Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Fysik

Hydroxylradikaler blev først detekteret ved 2,8 μm bølgelængde med optisk-feedback-kavitetsforstærket absorptionsspektroskopi

Skematisk diagram af optisk-feedback hulrum-forstærket absorptionsspektroskopi-system. Kredit:Yang Nana

Baseret på optisk-feedback-kavitetsforstærket absorptionsspektroskopi (OF-CEAS) teknologi har et forskerhold ledet af prof. Zhang Weijun fra Hefei Institutes of Physical Science (HFIPS) under det kinesiske videnskabsakademi (CAS) for nylig opdaget hydroxyl-radikal (OH) ved 2,8 μm bølgelængde med en distribueret feedback diode laser.

Resultaterne er blevet offentliggjort i Optics Express .

OH frie radikaler er den vigtigste oxidant i atmosfæren. Hurtig cirkulationsreaktion bestemmer produktion og fjernelse af store forurenende stoffer i atmosfæren. Nøjagtige målinger for OH-radikaler er meget vanskelige på grund af deres høje reaktivitet, korte levetid og lave koncentration i atmosfæren. Og det er et vigtigt og udfordrende forskningsemne inden for atmosfærisk kemi i dag.

"Denne undersøgelse giver en ny direkte detektionsmetode for OH-radikaler," sagde Yang Nana, førsteforfatter af papiret.

Hun forklarede yderligere, at OF-CEAS brugte resonanslys i hulrummet til at sende tilbage til laseren, hvilket effektivt kunne indsnævre laserens linjebredde. Desuden kunne det realisere optisk selvlåsning for at forbedre koblingseffektiviteten af ​​laseren og hulrummet og opnå højfølsom detektering.

Venstre:kavitetstransmissionssignalet som en funktion af tiden registreret ved at påføre en lineær strømrampe til diodelaserindsprøjtningsstrømmen; Til højre: en zoomet profil, der viser hulrumstilstanden. Den stiplede linje angiver toppositionen, og opdeler hulrumstilstanden i venstre (A) og højre (B) dele. Kredit:Yang Nana

I denne forskning brugte holdet bølgelængdemodulationsmetoden til at kontrollere den optiske fase. De brugte 1f-signalet fra hulrumstilstanden demoduleret af låseforstærkeren som et fejlsignal og sendte det til den proportionelle integrerede differentiale servocontroller for at kontrollere afstanden fra laseren til hulrummet. Systemet opnåede derfor faselåsning i realtid. Detektionsfølsomheden var omkring tre gange bedre end den for symmetrianalysemetoden.

Kombineret med Faraday rotationsspektroskopi og frekvensmodulationsspektroskopi kan OF-CEAS give en ny og højere følsomhedstilgang til direkte detektion af atmosfæriske OH-radikaler. + Udforsk yderligere

Højfølsom detektor udviklet til detektion af nitrogendioxid




Varme artikler