大气廓线测量系统

随着科技的进步，人们想要了解的现象越来越精细、想测量的信号也越来越微弱。而微弱信号常淹没在各种噪声中，锁相放大器可以将微弱信号从噪声中提取出来并对其进行准确测量。锁相放大器在光学、材料科学、量子技术、扫描探针显微镜和传感器等领域的研究中发挥着重要作用。国仪量子，赞1锁相放大器在精密磁测量中的应用在精密磁测量领域，特别是低频磁场测量领域，系综氮-空位（NV）色心磁测量方法发展迅速。其中连续波测磁系统是对NV色心施加连续的微波和激光进行自旋操控，从而实现高精度磁测量的实验系统。其基于NV色心基态的零场分裂和磁共振现象，当没有外磁场时，NV色心的ODMR谱如图所示，对NV色心打入共振频率的微波，其荧光强度最小。当存在外磁场时，外磁场会影响NV色心的塞曼劈裂的能级差，从而产生偏共振现象，使得荧光强度发生变化。我们将微波频率定于NV色心连续波谱的斜率最大处，则当外磁场发生变化，其荧光强度的变化最明显，从而提高测量的灵敏度。NV色心的ODMR谱为了提高测量信号的信噪比，通常采用锁相放大的方法，将微波信号进行频率调制，从而避开电测量系统的1/f噪声，实现更高的测量精度。其系统如下图所示，锁相放大器的参考输出信号和微波源进行频率调制后，通过辐射结构将微波电信号转化成磁场信号，作用于NV色心，然后将NV色心发射的荧光信号进行光电转换后用锁相放大器的电压输入通道进行采集，通过解调后即可得到系综NV色心样品的周围环境的磁场信号大小。参考文献：基于金刚石氮-空位色心系综的磁测量方法研究 -- 谢一进锁相放大器在磁成像——扫描NV探针显微镜中的应用扫描NV探针显微镜是利用金刚石NV色心作为磁传感器的扫描探针显微镜，其将光探测磁共振ODMR和AFM进行了巧妙结合，通过对钻石中NV色心发光缺陷的自旋进行量子操控与读出，来实现磁学性质的定量无损成像，具有纳米级的高空间分辨率和单自旋的超高探测灵敏度。国仪量子推出的量子钻石原子力显微镜其系统结构如下图所示，包括了NV色心成像系统和AFM控制系统。AFM控制系统负责将金刚石NV色心在待测样品上进行平面二维扫描，而NV色心对扫描区域的微弱磁信号进行高分辨率的探测，从而最终形成高分辨率的磁成像。在AFM的扫描过程中，金刚石与样品的距离是通过锁相放大器来进行控制的。金刚石NV色心固定在石英音叉上，形成探针。石英音叉有固定的振动频率，当探针在样品表面移动时，随着样品与探针的距离变化，石英音叉的共振幅度会发生变化。我们使用锁相放大器对音叉的振动信号进行采集和解调后，通过锁相放大器内部的PID反馈控制就可以实现样品位移台垂直方向（Z方向）的动态调节，从而使样品到NV色心探针的距离保持相同。锁相放大器主要用于AFM的控制系统中国仪量子数字锁相放大器LIA001MLIA001M锁相放大器是一款高性能、多功能的数字锁相放大器，基于先进硬件和数字信号处理技术设计，配合丰富的模拟输入输出接口，集可视化锁相放大器、虚拟示波器、参数扫描仪、信号发生器、PID控制器等多种功能于一体，有效的简化科研工作流程和设备依赖，提高科研效率和质量。数字锁相放大器LIA001M

项目内容：中国科学院广州地球化学研究所测量广州塔附近的大气氨通量，并进行实验比对项目时间：2023年9月项目地点：广州塔仪器安装项目意义&bull 空气质量监测：氨是一种有害气体，常常与空气污染和城市环境质量相关。通过在广州塔上安装氨激光开路分析仪，可以实时监测城市空气中的氨浓度，有助于评估空气质量，并提供数据支持，以采取必要的措施来改善空气质量。&bull 健康保护：氨的高浓度对人类健康有害，可能导致呼吸问题和其他健康问题。通过监测氨浓度，可以提前发现潜在的危险，采取措施来保护城市居民的健康。&bull 环境保护：氨还可以对周围的生态系统产生不利影响，对水体和土壤造成污染。通过监测氨的浓度，可以采取措施来减少氨的排放，降低对环境的不良影响。&bull 科学研究：广州塔上的氨监测数据可以用于科学研究，例如气象学、环境科学和大气化学。这些数据有助于研究氨在城市大气中的来源、传播和化学反应，从而更好地理解城市大气环境。&bull 污染源追踪：氨的监测可以帮助确定城市内潜在的氨排放源，这有助于政府和监管机构采取措施来减少污染源并加强环境管理。知识分享：通量塔的选址和建设原则在生态学、气象学和环境科学等领域，通量塔是一种用于测量大气层中气体和能量交换的设备。这些通量塔用于监测大气和地表之间的物质通量，例如水蒸气、二氧化碳、热量等，以了解生态系统和大气中的不同过程。通量塔通常包括一系列仪器和传感器，用于采集大气和地表参数的数据。选址和建设原则：&bull 代表性地点：通量塔的选址应考虑到它们所监测的生态系统或气象过程的代表性。选择代表性地点可以确保测量结果对于整个区域或生态系统有意义。&bull 最小扰动：通量塔的建设应尽量减少对周围环境的扰动。这包括减少人工结构对生态系统或气象过程的影响，以确保测量的准确性。&bull 高度选择：通量塔通常会建立在不同的高度，以测量气体和能量通量在大气中的垂直分布。选择适当的高度可以提供更全面的数据。&bull 安全考虑：通量塔的建设和维护应符合安全标准，以确保工作人员和环境的安全。通量塔在环境科学研究中起着重要作用，帮助科学家了解大气和生态系统之间的相互作用，以及气体和能量的交换过程。选择合适的位置和正确的建设原则对于获得准确和可靠的数据非常关键。

