TGA200A高频痕量气体分析系统

1：系统介绍：

CSI 公司从1993 开始生产TGA 系列痕量气体分析仪 ，痕量，是物质中含量在百万分之一以下的组分 ，TGA 使用可调谐半导体激光吸收光谱技术（tunable diode laser absorptionspectrometer ，TDLAS), 目前新一代的激光器使用电子恒温技术，新技术高精度、耐用、便便携，可在实验室或者野外直接使 用，由于测量光路体积小，响应快，所以适合多种应 用 。TGA200A 有一个坚固保温的外壳，可在全天候条件下直接使用。它可以用来测量*、甲烷、二氧化碳及其同位素的浓度，由于有超高的测量频率，所以能进行严格的涡动相关通量计算。

选配：

电子恒温激光器

5种可选激光器（每台TGA200A只能选择其中一种）

其中3种激光器可同时测量多种气体

所有激光器均使用电子恒温技术，不需要液氮制冷

安装调试好以后，分析仪本身不需要维护

2：TGA200A高频痕量气体分析仪内部构造图 以及光路结构图

新一代的TGA200A 参比室与采样室光路长度相同，*大限度地提高了对比测量的分辨率；在测量特殊气体时，可选择使用高纯氮气作为吹扫气，*大限度地降低了环境气体浓度对测量的影响；使用电子恒温技术，*大限度地降低了系统的维护量，同时降低了分析仪的重量。

3：应用领域

◆能量平衡及涡动相关系统

◆碳氧同位素通量

◆甲烷CH4通量

◆*N2O通量

◆各种气体的单点廓线测量（类似AP200 系统）

◆各种气体的气室测量（类似土壤呼吸系统）

测量时续

TGA 内部使用CSI 公司上等的CR9000 进行激光器的测量控制，将2ms 的测量流程分成100 个时间单位进行精密准确的控制和测量，每次测量耗时20 微秒。单个测量流程分为0 电流阶段、高电流阶段和调节电流阶段，在三个阶段使用不同的电流来激发激光器，同时记录两个接收器接收到的信号，进行对比计算得出参比室和采样室气体的吸收比，配合标准气体浓度计算出采样气体的浓度。 （参看下图）

4：分析仪优点

◆电子恒温技术，不需要加注液氮制冷(以前的所有需要加注液氮的TGA 均可升级)

◆5种温室气体、稳定同位素组合测量：

◆CH4、N2O、N2O、和CO2、及δ13C、CO2及δ13C和δ18O

◆高精度，1.5nmol/mol（ppb，不同气体略有差别）的数据稳定性

◆高速度，500Hz 的测量频率，十分适合做各种痕量气体的通量研究

◆响应快，测量光路体积小，所以浓度时滞小，适合多种应用

◆耐用，良好、坚固的设计，确保产品可多年连续使用

◆方便运输，坚固自成体系的运输箱可直接运输

◆超长的光路维护量小，单光路设计不需要定期进 行光路清洁

◆适应范围广，可在实验室或者野外直接使用，不需要额外的空调房

5：技术参数

◆测量频率（500Hz 单种气体，250Hz 两种气体，167Hz 三种气体）

◆采样室延迟时间（TGA200A 的采样室体积只有0.200L，当使用:RB0021 采样泵时，延时为40ms）

◆电源（必须有交流电）：

◆分析仪（电子恒温型激光器）： 90 to 264 Vac, 47 to 63Hz,34W (max) 22 W(typical)

◆加热器: 90 to 264 Vac, 47 to 63 Hz, 150 W (max) 50 W (typical)泵

◆RB0021-L Sample Pump， 18 slpm at 50 mb 高速采样泵，用于通量测量

◆XDD1 Sample Pump， 1 slpm at 50 mb 低速采样泵，用于廓线、气室采样等

◆DOAV502 Vacuum Pump 50 L min–1 at 180 mb 旁通泵，辅助廓线测量，一般8 个以下通道使用

◆DAAV505-L Sample Pump 100 L min–1 at 180 mb 旁通泵，辅助廓线测量，一般8个以上通道使用

◆长度:211 厘米        ◆宽度:47 厘米

◆高度:55 厘米         ◆重量:78.6 g

5：应用案例

应用案例一：阿根廷东北部用于玉米、大豆耕地的碳、氮、水交换研究（N2O，CO2，H2O涡动相关）使用TAG200A、CSAT3及其他常规传感器

应用案例二：澳大利亚大学植物物候实验室进行植物基因拼接实验，通过对C13和C14同位素的测定来检验植物杂交的结果使用了TGA200等仪器

应用案例三：美国明尼苏达，用来测量CH4和CO2通量使用TGA100A、CSAT3及其他传感器

应用案例四：巴西，农田不同作物N2O通量测量，TGA200安装在集装箱里，周围有4个采样点，每点上下两层进气口来计算N2O通量，同时使用CSAT3和专线热电偶测量感热通量

5：参考文献

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