儀器儀表商情網(wǎng)報道 近日，中國科學院合肥物質(zhì)科學研究院安徽光學精密機械研究所大氣物理化學二室的劉錕等研究人員在高靈敏度小型化吸收光譜傳感技術(shù)研究中取得了新的進展。研究成果發(fā)表在Sensors & Actuators: B. Chemical（220, 1000-1005)上。
基于吸收光譜的光學傳感技術(shù)，因其實時在線、高靈敏度、高選擇性和非入侵式等優(yōu)點，被廣泛應用于大氣、環(huán)境和工業(yè)等領(lǐng)域。為了提高吸收光譜傳感的靈敏度，往往通過光學多通吸收池增加光和樣品的相互作用程長。然而，受光斑重合等因素的限制，傳統(tǒng)的光學吸收池（如Herriott池）很難實現(xiàn)上百次的光反射，長光程只能靠增加物理池長度的方式得到，這樣大大增加了吸收池的體積，難于實現(xiàn)小型、便攜的高靈敏度傳感設備。
劉錕等研究人員通過精心的設計，在普通球面反射鏡上實現(xiàn)反射光斑呈7個圓圈的分布，充分利用了反射鏡的反射面，在光斑不重合的情況下實現(xiàn)了高達215次的光反射，從而用12cm物理基長實現(xiàn)了26米的有效光程。劉錕等研究人員利用所設計的新型光學吸收池，開展了大氣甲烷（CH4）的測量研究，實現(xiàn)了100ppb（10-9）的探測靈敏度和優(yōu)于80 ppb的測量精度。這一研究成果為發(fā)展小型化、便攜式高靈敏度光學傳感器提供了有效的手段，也將推動對體積、重量要求嚴格的無人機大氣探測技術(shù)等應用的發(fā)展。
該研究工作受到國家自然科學基金、中國科學院青年促進會等經(jīng)費資助。
基于吸收光譜的光學傳感技術(shù)，因其實時在線、高靈敏度、高選擇性和非入侵式等優(yōu)點，被廣泛應用于大氣、環(huán)境和工業(yè)等領(lǐng)域。為了提高吸收光譜傳感的靈敏度，往往通過光學多通吸收池增加光和樣品的相互作用程長。然而，受光斑重合等因素的限制，傳統(tǒng)的光學吸收池（如Herriott池）很難實現(xiàn)上百次的光反射，長光程只能靠增加物理池長度的方式得到，這樣大大增加了吸收池的體積，難于實現(xiàn)小型、便攜的高靈敏度傳感設備。
劉錕等研究人員通過精心的設計，在普通球面反射鏡上實現(xiàn)反射光斑呈7個圓圈的分布，充分利用了反射鏡的反射面，在光斑不重合的情況下實現(xiàn)了高達215次的光反射，從而用12cm物理基長實現(xiàn)了26米的有效光程。劉錕等研究人員利用所設計的新型光學吸收池，開展了大氣甲烷（CH4）的測量研究，實現(xiàn)了100ppb（10-9）的探測靈敏度和優(yōu)于80 ppb的測量精度。這一研究成果為發(fā)展小型化、便攜式高靈敏度光學傳感器提供了有效的手段，也將推動對體積、重量要求嚴格的無人機大氣探測技術(shù)等應用的發(fā)展。
該研究工作受到國家自然科學基金、中國科學院青年促進會等經(jīng)費資助。
光斑在反射鏡面上的分布
連續(xù)2天測量大氣甲烷（CH4）結(jié)果
