二极管激光腔衰荡光谱测量大气NO3自由基

• 作者: 凌六一 刘建国 李传新 王丹 秦敏 胡仁志 谢品华
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 大气光学 腔衰荡光谱技术 NO3自由基 二极管激光
• 年，卷（期）: 2014,（11）
• 所属期刊栏目: 总论
• 页码范围: 110707-1-110707-6
• 页数: 1页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.63.110707

摘要

本文介绍了基于外部调制二极管激光器(波长661.85 nm,线宽为0.3 nm)为光源的腔衰荡光谱技术探测环境大气中NO3自由基.通过改变外部调制信号,优化二极管激光器的输出光谱,获得NO3自由基的有效吸收截面；探讨了大气中的其他气体成分(O3, NO2和水蒸气)对NO3自由基的测量干扰；考虑PFA管的壁碰撞损耗和过滤膜的损耗,初步量化本系统的NO3自由基进气效率约为70%.当时间分辨率为7 s时,在实验室环境下,系统的探测限为2.0 pptv.将本系统初步应用于夜间大气中NO3自由基的测量(2 h),获得了NO3自由基的浓度主要在17.9-51.7 pptv之间,平均浓度为36.3 pptv,实际的探测限为3.5 pptv；由于NO3自由基进气效率的不确定性等因素,系统的测量误差约为±8%(1σ).实验结果表明,二极管激光腔衰荡光谱技术可实现大气中NO3自由基的高灵敏度在线探测.