儀器簡述

該儀器使用紫外氙光源激發單顆粒氣溶膠使之產生熒光。與使用紫外激光源不同，使用紫外氙光源可以精確地選擇特定的紫外光波長，*地提高測量日常生物氣溶膠（色氨酸、NADH）的準確度。而且紫外氙光源的成本要比紫外激光低得多，使得WIBS-4A 的維護開銷要比基于紫外激光的生物氣溶膠儀便宜得多。

WIBS-4A既可用于實驗室、地面和鐵塔等定點觀測，也可安裝在飛機和氣球上進行空中觀測，是檢測環境生物氣溶膠、監測空氣質量、以及研究生物氣溶膠對人體健康影響的有效工具。

工作原理

WIBS-4A 的工作原理如左圖所示。樣本氣溶膠被內置氣泵抽入儀器的進樣口，在經過層流進樣系統時被排列成單行，隨后通過波長為635nm 的激光束，向各個方向散射光。測到的前向散射光被用來確定氣溶膠粒子的形狀；測到的側向散射光被轉成電流脈沖，并觸發*個波長為280 nm 的氙氣管（Xe1），由此誘發的（由氣溶膠放射的）熒光經過聚集和濾光后被送到兩個熒光探測器，FL1 和FL2。隨后，第二個波長為370nm 的氙氣管（Xe2）放光，由這個光源誘發的熒光同樣通過聚集和濾光后同樣被送至FL1 和FL2 那兩個熒光探測器。

WIBS-4A 對每一顆氣溶膠粒子都生成一個二維（2x2）的激發-發射光矩陣，相當于對每個粒子進行三次熒光測量（Xe2/FL1 通道因FL1 接收的信號已飽和而被忽略）。Xe1/F1 對色氨酸高度敏感，而F2 所測基本上代表NADH。

技術指標(型號870nm)

測量參數: 單顆粒光散射量; 單顆粒熒光量（三種獨立的測量值）; 氣溶膠粒徑; 氣溶膠不對稱因子

計算參數: 氣溶膠濃度粒徑范圍: 0.5-15μm；

zui大數濃度: 約2x104 顆/升（這是含所有測量參數的數濃度，氣溶膠總數濃度要高于此值）；

熒光激發: 雙波長，280 nm 和370 nm；

熒光放射: 雙波段，310-400 nm 和420 - 650 nm；

流量: 總流量2.5 L/min，其中樣本流量0.3 L/min、鞘氣流量2.2 L/min；

激光: 635nm 二極管激光；

電源: 100 W, 90 - 230 VAC

尺寸/重量: 38.4 cm 長 x 30.3 cm 寬 x 17.2 cm 高（連接進樣口后儀器高度增加3.8 cm）/13.6 kg；

標準配置

1 臺雙波段紫外氙源生物氣溶膠儀

1 套儀器控制、實時數據采集和顯示軟件

1 個定制可重復使用的儀器運輸箱

主要用途

生物氣溶膠研究（霉菌、花粉、真菌等）

環境空氣質量研究

氣溶膠健康效應研究

數據采集軟件

WIBS用戶可視化圖形軟件由于以下幾部分組成。圖形窗口（左）顯示各參數（熒光變化、粒徑變化、粒子濃度等）的時間序列；主窗口（右上）用于控制和監控儀器；散點圖（右下）顯示可選參數的相關性。另有以柱形圖顯示的頻率窗口。

DMT WIBS-4A雙波長紫外氙光源生物氣溶膠儀資料下載

參考文獻

1. D. Baumgardner, K. McCabe, G. Kok, G. Granger, and M. Hernandez. "Using Real-time Multibank time Fluorescence Signatures to Discriminate between Bioaerosol Classes": A presentation given October 3, 2013 at the AAAR Conference in Portland, Oregon.

2. E. Toprak and M. Schnaiter, "Fluorescent biological aerosol particles (FBAPs) measured with the Waveband Integrated Bioaerosol Sensor WIBS-4: laboratory tests combined with a one year field study." Atmos. Chem Phys. Discuss., 12, 17607–17656, 2012.

3. C. Pohlker, J.A. Huffman, and U. Poschl, "Autofluorescence of atmospheric bioaerosols-fluorescent biomolecules and potential interferences," Atmos. Meas. Tech., 5. 37-71, 2012.

4. A.M. Gabey, M.W. Gallagher, et al. "Measurements and comparison of primary biological aerosol above and below a tropical forest canopy using a dual channel fluorescence spectrometer," Atmos. Chem. Phys., 10, 54453-4466, 2010.