Aarhus Universitets segl

Faciliteter og udstyr

The Aarhus University Research on Aerosol (AURA) atmospheric simulation chamber

Det atmosfæriske simulationskammer, AURA, består af en kubisk Teflon-pose med et volumen på ∼5 m3. Kammeret hænger fra et metalstativ indeni et temperaturreguleret rum, hvor temperaturen kan justeres fra -16 til 26 °C. Sollys i AURA simuleres ved 24 UV-lamper, der er installeret over og under kammeret. Det er muligt at tilslutte instrumenter til AURA gennem rør af rustfrit stål og Teflon. I AURA måles der altid temperatur, relativ luftfugtighed og koncentrationer af ozon og nitrogen oxider (NOx). En mere detaljeret beskrivelse af AURA kan findes i Kristensen et al. (2017).

AURA bruges til simuleringer af dannelse af aerosoler fra mange forskellige kilder, f.eks. biogene flygtige organiske stoffer, som oxidation af α-pinene og dimethylsulfid. Når AURA bruges til at danne sekundære organiske aerosoler, fyldes kammeret med en bestemt mængde oxidant (enten ozon eller hydroxyl-radikaler), hvorefter der tilsættes en lille mængde af et flygtigt organisk stof. Herefter vil der dannes partikler. Dannelsen og udviklingen af de aerosoler, der dannes fra oxidationsprocesserne, kan følges med flere forskellige instrumenter. Typisk anvendes AURA sammen med en scanning mobility particle sizer (SMPS), som måler størrelsesfordelinger; et aerosol massespektrometer (AMS), som måler den kemiske komposition; og en metode til partikelopsamling til mere detaljeret kemisk analyse gennem f.eks. filteropsamling eller ved brug af en spot sampler. Der er mulighed for at tilkoble andre instrumenter til måling af f.eks. skydannelsesegenskaber og lignende.

AURA kan også bruges til forsøg med havsprøjt, hvor havsprøjtspartiklerne først produceres ved tilkobling af en havsprøjtstank (sea spray tank) eller en partikelgenerator, f.eks. en atomizer, og derefter bliver ældet (dvs. videre oxideret eller andre processer, der ændrer kompositionen af partiklerne). For at partiklerne ældes tilsættes en oxidant (oftest hydroxyl-radikaler). Ligesom ved studier af sekundære organiske aerosoler bruges der mange instrumenter til at følge udviklingen i partiklerne. For eksempel kan der anvendes en optisk partikeltæller (OPS) og et nephelometer, som måler partiklernes optiske egenskaber. 

Sea spray faciliteter

Sea spray, eller havsprøjtspartikler, dannes over havet, når luftbobler bringes ned i havet af bølger, der brydes. Luften søger op til overfladen, og ved overfladen springer de, hvilket resulterer i dråber, der indeholder salt og andre komponenter. Disse dråber kommer op i atmosfæren og bidrager til aerosoler.

For at simulere lignende processer i laboratoriet kan man bruge en havsprøjtstank (sea spray tank), som er en stor beholder, der kan indeholde op til 20 L vand. Vi har to tanke: CALYPSO, som er en 15 L tank, der kan indeholde ca. 10 L vand; og AEGOR, som er en 34 L tank, der kan indeholde ca. 20 L vand. Der kan dannes havsprøjtspartikler ved forskellige processer, og derfor er begge havsprøjtstanke udstyret med både en jet, som skyder vand ned på overfladen af vandet i tanken, og en diffuser, som bobler luft op igennem vandet i tanken. Desuden kan CALYPSO også anvendes med et "brusehoved", som erstatter jetten. Her "falder" vandet på vandoverfladen og danner derved en tredje slags bobler. CALYPSO kan anvendes ved stuetemperatur, mens AEGOR kan temperaturreguleres mellem -25 til 85 °C, men bruges typisk i intervallet -2 til 35 °C. 

Havsprøjtstankene kan kombineres med rigtig mange forskellige instrumenter. Ofte bruges den i kombination med et scanning mobility particle sizer (SMPS) system til at måle partikelstørrelsesfordelinger fra ca. 10 nm til 400 nm; en optical particle sizer (OPS) til at måle størrelsesfordelinger mellem 300 nm til 10 µm; partikelopsamling på filtre til kemisk analyse; og opsamling af vandprøver.

Instrumenter

Vi har mange forskellige instrumenter. Se et udvalg her: