紫外/紅外差分吸收光譜技術 UV/IR-DOAS

差分光學(xue)吸(xi)收光譜(pu)技術(shu)，簡稱DOAS技術(shu)（Differential Optical Absorption Spectroscopy）在20 世紀(ji)70 年代由PLATT等人提出，該方(fang)法是(shi)利用光線在大(da)氣(qi)中(zhong)傳輸時(shi)，大(da)氣(qi)中(zhong)各種氣(qi)體分子在不同(tong)的(de)波段對(dui)其有不同(tong)的(de)差分吸(xi)收的(de)特(te)性(xing)來反演這些微量氣(qi)體在大(da)氣(qi)中(zhong)的(de)濃(nong)度。

根據朗伯-比爾定律，處(chu)在某一長度為L的(de)光(guang)(guang)程(cheng)中的(de)某種(zhong)氣體的(de)濃度N和發射端發出的(de)光(guang)(guang)強I0(λ)及接(jie)收(shou)端接(jie)收(shou)到的(de)光(guang)(guang)強I(λ)有(you)以(yi)下關(guan)系：

 I (λ) = I0(λ) e-LNσ(λ)

如果知道了I (λ)、I0(λ)、L、σ(λ)的大小，就可以確定被測氣體的濃度N，這種分析方法稱為絕對吸收光譜法。 實際上在光程較長時，我們通常采用差分吸收光譜法。 差分吸收光譜系統的基本原理是利用氣體分子對光線的差分吸收。在紫外和近紫外附近，分子的吸收光譜主要是由分子或原子的電子躍遷引起的，該吸收光譜包括慢變的寬帶吸收和快變的窄帶吸收,去除寬帶吸收剩下窄帶吸收后，通常稱這個窄帶吸收為差分吸收，對應的吸收截面為差分吸收截面。比較被測氣體的差分吸收光譜和差分吸收截面，用最小二乘法擬合，可以計算出被測氣體的濃度。

技(ji)術優(you)勢：

1. 差分吸收(shou)光(guang)譜系(xi)統(tong)的(de)(de)監測(ce)(ce)(ce)范圍很廣,所(suo)測(ce)(ce)(ce)得(de)的(de)(de)氣(qi)體(ti)濃度是(shi)沿幾百米到幾公里長(chang)的(de)(de)光(guang)路上的(de)(de)氣(qi)體(ti)濃度的(de)(de)均值,可以消除(chu)某些(xie)污(wu)染排(pai)放源對測(ce)(ce)(ce)量(liang)的(de)(de)干擾,所(suo)以測(ce)(ce)(ce)量(liang)結果更具有(you)代表性。

2. 由于該方(fang)法是非接觸性(xing)測量(liang)(liang),因而(er)可以避(bi)免一(yi)(yi)些誤差源(yuan)的(de)(de)影響,比如檢測對象的(de)(de)化學變(bian)化、采樣器(qi)壁(bi)的(de)(de)吸附損失等，這特(te)別(bie)適合(he)于測量(liang)(liang)一(yi)(yi)些性(xing)質比較(jiao)活潑的(de)(de)氣體分子和(he)離子的(de)(de)質量(liang)(liang)濃度。

3. 差分吸收(shou)光(guang)譜方(fang)法(fa)的測量周(zhou)期短、響應快,并且儀(yi)器可實(shi)現(xian)紫外(wai)到(dao)可見(jian)光(guang)譜區的掃描(miao),從而用一臺(tai)儀(yi)器可實(shi)時檢(jian)測多(duo)種不(bu)同(tong)氣(qi)體的質量濃度(du)。

4. DOAS系統采用(yong)光(guang)學儀器比較(jiao)穩定，因此，維(wei)護量小，運行費用(yong)低。 此外，差(cha)分吸收光(guang)譜(pu)技術可(ke)對光(guang)譜(pu)反演算法中剩余(yu)光(guang)譜(pu)成分的(de)分析(xi)，在揭示空氣中尚未發現(xian)的(de)成分方面有很大(da)的(de)潛(qian)力(li)。