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為光譜加上放大鏡 新技術(shù)助力二氧化氮檢測(cè)
2022-03-16 17:17:30化工儀器網(wǎng)閱讀量：382 我要評(píng)論
【化工機(jī)械設(shè)備網(wǎng) 熱點(diǎn)關(guān)注】 簡(jiǎn)單來說，在現(xiàn)有的發(fā)展觀念中，環(huán)境被視為是社會(huì)發(fā)展的一個(gè)基礎(chǔ)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展應(yīng)該建立在環(huán)境保護(hù)之上，堅(jiān)持在發(fā)展中保護(hù)、保護(hù)中發(fā)展的思想，才能實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)遠(yuǎn)的、持續(xù)性的社會(huì)穩(wěn)定發(fā)展。
在環(huán)境保護(hù)之中，大氣保護(hù)占據(jù)了非常重要的位置。在過去很長(zhǎng)一段時(shí)間，大氣污染物是困擾我們生活的一個(gè)難題，甚至?xí)r至今日，這一難題仍未被完全解決，溫室效應(yīng)便是由大氣污染引起的。不過我們今天要提的不是溫室效應(yīng)，也不是二氧化碳，而是另一種污染氣體——二氧化氮。
二氧化氮主要來自于工業(yè)生產(chǎn)過程中化石燃料燃燒、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中秸稈或其他生物質(zhì)燃燒、交通運(yùn)輸中產(chǎn)生的廢氣排放以及自然現(xiàn)象(如閃電或是平流層的光化學(xué)反應(yīng)過程)，是對(duì)流層大氣常見的污染物之一。其中由于自然現(xiàn)象導(dǎo)致的二氧化氮量十分有限，因此如果從污染的角度來說，二氧化氮的污染來源還是集中在人類的活動(dòng)。
當(dāng)然，也因?yàn)槎趸鳛榭諝馕廴疚?，被重視的程度一直很高，因此其?shí)針對(duì)其的檢測(cè)工作已經(jīng)有了非常完善的一套辦法。這套辦法便是光譜。簡(jiǎn)單地說，大氣中的不同氣體都具備自己特殊的光譜，因此通過對(duì)樣品氣體進(jìn)行光譜測(cè)量，便可以準(zhǔn)確的分析出其中不同氣體成分的含量，并由此推算出環(huán)境中污染氣體的比重。而光譜本身又是一種實(shí)驗(yàn)室通用分析儀器，因此就大氣二氧化氮污染防控工作來說，應(yīng)該是非常成熟的。但是即便如此，依舊存在問題。
事實(shí)上，當(dāng)大氣中二氧化氮濃度低到一定程度后，可能會(huì)出現(xiàn)儀器無法準(zhǔn)確測(cè)量但污染卻不能忽視的情況，并且這種情況在一些特殊的應(yīng)用場(chǎng)景中非常常見，如高原、海洋周邊環(huán)境等等。因此提高光譜靈敏度，提升其針對(duì)二氧化氮的檢出率就非常重要。
而就在最近，一項(xiàng)新的成果成功實(shí)現(xiàn)了這一點(diǎn)。中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院安徽光機(jī)所張為俊研究員團(tuán)隊(duì)，利用相敏檢測(cè)的振幅調(diào)制腔增強(qiáng)吸收光譜技術(shù)，成功實(shí)現(xiàn)了快速靈敏檢測(cè)大氣環(huán)境中二氧化氮。
據(jù)了解，該技術(shù)在儀器中使用了“寬帶多模二極管激光器”，這個(gè)部件能夠輸出波長(zhǎng)具有一定寬度，并且可以同時(shí)產(chǎn)生兩個(gè)或多個(gè)縱模，用它來作為儀器的探測(cè)光源就好像給光譜安上了一個(gè)特殊的“放大鏡”，即便是超過探測(cè)極限濃度的二氧化氮也能夠測(cè)量到。
值得一提的是，目前該產(chǎn)品已經(jīng)開始在不同的場(chǎng)合進(jìn)行實(shí)際使用試驗(yàn)，不過許多問題仍然等待解決，例如如何進(jìn)一步的縮小體積、簡(jiǎn)化并規(guī)范操作等等，但是可以預(yù)期的是，隨著產(chǎn)品向著智能化、便攜化的不斷反戰(zhàn)，未來它很有可能將成為大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)的有利工具，作用于二氧化氮濃度檢測(cè)工作。
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