靳华伟:呼吸性粉尘吸收系数的光声光谱探测论文

靳华伟:呼吸性粉尘吸收系数的光声光谱探测论文

本文主要研究内容

作者靳华伟,谢品华,胡仁志,刘文清,李治艳,陈浩,黄崇崇(2019)在《呼吸性粉尘吸收系数的光声光谱探测》一文中研究指出:针对呼吸性粉尘浓度连续、可靠、低成本的实时检测需求,实现了光谱应用技术创新,提出了一种基于光声光谱的呼吸性粉尘探测系统,低功率二极管激光器光谱中心波长为403.56 nm及相应的NO2有效吸收截面为5.948 5×10-19cm2·mole-1;通过频率扫描拟合得到了1.35 kHz的谐振频率。开展了光声池结构的影响分析,得到了光声池长度参数对本底噪声影响较小但对激光信号影响较大、内径参数对本底噪声存在一定影响但对本底噪声影响较小的结论。在考虑品质因数、加工条件、使用场合和待测对象属性等影响情况下,选用120 mm的长度参数和8 mm的内径参数;基于长度为60 mm、内径为25 mm的缓冲腔结构,开展了缓冲隔板对系统稳定性的影响分析,通过在缓冲腔中设置缓冲隔板,降低了本底噪声、稳定了系统,其幅值及波动由(2.83±0.11)μv稳定为(1.26±0.03)μv。分析得到了NO2的比吸收系数为195.28 Mm-1·(mg·m-3)-1,利用NO2气体在405 nm处的吸收对系统进行了标定,得到了拟合斜率为0.0436 8μv/Mm-1、相关系数为0.998、池常数为300.24 Pa·cm·W-1的结论。同时在1 min平均时间下,得到了系统探测浓度下限及吸收系数为2.30μg·m-3和0.448 Mm-1。基于标准微球的聚苯乙烯作为气溶胶发生器对象开展了呼吸性粉尘的吸收系数影响分析,进行了5μm以下不同数浓度颗粒及同一数浓度下不同粒径颗粒吸收系数的测试,结果表明:呼吸性粉尘的吸收系数和数浓度成正比,线性拟合后的斜率为10.598±0.641 96,相关系数为0.993;吸收系数曲线的方差在3~4 Mm-1间,不同粒径的颗粒对吸收系数存在着一定的影响;随着粒径增加,吸收系数随之增加。开展了环境大气中NO2的测量,选用0.2μm的过滤膜滤除粉尘的干扰,实验结果表明大气NO2浓度为16.4~61.6μg·m-3,平均浓度为41.1μg·m-3。为了证实测量系统的准确性,与课题组自行研发的长光程差分吸收光谱系统(LP-DOAS)进行了对比测试,测试结果显示了本光声光谱系统和LP-DOAS系统测量NO2浓度的相关性较好,线性拟合后的斜率为1.011 78±0.040 13,相关系数为0.947 81。开展了环境大气中呼吸性粉尘的测量,选用5μm过滤片过滤环境大气,通过"NO2+5μm粉尘"和"NO2+0.2μm粉尘"两路测量对象的差分测量,得到了呼吸性粉尘的变化趋势,可以满足自然悬浮状态下的呼吸性粉尘吸收系数实时测量。

