2)和甲烷 (CH4),靈敏度為ppb級 (十億分之一),在幾個月運行中的漂移可以忽略不計。同時,G2301 采用 Picarro 獨特的算法來校正水汽的稀釋效應,并報告 CO2 和 CH4 的干摩爾分數。

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  • 詳細介紹:


    Picarro G2301 氣體濃度分析儀具有三組分連續測量、可野外部署和長期穩定工作等特點,也可通過網絡進行數據傳輸,可以輕松實現遠程控制,最大限度滿足科研需要,這使得G2301成為溫室氣體測量方面的首選儀器。

    Picarro G2301 多用途氣體濃度分析儀符合世界氣象組織(WMO)和其他國際網絡,如用于大氣監測站的綜合碳觀測系統(ICOS)制定的標準。基于專利的光腔衰蕩光譜技術(CRDS)能夠在緊湊的腔室(小至35mL)中實現長達超過20km的有效測量長度,可以確保在較低的流速下獲得更快的樣品測量周轉速率,也易于精準控制溫度(±0.005℃)和壓力(±0.0002atm)。并采用專利的超高精度波長檢測器,可以確保目標波長位置的地刈住明,這使得分析尺寸雖小卻具有卓越的精度ヽ 靈敏度和低漂移。 

     

    (CO2)濕/(CO2)干混合比的二次擬合(左圖)和(CH4)濕/(CH4)干與H2O 混合比的二次擬合(右圖)。二氧化碳和甲烷的混合比只有在外推回干氣條件時才有意義。Picarro G2301 分析儀能夠直接測量濕氣流中二氧化碳和甲烷的干氣混合比。只有 Picarro 產品包括了自動水汽校正,并已由NOAA、MPI、LSCE等頂級實驗室進行了獨立驗證。





  • 1.   Picarro G2301超高精度氣體分析儀 (CO2/CH4/H2O

    2.     PicarroG2401氣體濃度分析儀 (CO2/CH4/CO/H2O)

    3.     PicarroG5310氣體濃度分析儀 (N2O/CO/H2O)




  •     l ppb級超高靈敏度、精確度和準確度,無事實漂移

        l 符合WMO數據質量要求,同步測量CO2,CH.和H2O

        l 獨有的自動水汽校正,樣品無需干燥

        l 對環境溫度的變化不敏感

        l 堅固耐用,每臺進行環境、沖擊和振動試驗

        l 安裝快捷簡單易行,整個系統的配置僅需要幾分鐘的時間



  • Picarro_AN012_atmospheric_montoring-G2301

            

            儀器技術報告 - 高精度溫室氣體分析儀


                    摘要:Picarro G2301是一種現場可部署、實時工作的環境氣體監測儀,可通過ppb級靈敏度測量大氣中的甲烷和二氧化碳水平,通過ppm靈敏度測量水氣水平。它能夠在不斷變化的環境條件下保持高線性、高精度和高精度,極少需要校準。Picarro G2301 基于專利的WS-CRDS技術的獨特功能與卓越的結構設計相輔相成,包括提供對干擾氣體的抗干擾性的高精度波長監視器、極為精確的溫度和壓力控制。



    White_Paper_G2301_Water_Vapor_Correction


            儀器技術報告 - 潮濕氣流環境中溫室氣體的精確測量


                    摘要:在混合良好的大氣中測量溫室氣體存量的傳統技術要求極其干燥的樣品氣流(露點<-60°C),以達到世界氣象組織規定的實驗室間二氧化碳(100 ppb)和甲烷(2 ppb)可比性標準。將樣品氣干燥到低水蒸氣水平既昂貴又容易出現問題,尤其是在難以進入的偏遠地區。Picarro G2301 允許在潮濕樣品氣體環境中精確測量溫室氣體,以滿足世界氣象組織實驗室間可比性標準。下面,我們介紹了水蒸氣校正系數的直接測量,當應用于G2301數據時,可以在不需要低水平干燥或頻繁校準的情況下進行干氣混合比測量。此外,我們通過仔細的光譜分析來確認這些結果,并估計干氣混合比測量中剩余的不確定性。



