一、仪器描述

SPAMS 3.0 (Single Particle Aerosol Mass Spectrometry 3.0，单颗粒气溶胶质谱仪）是美国Livermore Instruments Inc.公司的一款单颗粒飞行时间质谱仪，可提供前所未有的灵敏度和时间分辨率，增加细粒子检测的几率和定径精度。它可以检测和表征125-600nm 粒径范围内的所有球形粒子，而对于100nm 左右的粒子只能达到40%。一秒内可以对250 个粒子进行定径测量和化学组成进行分析。同时，该质谱仪几乎能分析所有被采入系统的颗粒物，无论采样样品是否已经沉降、或者粒子在一个表面上、或者悬浮在液体中（或者是液体本身）或者是个粉末等。

在SPAMS 3.0 的前部安置有DMA 分析仪，通过它们可以得到粒径、化学组成、密度、体型系数、分形维数和吸湿性等相关粒子特征，甚至能够区分球形和非球形粒子。

二、仪器组成

SPAMS 3.0 由三个部分组成：气溶胶采样部分，粒径测定部分和质谱分析部分。总体上，颗粒物通过聚焦喷嘴，进入粒径测定部分，气溶胶经过一个固定距离的飞行时间被两束连续激光（波长532nm）测量。通过聚苯乙烯胶乳 （PSL）小球粒径校正实验得到粒径与时间的标准曲线，从而计算未知气溶胶的粒径。最后，气溶胶到达质谱分析部分，紫外激光（波长266nm）解析和离子化气溶胶中的化合物，形成的离子被双极时间飞行质谱分析，从而形成质谱。

• 粒径范围：0.1～12μm*          

• 采样流量：1L/min      

• 分辨率：每十进制128 通道     

• 质谱范围：1～1000 Da    

• 质谱分辨率：500 m/Δm   

• 质谱能分析高达99.5%粒子

• 化学物种检测限：10-18 mol     

• 灵敏度：~0.001μg/m3   

• 分析离子：正负离子           

• 颗粒传输效率：~100%     

• 环境温度：10～40℃      

• 环境湿度：0～90% RH

• 测速激光：660nm，50mW         

• 解吸/电离激光：248nm，带气体自动填充和卤素吸水排气过滤器的激态原子，10mj/脉冲，250 次/秒，波长随场强变化而变化，频率1000HZ

• 电源：6A 220~240V             

• 无油低噪音真空系统     

• 在线和离线分析软件，质谱能自动解析    

• 欧洲CE 认证   

• 尺寸：长×宽×高=128×112×72mm，158 公斤

• 有防震功能，可以飞机操作

四、主要特点

• 单颗粒分析技术        

• 多组分同时分析      

• 现场实时分析     

• 不损失挥发性组分        

• 能揭示气溶胶的瞬时变化  

• 分析物种多、分析效率高，可分析颗粒物中的硫酸盐、硝酸盐、有机碳、无机碳、多环芳烃、地壳元素、重金属

五、主要应用

 

• 气溶胶分析研究      

• 大气粒子表征、排放源识别     

• 半导体加工过程       

• 室内空气质量监测         

• 气溶胶－药物释放研究    

• 吸入毒理学研究

• 药物强化样品分析    

• 化学和生物气溶胶检测         

• 发动机排放测量       

• 粉末生产质量以及过程控制，比如颜料、陶瓷、聚合物、制药、调色剂和食品粉末等

• 细菌，微生物和病源等检测            

• 安检爆炸的检测