美國(guó)2B 714 型 NO 2 /NO/O 3 Calibration Source ™結(jié)合了 2B Technologies 的 306 型臭氧校準(zhǔn)源™ 和 408 型一氧化氮校準(zhǔn)源™ 以產(chǎn)生 O 3、NO 和 NO 2的校準(zhǔn)源。714 型使用兩個(gè)低壓汞燈,一個(gè)用于光解氧氣以產(chǎn)生 O 3,另一個(gè)燈用于光解一氧化二氮 (N2 O ) 以產(chǎn)生 NO。在 O 3與過(guò)量的 NO 將 NO 轉(zhuǎn)化為 NO 2的化學(xué)計(jì)量反應(yīng)中產(chǎn)生二氧化氮。714 型的示意圖如下所示:
為了產(chǎn)生臭氧,將少量經(jīng)過(guò)洗滌和干燥的環(huán)境空氣導(dǎo)入 O 3光解室(圖的下部)。低壓汞燈185nm附近的真空紫外發(fā)射線被O 2吸收產(chǎn)生氧原子,氧原子通過(guò)碰撞穩(wěn)定反應(yīng)迅速附著在O 2上形成O 3。O 3的濃度在流動(dòng)的空氣流中產(chǎn)生的氧氣取決于光解燈的強(qiáng)度、氧氣濃度(由壓力和溫度決定)和在光解池中的停留時(shí)間(由體積流速和池體積決定)。通過(guò)保持這些參數(shù)恒定,可以產(chǎn)生包含恒定濃度的O 3的空氣流,并且可以通過(guò)改變燈強(qiáng)度很方便地改變產(chǎn)生的O 3濃度。在線干燥器可降低氣流的濕度,并能夠更精確地控制光解室中產(chǎn)生的臭氧。
對(duì)于 NO 的生產(chǎn),質(zhì)量流量控制器 (MFC) 以 ~40 cc/min 的流量從 N 2O 墨盒或氣瓶進(jìn)入 N 2 O 光解室(圖的上部)。低壓汞燈的真空紫外發(fā)射線在 185 nm 附近被 N 2 O 吸收,產(chǎn)生電子激發(fā)的氧原子。這些高能氧原子的很大一部分 (~59%) 與 N 2 O 反應(yīng)形成 NO。一氧化二氮可由 714 型便攜式 N2O 源中的 16 克或 8 克一次性筒(例如,Whip-It 或其他攪打奶油充電器)提供,從而無(wú)需壓縮氣瓶。
為了生產(chǎn)二氧化氮,已知濃度的 O 3與大量過(guò)量的 NO 發(fā)生反應(yīng),反應(yīng)如下:
NO + O3 --> NO 2 + O 2
NO 流與 O 3流在反應(yīng)區(qū)結(jié)合(見(jiàn)示意圖)。為了避免副反應(yīng)的并發(fā)癥,一氧化氮總是過(guò)量產(chǎn)生以完全消耗所有的O 3。產(chǎn)生的NO 2濃度等于初始臭氧濃度。這種產(chǎn)生與臭氧添加量相等的已知量 NO 2的方法一直被稱為“氣相滴定”(GPT) 方法。因此,校準(zhǔn)的 NO 2流也將包含過(guò)量的 NO。
通過(guò)為適當(dāng)?shù)臒艄╇?,可以選擇僅產(chǎn)生校準(zhǔn)量的 NO、僅產(chǎn)生校準(zhǔn)量的 O 3,或者可以同時(shí)為兩個(gè)燈供電以產(chǎn)生校準(zhǔn)量的 NO 2。