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单波长探测器在大气污染监测中的应用
【 2025-04-11 02:08 】【 浏览 29 】

单波长探测器是一种能够对单一特定波长的光或其他电磁辐射进行探测和测量的仪器设备。


单波长探测器

监测气态污染物 

- 二氧化硫(SO2)监测:二氧化硫在紫外波段有特定的吸收波长。单波长探测器可通过测量大气中该波长光的吸收程度,来反演二氧化硫的浓度。例如,利用280-340纳米波长范围的光,当光穿过含有二氧化硫的大气时,其强度会因二氧化硫的吸收而减弱,根据比尔-朗伯定律,通过探测器测量光强的变化,就能计算出二氧化硫的浓度。

- 氮氧化物(NOx)监测:氮氧化物中的一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)在紫外-可见光波段有特征吸收。单波长探测器可选择合适的波长,如NO在190-230纳米、NO2400-500纳米波长处进行监测。通过对这些波长光信号的检测和分析,实现对氮氧化物浓度的实时监测。

- 挥发性有机物(VOCs)监测:许多VOCs在紫外光区有吸收。单波长探测器可针对特定VOCs的吸收波长进行测量。例如,苯在254纳米处有较强吸收,通过该波长的单波长探测器,可对大气中的苯进行定性和定量分析,从而了解VOCs的污染状况。

监测颗粒物 

- 颗粒物浓度监测:利用光散射原理,当一束特定波长的光照射到大气中的颗粒物时,颗粒物会使光发生散射。单波长探测器可测量散射光的强度,根据散射光强度与颗粒物浓度的关系,来确定大气中颗粒物的浓度。例如,常用的波长有532纳米和650纳米,通过测量这两个波长下的散射光强度,可以得到颗粒物的质量浓度或数量浓度。

- 颗粒物粒径分布监测:不同粒径的颗粒物对光的散射特性不同。单波长探测器结合多角度散射测量技术,通过测量不同角度下特定波长光的散射强度,利用米氏散射理论等模型,可以反演颗粒物的粒径分布情况。例如,小粒径颗粒物在大角度散射光较强,而大粒径颗粒物在小角度散射光较强,通过分析不同角度的散射光信号,可了解颗粒物的粒径分布范围和占比。

单波长探测器在大气污染监测中具有重要作用,但实际应用中常与其他技术和设备结合使用,以实现更全面、准确的大气污染监测。

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