LEDs-DOAS系统：标定与反演技术研究

"LEDs-DOAS系统的标定及反演方法研究" 本文主要探讨了LEDs-DOAS（发光二极管-差分吸收光谱）系统的应用，旨在解决传统氙弧灯作为DOAS系统光源时存在的能源浪费和干扰问题。LEDs作为一种新型的冷光源，被提出用于光学遥感DOAS系统，以提高能效和减少不必要的影响。 DOAS是一种广泛应用于大气痕量气体浓度测量的技术，它基于光的吸收特性来确定特定气体的存在和浓度。在LEDs-DOAS系统中，首先介绍了系统的结构和工作原理，包括如何通过发射特定波长的LED光束，检测经过大气的光谱变化，从而推算出痕量气体的大气浓度。 为了确保测量的准确性和稳定性，系统需要进行标定。研究人员通过引入具有线性吸收谱特性的汞灯光，获取了LEDs-DOAS仪器的仪器函数。这个过程是通过测量汞灯光在系统中的衰减，建立仪器响应与气体吸收的关系。随后，将标准库中的气体吸收截面与仪器函数进行卷积，计算出气体在LEDs-DOAS系统中的预期吸收强度。 反演过程是基于最小二乘法进行的，这是一种数学优化技术，可以找到最符合观测数据的气体浓度估计值。通过比较实际测量的吸收强度和理论计算的吸收强度，可以反演出大气中痕量气体的浓度。实验中，研究人员使用NO2样本对系统进行了标定，结果显示测量误差小于5%，证明了LEDs-DOAS系统的高精度。 该研究的关键词涵盖了LEDs技术、DOAS方法、仪器标定以及反演过程，这些是理解LEDs-DOAS系统性能和操作的核心概念。文章所属的分类号和文献标识码则表明这是一篇涉及光学测量技术的科学研究，具有重要的学术价值和实际应用潜力。 LEDs-DOAS系统的标定及反演方法的研究，不仅解决了传统DOAS系统光源的问题，还提高了测量效率和精度，对于环境监测和大气污染控制等领域有着积极的影响。通过采用LEDs作为光源，这一技术有望成为未来痕量气体监测的优选方案。