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第29卷,第6期 光谱学与光谱分析 2oo and 9年6月 Spectral June,2009 Spectroscopy Amlysis 基于LED光源痕量二氧化氮气体的检测 孙秀平1’2,张喜和1,王达成1,冯克成1,那延祥1,刘建国3,刘文清3 1.长春理工大学理学院,吉林长春130022 2.吉林大学物理学院,占林长春130021 3.中国科学院安徽光学精密机械研究所,安徽合肥230031 摘要随着现代化工业的发展,大气污染越来越严蕈,吸收光谱法足检测大气污染的晕要手段。NQ是 大气污染的主要污染物之一,文章将发光二极管作为光源,选择发光光谱范围处于NQ强吸收峰值置的发 光二极管,通过测虽含有NQ污染物的吸收光谱,利用最小二乘法,将实验得到的吸收光谱与标准谱作拟 合运算,反演计算出污染物浓度。分析了检测的幕本原理,研究r光谱分析过程,包括实验光谱与标准光谱 的拟合、浓度的反演计算等数据处理过程。具体利用N02在300~500啪光谱范围内有强吸收的特点,测 鼍r样晶中N02的浓度。实验使用发光二极管作为光源,使检测变得方便快捷,实验装置便于携带,可以随 时对待测场所实现高精度的实时在线检测。 关键词吸收光谱;NQ;发光二极管 中图分类号:()433.4文献标识码:A 引 言 l 2 3 4 5 6 N()2足一种棕红色有刺激性臭味的气体。主要来自于车 口一—一-一甘。口一口。口 Fi晷l,11忙髑=p盯im哪taI辨tupf打m昀s嘣嚷 辆废气、火力发电站和其他I:业的燃料燃烧及硝酸、氮肥、 咖Ioenh节ti∞of f、i‘X 炸药的工业生产过程。NQ是一种主要的空气、污染物,是形 1:I,ightsource;2:Gasesab∞rptioncell,3:Lens; 成光化学烟雾的老要因素之一,也是酸雨的来源之一,具有 4:Spectrometerl5:I)etectingsystem;6:Computer 腐蚀性和生理刺激作用,对人体健康危害很大。大气中氮氧 化物和N02的检测方法有很多,主要分为非光学法和光学 法两类,前者有电化学法、气象色谱法、质谱法等,后者足 利用光与污染物分子的相互作用机理进行检测,如红外吸收 法、拉曼光潜法、紫外荧光法、激光光生法等[一-s-。 本文使用吸收光谱法,首次将发光二极管作为光源,选 择发光光谱范围处于N02强吸收峰位置的发光二极管,通 }o_【×≈o磊量osqv {◆ 过测虽含有N()2污染物的吸收光谱[¨引,反演计算出污染物 20I)300400 500 600 70|0 浓度,该方法具有时间短、精度高、实时监控、方便快捷的 WavdPng|h/nm 特点。 11lesta】ndard NQ n昏2 ab∞rpti蚰cm皤∞cti嘲of 1实验 的丁作电压为19V,吸收池长度为20咖,透镜焦距4.5

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