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《便携式差分吸收光谱气体监测仪的研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第34卷增刊光学技术Vol.34Suppl.2008年12月OPTICALTECHNIQUEDec.2008文章编号:100221582(2008)S20103203X便携式差分吸收光谱气体监测仪的研究刘文彬,谢品华,司福祺,彭夫敏,徐晋,张英华,李昂,朱燕舞,秦敏(中国科学院安徽光学精密机械研究所环境光学与技术重点实验室,合肥230031)摘要:差分吸收光谱技术(DOAS)是利用气体分子在紫外/可见波段的特征吸收来精确解析其浓度的光学方法,在大气污染成分探测方面具有广泛的应用。将差分吸收光谱法与多次反射池技术相结合,研制出了便携式污染气体在线连续监测仪,阐述了
2、系统的工作原理和设计方法,并通过不同浓度的SO2标准气体对系统进行了测试。结果表明,该仪器可满足污染源、污染泄漏、应急监测的要求。关键词:差分吸收光谱;便携式;多次反射池;环境监测中图分类号:X122;O433文献标识码:AStudyofportableDOASdeviceofmonitoringgasLIUWen2bin,XIEPin2hua,SIFu2qi,PENGFu2min,XUJinZHANGYing2hua,LIAng,ZHUYan2wu,QINMin(KeyLabofEnvironmentalOptics&Technology,AnhuiInsti
3、tuteofOpticsandFineMechanics,TheChineseAcademyofScience,Hefei230031,China)Abstract:DifferentialOpticalAbsorptionSpectroscopytechnique(DOAS)hasbeenusedtomeasuretracegasesintheat2mosphere.Thistechniqueusesthegases.stronglystructuredabsorptionofradiationintheUVandvisiblespectralrangetor
4、e2trievetheirconcentration.BasedonthecombinationofDOASandmultiple2passcellaportabledeviceisdevelopedforpollutedgasesrealtimemonitoring.Theworkingprincipleofthesystemandthedesignmethodaredescribed.ThesystemistestedbytheSO2gaswithdifferentconcentrationandtheresultdemonstratesthatthisde
5、vicecanmeetalltherequirementsofpollutedsourceandpollutedgasesleakmonitoring.Keywords:DOAS;portable;multiple2passcell;monitoringofenvironment光源发出强度为I0的光,经过一定距离的传输后,由于0引言各种大气气体分子对其不同的差分吸收,使其光谱的强度和随着环境的恶化,人类已经认识到保护环境的重要性。结构都会发生相应的改变,设其强度变为I,I和I0之间的关各种环境污染严重地影响着人类的生活,如:水污染、大气污系可由Lambert2
6、Beer定律得出n染等日益严重的污染,尤其是工业领域排放的有毒气体,严重cI(K)=I0(K)exp{E[-Ri(K)-Ri(K)-的污染泄漏事故等严重的威胁着人们的生命和健康,实时、快i=1速地对上述污染源排放的有毒气体进行定性、定量的监测是ER(K)-EM(K)]NiL}+B(K)(1)治理此类污染的先决条件。式中K为波长;I0是所测第i种气体的分子窄带吸收截面;c差分光学吸收光谱(DifferentialOpticalAbsorptionSpec2Ri(K)是所测第i种气体的分子窄带吸收截面,它们的单位是2troscopy,DOAS)技术是利用光线在大气中
7、传输时,各种气体cm;Ni是第i种气体的浓度;L表示光程;n是所测气体的种分子在紫外和可见波段的特征吸收来区分气体、反演其浓度类数,一般为2)10;ER(K)和EM(K)则分别是瑞利散射系数的一种光学方法。该方法是由U.Platt等人提出来的[1,2],经和米散射系数,它们随波长作慢变化;B(K)是各种噪声之过一段时间的发展,DOAS已经作为研究大气痕量气体浓度和。将(1)式两边取对数,可得变化的有效测量方法[3,4]。传统的差分吸收光谱系统均由望ncln[I0(K)/I(K)]=E[Ri(K)+Ri(K)+远镜系统,接收系统,角反射器等组成,系统一经安装,不便
8、于i=1ER(K)+EM