Abstract

zhen dui hu xi xing fen chen nong du lian xu 、ke kao 、di cheng ben de shi shi jian ce xu qiu ,shi xian le guang pu ying yong ji shu chuang xin ,di chu le yi chong ji yu guang sheng guang pu de hu xi xing fen chen tan ce ji tong ,di gong lv er ji guan ji guang qi guang pu zhong xin bo chang wei 403.56 nmji xiang ying de NO2you xiao xi shou jie mian wei 5.948 5×10-19cm2·mole-1;tong guo pin lv sao miao ni ge de dao le 1.35 kHzde xie zhen pin lv 。kai zhan le guang sheng chi jie gou de ying xiang fen xi ,de dao le guang sheng chi chang du can shu dui ben de zao sheng ying xiang jiao xiao dan dui ji guang xin hao ying xiang jiao da 、nei jing can shu dui ben de zao sheng cun zai yi ding ying xiang dan dui ben de zao sheng ying xiang jiao xiao de jie lun 。zai kao lv pin zhi yin shu 、jia gong tiao jian 、shi yong chang ge he dai ce dui xiang shu xing deng ying xiang qing kuang xia ,shua yong 120 mmde chang du can shu he 8 mmde nei jing can shu ;ji yu chang du wei 60 mm、nei jing wei 25 mmde huan chong qiang jie gou ,kai zhan le huan chong ge ban dui ji tong wen ding xing de ying xiang fen xi ,tong guo zai huan chong qiang zhong she zhi huan chong ge ban ,jiang di le ben de zao sheng 、wen ding le ji tong ,ji fu zhi ji bo dong you (2.83±0.11)μvwen ding wei (1.26±0.03)μv。fen xi de dao le NO2de bi xi shou ji shu wei 195.28 Mm-1·(mg·m-3)-1,li yong NO2qi ti zai 405 nmchu de xi shou dui ji tong jin hang le biao ding ,de dao le ni ge xie lv wei 0.0436 8μv/Mm-1、xiang guan ji shu wei 0.998、chi chang shu wei 300.24 Pa·cm·W-1de jie lun 。tong shi zai 1 minping jun shi jian xia ,de dao le ji tong tan ce nong du xia xian ji xi shou ji shu wei 2.30μg·m-3he 0.448 Mm-1。ji yu biao zhun wei qiu de ju ben yi xi zuo wei qi rong jiao fa sheng qi dui xiang kai zhan le hu xi xing fen chen de xi shou ji shu ying xiang fen xi ,jin hang le 5μmyi xia bu tong shu nong du ke li ji tong yi shu nong du xia bu tong li jing ke li xi shou ji shu de ce shi ,jie guo biao ming :hu xi xing fen chen de xi shou ji shu he shu nong du cheng zheng bi ,xian xing ni ge hou de xie lv wei 10.598±0.641 96,xiang guan ji shu wei 0.993;xi shou ji shu qu xian de fang cha zai 3~4 Mm-1jian ,bu tong li jing de ke li dui xi shou ji shu cun zai zhao yi ding de ying xiang ;sui zhao li jing zeng jia ,xi shou ji shu sui zhi zeng jia 。kai zhan le huan jing da qi zhong NO2de ce liang ,shua yong 0.2μmde guo lv mo lv chu fen chen de gan rao ,shi yan jie guo biao ming da qi NO2nong du wei 16.4~61.6μg·m-3,ping jun nong du wei 41.1μg·m-3。wei le zheng shi ce liang ji tong de zhun que xing ,yu ke ti zu zi hang yan fa de chang guang cheng cha fen xi shou guang pu ji tong (LP-DOAS)jin hang le dui bi ce shi ,ce shi jie guo xian shi le ben guang sheng guang pu ji tong he LP-DOASji tong ce liang NO2nong du de xiang guan xing jiao hao ,xian xing ni ge hou de xie lv wei 1.011 78±0.040 13,xiang guan ji shu wei 0.947 81。kai zhan le huan jing da qi zhong hu xi xing fen chen de ce liang ,shua yong 5μmguo lv pian guo lv huan jing da qi ,tong guo "NO2+5μmfen chen "he "NO2+0.2μmfen chen "liang lu ce liang dui xiang de cha fen ce liang ,de dao le hu xi xing fen chen de bian hua qu shi ,ke yi man zu zi ran xuan fu zhuang tai xia de hu xi xing fen chen xi shou ji shu shi shi ce liang 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自光谱学与光谱分析的靳华伟,谢品华,胡仁志,刘文清,李治艳,陈浩,黄崇崇,发表于刊物光谱学与光谱分析2019年07期论文,是一篇关于光声光谱论文,呼吸性粉尘论文,吸收系数论文,长光程差分吸收光谱论文,光谱学与光谱分析2019年07期论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自光谱学与光谱分析2019年07期论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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