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光譜測(cè)試儀器-氣體吸光度測(cè)量

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更新時(shí)間：2020-05-29 09:07:10瀏覽次數(shù)：233次

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火山噴射
活火山會(huì)噴射出多種氣體，包括二氧化硫（SO2），一種無(wú)色帶刺激性氣味的，對(duì)皮膚和眼鼻喉粘膜有刺激性的氣體?；鹕綄W(xué)家定期監(jiān)測(cè)SO2這種可以吸收紫外光的氣體。
例如，在蒙特塞拉特島的加勒比海域，研究人員用三個(gè)S2000光譜儀來(lái)測(cè)量SO2氣體的紫外吸光度。這些光譜儀被放在三個(gè)噴射口周?chē)恳粋€(gè)可測(cè)量3.5km的圓形區(qū)域。這些光譜儀很小，易攜帶并且很容易放置在火山測(cè)量點(diǎn)。

詳細(xì)介紹

火山噴射

活火山會(huì)噴射出多種氣體，包括二氧化硫(SO2)，一種無(wú)色帶刺激性氣味的，對(duì)皮膚和眼鼻喉粘膜有刺激性的氣體?；鹕綄W(xué)家定期監(jiān)測(cè)SO2這種可以吸收紫外光的氣體。

例如，在蒙特塞拉特島的加勒比海域，研究人員用三個(gè)S2000光譜儀來(lái)測(cè)量SO2氣體的紫外吸光度。這些光譜儀被放在三個(gè)噴射口周?chē)?，每一個(gè)可測(cè)量3.5km的圓形區(qū)域。這些光譜儀很小，易攜帶并且很容易放置在火山測(cè)量點(diǎn)。整個(gè)測(cè)量設(shè)施造價(jià)不到10000美金，非常適合大多數(shù)低成本以及一次性的應(yīng)用。

蒙特塞拉特島的研究人員配置了一套高效的光學(xué)收集儀器，具有很高的光學(xué)分辨率(~3.5nm FWHM)。每臺(tái)光譜儀連接一根1000μm的光纖并被固定在一個(gè)望遠(yuǎn)鏡上。

在蒙特塞拉特島火山觀測(cè)采樣點(diǎn)，每隔4-6秒采集一次光譜并通過(guò)調(diào)制解調(diào)器發(fā)送到位于天文臺(tái)的研究人員，每次完整的掃描需要4-6分鐘。根據(jù)風(fēng)向的不同，三個(gè)光譜儀中的兩個(gè)采集的數(shù)據(jù)被用來(lái)測(cè)量噴射口的高度，通過(guò)比較被測(cè)SO2噴射口的角度，從而計(jì)算出噴射口的SO2峰值濃度。

概要

吸光度測(cè)量用于測(cè)定光傳輸介質(zhì)中吸收光的溶液和氣體的濃度。吸光度單位信號(hào)正比于摩爾吸收率，光程和樣品濃度。

光譜儀

一套用于測(cè)量氣態(tài)苯的配置，例如，HR4000高分辨率光譜儀和H7光柵，可測(cè)波長(zhǎng)范圍是200-300nm。光學(xué)平臺(tái)附件中包括一個(gè)L4探測(cè)器聚光透鏡用來(lái)增加光的入射量，一個(gè)UV4升級(jí)探測(cè)器用來(lái)傳輸紫外光，一個(gè)5μm的狹縫。該配置可以達(dá)到~0.07 nm(FWHM)光學(xué)分辨率。建議用D2000氘燈作為紫外光源。

取樣光學(xué)元件

系統(tǒng)采樣平臺(tái)由10cm CUV-UV-10試管支架，CV-Q-10圓柱池和QP400-025-SR高級(jí)抗曝光光纖(其中一根用作照明，其它讀取數(shù)據(jù))組成。對(duì)于需要更短光程的應(yīng)用或者野外的監(jiān)測(cè)，可以再選配一組光學(xué)準(zhǔn)直透鏡。

配置

1.HR4000高分辨率光譜儀

H7光柵，2400線/毫米，波長(zhǎng)范圍200-300nm

5微米狹縫作為入射孔徑

L4探測(cè)器聚光透鏡

UV4升級(jí)探測(cè)器紫外響應(yīng)

2.D2000氘燈

3.CUV-UV-10試管支架

4.CV-Q-100圓柱池

5.（2）QP400-2-UV-VIS高級(jí)光纖

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