1.大气· OH活性自由基的来源与作用大气· OH、· HO2活性自由基是大气光化学反应的引发剂和催化剂，对于城市灰霾的形成和对流层中O3的平衡起关键作用，其浓度等级可作为衡量大气自身氧化水平的重要指标。其中· OH自由基是大气化学中最活跃的氧化剂，能与大气中绝大多数组分发生化学反应。例如大气中的甲烷（CH4），可以快速与· OH自由基反应生成可溶解氧化物CH2O、CH3COOH发生沉降，因此，虽然每年有5.15× 1014g的CH4排入地球大气层，但· OH自由基可将其中的4.45× 1014g氧化，占CH4总量的80%以上，这使得CH4对全球温室效应的影响比排放量估算整整低了一个量级。从某种程度来看，· OH自由基决定了这些组分在地球大气层中的寿命和浓度。不仅如此，酸雨、对流层臭氧平衡、城市光化学烟雾以及二次气溶胶形成等过程都有· OH的参与。除此之外，· OH、O3还可以与大气中的烯烃反应生成醛，后者再与· OH自由基反应从而产生光化学烟雾中有毒且具有强烈刺激性的化合物过氧乙酰硝酸酯（PANs）。在低空对流层中，· OH的主要来源有两个：一是O3在320nm光波条件下光解产生的O(1D)与空气中水分子的反应，二是· HO2与氮氧化物以及臭氧的反应。但是，· OH自由基的平均寿命通常为几秒甚至更短，它在对流层的最大浓度仅有106~107个/cm3，且变化十分剧烈。· OH、· HO2自由基在大气光化学反应和光化学烟雾形成过程中的作用如图1.1所示。图1.1· OH、· HO2在大气光化学反应和光化学烟雾形成过程中的作用2.常见大气活性自由基· OH的检测手段直到20世纪90年代，测量对流层大气中· OH浓度的技术才逐渐成熟。英国Leed大学的Heard和Pilling教授在Chem.Rev.上撰写综述文章，全面评述了对流层中· OH的各项测量技术，包括：化学电离质谱技术（CIMS）、气体扩张激光诱导荧光技术（FAGE）、激光差分吸收光谱技术（DOAS）、14CO示踪技术、水杨酸吸收技术以及自旋捕获技术。表1.1给出了这几种测量方法的主要技术指标。表1.1· OH浓度测定的各种技术及指标测量技术LOD(个/cm3)准确度单次测量时间机载研究团队CIMS2´ 10520%30sY3+3FAGE2´ 10520%30sY6DOAS5~10´ 1057%300sN414CO示踪法2´ 10516%300sY1自旋-捕获法5´ 105 30%20minN1水杨酸吸收法10´ 10530~50%90minN2FAGE是一种在低压条件下测量大气活性自由基的激光诱导荧光技术（LIF），自其被提出以来，已经广泛应用于自由基的检测，成为测量大气自由基的有效方法之一。正常工作时，FAGE利用特定波长的激光束，使低能级的· OH自由基发生跃迁，通过检测其从高能级回落过程中产生的荧光，从而实现对于· OH自由基浓度的测量。DOAS是利用空气中气体分子的窄带吸收特性及强度来鉴别气体成分、推演气体浓度的一种技术，其测量原理基于Beer-Lambert定律：E… … … … … … … … … … … … （1.1）进而得到… … … … … … … … … … … … （1.2）14CO示踪技术最早由华盛顿州立大学于1979年报道，它是一种基于光稳态技术对· OH自由基进行研究的方法，利用· OH自由基对14CO的强氧化性，从而实现了对于· OH自由基的高灵敏度检测。对于自旋捕获技术和水杨酸吸收技术，则由于其在检测中所需的时间均大于20min，从而不适合应用于· OH自由基的连续在线检测。CIMS是一种利用· OH的化学特性对其进行检测的技术，其原位测量· OH的浓度是GeorgiaInstituteofTechnology的Eisele和Tannar在1989年发明的。CIMS对· OH进行测量的关键在于通过过量的SO2将其滴定，从而把· OH全部转化为H2SO4，再用NO3-离子通过化学电离方法把H2SO4电离为HSO4-离子，最终利用测量得到的NO3-与HSO4-离子的强度，完成对· OH的检测。其基本原理如下：… … … … … … … … … … （1.3）… … … … … … … … … … … （1.4）… … … … … … … … … ...（1.5）… … … … … … … … … （1.6）进而可以得到· OH的计算公式：… … … … … … … … … … （1.7）3.自主研发化学电离质谱测量· OH中科院大连化物所李海洋研究员带领的“快速分离与检测”课题组（102组）基于质谱检测核心技术，致力于发展用于在线、现场、原位快速分析的质谱新仪器和新方法，聚焦于化工生产、环境监测和临床医学精确诊断对高端在线质谱的迫切需求，注重技术创新，以“做有用的仪器”为至高追求，先后攻克了新型软电离源、高分辨质量分析器等在线质谱多项关键技术，并于2017年与金铠仪器（大连）有限公司共同建立质谱发展事业部，携手推动高端质谱技术的发展。近年来，团队先后获得在线质谱仪从设计、生产到应用全链条认证，成功搭建了台式质谱仪、便携式质谱仪、毒品现场鉴别离子阱质谱仪等多个系列产品线，并实现了定型产品“高灵敏光电离飞行时间质谱仪”出口美国、团队成功入选辽宁省兴辽英才计划“高水平创新创业团队”等多项创举。针对大气活性自由基· OH的检测难题，质谱发展事业部科研工作者基于垂直加速和双场加速聚焦技术，完全自主研发了一台大气压负离子直线式TOFMS用于大气活性自由基· OH在线监测，其结构示意图如图1.2所示。图1.2自行研制的大气压负离子直线式TOFMS的结构示意图基于CIMS技术的基本原理，针对大气活性自由基浓度低、寿命短等自身特点，利用63Ni放射源作为电离源，采用自由基转化反应管、试剂离子产生管与化学电离反应区相互平行同轴设计的结构，对自由基进行测量。如图1.3所示为同轴式自由基进样系统及电离源的反应原理图与结构设计图。图1.3同轴式· OH自由基进样系统及电离源的反应原理图基于上述CIMS检测方法，科研人员于2018年4月30日对大连市沙河口区中山路457号生物楼楼顶平台环境空气中· OH自由基进行了连续在线监测，时间范围为6:00~18:00。测试过程中每张质谱图采集5s，经过计算，得到环境空气中OH自由基浓度在一天内随时间的变化趋势如图1.4所示，所得监测结果与相关文献报道规律保持一致，且分析速度更具优势，展现了所发展CIMS的巨大应用潜力。图1.4环境空气中· OH自由基浓度在一天内随时间的变化4.结语由中科院大连化物所“快速分离与检测”课题组与金铠仪器（大连）有限公司共建的质谱发展事业部，采用CIMS技术设计研制了一套基于63Ni放射源的大气压化学电离源及进样系统，利用自行研制的大气压负离子TOFMS实现了对于大气中的超痕量· OH自由基的原位、实时、在线、连续测量，展现了其在大气环境领域的巨大应用前景。供稿来源：金铠仪器（大连）有限公司

▲氨涡度协方差通量观测系统。新突破 准确量化农业生态系统的NH3排放可帮助理解某区域甚至是全球范围的NH3收支以及落实空气污染的控制和缓解战略。 中国科学院大气物理研究所的科学家及其合作者在《农业和森林气象学（Agricultural and Forest Meteorology）》上发表了一篇研究，称他们开发了一种便携式太阳能开路NH3分析仪(型号:HT8700)。该分析仪专门用于基于涡度协方差(eddy covariance-EC)方法的NH3通量观测，这是测量陆地生态系统和大气之间NH3交换的最直接和有效的方法。该团队不仅在实验室，也通过野外现场实验研究了分析仪测量NH3流量的适用性。原理与前景 基于电化学方法的通量系统需要具有高灵敏度和快速响应的NH3分析仪。该研究的主要作者王凯博士说：“运用通量观测新仪器使我们能够监控不同类型生态系统的NH3通量，包括排放和沉降。” HT8700 NH3分析仪基于最先进的量子级联激光吸收光谱技术。其开放路径设计克服了封闭路径仪器存在的一些问题。该仪器具有良好的响应时间、精度和稳定性，是基于电化学技术的NH3流量测量的理想工具。 来自宁波HealthyPhoton有限公司的合著者王博士说：“现场实验证明了开路设计对于NH3通量观测的重要性，但我们认为未来还有更多改进的机会。现阶段因为光学镜直接暴露在环境中，其数据可用性在很大程度上受到激光信号强度频繁降低的限制。我们正在开发一种镜子自动清洁设计，使该仪器更适合自动化测量、使用寿命更长，尤其是在多尘的野外条件下。”

近日，中科院合肥研究院安光所高晓明研究员团队在利用可调谐激光吸收光谱技术(TDLAS)测量大气甲烷(CH4)及土壤甲烷呼吸方面取得新进展，相关研究以《用于生态应用的双增强型多通池波长调制光谱CH4传感器》为题发表在国际知名期刊Optics Express上。CH4作为一种在大气中存在寿命较短的温室气体，其排放的控制对于减缓温室效应有着重要意义。在CH4循环中，土壤既是既是它的来源，也是固碳减少大气碳的去处，土地的利用方式会对CH4循环造成重要影响。为了了解不同土壤在CH4循环中的贡献，需要测量土壤中CH4通量。TDLAS是气体检测中常用的技术之一，具有高灵敏度、高精度、高选择性，以及响应速度快等优点。为了获得更高的检测灵敏度，通常使用多通池来增加吸收光程。传统的赫里奥特池存在镜面利用率低，为达到更长的光程需要增加多通池基长所导致的吸收池体积庞大的问题。团队刘锟研究员、王瑞峰博士研究生等人提出一种双增强型赫里奥特多通池，采用再入射的方法在33.3厘米的多通池基长下实现了73.926米的有效吸收光程，再结合温度控制和吸收线锁定等优化方法，提高了系统的长期稳定性和耐用性，研发的设备探测极限达到10ppbv。团队还利用该设备对草地CH4通量进行了测量，并对大气CH4进行了长期观测。该研究工作得到国家重点研发计划项目，国家自然科学基金等项目的资助。CH4传感器原理图草地CH4通量测量示意图与通量测量结果

