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安光所在多波长光声光谱测量气溶胶吸收研究方面取得新进展

仪表研发 2021年01月15日 10:34:50 来源:安徽光机所人气:32654
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  【仪表网 仪表研发】近日,安光所高晓明研究员团队在多波长光声光谱测量气溶胶吸收方面取得新进展,相关研究成果以《Three-wavelength measurement of aerosol absorption using a multi-resonator coupled photoacoustic spectrometer》(《基于多谐振腔耦合的三波长气溶胶吸收光声光谱仪》)为题发表于美国光学学会(OSA)学术期刊Optics Express(Vol.29,pp.2258-2269,2021)。
 
三波长光声光谱仪
 
光声池的有限元仿真分析
 
测量的碳质气溶胶吸收光谱及其?ngstr?m指数
 
  气溶胶吸收及其波长依赖特性参数在气溶胶辐射强迫影响研究、模型预测等方面有着重要的意义,气溶胶的吸收光谱及?ngstr?m指数(AAE)在气溶胶成分的表征以及源解析方面有着很强的应用潜力。
 
  团队刘锟研究员、博士研究生曹渊等人利用自主发展的多通道光声光谱技术,发展了单光声池、单传声器的三波长气溶胶吸收光声光谱仪,实现了在近紫外-可见-近红外(404nm,637nm,805nm)波段的气溶胶吸收光声光谱的同时测量。该新型三波长光声光谱仪中,单个麦克风可以同时测量光声池中三个频率相互分离的共振增强光声信号,无需不同波长之间的相互切换便可以实现多波长气溶胶吸收的高灵敏、高时间分辨率的测量。发展的三波长光声光谱仪的可靠性以及准确性通过测量碳质气溶胶的吸收特性进行了验证,并进一步对生物质燃烧(秸秆燃烧)产生的气溶胶吸收特性进行了测量分析。
 
  这一研究结果可进一步用于发展多波长大气气溶胶吸收光声光谱仪,极大简化气溶胶吸收的多波长测量装置,为开展基于吸收特性区分大气气溶胶类型、来源(化石燃料燃烧,生物质燃烧等)的研究提供测量手段。本研究工作得到了国家重点研发计划项目(No. 2016YFC0303900, NO. 2017YFC0209700),国家自然科学基金(No. 41475023, No. 41730103, No. 41575030)等的支持。
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