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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.

关键词:

Abstract

Wavelength modulation-direct absorption spectroscopy (WM-DAS) has the advantages of both direct absorption spectroscopy (DAS) measurable absorptivity function and wavelength modulation spectrum (WMS) with high signal-to-noise ratio (SNR). In this paper, the WM-DAS spectrum is used to measure the absorptivity of 4300.7 cm ^–1line of CO molecule and the detection limit is as low as 4 × 10 ^–7(200 s) at 0.5 m optical path, room temperature and low pressure. Then, through combining the WM-DAS spectrum with a 120 m long optical path Herriott cell, at room temperature and atmospheric pressure, the standard deviation of the fitting residual error of the absorptivity function is reduced down to ~5.1 × 10 ^–5(1 s). Finally, different concentrations of CO are continuously monitored by long-path WM-DAS measurement system, and compared with the results obtained from the cavity ring-down spectroscopy (CRDS). The experimental results show that the measurement results from the long-path WM-DAS and CRDS method are the same. The detection limit of CO concentration in long-path WM-DAS system is as low as 0.9 ppb (200 s), and the WM-DAS system is simple and the measurement speed is much faster than CRDS. At the same time, the long-path WM-DAS system is used to continuously monitor the atmospheric trace CO concentration and trend for one month, and the measured results are highly consistent with those from the China Environmental Monitoring Station.

Keywords:

作者及机构信息

通信作者:彭志敏,apspect@tsinghua.edu.cn

基金项目:国家重点研发计划(批准号: 2019YFB2006002)和国家自然科学基金(批准号: 11972213, 51906120)资助的课题.

Authors and contacts

Corresponding author:Peng Zhi-Min,apspect@tsinghua.edu.cn

Funds:Project supported by the National Key R&D Program of China (Grant No. 2019YFB2006002) and the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 11972213, 51906120).

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参考文献

[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
[16]
[17]
[18]
[19]
[20]
[21]
[22]
[23]
[24]
[25]
[26]
[27]
[28]
[29]
[30]
[31]
[32]
[33]
[34]
[35]
[36]
[37]
[38]
[39]

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[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
[16]
[17]
[18]
[19]
[20]
[21]
[22]
[23]
[24]
[25]
[26]
[27]
[28]
[29]
[30]
[31]
[32]
[33]
[34]
[35]
[36]
[37]
[38]
[39]

[1]	李绍民, 孙利群.基于改进波长调制光谱技术的高吸收度甲烷气体测量. 必威体育下载 , 2023, 72(1): 010701.doi:10.7498/aps.72.20221725
[2]	田思迪, 杜艳君, 李济东, 丁艳军, 彭志敏, 吕俊复, 潘超, 冯小雅.H₂S分子6320—6350 cm^–1波段谱线参数高精度测量. 必威体育下载 , 2023, 72(2): 024205.doi:10.7498/aps.72.20221855
[3]	熊枫, 彭志敏, 王振, 丁艳军, 吕俊复, 杜艳君.CO₂/CO干扰下基于腔衰荡吸收光谱的痕量H₂S浓度测量. 必威体育下载 , 2023, 72(4): 043302.doi:10.7498/aps.72.20221851
[4]	黄知秋, 张猛, 彭志敏, 王振, 杨乾锁.注入光有限相干性对衰荡腔测试方法的影响及求解衰荡时间的强度积分法. 必威体育下载 , 2023, 72(18): 184205.doi:10.7498/aps.72.20230448
[5]	王兴平, 赵刚, 焦康, 陈兵, 阚瑞峰, 刘建国, 马维光.光学反馈线性腔衰荡光谱技术不确定性. 必威体育下载 , 2022, 71(12): 124201.doi:10.7498/aps.70.20220186
[6]	王兴平, 赵刚, 焦康, 陈兵, 阚瑞峰, 刘建国, 马维光.光学反馈线性腔衰荡光谱技术不确定性研究. 必威体育下载 , 2022, 0(0): 0-0.doi:10.7498/aps.71.20220186
[7]	李绍民, 孙利群.基于改进波长调制光谱技术的高吸收度甲烷气体测量. 必威体育下载 , 2022, 0(0): 0-0.doi:10.7498/aps.71.20221725
[8]	刘建鑫, 赵刚, 周月婷, 周晓彬, 马维光.高反射腔镜双折射效应对腔增强光谱技术的影响. 必威体育下载 , 2022, 71(8): 084202.doi:10.7498/aps.71.20212090
[9]	王振, 杜艳君, 丁艳军, 吕俊复, 彭志敏.基于CRDS和WM-DAS的宽量程免标定H₂S体积分数的测量. 必威体育下载 , 2022, 71(18): 184205.doi:10.7498/aps.71.20220742
[10]	王振, 杜艳君, 丁艳军, 李政, 彭志敏.波长调制-直接吸收光谱（WM-DAS）在线监测大气CO浓度. 必威体育下载 , 2021, (): .doi:10.7498/aps.70.20211772
[11]	王振, 杜艳君, 丁艳军, 彭志敏.波长调制-直接吸收方法在线监测大气中CH₄和CO₂浓度. 必威体育下载 , 2020, 69(6): 064205.doi:10.7498/aps.69.20191569
[12]	王振, 杜艳君, 丁艳军, 彭志敏.基于波长调制-直接吸收光谱方法的CO分子1567 nm处谱线参数高精度标定. 必威体育下载 , 2020, 69(6): 064204.doi:10.7498/aps.69.20191865
[13]	王金舵, 余锦, 貊泽强, 何建国, 代守军, 孟晶晶, 王晓东, 刘洋.连续波腔衰荡光谱技术中模式筛选的数值方法. 必威体育下载 , 2019, 68(24): 244201.doi:10.7498/aps.68.20190844
[14]	王振, 杜艳君, 丁艳军, 彭志敏.基于傅里叶变换的波长扫描腔衰荡光谱. 必威体育下载 , 2019, 68(20): 204204.doi:10.7498/aps.68.20191062
[15]	李宁, 吕晓静, 翁春生.基于光强与吸收率非线性同步拟合的吸收光谱测量方法. 必威体育下载 , 2018, 67(5): 057801.doi:10.7498/aps.67.20171905
[16]	赵静, 余辉龙, 刘伟伟, 郭婧.砷化镓光电阴极光谱响应与吸收率关系分析. 必威体育下载 , 2017, 66(22): 227801.doi:10.7498/aps.66.227801
[17]	贾梦源, 赵刚, 侯佳佳, 谭巍, 邱晓东, 马维光, 张雷, 董磊, 尹王保, 肖连团, 贾锁堂.双重频率锁定的腔衰荡吸收光谱技术及信号处理. 必威体育下载 , 2016, 65(12): 128701.doi:10.7498/aps.65.128701
[18]	王晓波, 马维光, 王晶晶, 肖连团, 贾锁堂.单光子波长调制吸收光谱用于1.5 m激光器的波长锁定. 必威体育下载 , 2012, 61(10): 104205.doi:10.7498/aps.61.104205
[19]	李宁, 翁春生.非标定波长调制吸收光谱气体测量研究. 必威体育下载 , 2011, 60(7): 070701.doi:10.7498/aps.60.070701
[20]	曹琳, 王春梅, 陈扬骎, 杨晓华.光外差腔衰荡光谱理论研究. 必威体育下载 , 2006, 55(12): 6354-6359.doi:10.7498/aps.55.6354

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