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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(wǎng) 點(diǎn)擊量:9577

近日,山西大學(xué)高精度溫室氣體激光監(jiān)測技術(shù)團(tuán)隊(duì)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(lǐng)域帶來了新的突破。

  【化工儀器網(wǎng) 項(xiàng)目成果】在當(dāng)今全球氣候變化日益嚴(yán)峻的背景下,溫室氣體排放問題引起了國際社會的廣泛關(guān)注。近日,山西大學(xué)高精度溫室氣體激光監(jiān)測技術(shù)團(tuán)隊(duì)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(lǐng)域帶來了新的突破。
 
  據(jù)了解,該款儀器是基于光學(xué)反饋腔增強(qiáng)激光吸收光譜方法研制出的新型碳監(jiān)測儀器,具備高精度、高穩(wěn)定性、測量速度快等優(yōu)點(diǎn),將助推我國碳監(jiān)測領(lǐng)域技術(shù)進(jìn)步,為實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)貢獻(xiàn)力量。
 
  碳排放總量核算是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)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(chǔ)。據(jù)了解,科研團(tuán)隊(duì)根據(jù)光學(xué)反饋腔增強(qiáng)激光吸收光譜方法,首創(chuàng)了新型雙鏡光路腔結(jié)構(gòu),與傳統(tǒng)光路相比,該技術(shù)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(qiáng)度與接收到的噪聲和干擾信號強(qiáng)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(xué)系統(tǒng)的性能。在實(shí)際應(yīng)用中,腔鏡可能會因?yàn)榻佑|到樣品氣體而受到污染,從而導(dǎo)致反射率下降。為此,科研團(tuán)隊(duì)研發(fā)出新的自動(dòng)校準(zhǔn)系統(tǒng),延長了監(jiān)測儀器校準(zhǔn)時(shí)間的間隔,降低使用成本,加上協(xié)同CRDS(光腔衰蕩光譜)技術(shù),可自動(dòng)校準(zhǔn)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(guān)技術(shù)的修正,可有效提高濃度測量的長期穩(wěn)定性。
 
  與此同時(shí),科研團(tuán)隊(duì)還設(shè)計(jì)了低壓采樣方案,對光學(xué)腔體的表面溫度進(jìn)行分布采樣,利用覆蓋式加熱元件和自主設(shè)計(jì)高精度溫控電路,實(shí)現(xiàn)了光學(xué)測量腔的極高溫控精度。通過一系列新技術(shù)和新方法,該監(jiān)測儀器在0.1個(gè)大氣壓下,流速增加了20倍,測量響應(yīng)時(shí)間提升了75%,還能減少水汽凝結(jié)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(yán)峻,開發(fā)和應(yīng)用這樣的高精度監(jiān)測技術(shù)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(biāo)志著我國在環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域的又一次重大突破,還展示了我國在光譜技術(shù)領(lǐng)域的強(qiáng)大創(chuàng)新能力,以及光譜技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的實(shí)際應(yīng)用。
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