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安光所設(shè)計差分光聲光譜儀 實(shí)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(diǎn)擊量：5620
在研究中，高曉明研究員團(tuán)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(diǎn)，在測量氣溶膠、痕量氣體方面有著特色優(yōu)勢。團(tuán)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(shí)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(jìn)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(yùn)輸業(yè)上用的鍋爐和各種發(fā)動機(jī)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(shí)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(jī)動車尾氣、鍋爐廢氣的排放等。二氧化氮能與許多有機(jī)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(shí)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(tuán)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(jìn)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(tuán)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(diǎn)，在測量氣溶膠、痕量氣體方面有著特色優(yōu)勢。團(tuán)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(shí)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(jìn)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(jìn)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(diǎn)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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