背景介紹：

      大氣顆粒物在周圍環(huán)境相對(duì)濕度增加時(shí)，其吸收水份之后，粒徑會(huì)出現(xiàn)一定程度的增長(zhǎng)。顆粒物的吸濕增長(zhǎng)特性不僅影響顆粒物在大氣中的實(shí)際尺寸，也會(huì)改變粒子的光學(xué)性質(zhì)。

      主要體現(xiàn)在：

（1）影響顆粒物的光學(xué)性質(zhì)，包括顆粒物粒徑、相函數(shù)以及折射指數(shù)等。折射指數(shù)是表示直接輻射強(qiáng)迫和顆粒物對(duì)大氣能見(jiàn)度降低影響的一個(gè)重要指數(shù)；

（2）影響顆粒物作為云凝結(jié)核的性質(zhì)，研究表明：氣溶膠粒徑在其成核反應(yīng)中比化學(xué)成分的作用更明顯；

（3）顆粒物吸濕性會(huì)影響顆粒物的多相化學(xué)反應(yīng)和二次氣溶膠的生成，引起氣溶膠濃度、粒徑分布和化學(xué)組成的變化；

（4）顆粒物吸濕性還會(huì)影響人類健康。顆粒物進(jìn)入人體內(nèi)，其沉降速率和位置由顆粒物的粒徑?jīng)Q定，而吸濕性直接影響粒徑。

主要功能：

M3000型顆粒物吸濕性/揮發(fā)性分析儀主要針對(duì)顆粒物的吸濕增長(zhǎng)系數(shù)/揮發(fā)系數(shù)進(jìn)行測(cè)量，主要功能如下：

1、測(cè)量環(huán)境中或?qū)嶒?yàn)室產(chǎn)生的特定粒徑顆粒物的吸濕增長(zhǎng)因子（Hygroscopicity Growth Factor，HGF）和揮發(fā)增長(zhǎng)因子（Volatility Growth Factor，VGF）；

2、通過(guò)HGF和VGF的分布估算顆粒物吸濕性/揮發(fā)性化學(xué)成分的比例、粒子的混合狀態(tài)；

3、測(cè)量環(huán)境中顆粒物的（干）粒徑譜分布（Particle Number Size Distribution）。

性能指標(biāo)：

* 濕度調(diào)節(jié)范圍：20%-90%，濕度穩(wěn)定后偏差（RMS）：<1.5% （RH=90%）；

* 加熱溫度調(diào)節(jié)范圍：20 ℃-300 ℃，溫度穩(wěn)定后偏差（RMS）：<1.5 ℃；

* 粒徑測(cè)量范圍：10nm-1000nm(SMPS模式); 10-300nm(H/V-TDMA 模式)；

* 相對(duì)濕度穩(wěn)定時(shí)間：<60min (20%-90%)； 

* 溫度穩(wěn)定時(shí)間：<600s (室溫-300 ℃)；

* 凝結(jié)計(jì)數(shù)器測(cè)量范圍：0.01-1×105 #/cm3；

* 工作溫度：15-35°C；工作氣壓：600-1030hpa；

* 功耗（含真空泵）：1200W；工作電壓：220V AC；

* 控制、數(shù)采軟件：Labview 2013編寫(xiě)，全自動(dòng)化運(yùn)行；可調(diào)測(cè)量參數(shù)包括測(cè)量模式、多個(gè)單分選粒徑、濕度循環(huán)、溫度循環(huán)、粒徑范圍（SMPS）等；可調(diào)儀器參數(shù)包括樣流流量、DMA鞘流流量等。數(shù)據(jù)自動(dòng)記錄；

離線數(shù)據(jù)反演軟件：反演HGF-PDF，VGF-PDF液態(tài)水含量（ALWC）等。* 

選配件及選配功能：

1. 溫度控制管（20-300 ℃可調(diào)），擴(kuò)展Volatility -TDMA 功能；

2. 標(biāo)定系統(tǒng)；

3. 氣溶膠粒子切割頭（PM1/PM2.5 impactor）。

工作流程：

【粒徑譜測(cè)量（SMPS）】

       環(huán)境氣溶膠進(jìn)入干燥管（Nafion dryer），干燥至RH<20%，經(jīng)Kr85中和器或X-ray使粒子帶電狀態(tài)呈已知分布，DMA1根據(jù)用戶所選粒徑范圍調(diào)整電壓分選不同粒徑氣溶膠，然后進(jìn)入CPC計(jì)數(shù)。

【吸濕增長(zhǎng)系數(shù)測(cè)量（HTDMA）】

       環(huán)境氣溶膠進(jìn)入擴(kuò)散干燥管，干燥至RH<20%，經(jīng)Kr85中和器或X-ray使粒子帶電狀態(tài)呈已知分布，個(gè)DMA根據(jù)用戶所選粒徑（如：40、80、150nm）調(diào)整電壓分選氣溶膠，通過(guò)增濕管（Nafion humidifier）使該粒徑粒子暴露在用戶設(shè)置的相對(duì)濕度下，使用第二個(gè)DMA掃描粒子吸濕后的粒徑，然后進(jìn)入CPC計(jì)數(shù)。以此測(cè)量氣溶膠吸濕增長(zhǎng)因子和混合狀態(tài)。

【揮發(fā)系數(shù)測(cè)量（VTDMA）】

      與HTDMA測(cè)量類似，只是使用溫度可控的加熱管代替增濕管，測(cè)量的結(jié)果VGF≤1.0。不同的溫度下，不同的物質(zhì)會(huì)揮發(fā)，VGF相應(yīng)地發(fā)生變化，由此可推斷原粒子的化學(xué)組成和混合狀態(tài)。