集成激光荧光检测的 Bio-SPAMS 单颗粒质谱仪及应用

监测指标

可检测 VOCs、CO、CO₂、NH₃、CH₄等气体污染物及大气颗粒物。

设备简介

该设备采用宽粒径范围空气动力学透镜进样系统，结合双步激光测径技术与集成激光诱导荧光检测模块，通过全新时序逻辑提升仪器对高浓度环境的适应性。同时，集成小型化高性能飞行时间质谱技术、脉冲延迟引出技术及高动态范围数据采集技术，有效提高质谱分辨率与信号动态范围，实现对目标物更灵敏、高精度的定性检测。

产品原理

Bio-SPAMS 作为新一代单颗粒质谱仪，在环境检测与科学研究中发挥重要作用。其采用全新宽粒径范围空气动力学透镜进样系统，配备可定量的双步激光测径技术，并集成激光诱导荧光检测模块。整机经全面小型集成化设计，能满足在线车载、机载等移动快速检测需求。

技术特点

• 预聚焦 + 虚拟撞击 + 宽范围透镜：采用多种技术组合，提供大流量、宽粒径范围的进样方案。

• 双步激光测径技术：凭借该技术，可定量检测所有进样颗粒的空气动力学粒径信息，全新时序逻辑提升了仪器对高浓度环境的适应性。

• 集成激光诱导荧光检测：通过激光诱导荧光检测模块，在测径端预筛选含荧光信息的颗粒（如生物气溶胶荧光），仅对荧光颗粒进行质谱检测。

• 小型化高性能飞行时间质谱：小型飞行时间质量分析器集成全新设计的脉冲延迟引出技术和高动态范围数据采集技术，同时提高质谱分辨率与信号动态范围，实现更灵敏、高精度的定性检测。

技术优势

1. 可切换的进样流量方案：通过配置两种孔径的临界孔，实现不同粒径范围检测：0.1L/min 流量下，可检测 0.15-5μm 颗粒；0.5L/min 流量下，可检测 0.3-9μm 颗粒。

2. 全粒径谱测量：能够获取所有进样颗粒的空气动力学粒径信息，相较于普通空气动力学粒径谱仪，其粒径检测下限更低（低至 0.15μm），粒径分辨率更高。

3. 高浓度适应性：具有较高的浓度适应性，在 20000 个 / 秒的进样浓度下，仍可保证质谱检测正常运行。

4. 粒径筛选与荧光筛选电离分析颗粒：可对粒径及荧光进行预筛选电离，适用于监测具有特定粒径范围及荧光信息的颗粒物（如生物气溶胶颗粒），提高仪器在高干扰环境下的检测限。

5. 小型化质谱：在保证进样测径及质谱性能的前提下，优化设备整体体积，提高移动便携性，减少实验室占用面积，且可用于车载走航监测。

6. 更快的质谱检测速度：对光学测径及电离时序进行优化，提高单位时间的质谱检测速度，对于特定颗粒物监控可减少响应时间，对于走航应用可提高污染物浓度分布的时空分辨率。

适用环境

1. 环境检测：大气颗粒物源解析；沙尘、雾霾等重污染天气形成机制研究；突发灾害事故大气污染源污染范围评估；大气化学过程研究。

2. 卫生健康：生物预警预报；重大活动赛事保障。

配套软件

1. 实时在线源解析软件：可实时快速处理和统计采集到的颗粒物粒径及质谱信息，对颗粒物进行快速源解析分类，获取每一类颗粒物随时间数浓度变化的曲线，并对数据进行显示和保存。能根据在线监测结果自动生成日报、周报和月报。

2. 离线深度科研分析软件：具备最高千万量级超大数据量的分析能力，集成 ART 神经元网络分类方法，实现快速分类，用户可快速对颗粒物进行类别定义和合并。内置单谱质量校正功能，实现高质量精度颗粒物化学组成定性分析。软件可快速生成分析颗粒物的图表，包括平均谱图、离子出峰比例图、颗粒数量时间序列图、粒径分布图、粒径百分比图、粒径时间变化三维图、24 小时变化图等，助力专业用户快速研究获取大气中隐含的变化规律，加速科研成果产出。