紫外脉冲荧光法分析仪

【研究背景】快速发展的自由电子激光（FEL）技术在高光子能量下产生了飞秒甚至阿秒的脉冲，使得X射线能够用于状态选择性和相敏多维光谱分析和相干控制。直接和常规测量现有的极紫外（XUV）和X射线自由电子激光脉冲的光谱相位是充分实现这种非线性相干控制概念的关键，以便为它们与物质的相互作用找到和设置最佳的脉冲参数。自放大自发辐射XUV/X射线自由电子激光脉冲的直接时间诊断工具是线性和角度条纹法，它对脉冲的时间形状（包括啁啾）非常敏感。这些方法依赖于一个时间同步且足够强的外场的可用性。诊断SASE辐射脉冲的时间结构的一个补充途径是测量电子束中FEL激光诱导的能量损失（例如使用X波段射频横向偏转腔（XTCAV）），从中可以重建XUV/X射线发射的时间剖面。对于种子自由电子激光脉冲，两个几乎相同的自由电子激光脉冲的产生及其XUV干涉图的评估允许其光谱时间内容的完整表征。在这项工作中，科学家提出了一种直接测量XUV-FEL频率啁啾的技术，而不依赖于任何额外的外场或种子多脉冲方案。由于所报道的技术提供了对XUV辐射光谱时间分布的目标访问，它是对FEL激光性能敏感的用户实验的原位诊断的理想方法。例如，在这里，我们实验观察到频率啁啾对自由电子激光脉冲能量的系统依赖性（增加啁啾以减少脉冲能量）。【成果简介】由最先进的自由电子激光器（FELs）产生的极紫外（XUV）和X射线光子能量的高强度超短脉冲正在给超快光谱学领域带来革命性的变化。为了跨越下一个研究前沿，精确、可靠和实用的光子工具对脉冲的光谱-时间特性的描述变得越来越重要。科学家提出了一种基于基本非线性光学的极紫外自由电子激光脉冲频率啁啾的直接测量方法。它在XUV纯泵浦探针瞬态吸收几何结构中实现，提供了自由电子激光脉冲时能结构的原位信息。利用电离氖靶吸光度随时间变化的速率方程模型，给出了直接从测量数据中提取和量化频率啁啾的方法。由于该方法不依赖于额外的外场，我们期望通过对FEL脉冲特性的原位测量和优化，在FEL中得到广泛的应用，从而使多个科学领域受益。【图文导读】图1：频率分辨等离子体选通原理图2：等离子体选通效应的数值模拟图3：通过瞬态吸收光谱测量XUV-FEL频率啁啾图4：频率啁啾特性，自由电子激光脉冲能量依赖性分析图5：色散对部分相干自由电子激光场的影响原文链接：Measuring the frequency chirp of extreme-ultraviolet free-electron laser pulses by transient absorption spectroscopy | Nature Communications

一直以来，加油站油品的检测中，都是采用的“现场取样→实验室分析→出具检测报告→工商根据检测报告处罚”方式。这种方式问题在于，由于从采样到出具报告需要一定的时间，在这个时间中，不合格的油品已经销售出去了，已经造成了事实上的污染和损害。有没有一种仪器，可以现场快速给出结果，并且属于不引起争议的仲裁方法呢。CT6160就是这样一台设备，可以方便的放在检测车上，成为流动的分析工作站，特别适用于质检部门以及第三方检测部门，配合气体以及LPG附件，还可以用于天然气以及液化石油气的现场快速检测。其主要技术创新点在于：★催化燃烧无需钢瓶气★整机防震保证绝对安全★快速升温技术节省分析时间符合标准：CTS6160车载紫外荧光硫分析仪，采用硫元素检测的仲裁方法——紫外荧光法测定硫含量，符合石化行业标准及相关国家标准。