[发明专利]大气0H自由基测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及环境监测领域，尤其是大气测量领域，具体涉及大气0H自由基测量装置。

背景技术

大气测量对环境保护具有重要的意义。0H自由基是大气中最重要的氧化剂，对流层大气中几乎所有的可被氧化的痕量气体主要是通过与0H自由基反应而被转化和去除的，0H自由基反应是对流层中对自然和人为排放的微量成分提供转化和清除的重要机制。因此，0H自由基的测量工作对于环境保护具有重要意义，然而大气中0H自由基的浓度极低(105〜10 6molecule/cm3)，而且会随着时空而产生剧烈的变化，因此准确地测量大气中的 0H自由基一直是一个重大的挑战。

目前检测大气中0H自由基的方法有多种，例如激光诱导荧光技术（LIF)、放射性 14C0技术、气体扩张激光诱导荧光技术（FAGE)、差分吸收光谱技术（D0AS)、化学离子质谱 (CHMS)。

其中激光诱导荧光技术（LIF)、气体扩张激光诱导荧光技术（FAGE)、差分吸收光 谱技术（D0AS)都是直接测量技术，无需其他辅助的气体或者液体，但是差分吸收光谱技术 (D0AS)相比于其中激光诱导荧光技术（LIF)、气体扩张激光诱导荧光技术（FAGE)其探测灵 敏度要低，而激光诱导荧光技术（LIF)、气体扩张激光诱导荧光技术（FAGE)又会由于激光 和臭氧发生光解反应生成0H，因此会影响其检测的准确度。

发明内容

本发明的目的在于，解决传统技术直接测量大气0H自由基灵敏度、准确度低的问题。

本发明的目的是采用以下技术方案来实现的。

—种大气0H自由基测量系统，包括第一激光器、检测腔、荧光光谱检测器、数据处理装置，所述第一激光器发出的第一激光束入射所述检测腔，所述检测腔内充有气体样品，所述检测腔内0H自由基被激发出荧光，所述荧光由所述荧光光谱检测器和所述数据处理装置进行分析处理以获取所述检测腔内的0H自由基浓度，所述测量系统还包括一个臭氧测量装置用于测量所述检测腔内的臭氧浓度、一个第一光路调整件以及一个第二光路调整件；其中，所述臭氧检测装置包括：

本发明另一实施例中，所述检测腔为一个长光程腔，出光侧和入光侧均设有反射镜使得所述第一、第二激光束在所述检测腔内来回多次反射。

本发明另一实施例中，所述第一激光器的波长为282nm或308nm，所述第二激光器的波长为310nm〜440nm或440nm〜740nm。

—种大气0H自由基测量方法，其包括以下步骤：

第一激光器发出的第一激光束入射一个检测腔，所述检测腔内充有气体样品，所述第一激光束诱导0H自由基激发出荧光；

所述荧光由荧光光谱检测器和数据处理装置进行分析处理，从而获得所述检测腔内0H自由基浓度；

第二激光器发出的第二激光束经一个斩波器调制后入射所述检测腔，所述第二激光束的波长处于臭氧的吸收峰；

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是本发明第一实施例提供的大气0H自由基测量系统的结构示意图。

图2是本发明第二实施例提供的大气0H自由基测量系统的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

第一激光器10发出的第一激光束入射检测腔12,检测腔12内充有气体样品，检测腔12内0H自由基被激发出荧光，荧光由荧光光谱检测器14和数据处理装置16进行分析处理后得到检测腔12内的0H自由基浓度。

具体地，第一激光器10可以为中心波长为282nm左右的脉冲激光器，重复频率可以为10Hz，脉宽可以为5ns (也可以是其他参数）或中心波长为308nm的激光器，其作用是

激发0H自由基使其发生荧光。