Picarro G2301/G2401——局地污染对大气温室气体测量的影响江苏海兰达尔 2023-06-02 14:49 发表于江苏文献链接：https://doi.org/10.5194/amt-16-2399-2023引言自2012年以来，新的高时间分辨率（~1Hz）的测量技术开始用来测量大气中CO、CO2和CH4的摩尔分数。这使得在现场测量中能够检测到局地污染事件的发生，这在以往较低时间分辨率的测量中是无法看到的。特别是在冬季，造雪机和汽油吹雪机的使用会导致德国Schneefernerhaus（ZSF）站点测量的CO产生强烈的峰值，必须手动标记，以防止对观测记录产生影响。同时，由于影响Schneefernerhaus地区CO、CO2和CH4的本地来源可能就在ZSF站点附近，因此进气管路位置的改变也可以减少对气体浓度时间序列的影响。研究目的在这项研究中，我们分析了Schneefernerhaus站点（ZSF）和山脊测量点（ZGR）环境空气的测量结果，重点描述了当地的污染事件，并比较了这些事件对ZSF和ZGR测量的影响。站点介绍Zugspitze是德国的最高峰，山顶海拔2962m。它位于德国南部的阿尔卑斯山北部，与奥地利接壤。周围地区主要由裸露的土地、森林和牧场组成，远离城市。大气温室气体的测量在Zugspitze峰顶以下300m的Schneefernerhaus（ZSF）站点进行，ZSF站点（海拔2669m）的进气口安装在五楼的研究平台上。2018年，德国气象局（DWD）新安装了一条290m长的不锈钢进气管线，用于ZSF站点从山脊处的ZGR观测点进行采样测量。自2018年10月开始，可以同时测量Schneefernerhaus和位于其上方山脊处环境空气中CO、CO2和CH4的摩尔分数。测量地点的位置（包括ZSF和ZGR站点）测量设置分别使用三台气体浓度分析仪对环境空气中的CO、CO2和CH4摩尔分数进行测量，这些分析仪安装在ZSF站点的站房内，并通过两条采样管线与两个高度的采样口相连。其中一条通向ZSF站点的研究平台（海拔2669m），另一条通向山脊的ZGR观测点（海拔2825m）。除了两个高度的环境空气以外，分析仪还同时测量相同的校准和目标气体以进行质量控制。测量程序由多位旋转阀控制，通过三台分析仪收集测量样气，实验装置如下图所示。ZSF站点的CO2和CH4使用Picarro G2301进行测量，CO的测量则使用LGR EP30分析仪。环境空气以500mL/min从五楼的研究平台通过平台上方2.5m处的玻璃入口泵入，为了避免结冰，玻璃入口的顶部被加热。然后，部分气流通过冷阱进行干燥，以减少水汽对测量的影响。从研究平台入口到分析仪的空气在整个系统中的停留时间约为35s。山脊ZGR观测点的CO2、CH4和CO测量使用Picarro G2401分析仪，样气通过290m长的管线从山脊处采集到Schneefernerhaus站房内，采气流速为16L/min。山脊的进气口进行了防雨处理，但并不加热。从采气到进入分析仪测量，环境空气在整个系统中停留的时间约为6min 40s，因此在对两个站点测量数据进行比较时，对Picarro G2401的1min平均测量数据进行了-6min的移动。环境样气测量和质量控制的实验设置示意图研究结果（部分）ZSF和ZGR站点测量的CO,CO2和CH4摩尔分数根据三种气体摩尔分数的时间序列来看，与山脊相比，ZSF站点能观察到明显的强污染事件，这些主要可以从CO的测量中看出，部分污染事件从CO2和CH4也可看出。特别是在降雪季节，有超过400ppb的高CO污染事件。这些峰值是由于在站点前使用汽油吹雪机进行除雪或者使用造雪机准备滑雪区导致的。2019年1月，大雪和雪崩导致站点前大量使用汽油吹雪机，在此期间，Schneefernerhaus测量到CO摩尔分数高达28000ppb，并且CO2和CH4也出现了相应的峰值。此外，CO2的峰值还可能是由研究人员在进气口附近的测量平台上工作引起的。这些在站点附近出现的本地污染事件需要经站点工作人员手动识别和标记，以减少和避免它们对测量的影响。ZSF QC和山脊测量的CO，CO2和CH4摩尔分数具有相似的时间序列，且这两个时间序列遵循相同的季节变化。CO的摩尔分数范围为48~342ppb，CO2的摩尔分数呈季节循环，夏季值最低，在390~440ppm之间，CH4摩尔分数在1872~2100ppb之间。正如预期的那样，山脊和Schneefernerhaus周围空气的测量显示出类似的整体模式，但在山脊上，它们受到本地污染的影响要小得多。ZSF和ZGR站点CO,CO2和CH4摩尔分数时间序列（所示数据平均为1min）Schneefernerhaus和山脊处本地污染事件的比较虽然在Schneefernerhaus观测到了强烈的CO和CO2局地污染事件，但这些强烈的事件没有出现在山脊测量的时间序列中。在山脊的观测中，只有当风从东南面的Schneefernerhaus站吹来时，才会看到一些小的峰值。然而，这些污染事件的幅度也比同期在Schneefernerhaus测量的污染事件要小的多。在CO和CO2的测量中，大约83%的时间段里面没有在山脊处发现相应的峰值。即使是在Schneefernerhaus发生CO浓度超过1000ppb的极高污染事件时，通常也不会在山脊处测量到。对ZSF和ZGR站点CO和CO2浓度平均值进行差值计算发现，当使用具有本地污染的ZSF时间序列时，存在大量较大的正差异，而当计算中使用ZSF QC数据时，这种强烈的正差异就消失了。这表明，两个站点之间浓度测量的巨大差异正是由于Schneefernerhaus当地污染导致的。同时，这也表明了站点工作人员成功地排除了Schneefernerhaus时间序列中强烈的局地污染事件。ZSF和ZGR站点1min平均测量值差值的频率分布结论高时间分辨率下测量的环境空气显示，由人类活动引起的局地污染事件能显著影响大气CO和CO2的摩尔分数。这些高峰主要发生在冬季和白天，这些数据需要站点工作人员进行手动标记。为了防止这种当地污染的影响，我们需要在一个更高的地方进行额外的测量，以进行比较。而在山脊处进行另一个点的测量能有效规避当地污染对于CO,CO2和CH4摩尔分数测量的影响，特别是在冬季，未来在两个点进行长期连续的观测对于站点获取大气温室气体的背景数据非常重要。编辑人：陆文涛审核人：史恒霖

p　　在我国大气环境污染控制中，大气质量监测和污染源点源排放监测技术已经非常成熟，且建设了基本完备的监测网络。但是对于来自工业的面源污染，一直没有受到足够的重视。尤其是化工园区，其排放的挥发性有机物、臭味物质等多以面源污染的方式，虽然有些园区已经开始尝试进行监测，但是监测方案各不相同，且多依赖所选供应商的技术特长。/pp　　山东省作为我国第一化工大省，近日发布了《化工园区大气环境风险监控预警系统技术指南(试行)》标准，对山东省人民政府认定的化工园区大气环境风险监控预警系统的设计、建设、验收与运行进行了规定。/pp　　标准中规定的系统包括监测网络、管理平台及配套设施，其中监测网络中的监测点位包括点监测、线监测和面监测，监测因子应该根据化工园区环境风险识别结果确定，明确危险单元、风险源、主要危险物质、环境影响途径、可能受影响的环境敏感目标等内容，需包括硫化氢、氨气等重点关注的突发环境事件危险物质。/pp　　对于监测方法/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/74a3b7e8-9cd0-40f4-abaf-14f04c41c310.jpg" title="推荐监测分析方法.jpg" alt="推荐监测分析方法.jpg"//pp　　在大气环境特征污染物监测站点附近，因综合考虑周边地形等影响因素，增设气象监测设备，观测风向、风速等相关气象参数。/pp　　标准全文如下：img src="/admincms/ueditor1/dialogs/attachment/fileTypeImages/icon_pdf.gif" style="vertical-align: middle margin-right: 2px "/a href="https://img1.17img.cn/17img/files/201909/attachment/8bc7c5fc-19dd-4008-a942-a73512f838c9.pdf" title="化工园区大气环境风险监控预警系统技术指南(试行).pdf" style="color: rgb(0, 102, 204) font-size: 14px text-decoration: underline "span style="font-size: 14px "化工园区大气环境风险监控预警系统技术指南(试行).pdf/span/a/ppbr//p

