根据发表在《光学快报》上的一项研究,来自中国科学院合肥物质科学研究院的研究团队提出了一种在线测量大气H2O和CO2通量的新设计。
“我们设计了一种开放路径和抗污染的多通道电池,”该团队的高晓明教授说,“并将其应用于可调谐二极管激光吸收光谱传感器(TDLAS)。”
新型气体分析仪与商用仪器具有良好的一致性,精度不相上下。
减少温室气体浓度的最重要方法之一是将碳储存在土壤和植被中。科学家建议使用气流产生的湍流涡流来测量温室气体排放量。
基于可调谐激光吸收光谱结合涡旋协方差技术的设备具有灵敏度高、精度高、响应速度快等优点。测量气体流量的气路法有两种:开路法和闭路法。然而,传统的开路多通池不适用,因为它的光路暴露在空气中,导致透镜的涂层在大气中被腐蚀。
与传统的多通池不同,这种新型抗污染开路多通池主要由两个镀在凸面上的平凸镜组成。
“它的背面有涂层,”高说。“这种设计不允许镜片的涂层与空气直接接触,这就是它具有抗污染作用的原因。”
这种设计有效避免了外界环境对镜片膜层的污染和腐蚀。应用于大气温室气体CO2和H2O的通量监测设备,提高了开路系统的长期稳定性和耐久性。
该设计在小麦季节性农田生态系统CO2和H2O通量的田间对比观测试验中得到进一步验证。结果与使用基于非色散红外线的商业仪器获得的结果非常一致。
“我们在任何生态系统中都看到了通量测量的强大应用前景,”高说。