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再添環(huán)境“利器”！高精度溫室氣體監(jiān)測儀器問世
2024年08月23日 10:51:25
來源：化工儀器網 點擊量：9471
近日，山西大學高精度溫室氣體激光監(jiān)測技術團隊宣布成功研制出一款高精度溫室氣體監(jiān)測儀器，這一成果為我國乃至全球的環(huán)境監(jiān)測領域帶來了新的突破。
【化工儀器網 項目成果】在當今全球氣候變化日益嚴峻的背景下，溫室氣體排放問題引起了國際社會的廣泛關注。近日，山西大學高精度溫室氣體激光監(jiān)測技術團隊宣布成功研制出一款高精度溫室氣體監(jiān)測儀器，這一成果為我國乃至全球的環(huán)境監(jiān)測領域帶來了新的突破。
據了解，該款儀器是基于光學反饋腔增強激光吸收光譜方法研制出的新型碳監(jiān)測儀器，其具備高精度、高穩(wěn)定性、測量速度快等優(yōu)點，將助推我國碳監(jiān)測領域技術進步，為實現“雙碳”目標貢獻力量。
碳排放總量核算是實現“雙碳”目標的前提，溫室監(jiān)測儀器是開展碳排放總量核算的硬件基礎。據了解，科研團隊根據光學反饋腔增強激光吸收光譜方法，首創(chuàng)了新型雙鏡光路腔結構，與傳統(tǒng)光路相比，該技術能夠通過抑制激光頻率噪聲、提高耦合效率，將精度提高10倍；并提升信噪比(指接收到的有用信號的強度與接收到的噪聲和干擾信號強度的比值)，降低對核心器件的要求等。
腔鏡反射率是指光在腔鏡表面反射的能力，其大小直接影響著光學系統(tǒng)的性能。在實際應用中，腔鏡可能會因為接觸到樣品氣體而受到污染，從而導致反射率下降。為此，科研團隊研發(fā)出了新的自動校準系統(tǒng)，延長了監(jiān)測儀器校準時間的間隔，降低使用成本，加上協(xié)同CRDS（光腔衰蕩光譜）技術，可自動校準腔鏡反射率，提高了監(jiān)測儀器的使用效率；此外，該監(jiān)測儀器通過有關技術的修正，可有效提高濃度測量的長期穩(wěn)定性。
與此同時，科研團隊還設計了低壓采樣方案，對光學腔體的表面溫度進行分布采樣，利用覆蓋式加熱元件和自主設計高精度溫控電路，實現了光學測量腔的極高溫控精度。通過一系列新技術和新方法，該監(jiān)測儀器在0.1個大氣壓下，流速增加了20倍，測量響應時間提升了75%，還能減少水汽凝結對鏡片的影響及消除背景氣體的干擾等。
隨著全球氣候變化問題的日益嚴峻，開發(fā)和應用這樣的高精度監(jiān)測技術顯得尤為重要。這款高精度溫室氣體監(jiān)測儀器的成功研制，不僅標志著我國在環(huán)境監(jiān)測領域的又一次重大突破，還展示了我國在光譜技術領域的強大創(chuàng)新能力，以及光譜技術在環(huán)境保護中的實際應用。
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