孙利群教授

光电工程研究所

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多光程DOAS痕量气体在线监测仪

发布时间:2018-05-10
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差分吸收光谱技术(DOAS)拥有同时测量多组分、低检出限、适合大气污染物在线监测等优势。系统结合多光程吸收技术,可以在保证低检出限的同时,实现系统的小型化,可应用于移动监测平台(车载、机载、星载等),并可完成多种测量任务,从而构建区域大气监测网络,提升对环境的预警监管和分析能力。

系统主要基于本组发明的像散补偿怀特多光程光路、四物镜矩阵型多光程光路。其中前者显著消除了反射光斑的弥散损失,提高了信噪比。后者可以实现m×n的矩阵光斑分布,而且具有光斑在空间上重叠的特点,这样就能充分利用有限的场镜尺寸,提高反射次数,从而增加吸收光程,减小系统体积。为了克服系统6个反射镜的装调困难,采用非对称球面镜加工的策略和机械平移的方式来标记调节的位置,从而使反射镜处于共轭位置。结合双抛物面镜法的前置耦合光学设计,实现4物镜矩阵型多光程光路在宽带白光下的吸收光谱测量。腔体参数:基本光程R=600mm,反射次数N=108次,最大光程64.8m,系统体积5L,NO2气体检出限1ppm。