臭氧作为一种强氧化剂和杀菌剂, 在污染物降解, 食品加工, 杀菌消毒, 医疗卫生等方面有着非常广泛的应用。 大气压介质阻挡放电是一种极为高效的产生臭氧的方法, 利用平行平板介质阻挡放电装置, 采用交流高压激励, 产生了大气压空气非平衡态等离子体。 通过测量其电压和发光信号, 发现在电压的正、 负半周期均存在着许多随机的放电脉冲, 并且其脉宽均在几十到几百纳秒之间, 这表明其机制是流光放电。 放电的光学发射谱包含氮分子的第二正带系（C3Π-B3Π）和第一正带系（B3П-A3П）, 氮分子离子的第一负带系（B2Σ-X2Σ）, 以及氧原子谱线（715.7和799.5 nm）。 由于流光放电在紫外区域（200～300 nm）没有明显的发射谱线, 但臭氧在此区域存在吸收峰, 因此可以利用此区域的紫外吸收光谱测量放电产生的臭氧浓度。 吸收光谱法可以有效的监测其臭氧浓度的变化情况, 其优势在于操作简单, 对实验环境要求低, 可在放电条件下使用, 并且可以连续监测臭氧浓度变化。 基于此, 通过Beer-Lambert定律计算了臭氧浓度随实验参数的变化, 结果发现随外加电压幅值和驱动频率的增加, 臭氧浓度升高。 这些结果对于大气压介质阻挡放电的工业应用具有重要价值。

当使用激光诱导击穿光谱技术(LIBS)测量火焰场内碱金属元素时，等离子体内碱金属原子所发出的LIBS信号，会受到等离子体外火焰中基态碱金属原子的吸收，影响测量精度。基于Beer-Lambert定律和CH4-空气火焰场内气态含K物质的热力学平衡原理，建立了火焰场内K元素LIBS信号的原子吸收模型，并分析了实际生物质颗粒燃烧K元素释放浓度范围内，火焰气氛、K元素浓度分布以及总K浓度对火焰原子吸收效率的影响。研究发现，随着O2/CH4的摩尔比值的增加，火焰中热力学平衡状态下K原子占总K的比例从约25%逐步降低，火焰原子吸收效率也从86.8%逐步降低。当O2/CH4的摩尔比值大于2时，火焰尾气中会存在剩余O2，此时火焰内K原子的吸收效率均低于13%。同时，火焰中K元素浓度分布以及总K浓度的合理调整亦对火焰原子吸收效率具有降低作用。在此基础上，提出了创造氧化性气氛、调整K浓度分布来降低火焰原子吸收效率和提高LIBS测量精度的解决途径。

CO2 作为大气中主要的温室气体,其全球变暖影响比例因素为60%,对全球生态系统和社会发展带 来严重影响,因此开展CO2 的监测非常必要。基于可调谐半导体激光吸收光谱原理,在室 温下通过扫描DFB激光器波长,得到CO2 位于2004 nm的直接吸收光谱,根据Beer-Lambert定律,反演 出CO2 浓度。为了验证实验的精度,同时与基于非分散红外原理的生态通量的标准仪 器作对比,结果显示两者的测量精确度相当,可以达到0.2 ppm。这些研究 为今后的仪器小型化和外场CO2 长时间监测提供了基础。

在激光同轴送粉中，存在激光能量的吸收和衰减过程。利用Beer-Lambert定律，建立了同轴送粉中气粉两相流的温度场理论计算模型。依据所建立模型数值模拟研究了激光熔覆中的各种参数对温度场变化的影响，如激光功率、送粉量和送气量等。为验证计算模型的有效性，采用CCD实验测量粉末流温度值，从粉末流温度场分布图中可以看到，实验结果与理论计算结果十分接近。研究粉末流温度场分布情况对提高激光熔覆质量有很大帮助。