波长调制-直接吸收光谱(WM-DAS)在线监测大气CO浓度

• 作者: 王振 杜艳君 丁艳军 李政 彭志敏
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 波长调制-直接吸收光谱 腔衰荡光谱 吸收率函数 CO浓度监测
• 年，卷（期）: 2022,（4）
• 所属期刊栏目: 电磁学、光学、声学、传热学、经典力学和流体动力学|ELECTROMAGNETISM, OPTICS, ACOUSTICS, HEAT TRANSFER, CLASSICAL MECHANICS, AND FLUID DYNAMICS
• 页码范围: 109-117
• 页数: 9页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.71.20211772

摘要

波长调制-直接吸收光谱(WM-DAS)同时具有直接吸收光谱(DAS)可测量吸收率函数和波长调制光谱(WMS)高信噪比的优点,本文首先采用WM-DAS光谱,在50 cm光程和室温低压下,CO分子近红外4300.7 cm-1谱线吸收率检测限低至4×10-7(200 s);然后结合120 m长光程Herriott池,在室温大气压下,吸收率函数拟合残差标准差达到5.1×10-5(1 s).最后利用长光程WM-DAS测量系统,对不同浓度(体积分数为0.44×10-6—9.6 × 10-6)CO进行了动态测量,并将其与腔衰荡光谱(CRDS)进行比较;实验结果表明:本文采用的长光程WM-DAS与CRDS方法测量结果相同,其中长光程WM-DAS系统CO浓度检测限低至0.9×10-9(200 s),系统简单且测量速度远快于CRDS.与此同时,利用建立的长光程WM-DAS测量系统连续监测1个月时间内大气痕量CO浓度及其变化趋势,测量结果与中国环境监测总站测量结题高度一致.