物理学家研制出分析气体成分的新型装置

气体分析仪是用于测量空气或其他环境中物质浓度的设备，在环境监测、工业、劳动保护、医学和科学研究中发挥着重要作用。

研究成果发表在科学杂志《High Energy Chemistry》上。

ПИА装置以色谱法为基础，用于研究气体介质的成分，包括测定饱和和不饱和碳氢化合物、醇、硫化氢、硫醇以及无机化合物，如：氮、氧、氢、一氧化碳和二氧化碳。

另一种装置是基于等离子体电子能谱原理的创新型检测仪器，通过研究原子或分子在等离子体影响下释放出的电子特性来分析物质成分。这种方法以每种元素的独特能级（包括电离能）为基础，通过分析释放电子的能谱来确定样品的化学成分。

有效的大气监测需要同时进行多个领域的研究，因此有必要采用综合方法来节省时间和资源。来自圣彼得堡国立大学和喀山技术大学的科学家们将探测器与色谱仪合并成了一个单一的分析工具，并证明了这一发明的有效性。

在实验中，我们以氦、甲烷、氮和氧的混合物He+CH4(600 ppm)+N2+O2 (700 ppm)为例，证明了等离子电子能谱仪的应用可以扩展至确定混合气体的成分。

谢尔盖·瑟索耶夫（Сергей Сысоев），圣大光学、光谱学和等离子体物理学教研室助理教授。

在复杂的混合物中，一些成分可能具有相似的物理或化学性质，因此很难将它们区分开来。例如，来自两种不同气体的信号可能在能量尺度上吻合，传统方法并不总能将它们区分开来。新装置在分析中加入了时间坐标，从而更好的进行区分和识别。科学家们发明的装置首先将混合物分离成单个成分，然后不仅根据化学、物理特性对其进行分析，而且还纳入通过系统的时间。

应用生态学领域的研究是圣彼得堡大学科学活动的优先领域之一，其任务是通过开发全新的分析和净化方法来改善俄罗斯联邦的环境状况。例如，去年成立了一个开发太阳能利用和碳足迹中和领域解决方案的中心。该中心由圣彼得堡国立大学与广西大学合作创建。

由此，分析是在时间和能量两个尺度上进行的。使用基于等离子体电子能谱原理的检测仪器提高了便携式色谱仪杂质浓度测量的准确性，从而将两台仪器的功能结合起来，显著提高了检测质量。这为科学家开发生态学、医学和工业技术提供了新的机遇。正如研究报告的作者所强调的，研究成果可以成为气体分析领域进一步研究开发的基础。