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基于FTIR技术的立体化、多平台监测体系

2021-09-23 01:29 已有人浏览
本文摘要:傅立叶转换红外光谱技术融合其多种形式的非认识测量方式,可以构建对气体的主被动测量,非常适合用作化工业园区的废气现场监测。FTIR技术用作气体准确定量分析不存在两个主要问题,一是气体分子吸收截面不受气压、温度影响显著,二是FTIR系统的分辨率一般近大于气体分子谱线的展宽,仪器线型受到干预图取样,切趾和电磁辐射入射光立体角等因素影响。 这些影响因素使得表观谱线产生无法忽视的位移和展宽。

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傅立叶转换红外光谱技术融合其多种形式的非认识测量方式,可以构建对气体的主被动测量,非常适合用作化工业园区的废气现场监测。FTIR技术用作气体准确定量分析不存在两个主要问题,一是气体分子吸收截面不受气压、温度影响显著,二是FTIR系统的分辨率一般近大于气体分子谱线的展宽,仪器线型受到干预图取样,切趾和电磁辐射入射光立体角等因素影响。

这些影响因素使得表观谱线产生无法忽视的位移和展宽。上世纪80年代后期,随着科学技术的变革,环境监测技术很快发展,仪器分析,计算机控制等现代化手段在大气环境监测中获得了广泛应用,各种自动倒数监测系统相继问世。环境监测也从单一的环境分析发展到物理监测、流动监测、遥测和卫星监测,从间断性监测逐步过渡到自动倒数监测。

监测范围从一个点面而发展到一个城市、一个区域、整个国家乃至全球。目前,可用作环境气体定量分析的方法有数很多,新兴的方法仍在不断涌现,随着现代物理学和化学研究的变革,尤其是表面物理学、光学和电子学的发展,各种大气环境技术的飞速变革,各种光谱学监测技术脱颖而出,其具备大范围、倒数、动态监测的特点,沦为大气环境监测的理想工具。

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光谱学技术监测环境大气是以电磁波与物质之间的相互作用这一物理现象为基础,对光谱的准确分析可以精彩符合监测技术的灵敏性和精确性拒绝。现阶段,光谱遥测监测技术的主要分支还包括:差分吸取激光雷达技术(DIAL,DifferentialAbsorptionLidar),差分吸收光谱技术(DOAS,DifferentialOpticalAbsorptionSpectroscopy),可回声二极管激光吸收光谱技术(TDLAS,TunableDiodeLaserAbsorptionSpectroscopy),傅立叶转换红外光谱技术(FTIR,FourierTransformInfraredSpectroscopy)。其中,傅立叶转换红外光谱技术(FTIR)是近年来较慢发展一起的一种综合性观测技术。

由于大气中大多数的微量、痕量气体都是红外活性气体,在2~30μm波段范围内具备吸取和升空红外特征光谱的能力,这个波段称作中红外区或指纹区,对于光谱测量十分不利,因而FTIR在大气环境监测中应用于前景十分普遍。世界上许多国家利用该种技术积极开展对大气环境及大气污染的观测及研究工作,特别是在是对污染源废气气体展开动态监测;对区域性的温室气体和反应性痕量气体的本底、产于廓线、时空变化展开观测研究。FTIR的主要特性还包括:用很短的扫描时间获得高质量的光谱,大通光量确保高灵敏度,具备很高的波数准确度,很长的光谱范围,较高的和恒定的序辨别能力。傅立叶转换红外(FTIR)遥测技术在观测和检验开放式环境中的气相污染物方面的应用于日益激增。

傅立叶转换红外检测技术按其光学配备,可以区分为主动和被动两种测量方式。


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