miniRUEDI携帯膜注入質量分析計水体ガス測定

ミニRUEDIポータブルフィルムサンプリング質量分析計

miniRUEDI携帯型膜注入質量分析計携帯型質量分析計であり、ガスの定量分析和水中の彼（ヘリウム）、ネ（ネオン）、Ar（アルゴン）、クル（クリプトン）、N₂（窒素）、O₂（酸素）、CO₂（二酸化炭素）、CH₄（メタン）、H₂（水素）及びその他のガス成分。

この機器はスイス連邦水生科学技術研究所（EAdi）を開発（そして継続的に改善）する。環境研究のために設計され、野外遠隔地でメンテナンスフリーの現場ガス分析を行うことができる。

その膜注入器と質量分析計の結合技術はガス平衡膜注入質量分析法に基づく，流動水を簡単かつ正確に定量分析することができる（流量≳1L/分）での溶解ガス濃度は、既知のガス濃度の外部水基準を用いて較正する必要はない。

計器の制御ソフトウェアとデータ処理ソフトウェアは分析結果の再現性、長期的な分析使用をサポートし、ユーザーが柔軟に特定の応用に対するガス分析とデータ処理を実現することもできる。

主な特徴

ü正確な定量分析ガスまたは水中彼、ネ、Ar、クル、N₂、O₂、CO₂、CH₄、H₂などの成分が含まれています。

ü膜サンプリング方法、水中の溶解ガスを正確かつバラツキなく定量分析することができる。

ü簡単で信頼性の高いキャリブレーション：環境空気または標準ガスを使用したキャリブレーション（ガス分析だけでなく水分析にも適用），製造及び処理が困難な既知のガス濃度の水基準に依存する必要がなく、較正プロセスを簡略化する。

ü遠隔地のメンテナンスフリーな現場ガス分析に特化した設計：

²シンプルかつ自動化されたキャリブレーション

²低消費電力

²堅牢な構造

²メンテナンスフリー

²リモート制御のサポート

技術仕様

l解析範囲：ppm のレベル:至100%v／v（空気に似たガスマトリックスに使用されている彼、Ar和クルテストを行う）

l解析不確実性：通常は1-3%（空気に似たガスマトリックス中で彼、Ar、クル、N₂和O₂テストを行う）

lキャリブレーション：標準ガスとして環境空気を使用し、空気に似たガスまたは水中の彼、Ar、クル、N₂和O₂

lガス入口：常圧下に設置6個の吸気ポート（必要に応じて吸気ポート数を増やすことができる）

lサンプルガス消費量が低い：≤0.1mL/分

lサイズと重量（ケースを含む）：80センチメートル×52センチメートル×32センチメートル，32キロ

l電源：24V（DC)、使用可能110-230V交流電力（AC）電源変換器（付属）または電池、太陽電池パネルなどの電力供給

l消費電力：50W（通常運転時）

lソフトウェア：機器制御とデータ処理に使用され、カスタマイズされた分析プログラムとデータ処理を柔軟に実現することをサポートする（サポートPython の、GNU オクタブ）。

付属品

lGE-MIMS膜モジュール：水中溶解ガス分析に使用する。

lぜんガスあつりょくセンサ（例えば、GE-MIMS解析）、およびruediPy のソフトウェア互換性。

l温度センサ（例えば、GE-MIMS解析）、およびruediPy のソフトウェア互換性。

応用事例

ケース1：富士山深層地下水研究

オリバー シリングそのチームとの結合ミニRUEDIデータ、環境DNAとバナジウムトレーサーを用いて、富士山の淡水泉水は標高の高い地域の補給水から供給されるだけでなく、深層地下水の湧出の影響も受けており、富士山の水文システムは従来考えられていたより複雑であることが観察された。

