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二极管激光腔衰荡光谱测量大气NO3自由基

胡仁志 王丹 谢品华 凌六一 秦敏 李传新 刘建国

二极管激光腔衰荡光谱测量大气NO3自由基

胡仁志, 王丹, 谢品华, 凌六一, 秦敏, 李传新, 刘建国
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  • 本文介绍了基于外部调制二极管激光器(波长661.85 nm,线宽为0.3 nm)为光源的腔衰荡光谱技术探测环境大气中NO3自由基. 通过改变外部调制信号,优化二极管激光器的输出光谱,获得NO3自由基的有效吸收截面;探讨了大气中的其他气体成分(O3,NO2和水蒸气)对NO3自由基的测量干扰;考虑PFA管的壁碰撞损耗和过滤膜的损耗,初步量化本系统的NO3自由基进气效率约为70%. 当时间分辨率为7 s时,在实验室环境下,系统的探测限为2.0 pptv. 将本系统初步应用于夜间大气中NO3自由基的测量(2 h),获得了NO3自由基的浓度主要在17.951.7 pptv之间,平均浓度为36.3 pptv,实际的探测限为3.5 pptv;由于NO3自由基进气效率的不确定性等因素,系统的测量误差约为 8%(1). 实验结果表明,二极管激光腔衰荡光谱技术可实现大气中NO3自由基的高灵敏度在线探测.
    • 基金项目: 中国科学院战略性先导科技专项(B类)(批准号:XDB05040200)和国家自然科学基金(批准号:61108031,41275038,41305139)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-01-06
  • 修回日期:  2014-02-20
  • 刊出日期:  2014-06-05

二极管激光腔衰荡光谱测量大气NO3自由基

  • 1. 中国科学院安徽光学精密机械研究所, 中国科学院环境光学与技术重点实验室, 合肥 230031;
  • 2. 中国科学技术大学环境科学与光电技术学院, 合肥 230026;
  • 3. 安徽理工大学电气与信息工程学院, 淮南 232001
    基金项目: 

    中国科学院战略性先导科技专项(B类)(批准号:XDB05040200)和国家自然科学基金(批准号:61108031,41275038,41305139)资助的课题.

摘要: 本文介绍了基于外部调制二极管激光器(波长661.85 nm,线宽为0.3 nm)为光源的腔衰荡光谱技术探测环境大气中NO3自由基. 通过改变外部调制信号,优化二极管激光器的输出光谱,获得NO3自由基的有效吸收截面;探讨了大气中的其他气体成分(O3,NO2和水蒸气)对NO3自由基的测量干扰;考虑PFA管的壁碰撞损耗和过滤膜的损耗,初步量化本系统的NO3自由基进气效率约为70%. 当时间分辨率为7 s时,在实验室环境下,系统的探测限为2.0 pptv. 将本系统初步应用于夜间大气中NO3自由基的测量(2 h),获得了NO3自由基的浓度主要在17.951.7 pptv之间,平均浓度为36.3 pptv,实际的探测限为3.5 pptv;由于NO3自由基进气效率的不确定性等因素,系统的测量误差约为 8%(1). 实验结果表明,二极管激光腔衰荡光谱技术可实现大气中NO3自由基的高灵敏度在线探测.

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