217《NO＿2的CO＿2激光磁共振谱观测》

２１７《ＮＯ＿２的ＣＯ＿２激光磁共振谱观测》李奉延，何矿林（武汉物理所４３００７４）三、激光器件217《NO＿2的CO＿2激光磁共振谱观测》@李奉延，何矿林$武汉物理所...     

用于激光磁共振光谱的CO激光器的稳频研究

本文讨论了用于激光磁共振光谱的CO激光器机械与电子的稳频措施,在文中提出了一种新的激光频率稳定度的测量方法,它是以分子的激光磁共振谱线为基准,通过测量分子的激光磁共振谱线线宽及其变化,然后用阿仑方差进行数据处理,最后得出激光频率稳定度。运用这种方法对稳频CO激光器进行了调试和检测,测得在非稳频和稳频条件下CO激光器的频率稳定度分别为1.5×10~(-7)、5.5×10~(-9)。     

北京市大气SO2、NO2和O3的激光雷达监测实验

目前监测网中大部分SO2、NO2和O3监测设备为地基点式仪器.该种设备不能获得大气SO2、NO2和O3的空间分布信息.SO2、NO2和O3的空间分布数据在习惯上一般是通过球载探测仪来获取.但通过球载仪获得的数据时间和空间分辨率都较差.中科院安徽光机所已开发研制完成了车载测污激光雷达系统.该系统能进行大气SO2、NO2和O3进行三维空间扫描测量.利用该系统2001年12月27日至2002年1月27日期间于北京市进行了大气SO2、NO2和O3的监测实验,首次给出了北京市近地面层大气SO2、NO2和O3的激光雷达测量数据.测量数据与地面仪器的监测数据进行了比较,结果表明车载测污激光雷达系统的测量数据是合理可靠的.     

光丝诱导大气等离子体化学反应生成的一氧化氮测量

大气等离子体会诱导化学反应,一氧化氮(NO)是大气化学反应的主要产物之一,对其大气浓度的准确测量有助于揭示其大气化学反应机理并优化大气等离子体应用。在静态密闭反应池中,利用脉冲宽度35 fs、工作波长800 nm的脉冲激光生成光丝等离子体并诱导大气化学反应,进而采用中红外激光吸收光谱技术,实时测量了NO浓度随空气气压、反应时间的变化。在不同气压下,NO浓度随反应时间的增加而增加直至保持稳定,但NO达到稳定浓度所需要的反应时间随空气气压增加而延长。受到三体复合反应的影响,NO的累积体积比浓度从低气压时的400×10^-6以上减小到常压时(一个大气压)的120×10^-6左右。     

污染气体SO2和NO2紫外和可见光谱吸收截面测量

本文用我们自己研制的光谱测量系统测量了常温下的SO2在250～330nm波段和NO2在280～600nm波段的吸收截面,波长分辨率优于0.1nm,该测量结果可适用于传统低光谱分辨率仪器遥感大气污染气体含量,也可为激光差分吸收测量或激光雷达测量污染气体含量提供参考。     

NO分子A2∑(v′＝1)→X2∏(v＂＝1～11)跃迁的激光诱导荧光光谱

用Nd:YAG激光器泵浦光学参量发生放大器做激发源,利用激光诱导荧光光谱技术得到NO分子在200～370 nm范围内的荧光光谱,谱线峰值归属于A2∑(v′＝1)→X2∏(v＂＝1,3～11)跃迁,用最小二乘法拟合获得NO分子X2∏态振动常数,计算出平衡位置的力常数k.通过测量NO分子在不同气压下A2∑→X2∏跃迁的时间分辨谱,得到A2∑(v′＝1)态的自然寿命为180 ns.结果可为用激光诱导荧光光谱技术探测大气污染物NO分子提供理论及实验参考.     