GB/T 34100——轻质烃及发动机燃料和其他油品中总硫含量的测定 紫外荧光法SH/T 0689——轻质烃及发动机燃料和其他油品的总硫含量测定法(紫外荧光法)SH/T 11060.8——天然气 含硫化合物的测定 第8部分：用紫外荧光光度法测定总硫含量技术特点：不一样的燃烧方式传统的紫外荧光硫分析仪采用的是空管燃烧方式，CTS6160创新性地采用了催化燃烧方式，在燃烧管中填充适当的催化剂，在催化剂的作用下，仅仅利用干燥空气中的氧气就可保证样品完全燃烧转化。不一样的载气和助燃气传统的紫外荧光硫分析仪需要采用Ar作载气，O2作助燃气。由于CTS6160采用了催化燃烧方式，使用合成空气同时作为载气和助燃气，可使用用空气发生器替代，完美地解决了车载紫外荧光硫用气的问题。仪器特点：整机防震● 仪器自带防震隔垫● 零部件均采用防震设计● 适应颠簸、坑洼等特殊路况小巧的空间体积● 优化的空间设计方案● 全新设计的炉体(18.5×287×223）● 除电源开关外其它均有电脑控制方法的进样系统● 固定位快速进样● 进样过程语音提示● 分析时间3-4min/样准确的分析结果● 催化燃烧保证完全转化● 质量流量计精确控制流速● 高灵敏度紫外荧光检测器● 媲美实验室的分析数据结果主要技术参数：检测方法：紫外荧光法符合标准：SH/T0689、GB/T34100燃烧方式：催化燃烧所需气体：空气(发生器替代)进样方式：手动进样进样量：最大50ul测量范围：0.5-1000mg/L分析时间：3-5min/样标准偏差：≤3%除水方式：免维护膜式干燥器防震方式：整机防震重量：约35kg尺寸：47 × 45 ×47cm电源：220±10V, 50/60HZ, 0.8kW创新点：1.国内第一台车载紫外荧光硫分析仪，仲裁方法2.采用催化燃烧方式，使用空气发生器来替代传统的钢瓶Ar和O2，解决了紫外荧光硫的用气问题3.整机防震，无惧颠簸路况车载紫外荧光硫分析仪CTS6160

总硫含量是衡量汽油和柴油等轻质油品质的重要指标，也是车用汽柴油的必检项目。随着环保要求的不断提高，对执法和检测部门的快速检测能力提出了更高的要求。常规的“现场采样→实验室分析→出具检测报告→执法部门处罚”的方式周期较长，会造成违规油品长时间销售的问题，在此期间硫含量超标的燃油已经加注到机动车中造成环境污染。而目前快检中部分检测机构采用单波长等其它检测方式，因为不是仲裁法，又会引起执法合理性的质疑和纠纷。因此，将油品中硫含量检测的仲裁方法——紫外荧光法的仪器搬上检测车迫在眉睫。目前车载紫外荧光硫分析仪在国内外均没有现成的解决方案，车载紫外荧光硫分析仪需要解决的主要难题在于载气的问题以及仪器在检测车行使过程中各部件的稳定性问题，另外仪器体积要尽可能减小，适合车载环境。诺德泰科的研发人员在与相关执法部门以及检测单位充分交流沟通的基础上，成功推出了CTS6160车载紫外荧光硫分析仪。传统的紫外荧光硫分析仪采用的是Ar作为载气，O2作为助气。考虑到车上使用的安全性和便携性，将氩气或氧气搬上检测车的话，第一存在安全隐患，第二要占用一定的空间，非常不方便。CTS6160车载紫外荧光硫，采用了两大创新技术。一、燃烧方式的创新传统的紫外荧光硫采用的是空管燃烧的方式，CTS6160采用了催化燃烧的方式，在燃烧管中填充有适当的催化剂；二、载气和助燃气的创新我们知道，空气中含有70%左右的氮气和20%左右的氧气，在催化剂的作用仅仅少量的氧气就可以保证样品完全燃烧转化，因此CTS6160仅仅使用合成空气（空气发生器）同时作为载气和助燃气，完美地解决了车载紫外荧光硫的用气问题。 