激光与光电子学进展, 2010, 47 (11): 110102, 网络出版: 2010-10-25  

光谱插值在差分吸收光谱数据分析中的应用

Application of Spectral Interpolation in Analysis of DOAS Spectral Data
作者单位
1 中国科学院安徽光学精密机械研究所,中国科学院环境光学与技术重点实验室, 安徽 合肥 230031
2 安徽大学化学化工学院, 安徽 合肥 230039
摘要
将光谱插值法应用到差分吸收光谱(DOAS)技术的数据分析反演中,合理地将浓度较高物质的特征光谱变化所引入的误差降低到忽略不计,从而实现DOAS对掩盖在高浓度物质强吸收下的痕量物质包括NO3自由基、乙二醛(CHO)2以及单环芳烃化合物(MAHC)的精确测量。模拟了发射谱线发射强度以及压力展宽程度不断变化的高压氙(Xe)弧灯(简称Xe灯)特征光谱,精确去除了在450 nm附近强度比(CHO)2高两个数量级的Xe灯结构,实现了大气光化学作用指示剂(CHO)2浓度的正确反演;模拟了由在大气含量决定的不断变化的H2O的特征光谱,在662 nm与623 nm附近去除了比NO3强几十倍的H2O的非线性吸收,正确反演了夜间大气污染物的“清除剂”NO3自由基的浓度;模拟了由柱浓度决定的不断变化的O2的特征光谱以及受温度影响不断变化的O3的特征光谱,去除了在250~285 nm波段比单环芳烃吸收高十几倍的O2和O3的吸收,为大气光化学烟雾和气溶胶的前体物单环芳烃浓度的反演去除了最大的干扰。
Abstract
Spectra interpolation is used to analyze differential optical absorption spectroscopy (DOAS) spectra, which can greatly decrease the absorption elimination error of the high concentration species and achieve accurate measurements of trace compounds including NO3, glyoxal ((CHO)2 ), mono-aromatic hydrocarbons (MAHC), et al by DOAS. The changes of high pressure Xe arc lamp (called Xe lamp for short) structure, resulting from the changes of temperature and pressure, are simulated accurately, which enables the analysis of indicator of atmospheric photochemical reaction -(CHO)2 without the interference of Xe lamp structure (more than one hundred times higher compared with (CHO)2) near 450 nm. The mass dependent absorption structure of H2O is simulated and the accurate measurement of the “cleaner” of nocturnal atmospheric pollutant -NO3 is achieved without the interference of nonlinear absorption of H2O near 662 nm and 623 nm. The mass dependent absorption of O2 and the temperature dependent absorption of O3 are simulated, which enables the accurate measurement of MAHC in the range of 250~285 nm free of the effect of much higher absorption of O2 and O3.

彭夫敏, 谢品华, 张玉钧, 罗涛, 朱燕舞, 司福祺, 刘建国, 刘文清. 光谱插值在差分吸收光谱数据分析中的应用[J]. 激光与光电子学进展, 2010, 47(11): 110102. Peng Fumin, Xie Pinhua, Zhang Yujun, Luo Tao, Zhu Yanwu, Si Fuqi, Liu Jianguo, Liu Wenqing. Application of Spectral Interpolation in Analysis of DOAS Spectral Data[J]. Laser & Optoelectronics Progress, 2010, 47(11): 110102.

关于本站 Cookie 的使用提示

中国光学期刊网使用基于 cookie 的技术来更好地为您提供各项服务,点击此处了解我们的隐私策略。 如您需继续使用本网站,请您授权我们使用本地 cookie 来保存部分信息。
全站搜索
您最值得信赖的光电行业旗舰网络服务平台!