为了监测空气,他们造了一台光谱仪



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为了监测空气,他们造了一台光谱仪


江苏激光联盟导读:
中科院最新研究:为监测空气和抑制全球变暖 , 他们制造了一台光谱仪 。
全球变暖的主要原因在于空气中的一氧化二氮(N2O)和一氧化碳(CO)的含量 。 然而 , 由于大气中N2O的浓度仅为百万分之几百 , 因此在可靠监测方面存在许多困难 。
世界气象组织(WMO)曾推荐监测仪 , 但兼容精度很低 , 需要一种能够提供更精确监视的解决方案 。

2020年8月14日至15日48小时内 , 使用开发的传感器从室外空气中测量出N2O和CO浓度的现场部署照片和时间序列 。 来源:Shao Ligang
最近 , 中科院合肥物质科学研究院(HFIPS)的研究人员开发了一种高精度、低漂移的双气体传感器 , 用于测量大气中N2O和CO , 相关研究结果发表在《Sensors and Actuators B: Chemical.》杂志上 。

在选定的波数范围内模拟光谱和激光电流 。
研究人员设计了一种改进的白电池 , 在短基长(34.5 cm)下获得长光程长度(76米) 。 射频噪声用于降低光学条纹 。 结合带间级联激光器 , 他们得到了高精度的大气温室气体N2O和CO光谱仪 。

改进后的白色电池示意图 , 包括三个球面镜和一排光斑 。
利用这台光谱仪 , 研究人员可以测试微日漂移(低于万亿分之1.5) 。 N2O和CO的精度分别达到0.065 part per billion和0.133 part per billion , 满足WMO的要求 。
【为了监测空气,他们造了一台光谱仪】
研制的双气体传感器原理图 。 来源:Shao Ligang这项工作为高精度测量温室气体提供了一种极具价值的激光光谱仪 , 对全球变暖的监测和抑制具有重要意义 。

本文中使用的改进型白电池的照片 。 (a) 单镜M2上的光斑图案 , 以及(b)M1和M1′上的组合图案 。
来源:Highlyprecise measurement of atmospheric N2O and CO using improved White cell and RFcurrent perturbationSensors and Actuators B: Chemical(2021).DOI:10.1016/j.snb.2021.130995

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