碳質(zhì)組分是大氣顆粒物的重要組成部分，有機碳OC與元素碳EC的濃度變化，直接關(guān)聯(lián)區(qū)域污染溯源、氣溶膠氣候效應(yīng)及環(huán)境質(zhì)量評估工作。傳統(tǒng)濾膜采樣?實驗室離線分析模式，存在周期長、人為干擾因素多，難以捕捉短時間尺度下碳質(zhì)組分動態(tài)變化的局限。大氣有機碳元素碳（OCEC）分析儀依托熱光法核心原理，融合NDIR非色散紅外測量技術(shù)，實現(xiàn)大氣顆粒物中OC、EC組分自動化連續(xù)在線監(jiān)測，為大氣氣溶膠化學(xué)組分觀測提供可靠的技術(shù)手段。
 

　　從核心工作原理來看，熱光法是當(dāng)前碳質(zhì)氣溶膠檢測領(lǐng)域認(rèn)可度較高的技術(shù)路線，解決了熱解析過程中有機碳裂解碳化帶來的組分錯分難題。ECOC?610通過采樣單元將環(huán)境大氣顆粒物富集于耐高溫石英濾膜之上，系統(tǒng)完成管路吹掃后，分無氧、有氧兩個階段開展熱解析程序升溫處理。在高純惰性氣體氛圍下逐步升溫，濾膜上的有機碳組分受熱揮發(fā)釋放；后續(xù)切換為含氧載氣環(huán)境繼續(xù)升溫，殘留于濾膜的元素碳發(fā)生氧化反應(yīng)。整個熱解析階段，儀器同步采集激光光學(xué)信號，通過濾膜上光強變化判定OC與EC的分割節(jié)點，對裂解產(chǎn)生的碳進行光學(xué)校正，規(guī)避有機碳熱裂解造成的數(shù)據(jù)偏移問題。

　　熱解析過程中釋放的各類碳組分，會經(jīng)過高溫氧化爐統(tǒng)一轉(zhuǎn)化為二氧化碳，再送入NDIR非色散紅外檢測模塊完成定量檢測。NDIR技術(shù)依靠特定紅外波段氣體吸收特征實現(xiàn)二氧化碳濃度測定，具備響應(yīng)速度快、檢測穩(wěn)定性強的特點，可實時捕捉熱解析不同階段產(chǎn)生的二氧化碳信號。儀器將光學(xué)校正信號與NDIR檢測數(shù)據(jù)聯(lián)動運算，最終輸出有機碳、元素碳的實時濃度數(shù)據(jù)，完成OC、EC的定量解析，整套流程由系統(tǒng)自動執(zhí)行，減少人工介入帶來的誤差。

　　除原理架構(gòu)之外，儀器的系統(tǒng)設(shè)計適配野外站點長期在線運行需求。采樣通路具備氣態(tài)有機物干擾抑制能力，降低氣態(tài)有機物質(zhì)吸附于石英濾膜造成的OC測量虛高問題。溫控單元實現(xiàn)多階精準(zhǔn)控溫，保障熱解析升溫程序的重復(fù)性；氣路系統(tǒng)對載氣流量、壓力進行閉環(huán)管控，維持載氣氛圍穩(wěn)定，保障每次熱解析過程條件一致。光學(xué)檢測模塊做好光路穩(wěn)定性優(yōu)化，降低環(huán)境溫度波動對激光信號的干擾，保障OC、EC分割判據(jù)的準(zhǔn)確性。整套設(shè)備輸出高頻連續(xù)監(jiān)測數(shù)據(jù)，既可以滿足環(huán)境監(jiān)測站點常態(tài)化觀測，也可支撐科研場景下氣溶膠碳質(zhì)組分演變規(guī)律研究，為污染源解析、重污染過程分析提供時序化基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

　　總體而言，大氣有機碳元素碳（OCEC）分析儀把熱光法的光學(xué)校正優(yōu)勢與NDIR紅外定量檢測能力相互結(jié)合，補齊了傳統(tǒng)離線檢測模式時效性不足的短板。熱解析溫控、光路校正、紅外定量三大模塊協(xié)同工作，實現(xiàn)大氣顆粒物有機碳與元素碳自動化在線測定。在大氣環(huán)境觀測工作中，OC/EC在線監(jiān)測儀器獲取的連續(xù)時序數(shù)據(jù)，能夠幫助科研與環(huán)境工作人員掌握碳質(zhì)氣溶膠的動態(tài)變化特征，為區(qū)域大氣污染成因研判、減排效果評估提供關(guān)鍵技術(shù)支撐，在大氣化學(xué)觀測網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中具備重要應(yīng)用價值。