为光谱加上放大镜新技术助力二氧化氮检测
- 来源：智能制造网
- 2022/3/17 13:48:54
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可持续发展是国家发展的重要策略之一，其强调的是既能满足当代的需要，同时又不损及后代满足其需要的发展模式。而在这个概念被提出的几十年来，针对“如何满足可持续发展”这一问题，其实出现过非常多的解读，但其中，认可度以及普及率都很高的观点中，几乎都包含了一个词“环境”。
简单来说，在现有的发展观念中，环境被视为是社会发展的一个基础，经济发展应该建立在环境保护之上，坚持在发展中保护、保护中发展的思想，才能实现长远的、持续性的社会稳定发展。
在环境保护之中，大气保护占据了非常重要的位置。在过去很长一段时间，大气污染物是困扰我们生活的一个难题，甚至时至今日，这一难题仍未被完全解决，温室效应便是由大气污染引起的。不过我们今天要提的不是温室效应，也不是二氧化碳，而是另一种污染气体——二氧化氮。
二氧化氮主要来自于工业生产过程中化石燃料燃烧、农业生产中秸秆或其他生物质燃烧、交通运输中产生的废气排放以及自然现象(如闪电或是平流层的光化学反应过程)，是对流层大气常见的污染物之一。其中由于自然现象导致的二氧化氮量十分有限，因此如果从污染的角度来说，二氧化氮的污染来源还是集中在人类的活动。
当然，也因为二氧化氮作为空气污染物，被重视的程度一直很高，因此其实针对其的检测工作已经有了非常完善的一套办法。这套办法便是光谱。简单地说，大气中的不同气体都具备自己特殊的光谱，因此通过对样品气体进行光谱测量，便可以准确的分析出其中不同气体成分的含量，并由此推算出环境中污染气体的比重。而光谱本身又是一种实验室通用分析仪器，因此就大气二氧化氮污染防控工作来说，应该是非常成熟的。但是即便如此，依旧存在问题。
事实上，当大气中二氧化氮浓度低到一定程度后，可能会出现仪器无法准确测量但污染却不能忽视的情况，并且这种情况在一些特殊的应用场景中非常常见，如高原、海洋周边环境等等。因此提高光谱灵敏度，提升其针对二氧化氮的检出率就非常重要。
而就在最近，一项新的成果成功实现了这一点。中国科学院合肥物质科学研究院安徽光机所张为俊研究员团队，利用相敏检测的振幅调制腔增强吸收光谱技术，成功实现了快速灵敏检测大气环境中二氧化氮。
据了解，该技术在仪器中使用了“宽带多模二极管激光器”，这个部件能够输出波长具有一定宽度，并且可以同时产生两个或多个纵模，用它来作为仪器的探测光源就好像给光谱安上了一个特殊的“放大镜”，即便是超过探测极限浓度的二氧化氮也能够测量到。
值得一提的是，目前该产品已经开始在不同的场合进行实际使用试验，不过许多问题仍然等待解决，例如如何进一步的缩小体积、简化并规范操作等等，但是可以预期的是，随着产品向着智能化、便携化的不断反战，未来它很有可能将成为大气环境监测的有利工具，作用于二氧化氮浓度检测工作。
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