p　　大气污染是世界各国都面临的严峻环境问题，如何防止大气污染已被各国政府高度重视。在我国，随着社会经济的快速发展，大气环境问题也日益凸显。日益复杂的大气污染状况,对传统的大气污染监测方式提出了新的挑战。/pp　　大气在线监测技术能够准确、全面地反映出大气环境目标污染物的浓度及其变化趋势,从而实现全时段、全方位、动态监测大气要素的目的。在线监测技术因具备监测范围广，测量周期短，维护成本低等优势，已成为一种发展趋势。/pp　　为了帮助相关用户学习、了解大气在线监测最新技术进展及相关仪器在其中发挥的作用等内容，仪器信息网特别策划了span style="color: rgb(0, 112, 192) "“/spana href="https://www.instrument.com.cn/zt/dqzxjcjs2020" target="_self" style="color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline "span style="color: rgb(0, 112, 192) "大气在线监测技术”专题/span/a并特此约稿，邀请海洋光学亚洲工程师就我国大气污染情况以及在线监测技术进行探讨。/pp　　目前，中国面临着水污染、大气污染和固体废物污染三大主要污染威胁。其中大气污染相对严重，引起社会各界广泛重视。作为污染大户，自然受到国家环保政策的格外关注，如2014年9月12日，国家发改委、国家环保部、国家能源局联合发文“关于印发《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014—2020年)》的通知”。/pp　　通知中要求，稳步推进东部地区现役30万千瓦及以上公用燃煤发电机组和有条件的30万千瓦以下公用燃煤发电机组，实施大气污染物排放浓度基本达到燃气轮机组排放限值的环保改造。燃煤发电机组大气污染物排放浓度基本达到燃气轮机组排放限值(即在基准氧含量6%条件下,烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度分别不高于10、35、50毫克/立方米。/pp　　此外，现阶段我国大气污染治理的重点和难点集中在PM2.5和臭氧上，核心问题是VOCs，加大氮氧化物的减排幅度。其中PM2.5的在线检测技术有Beta射线法、Beta射线光浊度法和微量振荡天平法。环境空气臭氧监测一般有紫外光度法和长光程紫外差分吸收光谱法。与传统监测手段相比，大气在线监测技术具有监测范围广、响应速度快的优点。/pp　　针对大气污染监测，海洋光学可提供针对不同测量需求的各类微型光纤光谱仪，如a href="https://www.instrument.com.cn/netshow/C266053.htm" target="_self" style="color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline "span style="color: rgb(0, 112, 192) "Flame/span/aspan style="color: rgb(0, 112, 192) "、/spana href="https://www.instrument.com.cn/netshow/C285068.htm" target="_self" style="color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline "span style="color: rgb(0, 112, 192) "Ocean HDX/span/aspan style="color: rgb(0, 112, 192) "、/spana href="https://www.instrument.com.cn/netshow/C42532.htm" target="_self" style="color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline "span style="color: rgb(0, 112, 192) "Maya 2000Pro/span/a等。其中海洋光学的光谱仪可使用自动化生产线装配，保证了台间差小以及产品的持久耐用，搭配抗紫外衰老光纤确保系统长久运行。海洋光学一直秉持着创始者的理念，还原给客户最原始最准确的光谱信息。得益于海洋光学的自动装配和校准系统，能够确保在客户规定的交货周期内完成所有量产设备的生厂和校准，轻松消除客户对于可能无法按期交货的顾虑。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202011/uepic/2279cf7f-8551-407f-9ac9-9864e871d8c4.jpg" title="flame.png" alt="flame.png"//pp style="text-align: center "　　a href="https://www.instrument.com.cn/netshow/C266053.htm" target="_self" style="color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline "span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong微型光纤光谱仪Flame系列产品/strong/span/a/pp　　同时，海洋光学会根据客户的特殊使用环境和需求，对光谱核心进行定制和升级，比如固件修改：部分客户使用串口来连接光谱仪，但是因为受光谱仪最大波特率的限制，在读取一帧数据时需要耗费很多时间。如果只返回这几段光谱数据，可以大大节省返回数据的时间，但绝大多数应用，只关心某几段波长范围的数据。因此我们根据客户的要求定制了自定义多段数据返回的固件，使用户可以根据自己的需要去自由定义多达10个波段的光谱数据。/pp　　再比如16/32 bit checksum: 工业客户的使用现场存在很强的干扰，所以在使用串口和光谱仪通讯时，通讯数据经常被干扰，具体体现为图谱上会出现奇异点。为了应对这种情况，为客户在光谱仪固件中添加和校验的功能(在没有使用A-Scan功能时，在通讯数据后添加16bit的checksum , 或者添加32bit的checksum)，可以实现在确保数据的准确性等方面进行定制和验证。/pp　　海洋光学可提供的大气污染物在线监测解决方案主要是利用调谐二极管激光器吸收光谱 ( TDLAS)和紫外差分吸收光谱 (DOAS)技术。DOAS整套仪器主要包括:光源、发射和接收系统、角反射镜(发射和接收系统如不在同一侧，不需角反射镜)、光缆、单色仪、光谱仪和计算机等，典型DOAS设备结构图如下：/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202011/uepic/bc371bd2-37f7-470c-b0f1-e8982d7fbb54.jpg" title="设备图.png" alt="设备图.png"//pp　　光谱仪作为核心检测设备，在DOAS系统中扮演着非常重要的作用。光谱仪与其他结构件之间的协同工作效率，以及产品自身的性能指标对最终输出的光谱结果有着很大程度的影响。/pp　　而对于汽车排放的废气，海洋光学提供DOAS和TDLAS联用，同时对汽车尾气中NOx、SOx及COx、未燃碳氢化合物HC等进行实时监控。物质对不同频率的电磁波有不同的吸收,因此吸收谱线可作为识别不同气体分子的“指纹”,并且根据吸收谱线的位置和强度可确定分子的成分和浓度。系统原理图如下：/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202011/uepic/49c0f7de-9fd9-42ce-9816-df3a38d553cb.jpg" title="原理图.png" alt="原理图.png"//pp　　同时海洋光学可以针对不同环境应用的需求，为客户提供定制方案。系统集成商可以使用海洋光学的微型光纤光谱仪作为检测核心，制造出不同的分析系统，满足客户需求。/p

