在线测量大气中H2O和CO2通量的新设计
根据最近发表在《光学快报》上的一项研究，中国科学院合肥物理科学研究院安徽光学精密机械研究所的一个研究团队提出了一种在线测量大气H2O和CO2通量的新设计。
领导团队的高晓明教授说:“我们设计了一种开放路径和抗污染的多通电池，并将其应用于可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)传感器。”
新型气体分析仪器与商用仪器具有良好的一致性，准确度具有可比性。
减少温室气体浓度的最重要方法之一是将碳储存在土壤和植被中。科学家建议利用气流产生的湍流涡流来测量温室气体的排放。基于可调谐激光吸收光谱技术与涡流相关技术相结合的设备具有灵敏度高、精度高、响应速度快等优点。测量气体通量有两种气路方法:开路法和闭路法。然而，传统的开路多通电池由于其光路暴露在空气中，导致透镜镀膜层在大气中被腐蚀，不适合使用。
与传统的多通单元不同，这种新型的抗污染开路多通单元主要由两个平凸镜覆盖在凸面上组成。
GAO解释说:“它的背面有涂层。”“这种设计不允许镜片涂层与空气直接接触，这就是为什么它具有抗污染效果。”
这种设计有效地避免了外界环境对镜头膜层的污染和腐蚀。将其应用于大气温室气体CO2和H2O的通量监测设备中，提高了开放式系统的长期稳定性和耐久性。
通过对小麦季节农田生态系统CO2和H2O通量的田间对比观测实验，进一步验证了该设计。结果与基于非色散红外(NDIR)的商用仪器的结果一致。
GAO说:“我们认为通量测量在任何生态系统中都有很强的应用前景。”
参考:顾敏，陈娟，梅娟，等。基于开路抗污染多通单元的TDLAS传感器在线测量大气H2O和CO2通量。Opt Express, OE．2022; 30(24): 43961 - 43972。doi:10.1364 / OE.474070
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