    Real-Time Atmospheric Monitoring of Stable Isotopes and Trace Greenhouse Gases_article-G2301+2401


            應用報告 - 大氣中痕量溫室氣體與穩定同位素的實時監測


                    摘要:人類活動,主要是化石燃料,正在向大氣中添加大約3ppm /年的二氧化碳,大氣中二氧化碳濃度的增加正在推動全球氣候變化。陸地生態系統既是大氣碳的天然來源,也是大氣碳的匯,但碳被吸收并釋放到大氣中的機制尚不清楚。此外,政府間氣候變化專題委員會最近的一份報告是聯合國委托的一個國際科學家組合,負責評估與理解人類氣候變化風險有關的科學,技術和社會經濟信息及其成員獲得2007年諾貝爾和平獎的結論是:“有新的更強有力的證據表明,過去50年來觀察到的大部分變暖都歸因于人類活動。”如果沒有能力確定二氧化碳的區域來源和匯,那么很難預測未來的大氣碳含量,以了解這些碳含量升高對全球和區域氣候的影響。



    G2301-淺層北冰洋滲漏區所增加的二氧化碳吸收抵消了由于甲烷釋放所導致氣候變暖的潛力


             應用報告 -  淺層北冰洋滲漏區所增加的二氧化碳吸收抵消了由于甲烷釋放所導致氣候變暖的潛力

                        

                      摘要:未來幾十年,北冰洋的持續變暖預計將引發106噸甲烷的釋放,這些甲烷來自于淺海大陸架上融化的海底永凍層和上部大陸架斜坡上甲烷水合物的分解。在小于100米水深的淺層大陸架,海底釋放的甲烷可能會進入大氣,并可能加劇全球變暖。另一方面,對二氧化碳(CO2)的生物吸收有可能抵消釋放甲烷的正升溫潛力,這一過程尚未得到完全證實。在斯瓦爾巴邊緣的一個淺層沸騰甲烷滲出區收集的連續海氣通量數據顯示,大氣二氧化碳吸收率(-33300±7900μmol m-2·d-1)是周圍水域的兩倍,比擴散海氣甲烷流出量(17.3±4.8μmol m?2·d?1)高約1900倍。從二氧化碳吸收中預期的逆向變化趨勢比從甲烷排放中預期的正向趨勢高出231倍。地表水特征(例如,高溶解氧、高ph值和CO213C的富集)表明,來自海底附近的富營養冷水上升流伴隨著甲烷的排放,并通過浮游植物的光合作用刺激二氧化碳的消耗。這些發現挑戰了人們一直以來的觀點,即以淺水甲烷滲漏和/或海-氣甲烷通量強烈升高為特征的區域總是增加全球大氣溫室氣體排放的負擔。



    G2301-光腔衰蕩光譜(CRDS)頂空分析方法測定天然水中溶解甲烷

     

               應用報告 -  G2301-光腔衰蕩光譜(CRDS)頂空分析方法測定天然水中溶解甲烷


                           摘要: 甲烷(CH4)是第三豐富的溫室氣體(GHG),但與二氧化碳相比,它的研究還遠遠不足。對大氣中甲烷的源和匯在評估中有很大的差異,包括淡水和海水系統等來源也是如此。文章研究了一種測定離散水樣中溶解甲烷濃度的新方法:通過使用光腔衰蕩光譜(CRD)分析平衡頂空,可以以高重復性性(即0.13nM檢測限與4% RSD)測定低摩爾級別的溶解甲烷濃度。雖然CRDS儀器的成本大約是通常用于甲烷測定的氣相色譜儀(GC)的兩倍,但本文所述的方法基本上簡單、快速,并且所需的材料比GC方法少。通常,70毫升水樣在塑料注射器中用等量的零空氣平衡。平衡后的頂空被轉移到干凈、干燥的注射器中,然后通過儀器的真空泵吸入Picarro G2301分析儀。實驗證明,該儀器在亞ppmv甲烷濃度范圍內保持線性校準,并保持穩定校準至少兩年。該方法在墨西哥灣北部及河水中船載溶解甲烷測定中的應用,這種方法測定了近6個數量級的濃度。


