大气吸收性成分的光热干涉法测量

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大气吸收性成分的光热干涉法测量

李树旺, 邵士勇, 梅海平, 饶瑞中

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李树旺, 邵士勇, 梅海平, 饶瑞中. 大气吸收性成分的光热干涉法测量[J]. 红外与激光工程, 2016, 45(S1): 163-168. doi: 10.3788/IRLA201645.S111002

引用本文:

李树旺, 邵士勇, 梅海平, 饶瑞中. 大气吸收性成分的光热干涉法测量[J]. 红外与激光工程, 2016, 45(S1): 163-168. doi: 10.3788/IRLA201645.S111002

Li Shuwang, Shao Shiyong, Mei Haiping, Rao Ruizhong. Photo-thermal interferometer measurement of absorbent constituents in atmosphere[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(S1): 163-168. doi: 10.3788/IRLA201645.S111002

Citation:

Li Shuwang, Shao Shiyong, Mei Haiping, Rao Ruizhong. Photo-thermal interferometer measurement of absorbent constituents in atmosphere[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(S1): 163-168. doi: 10.3788/IRLA201645.S111002

大气吸收性成分的光热干涉法测量

doi: 10.3788/IRLA201645.S111002

1.
中国科学院安徽光学精密机械研究所中国科学院大气成分与光学重点实验室,安徽合肥 230031;
2.
中国科学技术大学研究生院科学岛分院,安徽合肥 230026

基金项目:

国家自然科学基金(41205022,41475024,41205010)

作者简介:
李树旺(1988-),男,博士生,主要从事气溶胶光学特性方面的研究。Email:lswang6@mail.ustc.edu.cn

中图分类号: 427.1

Photo-thermal interferometer measurement of absorbent constituents in atmosphere

1.
Key Laboratory of Atmospheric Composition and Optical Radiation,Anhui Institute of Optics and Fine Mechanics,Chinese Academy of Sciences,Hefei 230031,China;
2.
Science Island Branch of Graduate School,University of Science and Technology of China,Hefei 230026,China

摘要: 大气气溶胶粒子吸收对地球辐射收支平衡、激光在大气中的传输等具有重要影响,其吸收特性的准确测量越来越受到重视。介绍了气溶胶吸收系数的光热干涉法的测量原理、解调算法与标定原理。通过搭建的全光纤结构光热干涉实验装置,对N2、NO2和含碳气溶胶进行了定性测量,利用NO2气体在532 nm波段的吸收实现了实验装置的初步标定,获得目前装置对NO2气体的最小可探测浓度为3.976 mgm-3。分析结果表明光热干涉法在实际大气气溶胶粒子吸收特性的测量上潜力巨大。
- 大气气溶胶 /
- 吸收系数 /
- 光热干涉法
Abstract: The absorption of atmospheric aerosol particle affects earth's radiation balance and laser transmission in atmosphere, especially high energy laser. The precise measurement of aerosol light absorption is paid more and more attention. The basic principles of the photo-thermal interferometry for measuring aerosol absorption coefficient, demodulation algorithms and calibration principle were introduced. A fiber structure photo-thermal interferometer instrument was developed, and the feasibility was verified by measuring the absorption of N2, NO2 and black carbon aerosol. Finally, quantitative analysis was executed with the standard NO2 gas at 532 nm whose detection limitation was 3.976 mgm-3. The qualitative and quantitative analysis demonstrate that the fiber structure photo-thermal interferometer has great potential in practical aerosol absorption measurement.
- atmospheric aerosol /
- absorption coefficient /
- photo-thermal interferometry

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大气吸收性成分的光热干涉法测量

doi: 10.3788/IRLA201645.S111002

1. 中国科学院安徽光学精密机械研究所中国科学院大气成分与光学重点实验室,安徽合肥 230031;

2. 中国科学技术大学研究生院科学岛分院,安徽合肥 230026

作者简介:
李树旺(1988-),男,博士生,主要从事气溶胶光学特性方面的研究。Email:lswang6@mail.ustc.edu.cn

收稿日期: 2016-01-05
修回日期: 2016-02-03
刊出日期: 2016-05-25

基金项目:

国家自然科学基金(41205022,41475024,41205010)

中图分类号: 427.1

关键词:

摘要: 大气气溶胶粒子吸收对地球辐射收支平衡、激光在大气中的传输等具有重要影响,其吸收特性的准确测量越来越受到重视。介绍了气溶胶吸收系数的光热干涉法的测量原理、解调算法与标定原理。通过搭建的全光纤结构光热干涉实验装置,对N2、NO2和含碳气溶胶进行了定性测量,利用NO2气体在532 nm波段的吸收实现了实验装置的初步标定,获得目前装置对NO2气体的最小可探测浓度为3.976 mgm-3。分析结果表明光热干涉法在实际大气气溶胶粒子吸收特性的测量上潜力巨大。

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