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    基于TDLAS技術(shù)測量大氣及土壤甲烷呼吸研究取得新進展

    研發(fā)快訊 2023年02月20日 09:38:54來源:合肥物質(zhì)科研研究院 陳曉敏 13587
    摘要近日,中科院合肥研究院安光所高曉明研究員團隊在利用可調(diào)諧激光吸收光譜技術(shù)(TDLAS)測量大氣甲烷(CH4)及土壤甲烷呼吸方面取得新進展。

      【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】近日,中科院合肥研究院安光所高曉明研究員團隊在利用可調(diào)諧激光吸收光譜技術(shù)(TDLAS)測量大氣甲烷(CH4)及土壤甲烷呼吸方面取得新進展,相關(guān)研究以《用于生態(tài)應(yīng)用的雙增強型多通池波長調(diào)制光譜CH4傳感器》為題發(fā)表在國際知名期刊Optics Express上。
     
      CH4作為一種在大氣中存在壽命較短的溫室氣體,其排放的控制對于減緩溫室效應(yīng)有著重要意義。在CH4循環(huán)中,土壤既是既是它的來源,也是固碳減少大氣碳的去處,土地的利用方式會對CH4循環(huán)造成重要影響。為了了解不同土壤在CH4循環(huán)中的貢獻,需要測量土壤中CH4通量。TDLAS是氣體檢測中常用的技術(shù)之一,具有高靈敏度、高精度、高選擇性,以及響應(yīng)速度快等優(yōu)點。為了獲得更高的檢測靈敏度,通常使用多通池來增加吸收光程。傳統(tǒng)的赫里奧特池存在鏡面利用率低,為達到更長的光程需要增加多通池基長所導(dǎo)致的吸收池體積龐大的問題。
     
      團隊劉錕研究員、王瑞峰博士研究生等人提出一種雙增強型赫里奧特多通池,采用再入射的方法在33.3厘米的多通池基長下實現(xiàn)了73.926米的有效吸收光程,再結(jié)合溫度控制和吸收線鎖定等優(yōu)化方法,提高了系統(tǒng)的長期穩(wěn)定性和耐用性,研發(fā)的設(shè)備探測極限達到10ppbv。團隊還利用該設(shè)備對草地CH4通量進行了測量,并對大氣CH4進行了長期觀測。
     
      該研究工作得到國家重點研發(fā)計劃項目,國家自然科學(xué)基金等項目的資助。
     
    CH4傳感器原理圖
     
    草地CH4通量測量示意圖與通量測量結(jié)果
     
      原標(biāo)題:科學(xué)島團隊基于TDLAS技術(shù)開展甲烷的大氣-土壤碳交換的過程檢測

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