【儀表網(wǎng) 儀表研發(fā)】近日，安光所張為俊研究員團隊在大氣二氧化氮探測技術(shù)方面取得新突破，相關(guān)研究成果以《利用相敏檢測的振幅調(diào)制腔增強吸收光譜技術(shù)：一種用于快速靈敏檢測NO2的新方法》為題發(fā)表于美國化學(xué)會(ACS)出版的Analytical Chemistry上(SCI一區(qū)，IF=6.986)，并申請了發(fā)明專利保護。
 

　　二氧化氮(NO2)是對流層大氣中重要的污染物，在大氣復(fù)合污染等過程中起著重要作用，其高靈敏準確測量對大氣化學(xué)研究以及大氣污染防控具有重要意義。團隊趙衛(wèi)雄研究員和周家成博士等人發(fā)展了一種基于多模激光的振幅調(diào)制腔增強吸收光譜技術(shù)(AM-CEAS)，使用寬帶多模二極管激光器(中心波長406 nm)，實現(xiàn)了NO2超高靈敏度探測，在1s和30s采樣時間下，探測極限分別達到35 pptv和8 pptv，低于相同條件下腔衰蕩吸收光譜技術(shù)(CRDS)探測極限的4倍。該方法利用衰蕩時間測量，可免去腔鏡反射率標校等過程，實現(xiàn)絕對濃度的直接測量，并且具有共軸腔衰蕩吸收光譜的高光注入效率、離軸腔增強吸收光譜的低腔膜噪聲以及調(diào)制光譜的窄帶高靈敏度微弱信號探測等優(yōu)點。儀器簡單、可靠、低成本和自校準，可長期穩(wěn)定運行、免人工維護，具有很好的科研和業(yè)務(wù)應(yīng)用前景。
 

　　目前，該儀器正在北京參加超大城市群大氣復(fù)合污染成因外場綜合協(xié)同觀測研究，用于北京城區(qū)大氣活性氮的測量，儀器無人值守，運行狀況良好，獲得了高質(zhì)量的觀測數(shù)據(jù)。后續(xù)將進一步應(yīng)用于青藏高原背景站點，開展常年的NO2觀測，為青藏高原大氣化學(xué)研究提供重要的數(shù)據(jù)支撐。
 

　　本研究得到國家自然科學(xué)基金優(yōu)秀青年科學(xué)基金項目、區(qū)域創(chuàng)新發(fā)展聯(lián)合基金項目、國家重大科研儀器研制項目，第二次青藏高原綜合科學(xué)考察研究項目、中國科學(xué)院青年創(chuàng)新促進會、中國科學(xué)院科研裝備研制項目和合肥物質(zhì)科學(xué)研究院院長基金資助。
 

基于寬帶多模激光的振幅調(diào)制腔增強吸收光譜技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖
 

不同調(diào)制頻率下的振幅調(diào)制腔增強吸收光譜技術(shù)與腔衰蕩吸收光譜技術(shù)性能評估對比結(jié)果