近日，来自山东师范大学光学与光子器件技术重点实验室的联合研究团队发表了一篇题为 Open-path sensor based on QCL for atmospheric N2O measurement 的研究论文。Recently, a collaborative research team from the Shandong Provincial Engineering and Technical Center of Light Manipulations & Shandong Provincial Key Laboratory of Optics and Photonic Device, School of Physics and Electronics, Shandong Normal University published a research paper titled Open-path sensor based on QCL for atmospheric N2O measurement.简介作为重要的温室气体之一，氧化亚氮（N2O）可能导致空气污染和全球变暖。N2O在大气中的寿命很长，更糟糕的是，其全球变暖潜力比二氧化碳高300倍。因此，开发一种快速、实时和高精度的气体传感器系统，用于检测大气中的N2O浓度水平，对于更好地理解全球变暖和气候变化至关重要。调谐二极管激光吸收光谱学（TDLAS）在高灵敏度、选择性和快速响应领域广泛报道，并已被证明是实时检测N2O的可靠工具。基于波长调制光谱学（WMS）的TDLAS已被证明是提高检测灵敏度和降低电子噪声的良好方法。大多数传感器是封闭路径系统。这严重限制了在远程或露天研究中进行连续监测的实际适用性，并限制了测量的空间覆盖范围。为解决这一问题，本文开发了一种紧凑的开放光学路径气体传感器系统。Introduction As one of the important greenhouse gases, nitrous oxide (N2O), can give rise to air pollution and global warming. N2O has a long atmospheric lifetime, and worse its global warming potential is 300 times higher than carbon dioxide. Therefore, the development of a fast, real-time, and high-precision gas sensor system for detecting the atmospheric N2O concentration level is essential for the better understanding of global warming and climate changes.Tunable diode laser absorption spectroscopy (TDLAS), as a versatile technique, has be widely reported for real-time analysis of gas compositions in the field of high sensitivity, selectivity, and fast response and it has been demonstrated as a dependable tool for real-time detection of N2O. Wavelength modulation spectroscopy (WMS) based TDLAS has been proved to be a good method for improving the detection sensitivity and reducing the electronic noise. Most of sensors are closed-path systems. This severely restricts the practical applicability of continuous monitoring in remote or open-field researches, and limits the spatial coverage of the measurements. To address this problem, in this paper, we develop a compact openoptical-path gas sensor system.实验细节基于QCL的开路N2O气体传感器的系统框架如图1所示。它主要由三部分组成：激光系统、光学元件和数据处理部分。激光系统由QCL、激光驱动器和信号发生器组成。光学部件具有检测光路和参考光路。数据处理部分包括数据采集、信号处理和显示模块。The system framework of the open-path N2O gas sensor based on QCL is depicted in Fig. 1. It mainly consists of three parts: the lasersystem, the optical elements, and the data processing section. The laser-system consists of a QCL, a laser drive and a signal generator. The optical component has the detecting and reference optical paths. The data processing section includes the data acquisition, signal processing and display modules.Fig. 1. The N2O sensor system schematic diagram.宁波海尔欣光电科技有限公司为此项目提供了HPQCL-Q&trade 标准量子级联激光发射头，QC750-Touch&trade 量子级联激光屏显驱动器，HPPD-M-B 前置放大制冷一体型碲镉汞（MCT）光电探测器。HealthyPhoton Technology Co., Ltd. , provided a QCL(HPQCL-Q&trade ), a driver(QC750-TouchTM), a HgCdTe photodetector (HPPD-M-B) for this project.HPQCL-Q&trade QC750-Touch&trade HPPD-M-B在这项工作中，需要考虑N2O或其他物质（主要是水蒸气）的光谱吸收干扰，以减少它们对系统特异性和准确性的副作用。如图2(c)所示，根据HITRAN 2016数据库，已经模拟了N2O、CO和CO2的吸收线强度，范围从2020 ~ 2220 cm-1。幸运的是，N2O的独特基本振动带在波数为2200cm-1左右，远离水蒸气的吸收带。因此，室温下的QCL可以达到N2O的基本振动带，检测灵敏度为ppb级。考虑到灵敏度和成本，选择了中心波数为2203.73 cm-1的QCL来检测N2O。QCL的中心电流和温度分别设置为330 mA和36.0 °C。DetailsIn this work, we need to take the spectral absorption interference of N2O or other substances (mostly water vapor) into consideration in order to reduce their side effects on the specificity and accuracy of the system. As depicted in Fig. 2(c), the absorption line intensity of N2O, CO and CO2 have been simulated from 2020 ~ 2220cm-1, according to the HITRAN 2016 database. Fortunately, the unique fundamental vibration band of N2O is around wavenumber of 2200cm-1, which is stay away from the absorption band of water vapor. Therefore, the N2O fundamental vibration band can be reached by room-temperature QCL, and the detection sensitivity is ppb level. Taking sensitivity and cost into consideration, a QCL emitting at center wavenumber of 2203.73 cm-1 was selected for detection of N2O. Of the QCL, the central current and temperature were set at 330 mA and 36.0 ◦ C, respectively.Fig. 2. (a): The relationship between the QCL emission wavenumber and drive current. (b): The dependence the QCL emission wavenumber and temperature. (c): The intensity distribution of absorption lines of N2O, CO and CO2 in the range of 2020 ~ 2220 cm-1.结论我们实现了用一种紧凑的开路气体传感器检测大气中的N2O。在这种传感器中，采用了波长调制光谱学与1f-归一化WMS检测策略，以提高检测灵敏度并消除光强度波动的影响。对20 ppm N2O标准气体进行了校准，标准偏差为0.011 ppm，表明具有高精度。对实验室N2O空气进行了连续7小时的测量，浓度的标准偏差低于1.5 ppb。我们使用Allan偏差分析得出，在1秒的积分时间下，N2O的检测限为1.1 ppb，而在最佳积分时间为95秒时，灵敏度可以提高到0.14 ppb。通过在自然环境中进行的为期两天的实时测量验证了所开发传感器系统的长期稳定性。得出的结果充分证明我们的开放光学路径气体传感器系统具有快速响应、良好稳定性、高灵敏度和卓越的精度。在实际应用方面，该系统可用于检测农田和汽车尾气中的N2O排放。此外，我们认为通过更新具有不同发射波长的QCL，传感器系统还可以检测不同类型的微量气体。Conclusions A compact open-path gas sensor is developed for detection of atmospheric N2O. In such sensor, the wavelength modulation spectroscopy with 1f-normalized WMS detection strategy is employed to improve the detection sensitivity and eliminate the influence of light intensity fluctuations. The 20 ppm N2O standard gas is calibrated and the standard deviation is 0.011 ppm, which demonstrates it has high accuracy.Laboratory N2O air is continuously measured for 7h and the standard deviation of the concentration is below 1.5 ppb. We use Allan deviation analysis to derive that N2O detection limit is 1.1 ppb at integration time of 1 s, and the sensitivity can be improved to 0.14 ppb at an optimal integration time of 95 s. The long-term stability of the developed sensor system is verified by a two-day real-time measurement in ambient air. The derived results well demonstrate our open-optical-path gas sensor system has a fast response, a good stability, a high sensitivity, and an excellent accuracy.In terms of practical application, the developed system can be used to detect N2O emissions in farmland and automobile exhaust. Furthermore, we believe the sensor system can detect different types of trace gases, by updating QCLs with different emission wavelengths.参考来源：Open-path sensor based on QCL for atmospheric N2O measurement,Results in Physics 31 (2021) 104909

自2019年5月20日起，新的国际单位制正式实施，其中质量的单位千克启用了基于普朗克常数的新定义。能量天平是我国自主的千克新定义复现方案，该方案由中国计量科学研究院张钟华院士提出。能量天平利用电磁力做功与电磁场能量变化之间的转换与平衡，建立普朗克常数与被测砝码质量之间的桥梁。图1 能量天平结构示意图与测量原理电磁力做功量的测量涉及电磁力大小的测量和线圈相对位移测量两方面。因此，悬挂线圈与激励磁体的相对位移测量系统至关重要。它不仅实现了能量天平对于“米”的量子化基准的溯源，而且在保证能量天平积分区间的一致性上也发挥了关键作用。能量天平采用外差激光干涉测量系统对悬挂线圈与激励磁体的相对位移进行测量（图2），但该干涉测量系统存在较大的光学闲区（图3），进而影响了能量天平在空气环境中运行时位移测量的准确性。图2 能量天平激光干涉测量系统图3 能量天平光学闲区示意图近日，发表于《计量科学与技术-中国计量科学研究院专刊（2022）》的文章“能量天平激光干涉测量系统闲区长度测量方法研究”，对能量天平干涉测量系统中闲区长度测量方法进行了分析与讨论。主要成果（1）提出了基于真空/空气环境光程差测量的光学闲区长度测量方法。该方法利用能量天平的真空系统改变光学闲区的空气折射率；利用激光干涉系统测量折射率改变过程中的光程变化，进而测得光学闲区的长度，将原毫米量级的闲区长度测量不确定度抑制至4 μm，大大提高了光学闲区长度的测量能力。（2）利用光学闲区长度表征的绝对距离，实现了对能量天平激励磁体与悬挂线圈间相对零位的测量，以保证悬挂线圈系统位于磁体的均匀区范围。该相对零位的标准测量不确定度达到了54.2 μm。此项研究得到了国家自然科学基金青年基金项目(51805507)的支持。能量天平科研团队简介重新定义千克曾被《Nature》列为世界性的科研难题。张钟华院士向这一科研难题发起了挑战，提出了基于全静态测量的能量天平方案，该方案被《Metrologia》列为国际三种千克量子化定义与复现方法之一。目前，能量天平由李正坤研究员带领的年轻团队接力攻关。该团队连续攻克了高匀场激励磁体设计、准静态磁链差测量、外磁屏蔽方法优化、真空超精密几何量测量、能量天平准直误差理论与技术、超高直线度重载驱动方法与装置等一系列科研难题，建立了第二代能量天平装置NIM-2，其实物图如图5所示。该装置于2019~2020年间，代表中国参加了千克新定义后的首次千克复现方法国际关键比对（CCM.M-K8.2019）。经国际计量局对各国的数据综合评定，能量天平的测量结果与比对参考值（KCRV）的相对偏差为1.17E-8，相对标准不确定度为4.49E-8，比对结果如图6所示。该测量数据已成功用于首个国际质量共识值（the Consensus Value）的评定，进而用于SI新定义后全球质量量值传递。能量天平的研究工作，为建立我国自主的质量量子化基准装置提供了重要的技术支撑。图5 能量天平装置实物图图6 首次千克复现方法国际关键比对（CCM.M-K8.2019）比对结果

