宽带腔增强吸收光谱法测量大气No2定标方法研究

作     者：凌六一 韦颖 黄友锐 胡仁志 谢品华 LING Liu-yi;WEI Ying;HUANG Yourui;HU Ren-zhi;XIE Pin-hua

作者机构：安徽理工大学电气与信息工程学院安徽淮南232001 安徽三联学院电子电气工程学院安徽合肥230601 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 

出 版 物：《光谱学与光谱分析》 (Spectroscopy and Spectral Analysis)

年 卷 期：2018年第38卷第3期

页      面：670-675页

核心收录：

学科分类：07[理学] 070302[理学-分析化学] 0703[理学-化学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(41305139,61575206) 安徽省科技重大专项计划项目(15czz04126)资助 

主　　题：非相干宽带腔增强吸收光谱 大气No2 定标方法 发光二极管 

摘      要：非相干宽带腔增强吸收光谱法定量探测大气痕量气体浓度需要准确定标。以定量探测大气NO_2为目的,建立了基于蓝色发光二极管光源的非相干宽带腔增强吸收光谱测量系统,研究了(1)仅使用浓度已知的NO_2吸收光谱、(2)同时使用浓度已知的NO_2和纯氧气中氧气二聚体O_2—O_2吸收光谱、(3)利用纯氮气和纯氦气的瑞利散射消光差异等三种方法,分别获取非相干宽带腔增强吸收光谱在430~490nm波段的镜片反射率定标曲线。三种方法得到的镜片反射率最大值对应波长均约为460nm,但这些最大值存在一定差异,分别为0.999 25,0.999 33和0.999 37。利用NO_2样气吸收测量对比了三种定标方法,发现方法(1)与另外两种方法的测量结果不一致性分别约为14%和19%,而后两种方法所测结果的不一致性仅为4%。测量结果表明,NO_2标准气体浓度的不准确性以及壁损耗等因素恶化了方法(1)的定标精度,应尽量避免使用该定标方法。通过对实际大气中NO_2和O_2—O_2在440~485nm波段内的同时测量,进一步验证了非相干宽带腔增强吸收光谱法的高灵敏度以及所用标定方法的有效性。