ケース2：ボアズ（ポアス）火山ガス分析

アラン セルツァー和マイク ブロードリーとうようミニRUEDIボアス火山の気孔中の気体を分析する。

ケース3:地下水の流れを探る

スイス連邦水生科学技術研究所（EAdi）とパートナー中国和レシー使用するミニRUEDI大きな川の近くの地下水の流れを追跡した。川の修復後に発生する可能性のある自然浸食事件をシミュレートするために、川床は人工的に掘削された。研究者は異なる地下水流に異なる希ガスを注入し、利用するミニRUEDI近くのポンプ井戸の突破曲線を監視する。この注入実験は1年間に何度も繰り返された。これらの測定結果は、川床の掘削と浸食後の「癒合」によって河川と地下水の交換がどのように変化するかを明らかにした。この新しいトレーサツールとその知見は、河川システム付近の地下水管理と飲料水生産の修復に重要な意義を持っている。

ケース4：地下水の研究PCE汚染

クリシタン モック和厚い使用するミニRUEDI都市水システムにおける地下水の流れと過塩化ビニル（PCE)を搬送する。彼らはミニRUEDI溶解の測定彼濃度を設定し、³H／³彼地下水年齢の関係、水の流れを特徴づけ、地下水システムを提供する概念。地下水年齢データ（miniRUEDI彼は、³H／³彼）と水化学データ、水同位体（¹⁸O型和²H)とPCE濃度を結合して、人工的に浸透した地下水と地域の流路水との間の空間混合を示した。また、地下水年齢とPCE濃度の相関は地下水システムにおけるPCE汚染の空間分布。同時に、断層が優先的な流路を提供し、結果としてPCE濃度が上がる。

ケース5: ミニRUEDIにダイブプロジェクトへの適用

フランスグルノーブルイステレ実験室とドイツ・ポツダムのGFZ の（ドイツ地球科学研究センター）はダイブ国際大陸掘削計画（ICDP の）プロジェクトで協力し、掘削中のガスをリアルタイムで監視する。イタリアではイブレア-ヴェルバノ地域では、深部大陸の地殻とマントルへの移行を探査するために、2つの深さ千メートル近くのドリルが掘削された。ミニRUEDI他のガス分析計とともに、掘削プロセス全体にわたって展開に成功した（4ヶ月間無停止で2回連続）。グルノーブルアルプス大学の博士によるユーゴ ・ ドゥトワイ監視作業を担当し、データによると、深層亀裂流体の移動はスラリーガス測定井戸を通じて追跡することができる。

ケース6：ミニRUEDI地下水研究に限らず、多ガストレーサー試験の新たなツールとして

スイス連邦水生科学技術研究所（EAdi）とナシャテル大学（ユニ ニューシャテル）と協力し、開発し、テストしたミニRUEDI異なる希ガスを用いた人工トレーサ試験のためのツールとして。

第1の試験では、ヘリウムパルスが川に注入された。ミニRUEDI付近の地下水システムにおけるヘリウム濃度を分析するために用いられ、観測されたヘリウム突破曲線は川の水が下の含水層に大量に流出していることを示している。2回目の試験では、異なる希ガス（ヘリウム、クリプトン、キセノン）のマルチパルスがそれぞれ含水層の異なる位置に注入された。ミニRUEDI下流の地下水流における異なるガスの突破曲線を記録するために用いられ、それによって地下水流場の変化を明らかにし、そして流場がどのように付近の河川と含水層の間の水力連通性の変化に応答するかを示した。この2回のテストでは、ミニRUEDI河川と地下水の交換及び地下水の品質への影響に関する価値ある新しい知見を効率的に提供した。

ケース7:ミニRUEDIガスが飲用水におけるヒ素の蓄積をどのように制御するかを明らかにする

アレックス ライトフートスイス連邦水生科学技術研究所（EAdi)、オーストラリア連邦科学・工業研究機構（CSIRO は）、オランダ地下水システム研究計画（リブス）およびカルスルアー理工学部（キット）の研究者による使用ミニRUEDI地下水と紅河デルタ（ベトナム）含水層中のガスの相互作用を研究した。研究により、ガスが地下水中のヒ素の移動と蓄積をどのように制御するかを明らかにした。