光学镊子简称光镊，顾名思义，它是利用激光作为操作手段，能够像镊子一样对微观物体进行抓取、捕获、操纵。2018年，阿什金教授在光镊技术领域的开创性贡献获得诺贝尔物理学奖。经过二十多年的发展，气溶胶光镊测量技术，完成了从实验室萌生，到光学技术平台的构建、测量方法的建立等一系列过程，英国目前已经推出了第一代气溶胶光镊仪器（2016，AOT100）。据了解，北京理工大学环境分子科学分子光谱实验室，自2008年开始搭建气溶胶光镊受激拉曼光谱仪器，经过十多年的积累，在仪器的测量精度、重现性、稳定性方面都取得很大进展，已经搭建3套光镊仪器。下面我们走进北京理工大学环境分子科学实验室，了解张韫宏教授实验室搭建的单光束光镊与受激拉曼光谱联合测量系统。第十二届光谱网络会议（iCS2023） 期间，张韫宏教授将在6月15 日下午分享《 单液滴原位物理化学过程的拉曼测量》， 立即报名 》》》 北京理工大学 张韫宏教授《单液滴原位物理化学过程的拉曼测量》（6月15日下午开讲 点击预约席位）张韫宏，北京理工大学化学与化工学院教授，霍英东优秀青年教师基金获得者，入选教育部跨世纪人才培养计划，《光谱学与光谱分析》常务编委；《光散射学报》编委，全国分子光谱专业委员会委员。研究方向为气溶胶物理化学，光谱分析，大气物理化学，分子谱学，胶体与界面化学，结构化学，超分子化学。张韫宏教授课题组多年来一直致力于与环境问题密切相关的大气气溶胶吸湿性的研究，完成国家自然科学基金重点项目1项，面上项目7项，承担国家自然科学基金重大研究计划重点项目1项，面上项目1项。课题组建立了气溶胶流管AFT（Aerosol Flow Tube）结合FTIR观测、气溶胶FTIR-ATR原位探测、压力脉冲技术-快速扫描真空FTIR检测、单液滴光镊悬浮探测、气溶胶液滴两次聚焦共焦拉曼探测等光谱学方法，开展了气溶胶吸湿性、风化动力学过程、非均相化学反应过程等方面的研究，实现了吸湿增长因子、风化结晶速率、分子扩散系数、反应摄取系数等基本理化参数测量。近十几年来在Atmospheric Chem Phys、Anal. Chem.、EST、J. Phys. Chem. A、Phys. Chem. Chem. Phys和化学通报等国内外高水平杂志上发表论文百余篇，被SCI他人引用1500余次。研究论文被EST（2019年11期）和PCCP（2005年14期）选为封页。【摘要】 微液滴是大气气溶胶的一种主要存在形式，与大气水分子、痕量气体时刻发生气液分配和气液化学反应过程，液滴内部也存在风化结晶、传质受阻等过程，本报告主要内容是如何利用拉曼光谱技术，开展气溶胶液滴的物理化学动态过程研究，包括过饱和状态下离子对的形成、风化相变过程、扩散系数测量、pH值测量、反应动力学摄取系数测量等方面的内容。由仪器信息网主办，中国仪器仪表学会近红外光谱分会、中国生物物理学会太赫兹生物物理分会等协办由仪器第十二届光谱网络会议（iCS2023）将于6月13-16日举办。iCS2023将聚焦最新、最前沿的光谱技术及应用，特别设立了超快/瞬态光谱最新技术及应用进展、高光谱技术及应用新进展、光谱快检及在线应用技术进展等专场。同时会议也会选择光谱技术在生命科学、环境、材料等领域的应用进展进行深入探讨，为国内外光谱科研工作者及专业技术人士提供一个全新、高效的沟通交流平台，以促进业内交流，提高光谱研究及应用水平。点击立即报名 》》》 报名链接：https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/ics2023/

挥发性有机物（VOCs）是造成灰霾和臭氧超标的主要前体物之一，对环境空气质量和人们身体健康带来非常严重的危害。我国政府高度对此高度重视，在新修订的《环保法》中，首次将挥发性有机物列入监管对象；《“十三五”挥发性有机物污染防治工作方案》明确主要目标是到2020年，建立健全以改善环境空气质量为核心的VOCs 污染防治管理体系，实施重点地区、重点行业VOCs 污染减排，排放总量下降10%以上。通过与NOx 等污染物的协同控制，实现环境空气质量持续改善。VOCs怎么治先河环保针对挥发性有机物（VOCs）种类多、组分复杂、无组织排放特征明显和监管难度高等突出特点，充分利用网格化监测理念，构建点、面、域全覆盖/测、管、治一体化的工业园区VOCs综合整治解决方案，确保VOCs排放测得准、说得清、管得好；打造智能、高效和便捷的VOCs监管平台，为管理部门核算VOCs排放量，制定VOCs排污和收费政策，减排效果评估，污染预警与溯源和环境执法等提供关键数据和技术支撑。XH VOC6000大气挥发性有机物在线分析仪本期为您介绍先河环保XHVOC6000大气挥发性有机物在线分析仪，适用于工业园区或环境空气中全组分挥发性有机物浓度的在线监测，可实现污染来源追踪及溯源。产品概述针对国内环境空气中挥发性有机物成分复杂多变和部分地区空气湿度较大等特点，结合环保管理部门对环境监测仪器自动化和智能化运行的监测需求，先河环保开发了XHVOC6000型挥发性有机物在线监测系统，该监测系统具有定性可靠、测量精度高和扩展性强等特点，可实现环境空气中VOCs全分析，数据无盲点，真正实时反应环境空气中VOCs的类型和变化。适用于工业园区或环境空气中挥发性有机物浓度的在线监测。XHVOC6000型挥发性有机物在线监测系统利用二级脱附与电子制冷技术采集+富集+聚焦VOCs技术进样，由气质联用仪（或气相色谱）进行定性定量分析。该产品可一次采样监测100多种VOCs，其中包括C2-C12碳氢化合物、苯系物、卤代烃、氯苯类、含氧有机物、硫化物等挥发性有机物及部分半挥发性有机物。性能特点1) 所有流路经过惰性化处理。避免有机物在系统中粘附、反应，能用于活性较高的挥发性有机物的检测2) 全流路保温。将冷点减少到了最低，避免有机物在流路中冷凝损失3) 可测量组分多，可扩展性强。目前应用已完成100种以上物质的监测，并且可在一个程序中完成。可根据实际工作需要开发新的分析方法，可扩展测定半挥发性有机物4) 具备干吹功能。能在分析实际样品时有效降低水分的吸附，防止聚焦管出现的吸水“结冰”现象，从而保证流路通畅与捕集效率，保证样品分析时的准确度5) 定性能力强。系统的专利技术与整体优化，使得质谱检测器能够满足C2~C12的监测，其质谱自带的谱图库和检索能力，能够最大限度地保证定性的准确性；最大限度降低假阳性结果的产生和误报，并能对难分离的非同分异构体准确定量6) 识别未知组分的能力强，当出现未知组分时，通过质谱扫描，可实现及时定性；特别适用于未知挥发性气体的监测，满足应急监测的需要7) 仪器性能稳定，保留时间的稳定性强，测量结果可靠，校正工作量较小8) 可连接真空罐、采气袋，完成异地采样的分析9) 可以自动实现样品加标或添加替代物，考察基底效应与系统的稳定性技术指标

