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智能实时生物气溶胶监测仪

光散射法 紫外诱导荧光光谱 荧光寿命

Rapid-E+是一款智能生物气溶胶监测仪,采用专利专有激光技术实时分析单个气溶胶颗粒。广受欢迎的Rapid-E仪器的升级版改进了光学测量,采样效率更高。其新开发的空气取样头提供了更大的空气流量,损失更小,优于所有现有的替代品。

Rapid-E+也是唯一一款通过GPU(图形处理单元)加速集成智能的仪器。它可以更快地采集和处理数据,为复杂环境下的气溶胶跟踪和识别带来了改革式的性能。

Rapid-E+可连续测量和表征0.3~100 μm之间的任何空气颗粒,包括细菌、真菌孢子、病毒、花粉和其他气溶胶。经过多年不间断的测量证明,Plair基于散射光模式分析和荧光光谱的独特组合的技术,使研究人员能够可靠地实时监测环境空气。Rapid-E+支持自主远程操作,从而允许随时随地获取数据。

工作原理

Operating principle

光散射和荧光光谱法

首先,基于一种独特的及时分辨、偏振和角度依赖的米氏模式采集的方法,将捕获到Rapid-E+中的每个单个粒子进行形态分析。

然后将颗粒暴露于强烈的紫外线(UV)诱导荧光响应。 此响应由16通道光谱仪和3通道超快检测器捕获,以同时获得荧光光谱和荧光寿命。

最后一个阶段的分析采用额外的米氏散射2D成像,为了更详细地研究颗粒形态,激光波长与第一阶段使用的不同。

Rapid-E+基于通过光散射的形态分析,以及通过高分辨率,紫外线(UV)诱导的荧光光谱和荧光寿命的化学分析。对于每个粒子,记录了散射光图案和激光诱导的荧光的参数,代表了唯一的光学指纹。该分析可实现高度精确的实时物种识别,且误报率创历史新低,对人工微生物与其它污染物的鉴别精度达到99%。

Plair采样头

Plair与传统的采样头相比,Plair的采样头的优势在于可以最大限度地吸附颗粒。Rapid-E+和SIGMA-2(如右图所示)之间采样效率的比较基于以下条件下的计算流体动力学模拟(CFD):

从侧面投射到采样头上的颗粒速度:2 m/s。
颗粒密度:100/cm2
颗粒粒径测试: 10, 50, 100 μm
颗粒质量密度: 997 kg/m3

效率估算为:

其中𝑁𝑎𝑠𝑝 是吸入采样头的颗粒数,𝑁𝑖𝑛 是指投射在采样头上的颗粒数量。该研究由瑞士HEPIA(日内瓦工程、建筑和景观学院)的流体动力学部门进行。

产品特征及应用

Features and Applications

产品特征
通过光散射和紫外激光诱导荧光进行在线单粒子生物气溶胶表征
远程、连续、实时监测
自动采样
室外室内操作选择
广泛的检测范围可识别过敏原,例如花粉,真菌,空气污染,细菌和病毒气溶胶等
机器智能学习,精确的物种识别分类

产品应用
实时花粉计数
颗粒物监测
细菌和真菌孢子检测
室外室内操作选择
病毒气溶胶研究

技术参数

Technical parameters

Rapid-E+ 智能实时生物气溶胶监测仪
测量原理 光散射和荧光光谱法
颗粒粒径范围 0.3-100 μm
紫外激光波长 337 nm
散射激光波长 445 nm
成像激光波长 635 nm
测量散射光的像素数 14+14;14像素的非偏振光,14像素的平行偏振光
荧光光谱范围 350-540 nm,波长间隔12 nm/ pixel
荧光寿命模块的荧光光谱范围 373-387 nm
412-438 nm
459-481 nm
荧光衰减分辨率 1 ns mm
成像像素数 16;5个像素的平行偏振光,
5个像素的垂直偏振光,
6个像素的非偏振光
采样流量 5 LPM
最大计数 1 000 000 每分钟颗粒数(计数和粒径)
4 800 每分钟颗粒数(完全分析)
电源供应 5 LPM
功耗 低于200 W
尺寸 40×34×73 cm
操作温度 -10 ~ +45 ℃
湿度 0-95 %
重量 25 kg