成像差分吸收光谱系统设计及应用

• 作者: 司福祺 李传新 李加云 王煜 窦科 詹锴
• 来源期刊: 大气与环境光学学报
• 学科: 工学
• 关键词: 成像差分吸收光谱系统 被动差分吸收光谱技术 成像技术 Offner光谱仪
• 年，卷（期）: 2014,（5）
• 所属期刊栏目: 环境光学监测技术
• 页码范围: 354-363
• 分类号: TP31
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1673-6141.2014.05.004

摘要

被动差分吸收光谱技术(DOAS)是一种以太阳散射光为光源,利用不同气体分子的特征吸收来实现气体定性定量测量的方法.成像光谱技术作为一种新型光电探测技术,能同时获取观测区域的空间信息和光谱信息,该技术与DOAS结合构成了成像差分吸收光谱系统(IDOAS),可实现对气体的二维成像测量.设计了基于凸面光栅Offner成像光谱仪、面阵CCD、紫外镜头和扫描旋转台的成像差分吸收光谱系统,描述了系统的组成并着重介绍了Offner成像光谱仪的光学设计.针对该系统开发了基于MFC框架的软件系统,实现了探测器参数设置、数据采集与显示、数据存储、电机扫描控制、多波段成像、图谱合一等功能.利用该系统对发电厂烟羽排放进行外场测量,采用被动差分吸收光谱方法对采集的太阳散射光谱进行处理获得SO2柱浓度,实验证明系统运行稳定可靠,可用于污染气体的二维成像解析.