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适用于测量大气气溶胶吸收系数的光声光谱系统的研究

Development of a Photoacoustic Spectroscopy System for the Measurement of Absorption Coefficient of Atmospheric Aerosols

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摘要

外部噪声和环境温湿度变化对光声池性能的影响是光声光谱技术在实际大气气溶胶吸收测量应用中遇到的主要问题。 详细分析了环境温湿度变化引起的共振频率漂移对光声信号的影响, 提出了抑制流动噪声和采样泵振动噪声的方法, 研制完成了一套测量大气气溶胶吸收的光声光谱系统, 探测极限为1.4×10-8 W·cm-1·Hz-1/2。 利用NO2气体在532 nm的吸收对光声池进行了标定, 并对实际大气气溶胶的吸收特性进行了测量, 结果表明光声光谱测量系统可以满足自然悬浮状态下的气溶胶吸收系数的实时测量。

Abstract

In the present paper, the authors focus on the effect of the resonance frequency shift due to the changes in temperature and humidity on the PA signal, present several methods to control the noise derived form gas flow and vibration from the sampling pump. Based on the efforts mentioned above, a detection limit of 1.4×10-8 W·cm-1·Hz-1/2 was achieved for the measurement of atmospheric aerosols absorption coefficient. During the experiments, the PA cell was calibrated with the absorption of standard NO2 gas at 532 nm and the atmospheric aerosols were measured continuously. The measurement results show that the PAS is suitable for the real-time measurement of the absorption coefficient of atmospheric aerosols in their natural suspended state.

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补充资料

中图分类号:O433.5

DOI:10.3964/j.issn.1000-0593(2013)07-1729-05

基金项目:国家自然科学基金项(41175036, 41205120)资)

收稿日期:2012-11-07

修改稿日期:2013-02-04

网络出版日期:--

作者单位    点击查看

刘强:中国科学技术大学光学与光学工程系, 安徽 合肥230026中国科学院安徽光学精密机械研究所, 大气成分与光学重点实验室, 安徽 合肥230031中国科学院安徽光学精密机械研究所, 大气物理化学研究室, 安徽 合肥230031
牛明生:中国科学院安徽光学精密机械研究所, 大气物理化学研究室, 安徽 合肥230031
王贵师:中国科学院安徽光学精密机械研究所, 大气物理化学研究室, 安徽 合肥230031
曹振松:中国科学院安徽光学精密机械研究所, 大气成分与光学重点实验室, 安徽 合肥230031
刘锟:中国科学院安徽光学精密机械研究所, 大气物理化学研究室, 安徽 合肥230031
陈卫东:中国科学院安徽光学精密机械研究所, 大气物理化学研究室, 安徽 合肥230031法国滨海大学大气物理化学实验室, 法国 敦刻尔克59140
高晓明:中国科学院安徽光学精密机械研究所, 大气成分与光学重点实验室, 安徽 合肥230031中国科学院安徽光学精密机械研究所, 大气物理化学研究室, 安徽 合肥230031

联系人作者:刘强(lqsh6@126.com)

备注:刘强, 1982年生, 中国科学技术大学光学与光学工程系和中国科学院安徽光学精密机械研究所联合培养博士研究生

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引用该论文

LIU Qiang,NIU Ming-sheng,WANG Gui-shi,CAO Zhen-song,LIU Kun,CHEN Wei-dong,GAO Xiao-ming. Development of a Photoacoustic Spectroscopy System for the Measurement of Absorption Coefficient of Atmospheric Aerosols[J]. Spectroscopy and Spectral Analysis, 2013, 33(7): 1729-1733

刘强,牛明生,王贵师,曹振松,刘锟,陈卫东,高晓明. 适用于测量大气气溶胶吸收系数的光声光谱系统的研究[J]. 光谱学与光谱分析, 2013, 33(7): 1729-1733

被引情况

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