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安光所在多波長光聲光譜測量氣溶膠吸收研究方面取得新進展

儀表研發 2021年01月15日 10:34:50 來源:安徽光機所人氣:26998
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  【儀表網 儀表研發】近日,安光所高曉明研究員團隊在多波長光聲光譜測量氣溶膠吸收方面取得新進展,相關研究成果以《Three-wavelength measurement of aerosol absorption using a multi-resonator coupled photoacoustic spectrometer》(《基于多諧振腔耦合的三波長氣溶膠吸收光聲光譜儀》)為題發表于美國光學學會(OSA)學術期刊Optics Express(Vol.29,pp.2258-2269,2021)。
 
三波長光聲光譜儀
 
光聲池的有限元仿真分析
 
測量的碳質氣溶膠吸收光譜及其?ngstr?m指數
 
  氣溶膠吸收及其波長依賴特性參數在氣溶膠輻射強迫影響研究、模型預測等方面有著重要的意義,氣溶膠的吸收光譜及?ngstr?m指數(AAE)在氣溶膠成分的表征以及源解析方面有著很強的應用潛力。
 
  團隊劉錕研究員、博士研究生曹淵等人利用自主發展的多通道光聲光譜技術,發展了單光聲池、單傳聲器的三波長氣溶膠吸收光聲光譜儀,實現了在近紫外-可見-近紅外(404nm,637nm,805nm)波段的氣溶膠吸收光聲光譜的同時測量。該新型三波長光聲光譜儀中,單個麥克風可以同時測量光聲池中三個頻率相互分離的共振增強光聲信號,無需不同波長之間的相互切換便可以實現多波長氣溶膠吸收的高靈敏、高時間分辨率的測量。發展的三波長光聲光譜儀的可靠性以及準確性通過測量碳質氣溶膠的吸收特性進行了驗證,并進一步對生物質燃燒(秸稈燃燒)產生的氣溶膠吸收特性進行了測量分析。
 
  這一研究結果可進一步用于發展多波長大氣氣溶膠吸收光聲光譜儀,極大簡化氣溶膠吸收的多波長測量裝置,為開展基于吸收特性區分大氣氣溶膠類型、來源(化石燃料燃燒,生物質燃燒等)的研究提供測量手段。本研究工作得到了國家重點研發計劃項目(No. 2016YFC0303900, NO. 2017YFC0209700),國家自然科學基金(No. 41475023, No. 41730103, No. 41575030)等的支持。
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