Zusammenfassung. Das U.S. Naval Research Laboratory hat eine Umgebungsluftprüfanlage (AATF) zur kontrollierten Erzeugung und Charakterisierung von Aerosolen mit mehreren Instrumenten unter realistischen Probenahmebedingungen entwickelt und validiert. Die Einrichtung besteht aus einem 14 m langen Strömungstubo-System, das turbulent (Re=40.000) Außenluftströmung mit 2 m/s für Tests von Aerosol-Detektions- und Messsystemen in einer kontrollierten Innenumgebung bereitstellt. Die AATF integriert 13 Diagnosetools in vier Messkategorien: individuelle Partikelmessung, Aerosolbeladung, Aerosolzusammensetzung und Strömungscharakterisierung. Mehrere Aerosolerzeugungssysteme ermöglichen die Dispersion von flüssigen Lösungen oder Suspensionen und trockenen Pulvern und erzeugen Partikelkonzentrationen von 50 bis 3000 µg m−3 sowie die Fähigkeit, Partikel über einen mittleren Durchmesserbereich von 50 nm bis 15 µm zu detektieren. Die Validierung der Einrichtung wurde mit verschiedenen Testchemikalien durchgeführt, darunter Koffein, Ölsäure, Phenanthren, Glycerin, Tributylphosphat und Arizona-Teststaub für drei nominale Konzentrationsniveaus (niedrig ∼ 100, mittel ∼ 500, hoch >800 µg m−3). Die Einheitlichkeit der Aerosolkonzentration über den Strömungsquerschnitt zeigte relative Standardabweichungen von unter 3,5 %. Vergleiche zwischen redundanten Partikelgrößensystemen (dual APS-Einheiten, UHSAS und Promo) zeigten eine gute Messkonsistenz, wobei die gravimetrische Validierung die gesamten Aerosol-Massenkonzentrationen mit einem Unterschied von 20 % zwischen den Messarten bestätigte. Das Aerodyne Aerosol-Massenspektrometer identifizierte korrekt chemische Signaturen der Partikel, die mit den Fragmentierungsmustern von NIST für alle Testverbindungen übereinstimmten. Die Einrichtung verwendet geschützte Probenahmesysteme mit isokinetischer Kopplung zu den einzelnen Instrumenten, um Partikelverluste und Probenahmeverzerrungen über die Partikelgrößenverteilung zu minimieren. Die AATF bietet eine wiederholbare und zuverlässige Testumgebung zur Aerosolerzeugung für die Entwicklung, Bewertung und den Vergleich von Detektoren sowie zur Validierung von Aerosolmessungen unter kontrollierten, aber realistischen Bedingungen der Umgebungsluft mit kontrollierten Größenverteilungen und Gesamtkonzentrationen für ein breites Spektrum chemischer Aerosole.
Johns et al. (Tue,) haben diese Frage untersucht.