           應用報告 - G2301:淺層北冰洋滲漏區所增加的二氧化碳吸收抵消了由于甲烷釋放所導致氣候變暖的潛力

                  摘要:未來幾十年,北冰洋的持續變暖預計將引發106噸甲烷的釋放,這些甲烷來自于淺海大陸架上融化的海底永凍層和上部大陸架斜坡上甲烷水合物的分解。在小于100米水深的淺層大陸架,海底釋放的甲烷可能會進入大氣,并可能加劇全球變暖。另一方面,對二氧化碳(CO2)的生物吸收有可能抵消釋放甲烷的正升溫潛力,這一過程尚未得到完全證實。在斯瓦爾巴邊緣的一個淺層沸騰甲烷滲出區收集的連續海氣通量數據顯示,大氣二氧化碳吸收率(-33300±7900μmol m-2·d-1)是周圍水域的兩倍,比擴散海氣甲烷流出量(17.3±4.8μmol m?2·d?1)高約1900倍。從二氧化碳吸收中預期的逆向變化趨勢比從甲烷排放中預期的正向趨勢高出231倍。地表水特征(例如,高溶解氧、高ph值和CO2中13C的富集)表明,來自海底附近的富營養冷水上升流伴隨著甲烷的排放,并通過浮游植物的光合作用刺激二氧化碳的消耗。這些發現挑戰了人們一直以來的觀點,即以淺水甲烷滲漏和/或海-氣甲烷通量強烈升高為特征的區域總是增加全球大氣溫室氣體排放的負擔。


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           應用報告 - G2301:光腔衰蕩光譜(CRDS)頂空分析方法測定天然水中溶解甲烷

                  摘要甲烷(CH4)是第三豐富的溫室氣體(GHG),但與二氧化碳相比,它的研究還遠遠不足。對大氣中甲烷的源和匯在評估中有很大的差異,包括淡水和海水系統等來源也是如此。文章研究了一種測定離散水樣中溶解甲烷濃度的新方法:通過使用光腔衰蕩光譜(CRD)分析平衡頂空,可以以高重復性性(即0.13nM檢測限與4% RSD)測定低摩爾級別的溶解甲烷濃度。雖然CRDS儀器的成本大約是通常用于甲烷測定的氣相色譜儀(GC)的兩倍,但本文所述的方法基本上簡單、快速,并且所需的材料比GC方法少。通常,70毫升水樣在塑料注射器中用等量的零空氣平衡。平衡后的頂空被轉移到干凈、干燥的注射器中,然后通過儀器的真空泵吸入Picarro G2301分析儀。實驗證明,該儀器在亞ppmv甲烷濃度范圍內保持線性校準,并保持穩定校準至少兩年。該方法在墨西哥灣北部及河水中船載溶解甲烷測定中的應用,這種方法測定了近6個數量級的濃度。


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  • 技術參數:


    Picarro G2301 環境、沖擊和振動試驗(在每臺分析儀上進行)

     

    熱變溫測試(整臺儀器)

    超過 12 小時的工作溫度逐級測試,從 5 ℃ 到 40 ℃,每提高 5 ℃ 后保持 40 分鐘。在整個測試范圍內驗證性能規格。

     

    長期熱測試(整臺儀器)

    一個星期的工作溫度逐級測試,從 30 ℃ 到 40 ℃,每提高 5 ℃ 后保持 40 分鐘。在整個測試范圍內驗證性能規格。

    儲存測試(整臺儀器)

