用于涡动相关法的激光气体分析仪的研制

• 作者: 李明星 许振宇 阚瑞峰 何亚柏 姚路 陈兵 阮俊 陶邦一 刘浩
• 来源期刊: 中国激光
• 关键词: 光谱学 气体分析仪 涡动相关法 通量探测
• 年，卷（期）: 2021,（11）
• 所属期刊栏目: 光谱学|Spectroscopy
• 页码范围: 213-220
• 页数: 8页
• 分类号: O436.2
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/CJL202148.1111001

摘要

涡动相关法作为直接观测湍流运动的方法,是研究潜热通量和CO2通量的重要手段.本团队基于可调谐半导体激光吸收光谱技术研制了激光气体分析仪,用于涡动相关法的海气通量分析.选用7181 cm-1处的H2O吸收谱线和4990 cm-1处的CO2吸收谱线,利用信号采集处理技术及导数谱浓度反演方法实现100 Hz时间分辨率的目标气体浓度的计算,并根据计算结果评估得到H2O分析仪的检测限约为8.17×10-6,CO2分析仪的检测限约为0.40×10-6,时间分辨率为100 Hz.将集成的气体分析仪安装在烟台国家卫星海洋定标海上平台上进行真实的海气通量探测,并将探测结果与LICOR7500-H2O/CO2分析仪的测量结果进行了对比.从实验结果看,所研制的激光气体分析仪具有更高的时间分辨率,更易捕捉湍流运动的微小变化,具有广阔的应用前景.