首页 | 本学科首页   官方微博 | 高级检索  
     

开放光路非相干宽带腔增强吸收光谱技术测量大气NO2
引用本文:凌六一,谢品华,秦敏,胡仁志,方武,郑尼娜,司福祺. 开放光路非相干宽带腔增强吸收光谱技术测量大气NO2[J]. 光学学报, 2013, 33(1): 130002-280
作者姓名:凌六一  谢品华  秦敏  胡仁志  方武  郑尼娜  司福祺
作者单位:凌六一: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, 安徽 合肥 230031安徽理工大学电气与信息工程学院, 安徽 淮南 232001
谢品华: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, 安徽 合肥 230031
秦敏: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, 安徽 合肥 230031
胡仁志: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, 安徽 合肥 230031
方武: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, 安徽 合肥 230031
郑尼娜: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, 安徽 合肥 230031
司福祺: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, 安徽 合肥 230031
基金项目:国家自然科学基金(61275151,41275037,41275038)和国家863计划(2009AA063006)资助课题。
摘    要:采用蓝色发光二极管(LED)作为非相干宽带腔增强吸收光谱技术(IBBCEAS)系统光源,测量了436~470nm波段内NO2样气的吸收,验证IBBCEAS的高探测灵敏度。通过氮气和氦气两者瑞利散射截面的差异标定了镜片在430~490nm波段内的反射率,并利用纯氧中氧气二聚体(O2-O2)在477nm处的吸收验证了镜片反射率标定的准确性。镜片反射率在461nm处最大且为0.99937,光学腔长度为73.5cm时的最大有效光程为1.17km。当光谱采集时间为20s时,NO2的探测灵敏度(1σ)达到了0.25×10-9。进行了开放光路下环境大气中NO2和O2-O2在454~486nm波段内的吸收测量,结果表明大气中气溶胶等颗粒物的Mie散射消光降低了IBBCEAS仪器的探测灵敏度(1.04×10-9)。大气中O2-O2的测量为IBBCEAS吸收光程的在线标定提供了一种可行的途径。

关 键 词:大气光学  非相干宽带腔增强吸收光谱技术  开放光路  蓝色发光二极管  大气NO2
收稿时间:2012-07-06

Open-Path Incoherent Broadband Cavity Enhanced Absorption Spectroscopy for Measurements of Atmospheric NO2
Ling Liuyi,Xie Pinhua,Qin Min,Hu Renzhi,Fang Wu,Zheng Nina,Si Fuqi. Open-Path Incoherent Broadband Cavity Enhanced Absorption Spectroscopy for Measurements of Atmospheric NO2[J]. Acta Optica Sinica, 2013, 33(1): 130002-280
Authors:Ling Liuyi  Xie Pinhua  Qin Min  Hu Renzhi  Fang Wu  Zheng Nina  Si Fuqi
Affiliation:1 (1Key Laboratory of Environmental Optics and Technology,Anhui Institute of Optics and Fine Mechanics,Chinese Academy of Science,Hefei,Anhui 230031,China 2Institute of Electric and Information Technology,Anhui University of Science and Technology,Huainan,Anhui 232001,China)
Abstract:The absorption of NO2 samples in the region of 436~470 nm was measured by incoherent broadband cavity enhanced absorption spectroscopy (IBBCEAS) with a blue light emitting diode (LED) to demonstrate the performance of IBBCEAS. Mirror reflectivity at 430~490 nm is determined from the changes in transmitted intensity through the cavity due to Rayleigh scattering when the cavity is filled with pure N2 and He, and validated with the help of the absorption at 477 nm of O2-O2 collisional pair in pure oxygen. The maximum mirror reflectivity of 0.99937 is found at 461 nm, which corresponds to an effective path length of about 1.17 km based on a 73.5 cm-long cavity. Detection sensitivity (1σ) of 0.25×10-9 with an acquisition time of 20 s is achieved. The absorptions of NO2 and O2-O2 collisional pair in ambient air are simultaneously measured by IBBCEAS in open-path mode. Measuring results demonstrate that the performance of the IBBCEAS instrument deteriorats due to aerosol extinction. It is a possible solution to realize in situ calibration of absorption light path of IBBCEAS instrument by measuring O2-O2 in atmospheric air.
Keywords:atmospheric optics  incoherent broadband cavity enhanced absorption spectroscopy  open-path  blue light emitting diode  atmospheric NO2
本文献已被 CNKI 等数据库收录!
设为首页 | 免责声明 | 关于勤云 | 加入收藏

Copyright©北京勤云科技发展有限公司  京ICP备09084417号