内调制激光差分NO2检测

为了实时检测空气中NO2的浓度,采用差分检测与内调制技术相结合的方法设计了一套激光NO2检测系统。该系统采用波长为450 nm的蓝光激光器作为光源,这是根据NO2吸收峰特点选取的。采用光源内调制技术,通过TTL调制驱动电流实现对输出光强及其频率的调制。在常温常压下,对NO2浓度进行了测量,并用最小二乘法对实验数据进行了处理。结果表明,实验系统的最低浓度检测极限是6 ppm,拟合系数R2为0.9996。     

大气污染监测中的DOAS技术研究

简要介绍UV-VIS的差分吸收光谱技术(以下简称DOAS技术),其应用非常广泛.对于在紫外及可见光谱范围内有较明显吸收峰的各类气体及气态物质从理论上讲都可以测量.DOAS以远优于点测量的空间分辨能力和时间响应能力而大量用来测量非标准污染物.并且易于操作,费用低廉,实时分析,全路径非接触测量,比点监测系统有极高的优越性.DOAS作为光谱监测技术,利用激光在开放大气中的各种痕量气体的特征吸收,来确定光通过的路径上各气体的平均浓度.可监测SO2,NO,NO2,NO3,HONO,及形成光化学烟雾的不同痕量气体,诸如:O3,NO2,HCHO,NO3,SO2,BrO,IO,ClO和若干种芳香烃. 我们正在研制有自主产权的DOAS系统,目前正在进行开路监测的系列实验,已能明显获取SO2,NO,NO2的吸收谱线,并且和现有监测技术的测量比对误差小于10%.(OE31)     

用喇曼和荧光光雷达测量飞机发动机发射

以专门为测量燃气涡轮废气而设计的新的野外手提式仪器，在燃气涡轮发动机的废气中测量了激光引发的喇曼和荧光。用常规仪器对燃气涡轮废气中CO,CO2，NO，NOx,全部碳氢化合物，烟和温度进行分析，而这些数椐用作为鉴定激光喇曼仪器的“校准”标准。到目前为止，对CO2，O2，烟，碳氢化合物和温度，结果是良好的。对NO探测，此仪器不够灵敏，但数据的分析表明，仪器改进后可以探测100×10^-6。没有尝试作CO的分析，预期进一步研究后可以探测CO。未打算探测NO2(或NOx)因为理论的和实验的实验室分析都指出它与CO2发生严重的干扰。结论是激光喇曼在飞机燃气涡轮发动机发射的分析中具有很大的潜在能力。     

AML-2车载激光雷达测量边界层污染物分布廓线

介绍了AML-2车载式大气环境激光雷达系统结构和主要技术参数.详细阐述了测量气溶胶粒子消光系数和污染气体浓度的基本原理和数据处理方法.给出了2008年冬季大气参数合肥综合观测实验中获得的SO2、NO2、O3和气溶胶的垂直分布.从观测结果中可以看出,合肥冬季SO2和NO2的浓度比较小,O3有明显的时间变化,主要是由于受到...     

车载大气环境监测激光雷达数据处理和结果显示

本文介绍了一种用于大气污染监测的车载激光雷达.首先简要介绍了车载大气环境监测激光雷达系统的系统组成和测量原理.随后阐述了利用差分吸收测量原理(DIAL)即利用待测气体分子的光谱吸收特性测量该气体的浓度,通过对激光雷达测量得到回波数据进行处理和分析,获得O3、NO2、SO2等污染气体浓度的时空变化.并可以将污染物浓度数据根据用户需要和当时测量要求通过浓度廓线图、浓度随时间变化的分色图、浓度随扫描角变化的扫描分色图、和浓度三维立体变化分色图等方式实时显示出来.这种快速大范围的三维测量和显示O3、NO2等多种大气污染物浓度的大气监测手段为国内首创.(OE6)     

NO分子A^2∑（v’=1）→X^2∏（v”=1～11）跃迁的激光诱导荧光光谱

用Nd1YAG激光器泵浦光学参量发生放大器做激发源，利用激光诱导荧光光谱技术得到NO分子在200～370nm范围内的荧光光谱，谱线峰值归属于A^2∑(v’=1)→X^2∏(v”=1,3～11)跃迁，用最小二乘法拟合获得NO分子X^2∏态振动常数，计算出平衡位置的力常数k。通过测量NO分子在不同气压下A^2∑→X^2∏跃迁的时间分辨谱，得到A^2∑(v’=1)态的自然寿命为180ns。结果可为用激光诱导荧光光谱技术探测大气污染物NO分子提供理论及实验参考。     

用CO激光磁共振方法对NO_2分子压力增宽系数的测量

本文叙述了采用激光磁共振光谱方法来测量NO_2分子自增宽系数以及NO_2—N_2,NO_2—He的压力增宽系数,从而计算这些分子间的碰撞截面。 有关NO_2分子谱线位置的测量和谱线标识工作已做了许多,但有关NO_2分子吸收谱线强度的研究工作做得较少;然而这些研究工作又依赖于NO_2分子吸收谱线的线宽、线型的研究     