    在-10 oC 和 50 oC 下恒溫儲存(不工作)+ 測試后性能確認

    振動測試

    兩個軸,25 Hz,1gp-p 加速度,每個軸 15 分鐘

     

    使用 MIL-STD 810F 進行沖擊測試

    抬起分析儀一邊至4英寸高度,而后松手使之掉落到堅硬的表面(試驗臺)。所有 12 邊( x、y、z軸)都進行該沖擊測試,每條邊測試兩次

    電力中斷測試

    至少 5 次成功的交流電斷電重啟

    Picarro G2301 確保性能規格

    (在空氣中)

    CO2

    CH4

    H2O

    精度(1-σ:初始 5 秒 / 5 分鐘平均數據) 在以下規定的運行條件下的確保精度

    < 70 ppb / 25 ppb

    < 0.5 ppb / 0.22 ppb

    < 80 ppm / 30 ppm

    標準溫壓下的最大漂移(24 小時 / 月)

    *(50 分鐘平均值的最值之差)

    在以下規定的運行條件下的確保漂移

     

    < 120 ppb / 500 ppb

     

    < 1 ppb / 3 ppb

    < 100 ppm

    ± 0.5% 讀數

    干摩爾分數的自動測定

    已包括

    已包括

    不適用

    測量范圍

    0 - 1000 ppm

    0 - 20 ppm

    0 - 7 %v(39 ℃ 露點) 非冷凝條件下

     

    確保精度范圍

     

    300 - 700 ppm

     

    1 - 3 ppm

    0 - 3 %v(25 ℃ 露點) 非冷凝條件下

    測量間隔(數據采集速率)

    < 5 秒

    < 5 秒

    < 5 秒

    氣體響應:上升 / 下降時間 

    (10 - 90% / 90 - 10%)

    < 3 秒

    < 3 秒

    < 3 秒

    測量池控制

    溫度:+/- 0.005 ℃,壓強:+/- 0.0002 大氣壓

    * Picarro 通過從在 30 小時試驗中獲得的 50 分鐘數據平均值中的最大值減去最小值來計算漂移。

     

    Picarro G2301 系統指標

    環境溫度

    +10 ℃ 至 +35 ℃ 間運行, -10 ℃ 至 +50 ℃ 間儲存

    環境濕度

    < 99% 相對濕度(無冷凝條件下)

    樣品壓強

    300 至 1000 托(40 至 133 千帕)

    樣品濕度

    < 99% 相對濕度(無冷凝條件下)

    樣品溫度

    -10 至 45℃

    樣品流量

    < 0.4 標準升每分鐘(SLM), 在760 托氣壓下,無需過濾

     外形尺寸

    分析儀:17” 寬 x 7” 高 x 17.5” 長(43.2 x 17.9 x 44.5 cm),不含 0.5英寸支腿, 外置泵:7.5” 寬 x 4” 高 x 11” 長 (19 x 10.2 x 28 cm)

    重量

    60.4 磅 (27.4 千克),不含外置泵

     電源要求

    100 - 240 伏交流電,47 - 63 赫茲(自動偵測),啟動時總功率 < 260 瓦

    穩定狀態下 110 瓦(分析儀)+ 80 瓦(泵)

    進氣口接頭

    1/4英寸 Swagelok?

        ● 包含配件:外置真空泵、真空管線及配件、鍵盤、鼠標、LCD 顯示器、內置 160 GB 硬盤

        安裝形式:臺式(標準)或 19 英寸機架安裝(可選)

        數據輸出:RS-232、以太網、USB、模擬輸出(可選)0–10 伏

        可選配件:與 Picarro 的16 路進樣器無縫集成,簡化多點采樣


    【注】本產品不適用于在行車過程中精確定位甲烷源位置。因此,我們不支持該產品用于天然氣泄漏檢測或其它行車過程中的實時甲烷排放應用。Picarro SurveyorTM 系統是進行此類研究的最佳產品

     


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