[发明专利]一种基于腔衰荡光谱技术的大气气溶胶消光系数测量方法

摘要

本发明公开了一种基于腔衰荡光谱技术的大气气溶胶消光系数测量方法，腔衰荡光谱技术是一种新型光谱检测技术，其基于高反镜的多次反射特性，具有超高灵敏度和低检测限的优点，为气溶胶消光的测量提供了新型测量方法。由于腔镜的反射率极高（一般为99.9%‑99.9999%），光强的衰减慢，在腔内可实现高达数千米甚至数十千米的等效光程，使探测的灵敏度及检测限大幅提高，这是其他测量方法所不能达到的。本发明为基于腔衰荡光谱技术设计的大气气溶胶消光系数测量方法，其灵敏度可达到0.2Mm‑1，远高于传统的消光系数的检测灵敏度。

主权项

一种基于腔衰荡光谱技术的大气气溶胶消光系数测量方法，其特征在于，基于腔衰荡光谱技术的大气气溶胶消光系数测量设备，包括脉冲激光源(1)、光学隔离器(2)、透镜A(3)、透镜B(4)、反光镜(5)、衰荡腔(6)、被测气体出口(7)、被测气体入口(8)、隔离腔(9)、高反射率腔镜(10)、探测器(11)、示波器(12)、数据采集器(13)、数据线(14)、计算机(15)、1/4波片(21)、偏振分束棱镜(22)和功率吸收池(23)，所述脉冲激光源(1)的激光发射方向设有光学隔离器(2)，所述光学隔离器(2)包括1/4波片(21)、偏振分束棱镜(22)和功率吸收池(23)，在光学隔离器(2)的一侧为透镜A(3)和透镜B(4)组成的透镜组，脉冲激光源(1)发射的激光经过光学隔离器(2)和透镜组之后由反光镜(5)改变方向进入衰荡腔(6)，在衰荡腔(6)上存在被测气体出口(7)和被测气体入口(8)，且在衰荡腔(6)的两端设有隔离腔(9)，在隔离腔(9)内均安装有高反射率腔镜(10)，在衰荡腔(6)的一侧方向上设有探测器(11)，所述探测器(11)与示波器(12)连接，且探测器(11)和示波器(12)均与数据采集器(13)连接，所述数据采集器(13)又经数据线(14)与计算机(15)连接；一种基于腔衰荡光谱技术的大气气溶胶消光系数测量方法，其具体步骤如下：S1、样本采集：从市区内不同地方采集空气样本，并对采集到的样本进行保存；S2、设备调试：对基于腔衰荡光谱技术的大气气溶胶消光系数检测设备进行调试；S3、系统校准：使用已知其消光系数的标准气体经行检测，并确定其误差，为在此基础上进行的大气气溶胶消光系数的测量打下基础；S4、开始检测：将采集到的空气样本输入检测设备进行检测；S5、收集数据：对检测得到的数据进行收集并保存；S6、数据处理：将得到的相关数据导入计算公式进行处理，最终得出被检测气体的大气气溶胶消光系数。