便攜快檢儀器國產化：聲表面波氣相色譜儀

最新 04-09

公共安全、公安技術偵查、環境監測等多個領域急需高靈敏度氣體現場快速檢測儀器。

聲表面波氣相色譜儀因體積小、檢測快、反應靈敏，被廣泛應用於爆炸物、水污染、有毒害氣體等多種物質的檢測，為環保、公共安全提供了便捷、高效的檢測手段。

2005年松花江水污染事件的現場快速檢測，就用到了聲表面波氣相色譜儀。

以前，這類儀器一直依靠進口。聲學所超聲技術中心何世堂研究員帶領課題組團隊，在國產化研究方面做了大量的工作，現已完成聲表面波氣相色譜儀的研製。相關成果發表於期刊《應用聲學》（2018年第1期）。

▲圖片來源：《應用聲學》官網

聲表面波氣相色譜儀是基於聲表面波感測器與氣相色譜分離聯用的有機氣體分析儀，氣相色譜將有機混合物分離成純組分之後，由聲表面波感測器進行定量檢測，具有靈敏度高、色譜柱升溫速度快(每秒約20 ℃)、體積小等特點，可實現痕量氣體的廣譜(揮發和半揮發性有機物)、快速(5分鐘內)、高靈敏度(ppb～ppt級)現場分析，在公共安全、環境監測、食品和藥品檢測等方面有廣闊的應用前景。

在儀器研製過程中，何世堂團隊對聲表面波氣相色譜儀的響應機理進行了理論分析，計算出儀器的質量檢測下限；設計儀器的核心部件——聲表面波（SAW）檢測器，並分析SAW檢測器表面不同區域的靈敏度，根據分析結果優化檢測器及檢測器與分離系統的對接參數。

此外，何世堂團隊在設計進樣富集和色譜分離系統、聲表面波檢測系統、數控系統和輔助系統等多個分系統的基礎上，進行系統集成並研製出聲表面波氣相色譜儀樣機。樣機的檢測下限降低至國外同類儀器的一半，相當於性能提高了一倍。

除了應用於分析檢測爆炸物、毒品、人體氣味、水污染等，何世堂團隊還以麝香為樣品開發了聲表面波氣相色譜儀對中藥成分的檢測功能，有望為中藥質量監管提供技術支撐。