PLATEFORMES D'OBSERVATION FIXES ET MOBILE

Le Laboratoire a développé 2 chambres de simulation instrumentées pour l’étude de la réactivité des COV avec les principaux oxydants atmosphérique (les radicaux OH et NO3, l’ozone et les atomes de Cl).

  1. CHARME (CHamber for Atmospheric Reactivity and Metrology of the Environment)
    • Chambre cylindrique en inox 304 L électropoli
    • V = 9,2 m3 (S/V = 2,4 m-1)
    • T° (à terme) = -20°C à +50°C
    • P = 0,15 – 103 hPa
    • 4 lampes xénon (5 kW)

CHARME (CHamber for Atmospheric Reactivity and Metrology of the Environment)

  1. LPCA-one :
    • Chambre cubique en PMMA (polyméthacrylate de méthyle)
    • V = 8 m3 (S/V = 3 m-1)
    • T° = 20 ± 2°C
    • P = 103 hPa
    • 10 tubes à fluorescence (Philips TLD 58W/965) : 400-800 nm.

Schema_CSA1

Photo_CSA1

LPCA-One

Instrumentation associée aux CSA

Instrument Espèce détectée / Limite de détection
Sonde température / humidité (Sensirion EK-H5 – Sensor SHT75) T° : -40°C – 124°C RH : 0 – 100 %
Analyseur d’ozone (photométrie UV) Thermo Scientific 49i 0,5 ppb – 200 ppm
Analyseur de NO(chimiluminescence) Thermo Scientific 42i 0,4 ppb – 100 ppm
ATD400 – GC (Autosystem XL) – FID / MS (Turbomass), Perkin Elmer on-line et off-line COV / ppb-ppm Aérosols (échantillonnage sur dénudeur/filtre)
Turbomatrix – GC (Autosystem XL) – FID off-line, Perkin Elmer COV / ppb-ppm Aérosols (échantillonnage sur dénudeur/filtre)
PTR-ToF-MS, IONICON 1000 COV / ppt-ppb
SMPS, Grimm 5.404 aérosols short DMA : 5 – 350 nm long DMA : 10 – 1000 nm 107 P.cm-3
CPC (TSI 3010) 10 – 3000 nm 104 P.cm-3
OPC (Grimm 1108) 0.3 – 20 µm 0.1 – 100 000 µg.m-3
IBBCEAS in-situ (660 nm) NO3 / 6 ppt (3 min) NO2 / 3 ppb (3 min)
Multipass absorption EC-QCL (8 µm) N2O5 / 20 ppb (25 s)
Aerosol generator (TSI 3076) + dryer (TSI 3062) Génération d’aérosol 2.106 P.cm-3 (108 P.s-1) 15 – 400 nm

Caractérisation des particules atmosphériques par microscopie électronique

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Le laboratoire est doté d’un microscope électronique à balayage à effet de champ JEOL JSM7100F, dédié à l’analyse des particules atmosphériques. En plus des détecteurs conventionnels d’électrons secondaires et rétrodiffusés, il est équipé de :

– un détecteur d’électrons transmis – trois spectromètres EDX Bruker QUANTAX 800 (3 x 30 mm2) – un système de détection et analyse automatisée des particules – une platine de cryogénique QUORUM PP3010T permettant d’observer les aérosols semi-volatils à température de l’azote liquide.

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Prélèvements des Aérosols Atmosphériques

Le Laboratoire a à sa disposition des outils d’échantillonnage classique des aérosols atmosphériques, tels que des impacteurs en cascade permettant de prélever les particules en les sériant en taille (Figure 1), dispositifs qui peuvent accueillir des supports particulièrement adaptés à la microscopie analytique, tels que des supports à pastilles de bore, spécifiquement développés par le laboratoire (Figure 2).

Impacteur

Figure 1 : Impacteur en cascade à trois étages type Dekati® PM10

Supports_bore

Figure 2 : Supports de bore permettant la collection et l’analyse automatisée de milliers de particules par échantillon, par microanalyse X

Ces dernières années nous nous sommes plus précisément attachés à développer des moyens de prélèvement aéroporté des aérosols, tel que le ballon captif ci-dessous (Figure 3) permettant d’échantillonner jusqu’à 200 m d’altitude, au sein des panaches d’émissions industrielles.

Ballon_captif

Figure 3 : Dirigeable captif employé notamment pour les prélèvements au sein des panaches d’émission

Analyse des Aérosols Atmosphériques

• Microscopie Analytique

Caractérisation des particules atmosphériques par microscopie électronique (Système FEG-TSEM décrit ci-dessus)

• Analyse des éléments-traces

Le Laboratoire dispose d’une Salle à Empoussièrement Contrôlé « ISO 6 » (ex-classe 1000), comportant des zones de type « ISO 5 » (enceinte à flux laminaire ex-classe 100). Cette « Salle Blanche » (figure 4) est notamment destinée à la chimie préparative avant analyse élémentaire (exemple : métaux-lourds), par les techniques habituelles de Spectrométrie Atomique (ICP-MS notamment), ainsi qu’à la purification préalable aux analyses isotopiques (Pb, Fe, Cu, Zn,..) effectuées en collaboration avec l’Université Libre de Bruxelles (Prof. Nadine Mattielli).

Salle_blanche

Figure 4 : Vue de la Salle Blanche ISO 6 du LPCA