红光二极管LEDs-DOAS系统监测大气NO3自由基

"基于红光二极管为光源的LP-DOAS系统监测大气NO_3自由基的研究" 本文详细探讨了使用红光二极管（LEDs）作为光源的长程差分吸收光谱系统（LEDs-DOAS）在监测大气中NO3自由基的应用。NO3自由基在夜间大气环境中扮演着重要的氧化剂角色，但由于其高度反应性和低浓度，对它的准确测量极具挑战性。研究人员分析了一种新型的红光二极管——Luxeon LXHL-MD1D LED的光谱特性，这种二极管在监测NO3自由基方面展现出潜力。 LEDs-DOAS系统的工作原理是通过发射特定波长的光线穿过大气，然后检测经过大气吸收后的光谱变化。由于NO3自由基对特定波长的光有特定的吸收特性，因此可以通过比较未被大气吸收的参考光谱和穿过大气的光谱，计算出大气中的NO3自由基浓度。文章中提到，研究人员设计并构建了一个用于监测NO3自由基的装置，并记录了相应的吸收光谱数据。 研究过程中，他们还深入研究了反演NO3浓度的方法，即如何从收集到的光谱数据中提取出NO3自由基的信息。反演过程通常涉及到复杂的光谱解析算法，以确定特定吸收峰对应的大气污染物浓度。实验结果展示了一周内大气NO3浓度的时间序列图，这为理解和分析大气污染动态提供了宝贵的数据。 通过实际操作，研究人员发现当光程达到2.8公里时，LEDs-DOAS系统的探测限可达到约12ppt（十亿分之十二），这是一个相当灵敏的水平，表明该系统对于监测大气中低浓度的NO3自由基具有较高的实用性。此外，使用LEDs作为光源相对于传统的光源（如激光或氙灯）具有更低的成本、更高的稳定性和更长的使用寿命，这使得LEDs-DOAS系统在环境监测领域具有很大的应用前景。 总结来说，这篇研究工作展示了利用红光二极管技术在监测大气NO3自由基方面的创新应用，为大气环境监测提供了一种成本效益高、灵敏度高的新方法。未来，这一技术可能对大气污染研究和空气质量管理产生积极影响。