近日，中国科学技术大学研究团队在微波精密测量、海洋地震勘探和大气数值模拟方面取得多项科技研发成果。基于里德堡原子的微波测量实现精密探测！中国科大郭光灿院士团队史保森、丁冬生课题组利用人工智能的方法，聚焦量子模拟和量子精密测量科学研究，实现了基于里德堡原子多频率微波的精密探测，相关成果日前发表于《自然-通讯》。具有较大电偶极矩的里德堡原子作为微波测量体系具有广泛应用前景，但多频率微波在原子中会引起复杂干涉模式，从而严重干扰信号接收与识别，这是基于里德堡原子的微波测量领域的诸多难题之一。因此，该成果对原子分子光物理学领域的研究具有重大意义，且该成果提出的是在不求解主方程的情况下有效探测多频率微波电场的方案，且在硬件上没有太高要求即可实现较高精度，为精密测量领域与神经网络交叉结合提供了重要参考，在通信、雷达探测等领域具有重要应用前景。高精度深水油气地震勘探数据采集装备成功应用于我国海洋地震勘探数据采集，打破了国际技术封锁和价格垄断！中国科学技术大学核探测与核电子学国家重点实验室曹平副教授团队，把在先进加速器、对撞机等大科学装置研究和建设上积累的先进的电子学测量技术和方法，应用于海洋石油勘探的重大国民经济领域，并与中海油田服务股份有限公司联合研发了高精度深水油气地震勘探数据采集装备。油气勘探是整个石油工业的基础和先导，关系着国民经济的发展和国家的战略安全。然而我国油气勘探，尤其是海洋油气勘探，所用的几乎全是进口装备，进口装备贵且在重要技术上对我国进行了限制，严重阻碍了我国勘探技术的发展。研究团队攻克了超长距离一体化精密采集传输、大覆盖范围多缆全局精确同步、可扩展的海量数据实时读出、水下电缆高可靠作业支撑等一系列关键核心技术难题，这套装备具备高密度采集、宽覆盖超长缆作业和可靠的海上作业等特点，可分辨相差1600万倍的信号，总探测覆盖面积达十几平方公里，精密采集通道规模达数万道，与国际水平相比，该装备的同步技术指标要高20倍，传输能力高1倍，下潜深度也突破了国外的沉放深度限制。新研发填补了国内外大气数值模拟的空白！中国科学技术大学科研团队基于新一代国产神威超算平台，研发了包含大气成分演变过程的全球高分辨率非静力平衡大气数值模式iAMAS，在大规模数据读写速度、并行计算效率、规模可扩展性、运行时效性等多个方面填补了国内外大气数值模拟的空白。

点击蓝字关注我们表面张力分为静态（平衡）表面张力和动态表面张力(dynamic surface tension, DST)。静态表面张力是指表面活性剂在界面达到吸附平衡时的最低表面张力，而DST是指表面活性剂在达到平衡吸附前某一时刻的表面张力，是一个变化的值。当研究的液体吸附过程在快速、持续进行, 且短时间内无法达到平衡时, 对液体DST的研究比静态表面张力更有意义。如在农药喷洒、喷墨印刷、织物快速润湿, 以及摄影用薄胶片制备中。图1对比了近10年 (2008～2018年) 国内外发表的以DST为主要考察项的论文数。数据显示国内在DST方面的研究较少且总体波动不大，而国外则呈持续上升趋势。图1 2008～2018 年国内外发表的DST 文章数量对比图研究液体在药物制剂过程中的DST, 可挖掘DST与制剂过程、制剂产品之间的关系, 进而优化制剂过程、改进工艺参数。一、动态表面张力的测定由于对DST时间范围界定的不同，可运用的测量手段也有所不同。王建坤等认为，在达到静态表面张力前的表面张力变化都可算是DST，这个时间范围以几毫秒到几小时计。可用Wilhelmy吊片法、DuNouy吊环法、滴重法、滴体积法、悬滴法、最大气泡压力法测定DST。图2 不同的DST 测定方法的适用时间范围示意图根据Rosen描述的动态吸附过程可知在新表面形成后1 s内，是表面吸附的关键期，体系的DST变化迅速。中药水提液的表面张力在5~100 ms内具有较大变化，大多数在1 s内都已达到平衡。因此，用于测量DST的方法应具有连续、精确、快速测量1 s内数据能力。二、最大气泡压力法通过毛细管将气体注入到待测液体中时，在毛细管的端部重复形成气泡，根据气泡压力的最大值和毛细管半径，计算得到表面张力。通过改变气流流速控制气泡的年龄，可测量不同时间尺度的表面张力。目前实验室中多用KRüSS公司的BP100气泡压力张力仪测定1 s内DST。三、DST 在药物制剂领域的潜在应用价值近10年，DST已受到化工、涂料、印染等领域的广泛关注。药物制剂领域也有很多液体瞬时运动的过程，如喷雾干燥雾化，流化床制粒的粘合剂雾化，关注DST在液体雾化及扩散润湿过程中的作用，是精细控制制剂工艺的手段之一。1DST在雾化过程中的作用雾化是将液体通过雾化器(在一定压力下)喷射进入气体介质中，使之分散并碎裂成小液滴(雾滴)的过程。赵辉等考察了相同条件下，农药药液在不同时间点(0.023、0.124、0.483和0.998 s)的DST与雾滴体积中径(D50)的关系；发现D50随着喷雾液的DST值的降低而降低，二者呈线性相关，但二者的相关系数k 随DST 测定时间的延后而变差。0.023 s时的DST与D50相关系数高达0.9848，时间＞1 s后，只有0.7135。利用动态表面张力仪测试了66种常见中药的水提液，发现所有提取液的DST在1 s内均有下降，但下降程度不同，且提取液雾滴粒径D50与94 ms时测得的DST存在一定相关关系，该结论还在进一步实验确证中。2DST在扩散润湿过程中的作用DST不仅影响药物制剂领域的雾化过程，对扩散润湿过程同样有显著的影响。喷雾干燥与流化床制粒过程中，液体雾化后雾滴在接触相表面的扩散润湿受两大因素影响：一是雾滴的性质，二是接触相的性质。在喷雾干燥黏壁问题中，从DST角度分析，半湿性黏壁现象是由于雾滴与干燥塔壁接触后迅速出现自发润湿，经塔壁的高温干燥后出现黏壁。因此，可从两方面促使雾滴与干燥塔接触后出现快速回缩以改善此黏壁现象。一是增大雾滴DST，二要选择合适的喷雾干燥塔内侧材料。从待喷液分析，应适当降低待测液浓度、进液温度，以增大雾滴DST，或添加疏水性辅料促使快速回缩的发生以改善干燥塔半湿性黏壁。四、 结语综上所述，DST作为一项重要的物理参数，在细微之处影响着药物制剂的品质与生产。关注DST对制剂过程的影响，拓展固有的药剂研究思路是十分必要的。参考文献施晓虹，李佳璇，洪燕龙，赵立杰，冯怡，王优杰. 动态表面张力在药剂学研究中的应用前景[J].国际药学研究杂志,2019.

