近年來，隨著儀器儀表行業(yè)發(fā)展的需求，便攜式儀器儀表層出不窮。近期，瑞士聯(lián)邦供水、廢水處理與水體保護(hù)研究所（EAWAG）的研究人員宣布，其開發(fā)的一種13公斤重的便攜質(zhì)譜儀，將極大地改善本來需要實(shí)驗(yàn)室分析才能完成的工作，以前需要數(shù)月實(shí)驗(yàn)室工作的環(huán)境氣體分析現(xiàn)在可以在現(xiàn)場迅速進(jìn)行，從而大大提高效率。這臺(tái)質(zhì)譜儀除了重量輕以外，其耗電量只有50W，相當(dāng)于一只普通的白熾燈。該開發(fā)的質(zhì)譜儀被命名為“Mini-Ruedi”，將嘗試商業(yè)化。
“我們的儀器重13公斤，安裝在輪式手提箱上，可以被帶到最偏遠(yuǎn)的地方，一旦安裝在現(xiàn)場，Mini-Ruedi可以使用非常小的樣品立即有效地測量氣體，因此它不會(huì)干擾自然環(huán)境。該系統(tǒng)可以自主操作，可以連續(xù)測量各種氣體。因此可以立即識(shí)別最合適的采樣地點(diǎn)和時(shí)間。” 開發(fā)便攜式質(zhì)譜儀的Eawag環(huán)境物理學(xué)家Matthias Brennwald解釋說，“部分因?yàn)榻?jīng)濟(jì)原因，很多分析過去是不可思議的，因?yàn)樗鼈兩婕暗綆讉€(gè)月的實(shí)驗(yàn)室工作。而現(xiàn)在，突然變得可能了”。
例如，使用Mini-Ruedi，Eawag團(tuán)隊(duì)只需要兩個(gè)星期來完成澳大利亞的地下水分析項(xiàng)目。 Brennwald估計(jì)，通過傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室方法和手段，該團(tuán)隊(duì)需要大約六年時(shí)間。
更重要的是，Mini-Ruedi的測量精度很好，分析不確定度為1%-3%，相當(dāng)于實(shí)驗(yàn)室用光譜儀的一半或更低。該系統(tǒng)提供的其他優(yōu)點(diǎn)是50W的低功耗和免維護(hù)操作。Brennwald強(qiáng)調(diào)，“對(duì)于曾經(jīng)使用測量儀器的人來說，學(xué)習(xí)如何處理便攜式系統(tǒng)只需要一天的時(shí)間。”
雖然便攜式質(zhì)譜儀可能看起來很復(fù)雜，但它實(shí)際上只包含四個(gè)主要元素。進(jìn)入的氣體緩慢地通過一條長達(dá)十米的毛細(xì)管，讓人聯(lián)想到大象的樹干（Mini-Ruedi因此得名的原因是，“Ruedi Rüssel”是瑞士著名的連鎖加油站）。兩個(gè)泵在腔室中產(chǎn)生必要的真空，其中測量氣體混合物的組成和各種氣體的豐度。該系統(tǒng)的電子“大腦”由Brennwald自己開發(fā)的軟件控制。從這里，結(jié)果被轉(zhuǎn)移到計(jì)算機(jī)。
如果要在水樣（例如湖泊）中分析氣體，則使用膜將氣體與水分離，因此系統(tǒng)的精細(xì)組分不會(huì)暴露在潮濕環(huán)境中。
