美國(guó)2B 306 型臭氧校準(zhǔn)源工作原理
便攜式臭氧校準(zhǔn)源利用低壓汞燈來(lái)光解氧氣并產(chǎn)生臭氧。 185 nm 附近的真空紫外線被 O2 吸收以產(chǎn)生氧原子。氧原子附著在 O2 上形成臭氧 O3。眾所周知，地球臭氧保護(hù)層的存在機(jī)制如下：
O2 + hv → O + O (1)
2 [O + O2 + M → O3 + M] (2)
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Net: 3 O2 + hv → 2 O3 (3)
其中 hv 表示光子，M 是任何分子（例如 N2、O2、Ar）。 O2 吸收一個(gè)光子的光導(dǎo)致形成兩個(gè)臭氧分子。在流動(dòng)的空氣流中產(chǎn)生的臭氧濃度取決于光解燈的強(qiáng)度、氧氣的濃度（由壓力和溫度決定）以及在光解池中的停留時(shí)間（由體積流量和池體積決定） .通過(guò)保持這些參數(shù)恒定，可以產(chǎn)生含有恒定濃度臭氧的空氣流，并且通過(guò)改變燈強(qiáng)度可以 很方便地改變所產(chǎn)生的臭氧濃度。圖 1-1 是 Ozone Calibration Source™ 的示意圖。
圖 1-1 306 型臭氧校準(zhǔn)源™ 示意圖。
空氣泵推動(dòng)空氣通過(guò)顆粒過(guò)濾器，然后通過(guò)質(zhì)量流量計(jì)。微處理器通過(guò)對(duì)泵的功率進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制，將流量控制在 3.0-3.2 L/min 體積范圍內(nèi)。在進(jìn)入光解室之前，空氣通過(guò)臭氧/NOx 洗滌器以去除任何環(huán)境臭氧和 NOx。空氣通過(guò)另一個(gè)顆粒過(guò)濾器，然后通過(guò)裝有低壓汞燈的光解室，在此吸收 185 nm 附近的原子線從分子氧中產(chǎn)生氧原子，氧原子與分子氧反應(yīng)形成臭氧（反應(yīng)1、2 和 3）。燈的強(qiáng)度由光電二極管監(jiān)測(cè)并由微處理器控制。光電二極管電壓根據(jù)輸出臭氧濃度進(jìn)行校準(zhǔn)。氣流內(nèi)的壓力被測(cè)量但不受控制。取而代之的是，使用專(zhuān)有算法改變燈的強(qiáng)度以補(bǔ)償壓力的變化。含有臭氧的空氣通過(guò)溢流三通離開(kāi)光解池，其中未通過(guò)正在校準(zhǔn)的臭氧監(jiān)測(cè)儀采樣的多余空氣通過(guò)內(nèi)部臭氧洗滌器排出。如果希望有大約 3.0 L/min 的空氣/臭氧離開(kāi)儀器，可以將內(nèi)部臭氧洗滌器加蓋。溢流三通的另一端通向一個(gè)閥門(mén)，該閥門(mén)選擇環(huán)境樣品空氣或校準(zhǔn)空氣通過(guò) 306 的輸出排出。
306 型臭氧校準(zhǔn)源參數(shù)
臭氧產(chǎn)生方法： 分子氧（O2）在 185 nm 的紫外光解
臭氧濃度范圍： 0 ppbv 和 30 ppbv 至 1,000 ppbv *
輸出流量：3.0−3.2 L/min 體積
精度和準(zhǔn)確度： 大于 2.0 ppbv 或 2.0% 臭氧濃度
臭氧輸出濃度變化響應(yīng)時(shí)間：< 30 s 達(dá)到所選濃度的 95%
尺寸：3.5 × 6.3 × 11.6 英寸（9 × 21 × 29 厘米）
重量：5.6 磅（2.6 公斤）
電源要求：12 V DC 或 120/240 V AC，18 瓦
模擬輸出：有； 電壓輸出跟蹤臭氧輸出并提供系統(tǒng)錯(cuò)誤代碼
串行連接： 是； 用于遠(yuǎn)程操作和系統(tǒng)診斷
可編程輸出：是的，用戶指定的臭氧輸出， 很多 10 步，從 0 到 1,000 ppbv； 存儲(chǔ)在內(nèi)部存儲(chǔ)器中
調(diào)度員：是； 在用戶指定的時(shí)間每天執(zhí)行一次步進(jìn)程序
波特率：4800
注：盡管該儀器能夠產(chǎn)生大于 1,000 ppbv 的臭氧，但應(yīng)假定可以精確控制的濃度上限為 1,000 ppbv。
