背景介紹：

      大氣顆粒物在周圍環境相對濕度增加時，其吸收水份之后，粒徑會出現一定程度的增長。顆粒物的吸濕增長特性不僅影響顆粒物在大氣中的實際尺寸，也會改變粒子的光學性質。

      主要體現在：

（1）影響顆粒物的光學性質，包括顆粒物粒徑、相函數以及折射指數等。折射指數是表示直接輻射強迫和顆粒物對大氣能見度降低影響的一個重要指數；

（2）影響顆粒物作為云凝結核的性質，研究表明：氣溶膠粒徑在其成核反應中比化學成分的作用更明顯；

（3）顆粒物吸濕性會影響顆粒物的多相化學反應和二次氣溶膠的生成，引起氣溶膠濃度、粒徑分布和化學組成的變化；

（4）顆粒物吸濕性還會影響人類健康。顆粒物進入人體內，其沉降速率和位置由顆粒物的粒徑決定，而吸濕性直接影響粒徑。

主要功能：

M3000型顆粒物吸濕性/揮發性分析儀主要針對顆粒物的吸濕增長系數/揮發系數進行測量，主要功能如下：

1、測量環境中或實驗室產生的特定粒徑顆粒物的吸濕增長因子（Hygroscopicity Growth Factor，HGF）和揮發增長因子（Volatility Growth Factor，VGF）；

2、通過HGF和VGF的分布估算顆粒物吸濕性/揮發性化學成分的比例、粒子的混合狀態；

3、測量環境中顆粒物的（干）粒徑譜分布（Particle Number Size Distribution）。

性能指標：

* 濕度調節范圍：20%-90%，濕度穩定后偏差（RMS）：<1.5% （RH=90%）；

* 加熱溫度調節范圍：20 ℃-300 ℃，溫度穩定后偏差（RMS）：<1.5 ℃；

* 粒徑測量范圍：10nm-1000nm(SMPS模式); 10-300nm(H/V-TDMA 模式)；

* 相對濕度穩定時間：<60min (20%-90%)； 

* 溫度穩定時間：<600s (室溫-300 ℃)；

* 凝結計數器測量范圍：0.01-1×105 #/cm3；

* 工作溫度：15-35°C；工作氣壓：600-1030hpa；

* 功耗（含真空泵）：1200W；工作電壓：220V AC；

* 控制、數采軟件：Labview 2013編寫，全自動化運行；可調測量參數包括測量模式、多個單分選粒徑、濕度循環、溫度循環、粒徑范圍（SMPS）等；可調儀器參數包括樣流流量、DMA鞘流流量等。數據自動記錄；

離線數據反演軟件：反演HGF-PDF，VGF-PDF液態水含量（ALWC）等。* 

選配件及選配功能：

1. 溫度控制管（20-300 ℃可調），擴展Volatility -TDMA 功能；

2. 標定系統；

3. 氣溶膠粒子切割頭（PM1/PM2.5 impactor）。

工作流程：

【粒徑譜測量（SMPS）】

       環境氣溶膠進入干燥管（Nafion dryer），干燥至RH<20%，經Kr85中和器或X-ray使粒子帶電狀態呈已知分布，DMA1根據用戶所選粒徑范圍調整電壓分選不同粒徑氣溶膠，然后進入CPC計數。

【吸濕增長系數測量（HTDMA）】

       環境氣溶膠進入擴散干燥管，干燥至RH<20%，經Kr85中和器或X-ray使粒子帶電狀態呈已知分布，個DMA根據用戶所選粒徑（如：40、80、150nm）調整電壓分選氣溶膠，通過增濕管（Nafion humidifier）使該粒徑粒子暴露在用戶設置的相對濕度下，使用第二個DMA掃描粒子吸濕后的粒徑，然后進入CPC計數。以此測量氣溶膠吸濕增長因子和混合狀態。

【揮發系數測量（VTDMA）】

      與HTDMA測量類似，只是使用溫度可控的加熱管代替增濕管，測量的結果VGF≤1.0。不同的溫度下，不同的物質會揮發，VGF相應地發生變化，由此可推斷原粒子的化學組成和混合狀態。