差分吸收光譜法測量臭氧濃度的研究.pdf

1、臭氧是一種大氣中的痕量氣體,主要分布在平流層上的臭氧層中,自然界中臭氧的產(chǎn)生主要來源于太陽光中短波紫外的照射以及雷電的電離;工業(yè)以及汽車尾氣等產(chǎn)生的氮氧化物的二次產(chǎn)物也產(chǎn)生臭氧。臭氧具有極強(qiáng)的氧化性,對于大氣中痕量氣體的含量有很大的影響;由于臭氧吸收太陽光中的短波紫外,可以保護(hù)地球上的生物免受紫外線的傷害;而且由于臭氧也是一種溫室氣體,對于氣候的變化也有很大的影響。近年來,由于南北極臭氧層空洞的發(fā)現(xiàn)以及工業(yè)化的進(jìn)程加快,地面上光化學(xué)煙霧

2、的頻繁產(chǎn)生,對于環(huán)境以及人類的危害極大,所以對于環(huán)境中臭氧濃度的檢測具有極其重要的意義。
　　本文首先研究了臭氧的吸收截面,通過實驗得到了準(zhǔn)確的吸收截面,并研究了紫外光吸收法對于臭氧濃度的反演,得出在波長選擇間隔較長時可以給出較好的結(jié)果,并給出在本實驗系統(tǒng)下這種方法的最高檢測限為450ppm,最低檢測限為1.36ppm。
　　研究了差分吸收光譜法對于臭氧濃度的反演,設(shè)計了光譜處理的方案,給出了光學(xué)參量OP與濃度N之間的關(guān)系,

3、通過編程編寫了臭氧在線檢測程序,研究了在流氣和靜態(tài)條件下的信噪比和最低檢測限分別為0.45ppm和0.48ppm,對紫外光吸收法和差分吸收光譜法反演的結(jié)果進(jìn)行了比較,發(fā)現(xiàn)差分吸收光譜法抗干擾能力強(qiáng),紫外光吸收法靈敏度高。
　　研究了在共振展寬和洛倫茲展寬的吸收截面譜型的變化,發(fā)現(xiàn)吸收截面峰值沒有發(fā)生變化且無頻移產(chǎn)生,共振展寬譜線展寬非常微弱但洛倫茲展寬譜線在253.7nm、以及269nm、270-280nm波段以及280-288n