環(huán)境保護(hù)離不開光譜 基于光譜技術(shù)的水質(zhì)油污測量儀
2021-05-25 09:19:52儀表網(wǎng)閱讀量：475 我要評(píng)論
【化工機(jī)械設(shè)備網(wǎng) 熱點(diǎn)關(guān)注】激光光譜技術(shù)作為一種主動(dòng)光學(xué)探測技術(shù)，通過激光入射到有油膜覆蓋的海水表面時(shí)，在激發(fā)油類物質(zhì)輻射熒光的同時(shí)，海水水體會(huì)產(chǎn)生非彈性的拉曼散射光，分析熒光光譜及拉曼散射光譜信息能夠?qū)崿F(xiàn)油膜厚度的定量測量。
目前已研制出兩款水面油膜厚度測量儀器，分別是便攜式及遙感式兩種水質(zhì)油污測量儀，便攜式儀器測量距離在100米以內(nèi)，易受環(huán)境光影響；遙感式測量距離超過500米，受環(huán)境光影響小，可全天候工作。
激光光譜是以激光為光源的光譜技術(shù)。與普通光源相比，激光光源具有單色性好、亮度高、方向性強(qiáng)和相干性強(qiáng)等特點(diǎn)，是用來研究光與物質(zhì)的相互作用，從而辨認(rèn)物質(zhì)及其所在體系的結(jié)構(gòu)、組成、狀態(tài)及其變化的理想光源。激光的出現(xiàn)使原有的光譜技術(shù)在靈敏度和分辨率方面得到很大的改善。由于已能獲得強(qiáng)度極高、脈沖寬度極窄的激光，對(duì)多光子過程、非線性光化學(xué)過程以及分子被激發(fā)后的弛豫過程的觀察成為可能，并分別發(fā)展成為新的光譜技術(shù)。激光光譜學(xué)已成為與物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)及材料科學(xué)等密切相關(guān)的研究領(lǐng)域。
半個(gè)多世紀(jì)以來，隨著人類對(duì)于光本質(zhì)認(rèn)識(shí)的提髙和深化，光學(xué)技術(shù)的巨大進(jìn)步，特別是激光器的發(fā)明和激光技術(shù)的應(yīng)用，光與物質(zhì)相互作用的認(rèn)識(shí)有了根本性的提髙和發(fā)展。與此同時(shí)，人們對(duì)環(huán)境污染問題的認(rèn)識(shí)也不斷提升，開始采用現(xiàn)代的技術(shù)手段特別是光學(xué)技術(shù)研究一些環(huán)境物理化學(xué)現(xiàn)象和過程，逐漸發(fā)展了現(xiàn)代的環(huán)境光譜學(xué)。
環(huán)境光譜學(xué)不僅是經(jīng)典光學(xué)的創(chuàng)新發(fā)展，也是環(huán)境科學(xué)的新發(fā)展。環(huán)境光譜學(xué)監(jiān)測是環(huán)境光學(xué)的重要組成部分，它利用光學(xué)中的吸收、發(fā)射、散射以及大氣輻射傳輸?shù)确椒ǎㄟ^建立特征因子指紋光譜數(shù)據(jù)庫和定量解析算法，獲取痕量氣體的特性，可用于空氣質(zhì)量、固定和流動(dòng)污染源自動(dòng)監(jiān)測，具有實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)、快速、非接觸遙測、遙測、監(jiān)測范圍廣、成本低等優(yōu)勢，是當(dāng)今國際環(huán)境監(jiān)測的發(fā)展方向和主導(dǎo)技術(shù)。
利用光學(xué)中的吸收光譜、發(fā)射光譜、光的散射以及大氣輻射傳輸?shù)确椒?，劉文清團(tuán)隊(duì)提出開展光學(xué)與環(huán)境交叉科學(xué)的創(chuàng)新研究，目前已形成了以差分光學(xué)吸收光譜(DOAS)技術(shù)、傅里葉變換紅外光譜(FTIR)技術(shù)、非分光紅外(NDIR)技術(shù)、可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜(TDLAS)技術(shù)、激光雷達(dá)(LIDAR)技術(shù)、熒光光譜技術(shù)、激光誘導(dǎo)擊穿光譜(LIBS)技術(shù)、光腔衰蕩光譜技術(shù)(Cavity Ring-Down Spectroscopy，CRDS)、光散射測量技術(shù)、光聲光譜技術(shù)等為主體的環(huán)境光學(xué)監(jiān)測技術(shù)體系，實(shí)現(xiàn)了對(duì)環(huán)境痕量成分/多要素的現(xiàn)場快速探測與多維度多平臺(tái)監(jiān)測，已成功應(yīng)用于大氣、水源及土壤等的監(jiān)測。
資料來源：合肥物質(zhì)科學(xué)研究院、科技日?qǐng)?bào)、百科
原標(biāo)題：環(huán)境保護(hù)離不開光譜 基于光譜技術(shù)的水質(zhì)油污測量儀
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