傅里叶变换差分吸收光谱法：精确测量NH3和SO2浓度

"这篇科研文章主要探讨了基于傅里叶变换的差分吸收光谱法在测量氨气(NH3)和二氧化硫(SO2)气体浓度中的应用，尤其是在面对两者吸收谱线重叠问题时的解决方案。研究人员通过分波段技术和非线性修正方法，有效地解决了谱线干扰和非线性吸收对测量结果的影响，并采用了经验模态分解(EMD)技术提高信号的信噪比，从而实现了对这两种气体浓度的同时精确测量。实验数据显示，该方法的精度很高，NH3的测量误差小于±0.15 mL/m³，相对误差不超过±1.5%，而SO2的测量误差则在±2 mL/m³以内，相对误差不超过±1%，并且能检测到的最低浓度分别为1.5 mL/m³和16 mL/m³。" 这篇研究论文详细介绍了如何利用傅里叶变换的差分吸收光谱法来解决氨气和二氧化硫气体浓度测量中的技术挑战。首先，由于NH3和SO2在特定波段的吸收谱线存在重叠，这可能导致测量结果的不准确性。为了解决这一问题，研究人员采用了分波段策略，将光谱分成不同的部分进行分析，以减少不同气体间的相互影响。其次，当SO2浓度较高时，其非线性吸收效应可能对NH3的测量造成偏差。为此，他们引入了非线性修正算法来校正这种非线性影响，确保了对NH3浓度的准确测量。 此外，为了提高测量的信噪比，研究团队应用了经验模态分解(EMD)技术。EMD是一种数据驱动的信号处理方法，能够从复杂信号中分离出多个内在模态函数，从而有效去除噪声并提升信号质量。这一过程显著提高了测量的精度和可靠性。 最后，实验结果验证了所提出的测量方法的有效性。对于NH3，无论在哪个浓度水平，测量误差都在±0.15 mL/m³范围内，相对误差控制在±1.5%以内，显示了极高的测量精度。而SO2的测量误差也不超过±2 mL/m³，相对误差保持在±1%以下，同样达到了高精度的要求。此外，该方法还能检测到非常低的气体浓度，如NH3的最低检测限为1.5 mL/m³，SO2为16 mL/m³，显示了其在环境监测和工业应用中的广阔前景。 这篇研究通过创新的技术手段，成功地解决了氨气和二氧化硫气体测量中的关键难题，为精准的气体浓度检测提供了新的思路和方法。