| 基于光纤耦合宽带LED光源的Herriott池测量NO_2的研究 |
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| 引用本文： | 曹渊,田兴,程刚,刘锟,王贵师,朱公栋,高晓明.基于光纤耦合宽带LED光源的Herriott池测量NO_2的研究[J].物理学报,2019(16). |
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| 作者姓名： | 曹渊 田兴 程刚 刘锟 王贵师 朱公栋 高晓明 |
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| 作者单位： | 中国科学技术大学环境科学与光电技术学院;中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所 |
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| 摘 要： | 本文针对气溶胶吸收光声光谱仪需用较高浓度二氧化氮(NO_2)进行标定的需求,开展了基于光纤耦合宽带LED光源的Herriott型多通池测量NO_2的研究,解决了NO_2的简便、快速和高精度测量问题.首先依据光线传输理论、仿真分析了Herriott型多通池,并采用优化的仿真结果设计了有效光程为26.1 m的光学多通吸收池,以增强吸收池内待测NO_2气体的光吸收.针对LED光源的发光面、发散角大,常规准直的输出光难于在Herriott型多通池内来回传输的问题,本研究中将LED光源的输出光耦合进入一根单模光纤,然后用透镜准直后导入光学多通吸收池中,实现基于光学多通吸收池的宽带LED吸收光谱测量NO_2浓度,最终实现了对NO_2检测浓度极限1μmol/mol的预期设计值,对46μmol/mol的NO_2测量结果表明,测量精度达到0.1%.最后开展了此NO_2测量系统与气溶胶吸收光声光谱仪同时测量不同浓度NO_2的观测研究,结果表明所测量NO_2浓度与光声光谱信号呈现出很好的线性关系,线性度优于99.9%.基于宽带LED光源和Herriott型多通池的NO_2测量系统,具有价格低廉、结构简单和易用的特点,可以满足NO_2吸收法标定气溶胶吸收光声光谱仪的需求,也可用于化工领域对NO_2的快速分析测量.
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