Photoacoustic Extinctiometer (PAX)

Un extinctiomètre photoacoustique (PAX) est un instrument sensible, à haute résolution et à réponse rapide, conçu pour mesurer les propriétés optiques des aérosols, en particulier les coefficients d'absorption et de diffusion de la lumière. Il s'agit d'un outil essentiel pour la recherche sur les changements climatiques et la détection des particules de carbone, fournissant des mesures directes in situ sans les artéfacts associés aux méthodes sur filtre. Le PAX utilise une diode laser modulée (p. ex., 870 nm de série, avec des longueurs d'onde de 405 nm ou 532 nm en option) pour éclairer les particules d'aérosol. Lorsque les particules absorbent la lumière, elles réchauffent l'air environnant, générant des ondes de pression amplifiées qui sont détectées acoustiquement. Cette approche photoacoustique mesure directement l'absorption de la lumière. En parallèle, un néphélomètre réciproque à large angle mesure le coefficient de diffusion de la lumière. À partir de ces mesures directes, le PAX calcule d'autres paramètres essentiels, notamment le coefficient d'extinction, l'albédo de diffusion simple et les concentrations massiques de carbone noir (suie). Les plages de mesure de l'absorption et de la diffusion peuvent s'étendre de moins de 1 Mm⁻¹ à 100 000 Mm⁻¹. L'instrument offre des temps de réponse rapides (p. ex., moins de 10 secondes) et une résolution d'une seconde, fournissant des données en temps réel. Les instruments PAX sont indispensables pour la modélisation climatique, aidant les scientifiques à comprendre les effets de forçage radiatif des aérosols de carbone noir et de carbone brun. Ils sont largement utilisés dans la recherche atmosphérique, la surveillance de la qualité de l'air et les études sur les émissions de combustion et le brûlage de biomasse. Leur capacité de déploiement sur des plateformes mobiles, sur des sites fixes et en laboratoire les rend polyvalents pour diverses études environnementales. L'extinctiomètre photoacoustique est conçu pour un fonctionnement continu et autonome, éliminant le recours à la collecte sur filtre et évitant ainsi les artéfacts de mesure connexes. Il se caractérise par une faible consommation d'énergie, des procédures d'étalonnage simples et un stockage de données intégré. L'instrument peut être contrôlé via un écran tactile convivial sur le panneau avant ou à distance via un navigateur Web sur un ordinateur en réseau, permettant l'affichage en temps réel des données mesurées et calculées, de l'état de l'instrument et de la configuration des paramètres d'exploitation. Les données sont généralement enregistrées dans des fichiers ASCII faciles à lire pour un téléchargement, un archivage et une analyse pratiques.