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安光所設(shè)計差分光聲光譜儀 實現(xiàn)同時測量氣溶膠和二氧化氮濃度
2021年01月13日 08:53:51
來源：化工儀器網(wǎng) 點擊量：5622
在研究中，高曉明研究員團隊發(fā)現(xiàn)光聲光譜因其不受光散射影響、探測器不受光波段限制等特點，在測量氣溶膠、痕量氣體方面有著特色優(yōu)勢。團隊劉錕等研究人員設(shè)計、建立了基于443nm激光的差分光聲光譜儀，通過優(yōu)化光聲腔，實現(xiàn)了氣溶膠吸收和NO2的高靈敏、大流量在線采樣測量。研制的差分光聲光譜儀與商業(yè)的NOx分析儀進行了大氣NO2的比對測量研究，兩者具有很好的一致性，驗證了研制差分光聲光譜儀的可靠性。
【化工儀器網(wǎng) 科技前沿】氣溶膠是指懸浮在氣體介質(zhì)中的固態(tài)或液態(tài)顆粒所組成的氣態(tài)分散系統(tǒng)。具體來說，天空中的云、霧、塵埃，工業(yè)上和運輸業(yè)上用的鍋爐和各種發(fā)動機里未燃盡的燃料所形成的煙，采礦過程、采石場采掘與石料加工過程和糧食加工時所形成的固體粉塵，人造的掩蔽煙幕和毒煙等都是氣溶膠的實例。氣溶膠會對環(huán)境產(chǎn)生不良影響，如影響大氣成分、破壞臭氧層、污染環(huán)境等。
二氧化氮在常溫下是一種有毒、有刺激性的氣體，人為產(chǎn)生的二氧化氮主要來自高溫燃燒過程的釋放，比如機動車尾氣、鍋爐廢氣的排放等。二氧化氮能與許多有機化合物起激烈反應(yīng)，在臭氧的形成過程中起著重要作用，還是酸雨的成因之一，對環(huán)境的污染很大。此外，氮氧化物還會威脅人類健康，主要損害呼吸道，或表現(xiàn)為神經(jīng)衰弱綜合征及慢性呼吸道炎證。
總而言之，大氣氣溶膠和二氧化氮作為環(huán)境污染物，也是污染監(jiān)測的主要對象之一。但在實際的監(jiān)測中，仍有許多問題待解決，如氣溶膠吸收的在線測量仍然是一道難題。 近日，安光所高曉明研究員團隊在光聲光譜同時測量大氣氣溶膠和二氧化氮(NO2)方面取得新進展，科研成果或有助于我國大氣氣溶膠和二氧化氮的監(jiān)測。
在研究中，高曉明研究員團隊發(fā)現(xiàn)光聲光譜因其不受光散射影響、探測器不受光波段限制等特點，在測量氣溶膠、痕量氣體方面有著特色優(yōu)勢。團隊劉錕等研究人員設(shè)計、建立了基于443nm激光的差分光聲光譜儀，通過優(yōu)化光聲腔，實現(xiàn)了氣溶膠吸收和NO2的高靈敏、大流量在線采樣測量。研制的差分光聲光譜儀與商業(yè)的NOx分析儀進行了大氣NO2的比對測量研究，兩者具有很好的一致性，驗證了研制差分光聲光譜儀的可靠性。
這一研究結(jié)果對進一步發(fā)展基于光聲光譜的氣溶膠吸收、NO2在線分析儀器具有重要的應(yīng)用價值，可應(yīng)用于大氣環(huán)境觀測領(lǐng)域。研究工作得到了國家自然科學(xué)基金、國家重點研發(fā)計劃項目等支持。相關(guān)研究成果以“用于同時測量氣溶膠吸收和NO2濃度的基于443nm激光二極管的差分光聲光譜儀”為題在線發(fā)表于光聲光譜領(lǐng)域期刊Photoacoustics上。
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