發(fā)布時(shí)間：2018-07-17 15:16

【摘要】：利用單個(gè)新型中紅外量子級(jí)聯(lián)激光器作為激光光源,結(jié)合長(zhǎng)程光學(xué)吸收池技術(shù)開(kāi)展了大氣多組分同時(shí)測(cè)量方法的研究.通過(guò)結(jié)合基于自適應(yīng)性Savitzky-Golay濾波的數(shù)據(jù)處理算法,有效地提高了系統(tǒng)檢測(cè)靈敏度和光譜分辨率.研究結(jié)果表明,在1 s的時(shí)間分辨率和1 atm壓力條件下,采用二次微分探測(cè)技術(shù)可實(shí)現(xiàn)CO,N_2O和H_2O測(cè)量精度分別為8.20 ppb,7.90 ppb和64.00 ppm(1 ppb=10~(-9),1 ppm=10~(-6));通過(guò)提高信號(hào)平均時(shí)間,在最佳的積分時(shí)間(85 s)時(shí),系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)的最小檢測(cè)限分別為1.25 ppb(CO),1.15 ppb(N_2O)和35.77 ppm(H_2O).整個(gè)系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)緊湊,成本相對(duì)較低,通過(guò)選擇其他波段的量子級(jí)聯(lián)激光器的激光光源,即可實(shí)現(xiàn)對(duì)其他分子的實(shí)時(shí)分析.本系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于大氣化學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用研究.
[Abstract]:A new type of mid-infrared quantum cascade laser is used as the laser light source and the multi-component simultaneous measurement method of atmosphere is studied in combination with the long range optical absorption cell technology. By combining the data processing algorithm based on adaptive Savitzky-Golay filter, the detection sensitivity and spectral resolution of the system are improved effectively. The results show that under the condition of 1 s time resolution and 1 atm pressure, the measurement accuracy of CON _ 2O and H _ 2O can be 8.20 ppb _ 2O 7.90 ppb and 64.00 ppm (1 ppb ~ (-9) ~ (-1 ppm ~ (-9) ~ (-1) ppm ~ (-6);) by increasing the mean signal time by using the second-order differential detection technique. The minimum detectable limits of the system are 1.25 ppb (CO) 1.15 ppb (N2O) and 35.77 ppm (H2O) at the best integral time (85 s). The whole system has compact structure and relatively low cost. The real-time analysis of other molecules can be realized by selecting the laser light source of quantum cascade lasers in other bands. The system can be widely used in the field of atmospheric chemistry.
【作者單位】： 安徽大學(xué)光電信息獲取與控制教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(批準(zhǔn)號(hào):2016YFC0302202) 國(guó)家自然科學(xué)基金(批準(zhǔn)號(hào):61675005,61440010) 安徽省自然科學(xué)基金(批準(zhǔn)號(hào):1508085MF118) 安徽省科技攻關(guān)項(xiàng)目(批準(zhǔn)號(hào):1501041136) 安徽省留學(xué)回國(guó)人員科技活動(dòng)資金(批準(zhǔn)號(hào):J05015143) 安徽大學(xué)人才引進(jìn)基金(批準(zhǔn)號(hào):10117700014) 學(xué)校創(chuàng)新訓(xùn)練和科研訓(xùn)練計(jì)劃(批準(zhǔn)號(hào):J10118515790,J10118520289)資助的課題~~
【分類號(hào)】：TN248

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本文編號(hào)：2130069