Brevet FR3071613A1 (20190329)

REVENDICATIONS1. Appareil (1) de détection et d'analyse chimique de particules, en particulier des nanoparticules, en suspension dans un aérosol, comprenant : - une première entrée d'aérosol, notamment d'air ambiant, - au moins un dispositif de sélection en taille des nanoparticules, relié en amont à la première entrée d'aérosol, - un spectromètre de masse à temps de vol par ablation laser de particules d'aérosol (LAAP-ToF-MS) (4), - une unité de grossissement (3) de nanoparticules par condensation de vapeur d'eau autour des nanoparticules en suspension dans l'aérosol, l'unité étant reliée en amont au dispositif de sélection en taille des nanoparticules et en aval au spectromètre de masse, l'unité étant adaptée pour obtenir, par condensation autour de chaque nanoparticule, une couche d'eau d'épaisseur telle que les nanoparticules grossies puissent être détectées et analysées individuellement par le spectromètre de masse.\n<CLM>\1\tAppareil selon la revendication 1, comprenant en outre : - une deuxième entrée d'aérosol, - une vanne à trois voies, dont une voie d'entrée est reliée à la première entrée d'aérosol, l'autre voie d'entrée est reliée à la deuxième entrée d'aérosol et la voie de sortie est reliée au spectromètre de masse à temps de vol par ablation laser de particules d'aérosol 20 (LAAP-ToF-MS).\n<CLM>\1\tAppareil selon la revendication 1 ou 2, le dispositif de sélection en taille des nanoparticules comprenant: - un cyclone comprenant des grilles de sélection adaptées pour sélectionner en sortie une taille donnée de nanoparticules, ou 25 - un chargeur à diffusion d'ions unipolaires, ou - un neutraliseur bipolaire associé à un analyseur différentiel de mobilité électrique (DMA).\n<CLM>\1\tAppareil (1) selon l'une des revendications précédentes, l'unité de grossissement comprenant successivement: 30 - un premier compartiment,adapté pour conditionner en température et humidité l'échantillon d'air contenant les nanoparticules pour l'étape de grossissement 16 - un deuxième compartiment,adapté pour activer les nanoparticules dans une atmosphère supersaturée en vapeur d'eau et dans lequel les nanoparticules grossissent par condensation d'eau à leur surface - un troisième compartiment,adapté pour reconditionner en température et 5 humidité l'échantillon d'air contenant les nanoparticules grossies afin d'abaisser le point de rosée.\n<CLM>\1\tAppareil selon la revendication 4, le premier compartiment fonctionnant à une température comprise entre 2°C et 12°C.\n<CLM>\1\tAppareil selon la revendication 4 ou 5, le deuxième compartiment 10 fonctionnant à une température comprise entre 20°C et 23°C.\n<CLM>\1\tAppareil selon l'une des revendications 4 à 6, le troisième compartiment fonctionnant à une température comprise entre 17°C et 20°C.\n<CLM>\1\tProcédé de fonctionnement d'un appareil selon l'une des revendications 2 à 7, comprenant les étapes suivantes : 15 - sélection de nanoparticules selon leur taille afin d'obtenir une population de particules monodispersées ; - grossissement des nanoparticules ; - introduction des nanoparticules monodispersées grossies dans le spectromètre de masse à temps de vol (LAAP-ToF-MS) par la première voie de la vanne ; - détection et analyse chimique des nanoparticules monodisperses par le spectromètre de masse à temps de vol (LAAP-ToF-MS) ; - basculement de la première voie à la deuxième voie de la vanne ; - introduction des particules polydispersées dans le spectromètre de masse à temps de vol (LAAP-ToF-MS); - détection et analyse chimique des particules de taille supérieure aux nanoparticules monodisperses par le spectromètre de masse à temps de vol (LAAP-ToFMS).\n<CLM>\1\tUtilisation d'un appareil selon l'une des revendications précédentes pour l'étude de la pollution particulaire dans l'environnement, notamment en bordure de route, en centre-ville, dans des zones proches d'industries, dans l'air intérieur des bâtiments...