光谱学

非相干宽带腔增强吸收光谱技术(IBBCEAS)凭借其高选择性、高灵敏度、高时空分辨率等优势逐渐成为NO3自由基的主要测量方法之一。然而由于其使用的光谱仪分辨率有限，不足以分辨水汽的精细吸收结构，导致水汽吸收非线性，进而影响NO3自由基浓度的准确反演。本文介绍了一种基于插值法获取水汽有效吸收截面的方法并用于消除IBBCEAS装置中水汽吸收对NO3自由基浓度反演的干扰。利用不同浓度的水汽吸收谱结合插值法获得了水汽的有效吸收截面，使用该有效吸收截面来反演不同浓度的水汽，反演结果与商用湿度计线性相关系数为0.998。在此基础上测量并拟合了不同水汽浓度下NO3自由基和NO2气体的吸收，从拟合残差上未发现水汽残余结构，水汽反演结果与商用湿度计测量值线性相关系数为0.999。在积分时间30s内，NO3自由基和NO2的探测极限分别为5.8×10-12和3.6×10-9。将本装置应用于夜间大气中NO3自由基和NO2的测量，测得NO3自由基浓度在18.4?22.9×10-12之间，平均浓度为20.2×10-12，NO2浓度在0.6?16.0×10-9之间，平均浓度为9.9×10-9。实验结果表明，利用插值法获得的水汽有效吸收截面能够有效消除水汽吸收对NO3自由基浓度反演的干扰，从而提高NO3自由基和NO2气体测量准确度。

孔维平, 吴涛, 聂玮, 徐政, 赖荣, 何兴道, 陈卫东, 陈忠平. 水汽吸收对基于宽带腔增强吸收光谱的NO3自由基测量的影响研究[J]. 光学学报, 2019, 39(02): 1.  复制并引用该论文