1：系統介紹：

CSI 公司從1993 開始生產TGA 系列痕量氣體分析儀 ，痕量，是物質中含量在百萬分之一以下的組分 ，TGA 使用可調諧半導體激光吸收光譜技術（tunable diode laser absorptionspectrometer ，TDLAS), 目前新一代的激光器使用電子恒溫技術，新技術高精度、耐用、便便攜，可在實驗室或者野外直接使 用，由于測量光路體積小，響應快，所以適合多種應 用 。TGA200A 有一個堅固保溫的外殼，可在全天候條件下直接使用。它可以用來測量氧化亞氮、甲烷、二氧化碳及其同位素的濃度，由于有超高的測量頻率，所以能進行嚴格的渦動相關通量計算。

選配：

電子恒溫激光器

5種可選激光器（每臺TGA200A只能選擇其中一種）

其中3種激光器可同時測量多種氣體

所有激光器均使用電子恒溫技術，不需要液氮制冷

安裝調試好以后，分析儀本身不需要維護

2：TGA200A高頻痕量氣體分析儀內部構造圖 以及光路結構圖

新一代的TGA200A 參比室與采樣室光路長度相同，*大限度地提高了對比測量的分辨率；在測量特殊氣體時，可選擇使用高純氮氣作為吹掃氣，*大限度地降低了環境氣體濃度對測量的影響；使用電子恒溫技術，*大限度地降低了系統的維護量，同時降低了分析儀的重量。

3：應用領域

◆能量平衡及渦動相關系統

◆碳氧同位素通量

◆甲烷CH4通量

◆氧化亞氮N2O通量

◆各種氣體的單點廓線測量（類似AP200 系統）

◆各種氣體的氣室測量（類似土壤呼吸系統）

測量時續

TGA 內部使用CSI 公司上等的CR9000 進行激光器的測量控制，將2ms 的測量流程分成100 個時間單位進行精密準確的控制和測量，每次測量耗時20 微秒。單個測量流程分為0 電流階段、高電流階段和調節電流階段，在三個階段使用不同的電流來激發激光器，同時記錄兩個接收器接收到的信號，進行對比計算得出參比室和采樣室氣體的吸收比，配合標準氣體濃度計算出采樣氣體的濃度。 （參看下圖）

4：分析儀優點

◆電子恒溫技術，不需要加注液氮制冷(以前的所有需要加注液氮的TGA 均可升級)

◆5種溫室氣體、穩定同位素組合測量：

◆CH4、N2O、N2O、和CO2、及δ13C、CO2及δ13C和δ18O

◆高精度，1.5nmol/mol（ppb，不同氣體略有差別）的數據穩定性

◆高速度，500Hz 的測量頻率，十分適合做各種痕量氣體的通量研究

◆響應快，測量光路體積小，所以濃度時滯小，適合多種應用

◆耐用，良好、堅固的設計，確保產品可多年連續使用

◆方便運輸，堅固自成體系的運輸箱可直接運輸

◆超長的光路維護量小，單光路設計不需要定期進 行光路清潔

◆適應范圍廣，可在實驗室或者野外直接使用，不需要額外的空調房

5：技術參數

◆測量頻率（500Hz 單種氣體，250Hz 兩種氣體，167Hz 三種氣體）

◆采樣室延遲時間（TGA200A 的采樣室體積只有0.200L，當使用:RB0021 采樣泵時，延時為40ms）

◆電源（必須有交流電）：

◆分析儀（電子恒溫型激光器）： 90 to 264 Vac, 47 to 63Hz,34W (max) 22 W(typical)

◆加熱器: 90 to 264 Vac, 47 to 63 Hz, 150 W (max) 50 W (typical)泵

◆RB0021-L Sample Pump， 18 slpm at 50 mb 高速采樣泵，用于通量測量

◆XDD1 Sample Pump， 1 slpm at 50 mb 低速采樣泵，用于廓線、氣室采樣等

◆DOAV502 Vacuum Pump 50 L min–1 at 180 mb 旁通泵，輔助廓線測量，一般8 個以下通道使用

◆DAAV505-L Sample Pump 100 L min–1 at 180 mb 旁通泵，輔助廓線測量，一般8個以上通道使用

◆長度:211 厘米        ◆寬度:47 厘米

◆高度:55 厘米         ◆重量:78.6 g

5：應用案例

應用案例一：阿根廷東北部用于玉米、大豆耕地的碳、氮、水交換研究（N2O，CO2，H2O渦動相關）使用TAG200A、CSAT3及其他常規傳感器

應用案例二：澳大利亞大學植物物候實驗室進行植物基因拼接實驗，通過對C13和C14同位素的測定來檢驗植物雜交的結果使用了TGA200等儀器

應用案例三：美國明尼蘇達，用來測量CH4和CO2通量使用TGA100A、CSAT3及其他傳感器

應用案例四：巴西，農田不同作物N2O通量測量，TGA200安裝在集裝箱里，周圍有4個采樣點，每點上下兩層進氣口來計算N2O通量，同時使用CSAT3和專線熱電偶測量感熱通量

5：參考文獻

Wei Xiao, Xuhui Lee, Xuefa Wen, Xiaomin Sun, and Shichun Zhang，（2011）Modeling biophysicalcontrols on canopy foliage water 18O enrichment in wheat and corn，PrimaryResearch Articles: 31-Dec-2011

Wen XF , Sun XM , Zhang SC , Yu GR , Steve S, Lee X. (2008). Continuous measurement of watervapor D/H and 18O/16O isotope ratios in the atmosphere, Journal of Hydrology, 349: 489-500. (ImpactFactor=2.117)

Griffis, T.J., X. L ee, J.M. Baker, J.Y. King, and S.D. Sargent, (2005) Feasibility of quantifying ecosystematmosphereC18O16O fluxes and discrimination mechanisms using laser spectroscopy, Agricultural andForest Meteorology, In Press.

Bowling, D.R., S.P. Burns, T.J. Conway, R.K. Monson, and J.W.C. White, (2005) Extensive observationsof CO2 carbon isotope content in and above a high-elevation subalpine forest, Global BiogeochemicalCycles, in press.

Griffis, T.J., J.M. Baker, and J. Zhang, Seasonal dynamics and partitioning of isotopic CO2 exchange in aC3/C4 managed ecosystem, Agricultural and Forest Meteorology, in Press. Z hang, J., T .J. Griffis, an d J.M.Baker, (2005) Using continuous stable isotope measurements to partition net ecosystem CO2 exchange,Plant, Cell and Environment, In Press.