基于非相干宽带腔增强吸收光谱技术对碘氧自由基的定量研究

• 作者: 张鹤露 秦敏 方武 唐科 段俊 孟凡昊 邵豆 华卉 廖知堂 谢品华
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 碘氧自由基 非相干光宽带腔增强吸收光谱技术 定量
• 年，卷（期）: 2021,（15）
• 所属期刊栏目: 总论|GENERAL
• 页码范围: 57-66
• 页数: 10页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.70.20210312

摘要

介绍了435—465 nm波段非相干宽带腔增强吸收光谱(IBBCEAS)技术对碘氧自由基(IO)的定量方法.为准确获取IO的浓度信息, 对IBBCEAS系统高反镜的镜片反射率、有效腔长及损耗等参数进行了标定. 利用氮气和氦气之间瑞利散射的差异性标定了高反镜的反射率曲线, 在IO吸收峰436.1 nm处镜片反射率R为0.99982, 真空状态下有效吸收光程达到3.83 km. 根据O4的吸收, 修正后系统的有效腔长为60.7 cm. 采用艾伦方差对系统的性能进行评估, 在60 s时间分辨率下, 系统对IO和NO2的探测限(2s)分别为1.9 pptv和20 pptv (1 pptv (part per trillion by volume) = 10–12). 通过鼓泡法将溶于碘化钾(KI)溶液的碘带出, 并将其光解后与臭氧反应产生稳定浓度的IO样气, 对IO在采样管内的损耗进行了标定, 结果表明IO的损耗可以忽略. 利用IBBCEAS系统对IO的线性进行测定, 在39—530 pptv的浓度范围下IO的测量浓度与配比浓度的相关系数R2为0.99. 进而, 利用该系统对海带排放的碘与臭氧反应生成的IO进行了测量.