Новый датчик спектроскопии вращения Фарадея позволяет одновременно использовать два

4 мая 2023 г.

Эта статья была проверена в соответствии с редакционным процессом и политикой Science X. Редакторы выделили следующие атрибуты, гарантируя при этом достоверность контента:

проверенный фактами

корректура

Хэфэйский институт физических наук Китайской академии наук

Исследовательская группа под руководством профессора Гао Сяомина из Аньхойского института оптики и точной механики (AIOFM), Хэфэйского института физических наук (HFIPS) Китайской академии наук (CAS) недавно предложила новую двухволновую спектроскопию вращения Фарадея (FRS). ) датчик в двухкомпонентном одновременном обнаружении оксидов азота.

Результаты соответствующего исследования были опубликованы в журнале Sensors and Actuators: B. Chemical.

Оксиды азота находятся в центре химических реакций в атмосфере и влияют на концентрацию озона, гидроксильных и пероксирадикалов, которые являются важными предшественниками образования фотохимического смога, кислотных дождей и дымки. В то же время оксиды азота, выбрасываемые сельскохозяйственными полями, водно-болотными угодьями и другими экосистемами, играют важную роль в глобальном круговороте азота.

В этом исследовании профессор Лю Кунь и Цао Юань и др. предложил двухкомпонентный датчик одновременного обнаружения оксидов азота со статическим магнитным полем FRS на основе кольцевой магнитной матрицы NdFeB в ответ на проблемы низкой скорости измерения и недостаточной селективности по оксиду азота и диоксиду азота при традиционном хемилюминесцентном обнаружении оксидов азота.

Взаимодействие между двумя лучами линейно поляризованного света разных длин волн и оксидами азота в статическом магнитном поле было облегчено за счет разработки однорезонаторной газовой абсорбционной ячейки с двумя оптическими путями и ее коаксиального соединения с матрицей кольцевых магнитов NdFeB.

Кроме того, они рекомендовали, чтобы длина поглощающей ячейки была меньше или равна длине массива колец постоянного магнита. Это сделано для решения проблемы, заключающейся в том, что левая и правая стороны кольцевой магнитной матрицы NdFeB были противоположны направлению внутреннего осевого магнитного поля, что вызывало частичную компенсацию магнитооптического сигнала, возбуждаемого внутренним осевым магнитным полем.

Комбинируя спектроскопию с модуляцией длины волны со статическим магнитным полем, датчик FRS NOx достиг чувствительности обнаружения 0,58 частей на миллиард NO2 и 0,95 частей на миллиард NO на оптической длине 23,7 м и времени интегрирования 100 с.

Эта работа закладывает основу для дальнейшего развития методов вихревой ковариации исследований потоков NOx на границе раздела почва-растения-атмосфера в экосистемах.

Больше информации: Юань Цао и др., Двойной датчик NOx для спектроскопии вращения Фарадея в средней инфракрасной области спектра на основе кольцевой магнитной матрицы NdFeB, Датчики и приводы B: Химическая промышленность (2023). DOI: 10.1016/j.snb.2023.133805

Предоставлено Хэфэйским институтом физических наук Китайской академии наук.