由于上空间有限，要求仪器的体积不能太小；考虑到行车的环境，要求仪器具有很强的防震功能，以防颠簸过程中可能对仪器造成一定的损害；最关键的是，要求分析数据的精度要和实验室分析数据一致。CTS6160车载紫外荧光硫分析仪在以下几个方面做了特别的改进1、整机防震设计仪器自带防震隔垫，防止颠簸过程对仪器稳定性造成影响；仪器零部件也大多采用防震设计，适应颠簸、坑洼等特殊路况；整机出厂前会在实际路上测试一周左右时间，保证仪器的绝对安全。2、小巧的空间体积不同于传统的紫外荧光硫分析仪，CTS6160车载紫外荧光硫分析仪充分考虑了车上空间的问题，采用了全新的空间设计方案，全新设计的炉体(18.5×28.7×22.3），整机体积(47×45×47），节省有限的空间。3、方便的进样系统由于自动进样器会占据一定的高度，因此车载环境下不方便直接安装自动进样器。需要采用手动进样方式以适应车载的空间环境。CTS6160全新设计了进样系统，采用固定位进样技术，进样位置和进样针位置固定好，进样方便快捷，普通的人员仅需简单培训即可操作。进样过程全程语音提示，防止误操作。4、准确的分析结果CTS6160采用的催化燃烧技术可以保证样品完全燃烧转化，气体流速采用质量流量计精确控制，同时配备高灵敏度紫外荧光检测器，可准确测量0.5ppm的样品，实验结果和实验室分析结果完全一致，准确度要高。 国V汽油测定结果单位为mg/L测定次数8月18日8月19日8月20日8月21日8月22日13.30 3.36 3.48 3.37 3.48 23.49 3.48 3.41 3.44 3.37 33.43 3.27 3.45 3.23 3.59 43.48 3.32 3.55 3.43 3.48 53.53 3.27 3.35 3.46 3.47 平均值3.453.343.453.393.48标准偏差0.08880.08660.07760.09340.0772RSD2.58%2.59%2.25%2.76%2.22% 国V柴油测定结果单位为mg/L测定次数8月18日8月19日8月20日8月21日8月22日14.714.744.574.544.6524.614.624.674.504.7534.444.624.844.644.5344.534.724.844.784.5654.544.674.704.624.70平均值4.574.674.724.624.64标准偏差0.10060.05470.11680.10810.0942RSD2.20%1.17%2.47%2.34%2.03%从表中可以看出，CTS6160车载在外荧光硫分析仪数据精度足够高，媲美实验室分析数据。广泛的应用CTS6160车载在外荧光硫分析仪，特别适用于市场监督管理部门的现场执法、第三方检测公司现场分析、炼油厂中心化验室等应用。例如对于质检部分来讲，一台快检车配上一台CTS6160车载紫外荧光硫，可同时检测多个加油站油品情况；对于第三方检测公司来讲，可以节省人员采样的差旅等费用；对于较大的炼油厂，中心化验室配备一台设备即可监测多个分厂的油品情况，无需各个分厂都购买设备配备人员，节省人员成本和仪器购买成本。 CTS6160车载紫外荧光硫分析仪，配上气体、LPG等分析附件，还可进行天然气、液化石油气等车载快速检测。车载紫外荧光硫属全新的仪器，国内外均没有相关的可以借鉴或参考的地方。该项目的研发是在质检部门的建议和指导下开发的，目前山东、河北等部分省份的质检部门已经配备了CTS6160车载紫外荧光硫分析仪，我们也将不断听取用户建议，不断改进仪器功能和品质，为广大用户奉献高品质的仪器，为打赢蓝天保卫战献上我们一份力量。