五种波长低强度激光血管内照射的生物学效应

采用酶法、比色法和放射免疫分析法比较了五种波长低强度激光血管内照射对小鼠血清NO、β内啡肽（β-End）含量及NO合成酶NOS活性的影响。结果表明，波长532nm和632．8nm激光能显著提高血清NO含量，532nm、632．8nm及650nm激光均显著增加血清NOS活性，而血清β－End则对532nm激光最敏感，842nm和1300nm激光对上述三个指标均没有明显影响，提示机体对激光血管内照射的波长似有一定的选择范围。     

基于外调制激光差分检测NO2气体浓度研究

NO2是大气污染的主要污染物之一,是形成光化学烟雾与酸雨的主要因素之一。吸收光谱法是有害气体检测的重要手段与发展方向。本文采用差分方法,采用蓝光激光外调制,建立实验系统,进行NO2气体浓度定点和局部测量,使信噪比不受探测器、放大器及背景噪声的限制,可有效提高气体检测灵敏度。通过光谱分析,实验光谱与标准光谱拟合、浓度反演计算等数据处理过程,取得了较好的实验结果,验证了检测系统的有效件。     

一种烟幕对激光遮蔽效果的测量方法研究

摘要:针对野外动态测量烟幕对激光遮蔽效果常采用单路激光的现状,提出了采用两路激光测量烟幕遮蔽效果的方法,解决了利用两路激光测量烟幕遮蔽效果时混合激光信号分选识别、测量方案设计和相关设备的布局等技术难题,实现了对烟幕激光透过率的两路动态实时测量。结果表明:采用两路激光测量烟幕的遮蔽效果,增加了激光透过率数据的采集样本,降低了单路激光烟幕透过率测量的随机性,有效提高烟幕的利用率和测量结果的客观性。     

基于激光NO2气体检测研究

为了设计一种NO2气体检测系统,以实现对大气中NO2等污染气体进行有效监测、提高空气质量,采用激光光谱分析技术,根据NO2气体在可见光范围内的吸收光谱与强吸收峰位置,选取中心波长为443.2nm蓝光激光光源,搭建了的NO2气体检测实验平台。实验测定不同体积分数NO2气体的透射谱线,通过对不同体积分数NO2气体透射光谱分析,运用最小二乘法线性拟合计算得出系统吸光度与气体体积分数的线性关系。结果表明,实验系统能够实现对NO2气体的检测,检测灵敏度为10-4量级,具有较好应用价值。     

化学放大法测量大气过氧自由基的技术进展

大气过氧自由基（RO2）是大气化学过程中的关键中间体自由基,在对流层光化学反应中占有重要地位,因此,对相关测量技术的研究具有极其重要的意义。化学放大法是RO2测量中最常用的方法之一,是一种间接测量方法,通过在反应系统中加入过量的CO、NO气体,将低浓度、不易测量的过氧自由基通过链式反应转化为高浓度、易测量的NO2进行测量,NO2测量的准确性对化学放大法攸关重要。对化学放大法进行了总结,并着重分析了其中用于NO2测量的方法,分析了现有方法的优点与不足,并对未来的发展作了展望。     

NO在CO2激光预处理提高小麦耐旱性中的作用

用CO2激光(20.1 mW/mm2)辐照小麦种子3 min,待其长至12天时,用质量浓度10%聚乙二醇6000(PEG6000)胁迫其幼苗,并通过添加NO的供体硝普钠(SNP)和血红蛋白(Hemoglobin,Hb;NO清除剂),研究NO在CO2激光预处理提高小麦耐旱性中的作用。结果表明,外源NO和激光预处理可使干旱胁迫的小麦幼苗丙二醛(MDA)含量显著降低(p<0.05),而超氧化物歧化酶(SOD),过氧化物酶(POD),过氧化氢酶(CAT)活性,叶绿素a,叶绿素b含量和根干重却显著增加(p<0.05)。而经过适当剂量激光辐照干旱胁迫小麦幼苗再加外源血红蛋白(Hb,NO清除剂)处理则没有这种作用。     

激光磁共振光谱方法

激光磁共振光谱学(Laser Magnetic Resonance,以下简称LMR)是近十几年才发展起来的高灵敏度、高分辨率激光光谱方法之一。在自由基分子光谱的研究方面,它有特别重要的意义。本文将对激光磁共振方法的基本原理、发展及其应用作一介绍,有关综述文章可以参考[1]、[2]、[3]。