如何运用激光诱导荧光(LIF)技术结合拉曼散射信号,实现水中溶解有机物(DOM)浓度的精确测量?请详细说明测量过程和非线性拟合校准方法。
时间: 2024-11-13 09:33:47 浏览: 28
为了实现水中溶解有机物(DOM)浓度的精确测量,我们可以采用激光诱导荧光(LIF)技术,并结合拉曼散射信号来进行校准。《激光荧光法测定水体DOM浓度的标准化模型》一文详细介绍了这一过程。
参考资源链接:[激光荧光法测定水体DOM浓度的标准化模型](https://wenku.csdn.net/doc/8834hgnhyr?spm=1055.2569.3001.10343)
首先,选择合适的激光激发光源,如355纳米,以激发水样中的DOM分子产生荧光信号。由于激光的高强度和单色性,可以有效激发水样中的荧光物质,并获得高质量的荧光光谱数据。
然而,荧光信号的强度会受到多种因素影响,例如激光激发光的强度、水体对荧光信号的二次吸收以及DOM分子的荧光量子产率等。为了克服这些问题,可以通过同步收集拉曼散射信号作为参考标准。拉曼散射是一个与激发波长无关的无选择性散射过程,其强度相对稳定,因此可以用来对荧光信号进行归一化处理,消除激发光源强度波动的影响。
接着,需要进行荧光光谱数据的采集和分析。水样被激光照射后,收集荧光光谱数据,并记录对应的拉曼散射信号强度。然后,使用数学模型对荧光信号强度进行校正,以消除水体对荧光信号的二次吸收效应。这通常需要根据理论依据建立一个非线性浓度校准的数学模型,考虑到荧光信号强度与DOM浓度之间的关系以及溶液浓度变化对这一效应的影响。
通过实验数据的非线性拟合,可以得到一个校准曲线,该曲线反映了荧光强度与DOM浓度之间的对应关系。在本研究中,拟合相关系数高达0.99以上,这表明所建立的模型具有很高的精度和可靠性。
最后,利用建立的校准模型对未知水样的荧光数据进行处理,从而得到该水样中DOM的精确浓度。
综上所述,通过LIF技术结合拉曼散射信号,可以有效地实现水中DOM的精确测量。该方法具有快速、实时、非接触、无需试剂的特点,非常适合应用于大规模的水质遥感监测,对于环境管理和水资源保护具有重要的实际意义。
对于想要深入了解这一技术的读者,建议参考《激光荧光法测定水体DOM浓度的标准化模型》一文,以获取更全面的理论知识和技术细节。
参考资源链接:[激光荧光法测定水体DOM浓度的标准化模型](https://wenku.csdn.net/doc/8834hgnhyr?spm=1055.2569.3001.10343)
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