科创中国
用塞曼原理检测微量汞气体浓度的仪器
发布时间:
2023-09-13
截止日期:2024-01-29
价格 双方协商
地区： 江苏省 常州市 金坛区
需求方： 金坛***公司
行业领域
新材料技术
需求背景
塞曼效应是指原子在外磁场中发光谱线发生分裂且偏振的现象，也就是外加磁场会使原子产生更多不同频率的特征谱线的偏振光。历史上首先观测到并给予理论解释的是谱线一分为三的现象，后来又发现了较三分裂现象更为复杂的难以解释的情况，因此称前者为正常或简单塞曼效应，后者为反常或复杂塞曼效应。含有硫酸蒸汽的烟气露点大为升高，露点为空气中所含的气态水达到饱和而凝结成液态水所需要降至的温度。随着露点的提高，烟气的温度更加容易低于露点温度，当烟道壁的温度低于露点时，含有硫酸的蒸汽就会在受热面上凝结成含有硫酸的液体，对受热面产生严重腐蚀；因为它是在温度较低的受热面上发生的腐蚀，只有在受热面上结露后才发生这种腐蚀，所以又称露点腐蚀。
需解决的主要技术难题
为了解决由于露点提高，烟气的温度低于露点温度，当烟道壁的温度低于露点时，含有硫酸的蒸汽就会在受热面上凝结成含有硫酸的液体，对受热面产生严重腐蚀。需要研发一种基于塞曼效应的分区温控烟气汞连续监测系统，该基于塞曼效应的分区温控烟气汞连续监测系统具有安全稳定运行、测量准确度高。
期望实现的主要技术目标
塞曼测汞仪是根据汞的冷蒸气原子吸收原理，用塞曼效应消除干扰，在野外（现场）测定汞的智能仪器。主要用于测定化探样品中的汞含量，也适用于其他领域微量汞的分析。
仪器性能指标：
① 检出限：≤***。
② 灵敏度：≤***。
③ 精密度：RSD≤5%。
④ 抗干扰能力：>***。
⑤ 线性范围：***
⑥ 基线稳定度：≤***。
技术参数：
①仪器的重量和尺寸 760X375X230mm 20kg。
②热解炉：电炉丝-600W ,温度室温-1000℃,6Kg。
③电源功率: 220V/80W
④工作环境：+15℃- +40℃ 相对湿度〈80%。
仪器利用塞曼效应和光偏振技术。具有以下几个特点：
1、校正背景不受硫化物等背景干扰物的影响。
2、稳定性好，量程选择非常灵活方便。
3、灵敏度高、检出限低、量程覆盖面大。
4、可以进行两种测量方式的选择，测量精度进一步有效的提高。
5、可监视干扰信号。
6、操作简便、快速。
7、便于使用的人机对话设备。
利用“塞曼效应”，比较在光源上施加磁场与不加磁场时，通过吸收室的光线强度的比值。根据实用上的要求，制成装在汽车及飞机上进行连续测定汞的仪器，以及能就地进行测定的轻便背包式的测汞仪器等。
测汞仪，是一种高灵敏度的测汞用的原子吸收光谱的仪器。在一些金属矿床上方空气中的汞异常往往低到几至几十纳克/立方米。原有各种测汞的方法无法发现此种微弱异常。近年来的测汞仪，其灵敏度可以达到l纳克/立方米。测汞仪是利用汞蒸气能强烈吸收***纳米谱线的特性而设计的。
测汞仪主要包括发射***纳米谱线的汞灯，气体吸收室及光电放大和测量等装置。进入吸收室的气体样品，如含有微迹的汞，则通过吸收室的光线会因部分被汞吸收而减弱。根据光线减弱的程度可以测出气体中的汞含量。
需求解析
解析单位：“科创中国”纳米技术专业科技服务团（上海市纳米科技与产业发展促进中心） 解析时间：2023-11-20
李小丽
上海市纳米科技与产业发展促进中心
研究员
综合评价
微量汞气体的准确检测对环境保护和工业安全至关重要。利用塞曼原理开发的汞气体浓度检测仪器，能够提供高精度和高灵敏度的测量结果，对于追踪和控制环境中汞的排放尤为关键。当前，环保标准的日益严格要求检测技术也更加精准和敏感，因此开发此类仪器具有重大的市场需求和社会价值。成功开发此类仪器将有助于提高环境监测的效率，促进公共健康和环境保护。
开发这一仪器应考虑以下几个关键点：仪器的设计应能准确应用塞曼原理，以确保高灵敏度和准确性；仪器需具备稳定性和耐用性，以适应工业和环保领域的应用环境；仪器应具有操作便捷性和较低的维护成本，以提高其市场接受度。鉴于汞的毒性和环境污染问题，该项目的研发还应遵循环保原则，确保在制造和使用过程中对环境的影响最小。建议与环境监测、工业安全等相关领域的专家合作，能够帮助该公司更好地理解市场需求，优化产品设计。
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解析单位：江苏省常州市 解析时间：2023-09-18
刘春林
常州大学
教授
综合评价
1、汞灯光源通过恒温维持蒸汽低压，能产生稳定的谱线保证测量准确度。
2、样品池维持在烟气酸露点以上的温度，监测系统长期安全运行不易腐蚀仪表，样品池温度高表面不会有水析出。
3、标气仓的元素汞浓度调节便捷能够多点标定。
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