背景介绍：

      大气颗粒物在周围环境相对湿度增加时，其吸收水份之后，粒径会出现一定程度的增长。颗粒物的吸湿增长特性不仅影响颗粒物在大气中的实际尺寸，也会改变粒子的光学性质。

      主要体现在：

（1）影响颗粒物的光学性质，包括颗粒物粒径、相函数以及折射指数等。折射指数是表示直接辐射强迫和颗粒物对大气能见度降低影响的一个重要指数；

（2）影响颗粒物作为云凝结核的性质，研究表明：气溶胶粒径在其成核反应中比化学成分的作用更明显；

（3）颗粒物吸湿性会影响颗粒物的多相化学反应和二次气溶胶的生成，引起气溶胶浓度、粒径分布和化学组成的变化；

（4）颗粒物吸湿性还会影响人类健康。颗粒物进入人体内，其沉降速率和位置由颗粒物的粒径决定，而吸湿性直接影响粒径。

主要功能：

M3000型颗粒物吸湿性/挥发性分析仪主要针对颗粒物的吸湿增长系数/挥发系数进行测量，主要功能如下：

1、测量环境中或实验室产生的特定粒径颗粒物的吸湿增长因子（Hygroscopicity Growth Factor，HGF）和挥发增长因子（Volatility Growth Factor，VGF）；

2、通过HGF和VGF的分布估算颗粒物吸湿性/挥发性化学成分的比例、粒子的混合状态；

3、测量环境中颗粒物的（干）粒径谱分布（Particle Number Size Distribution）。

性能指标：

* 湿度调节范围：20%-90%，湿度稳定后偏差（RMS）：<1.5% （RH=90%）；

* 加热温度调节范围：20 ℃-300 ℃，温度稳定后偏差（RMS）：<1.5 ℃；

* 粒径测量范围：10nm-1000nm(SMPS模式); 10-300nm(H/V-TDMA 模式)；

* 相对湿度稳定时间：<60min (20%-90%)； 

* 温度稳定时间：<600s (室温-300 ℃)；

* 凝结计数器测量范围：0.01-1×105 #/cm3；

* 工作温度：15-35°C；工作气压：600-1030hpa；

* 功耗（含真空泵）：1200W；工作电压：220V AC；

* 控制、数采软件：Labview 2013编写，全自动化运行；可调测量参数包括测量模式、多个单分选粒径、湿度循环、温度循环、粒径范围（SMPS）等；可调仪器参数包括样流流量、DMA鞘流流量等。数据自动记录；

离线数据反演软件：反演HGF-PDF，VGF-PDF液态水含量（ALWC）等。* 

选配件及选配功能：

1. 温度控制管（20-300 ℃可调），扩展Volatility -TDMA 功能；

2. 标定系统；

3. 气溶胶粒子切割头（PM1/PM2.5 impactor）。

工作流程：

【粒径谱测量（SMPS）】

       环境气溶胶进入干燥管（Nafion dryer），干燥至RH<20%，经Kr85中和器或X-ray使粒子带电状态呈已知分布，DMA1根据用户所选粒径范围调整电压分选不同粒径气溶胶，然后进入CPC计数。

【吸湿增长系数测量（HTDMA）】

       环境气溶胶进入扩散干燥管，干燥至RH<20%，经Kr85中和器或X-ray使粒子带电状态呈已知分布，个DMA根据用户所选粒径（如：40、80、150nm）调整电压分选气溶胶，通过增湿管（Nafion humidifier）使该粒径粒子暴露在用户设置的相对湿度下，使用第二个DMA扫描粒子吸湿后的粒径，然后进入CPC计数。以此测量气溶胶吸湿增长因子和混合状态。

【挥发系数测量（VTDMA）】

      与HTDMA测量类似，只是使用温度可控的加热管代替增湿管，测量的结果VGF≤1.0。不同的温度下，不同的物质会挥发，VGF相应地发生变化，由此可推断原粒子的化学组成和混合状态。