ORBAS

INTRODUCTION

L’instrument ORBAS (ORBITRAPTM pour Aérosols Secondaires) est actuellement développé au LPC2E (projets VOLTAIRE, PIVOTS) avec l’objectif de fournir la caractérisation in situ de la composition chimique des aérosols atmosphériques par la spectrométrie de masse à haute résolution (SMHR). La SMHR permettra la caractérisation détaillée des mélanges extrêmement complexes d’espèces organiques et inorganiques qui composent les aérosols secondaires d’origine biogénique et anthropique. Ces mesures sont d’une grande importance pour les études relatives à la formation, l’évolution est les propriétés des aérosols atmosphériques.

DESCRIPTION / PRINCIPE / REALISATION / PERFORMANCES

L’ORBAS représente une modification du spectromètre de masse commercial à haute résolution (ORBITRAPTM Exactive, Thermo) initialement équipé avec une source d’ions électrospray et utilisé pour l’analyse des liquides en laboratoire.

Les principales modifications sont les suivantes :

  1. L’introduction d’une nouvelle interface pour la collection d’aérosols sur un filtre et l’évaporation programmée des particules collectées.
  2. Le remplacement de la source d’ions électrospray par la source d’ions à ionisation chimique.
  3. Le remplacement du système de transfert d’ions existant constitué par le capillaire chauffé et l’optique ionique électrostatique par les guides d’ions à fréquence radio (« ion funnel »).

État actuel :

– La conception, la modélisation et les dessins techniques pour le système de pompage et les guides d’ions sont finalisés ;

– Les électrodes pour les guides d’ions sont actuellement en fabrication.

Performances attendues :

  • Caractérisation quantitative d’aérosols organiques : acides organiques, aldéhydes, produits d’ozonolyse, …;
  • Sensibilité: LDL ≈ pg/m3;
  • Temps de résolution : ≈ (5-10) min.

 

Tests, Validation, Applications pour les mesures au sol :

  • Mesures en chambre de simulation ICARE : formation des particules par l’ozonolyse d’alcènes (projet COGNAC ANR) ;
  • Validation par comparaison avec d’autres instruments disponibles (AMS) ;
  • Mesures de terrain sur le super-site Orléans (validation, tests, études de terrain) ;
  • Etudes de terrain (campagnes futures) .