项目地点山西省晋中市榆次区北头村同时饲养猪、牛、羊的某养殖场项目背景随着社会的发展和养殖业规模的扩大，农业源 NH3 对环境空气质量的影响越来越大，它们在自然界中占有很大的比重，可促进二次气溶胶和灰霾的形成，甚至对大气中O3的产生也有间接影响。项目目标掌握畜舍NH3 排放和扩散规律，了解NH3 对二次气溶胶形成过程的影响，运用模型准确、全面地评价大气NH3 。分析方法该项目使用了开路式激光NH3分析仪（HT8700）用于养殖场NH3 浓度的在线测量。该分析仪采用车辆移动平台搭载形式（图2.3a），它包括Healthy Photon HT8700大气氨激光开路分析仪、 数据采集模块、GPS 模块、超声波三维风速仪模块和实时数据处理模块等（图2.3b）项目采用纳式试剂分光光度法（HJ533-2009）与开路式激光NH3 分析仪测量精度对比实验。结论通过国标法（纳式试剂分光光度法）与开路式激光NH3 分析仪（HT8700）对NH3测量结果进行对比发现HT8700测的结果高于国标法的NH3 浓度值，但在可接受范围内，并不影响对于测量养殖场NH3 的使用，HT8700为开路式，实时测量，方便灵活，便于捕捉养殖场NH3 短期内的波动。相关论文：山西大学李瑞金、耿红、付玉玲《养殖场多畜舍NH3排放测量及对二次气溶胶形成的影响研究》10.27284/d.cnki.gsxiu.2021.001027

在涡度协方差系统中，如何确保测量准确?三维超声风速仪是涡度协方差测量系统中的核心测量组件。有研究表明，在对风速进行测量时，哪怕超声风速仪传感器的体积很小，也会对风速测量结果产生偏差。另外，如果采用合体式设计思路，即把三维超声风速仪和气体分析仪合二为一。由于气体分析仪位于三维超声风速仪采样空间内部或与其非常接近，会产生较大的风速测量误差（图1）。图1 理论上，涡度协方差系统最好测量同一涡旋的风速和其对应的气体密度。但在实际测量时，却不能这样。合体式设计思路，由于其测量组件本身就会对涡旋造成扰动，这种扰动所导致的测量误差很难被量化，且不可进行后续订正。 【解决方案】研究表明，一个简单的解决方案就是采用分体式思路：三维超声风速仪和气体分析仪以一定间距（10-20cm）分开测量。这种分体式测量，只需对原始数据做一个简单的数据订正就可以得到准确结果。【产品应用实例】海尔欣昕甬智测HT8700大气氨激光开路分析仪的涡度协方差测量系统以严谨的科研数据为依据，采用分体式设计思路（图2），适用于长时间高分辨率连续在线监测，涡度通量数据更科学、更精准、更可靠。图2 【HT8700大气氨激光开路分析仪分析仪】HT8700大气氨激光开路分析仪分析仪由宁波海尔欣光电有限公司自主研发、生产、销售，为“昕甬智测”品牌国产创新产品，是一款高精度、高灵敏度的仪器，专门用于实时监测大气中氨的浓度。通过先进的激光技术和信号处理算法，它能够快速、准确地测量氨气浓度，为环境监测和空气质量管理提供可靠数据支持。仪器采用量子级联激光技术，应用两面暴露在大气中的高反射率镜面对中红外激光进行多次反射，有效光程达数十米，测量目标气体对特征吸收峰处中红外激光能量的微弱吸收，通过对吸收峰光谱曲线的实时积分进行痕量气体的浓度反演。【应用案例】【点击查看】中国农业大学：华北农区开展秋冬季地气氨交换通量高频观测【点击查看】中科院大气所：亚热带稻田施肥期间氨排放通量【点击查看】湖北农科院：国家农业环境潜江观测实验站建设

车载排放测量系统 testo NanoMet3助力环保部 - 深圳柴油机DPF改造项目相较于国内其他一线城市，深圳的空气质量令人艳羡。除了污染企业少、绿化程度高以外，靠海的地理优势也是很重要的因素。即便如此，根据《深圳市大气环境质量提升计划（2017—2020年）》：到2020年，空气质量优良天数比例达到98%，PM2.5年均浓度控制在25微克/立方米以内，达到世卫组织空气质量准则的第二阶段目标值，深圳的PM2.5还需下降2微克/立方米。为此，深圳市制定了8大领域的23项重点措施，其中很重要的一项就有柴油机的DPF安装。深圳市港口货运发达，柴油车保有量较多，主要分布在货运物流等行业，是PM2.5的重要来源之一。根据2015年4月深圳公布的大气PM2.5源解析结果：机动车尾气是深圳污染空气质量的首要污染源，约占41%。而在非道路方面：深圳市建筑工地60%柴油机为老旧柴油机，排气达到国Ⅱ标准的柴油机不到30%。环保部 - 深圳柴油机DPF改造项目本次DPF改造项目的全称为：深圳市柴油颗粒捕集器安装示范项目，由国家环境保护部机动车排污监控中心牵头，在深圳市的泥头、邮政、环卫、货运等行业各选取200辆柴油车；在港口码头、施工工地选择40辆非道路机械进行示范改造。项目的流程大致为：在DPF安装后，进行第一次颗粒物数量（PN）测试，PN去除率95%；同时在项目过程中，在DPF厂家深圳维修服务点中抽取部分产品进行台架测试，验证产品一致性；车辆/机械运行3个月或5000 km后进行耐久性考核， PN去除率95%。目标是通过本项目，建立深圳在用柴油车及非道路移动机械颗粒物环保治理的综合方案，为后续实施大规模改造提供技术支撑。 挑战在整个项目的进行过程中，使用合适的设备，对颗粒物的排放进行测量，从而确认DPF安装后的PN去除效率是一项非常重要的任务。除了台架测试外，还需要进行道路测试RDE（实际道路驾驶排放测试），这对颗粒物的检测设备有着很高的要求，解决方案为了能够确定DPF安装后的颗粒物排放浓度，确定后处理装置是否正常。项目改造小组决定使用德图公司的 testo NanoMet3 车载排放测量系统对PN进行测量。该设备是欧洲联合实验室（JRC）连续两年推荐的PEMS-PN的黄金仪器（Golden Instrument），用于测量10-700nm的纳米颗粒物数量浓度及粒径大小；结构紧凑、易于车载、坚固耐用；配备12V DC电池操作功能，低功耗；适合于车辆尾气颗粒排放浓度测量（1000-300,000,000 个/立方厘米），响应时间短，非常适合用于瞬态测试。成效和优势项目改造小组配备了 testo NanoMet3 德图车载排放测量系统，用于对项目中的211台柴油车和51台非道路机械进行DPF安装后的PN去除效率测量。对项目的专家组来说，NanoMet3 的一键式道路测试功能，相应迅速，适于瞬态测试的特点，为实际道路驾驶排放测试带来了极大的便利。加上与其他颗粒技术设备的数据比较，为本次改造项目提供了有力的技术支持。更多信息您可以从我们的网站获取更多关于 testo NanoMet3 的信息，也欢迎致电获取机动车排放监测的更多资讯。

谱育科技成立5周年 诚意之作始终以客户为中心重磅打造一系列新品，敬请期待！谱育出品，必属精品SUPEC 7030 大气颗粒物无机元素在线监测系统基于ICP-MS技术在线实时捕集、在线微波消解达到实验室级数据质控水平根据国务院《打赢蓝天保卫战三年行动计划》和生态环境部《2019年国家大气颗粒物组分监测方案》对大气颗粒物组分监测的要求。谱育科技推出了基于ICP-MS技术的SUPEC 7030 大气颗粒物无机元素在线监测系统和相应的颗粒物源解析方案，通过快速、实时、精准地测定环境空气颗粒物中无机元素组成，结合PMF(CPF)等模型开展颗粒物污染来源解析，为国家颗粒物污染防控提供助力。系统核心特点01数据精准采用在线颗粒物全采集、在线微波消解和ICP-MS分析技术，实时质控使现场分析达到实验室级数据质量水平。02方法先进采用完全符合HJ 657-2013标准方法的ICP-MS在线监测技术，灵敏度高、检出限低、动态范围宽、时间分辨率高，让在线监测数据更加可靠。03适应性强历经考验的ICP-MS技术具有超强可靠性、质量轴稳定性和环境适应性，满足复杂环境使用需求。04扩展性优系统全面覆盖《2019年国家大气颗粒物组分监测方案》规定的元素检测需求，还能够扩展至更多元素。系统核心组成01在线实时捕集 智能采样系统基于成熟的大气颗粒物蒸汽喷射采样（SIPS），可准确切割 PM2.5/PM10, 实现大气颗粒物无损失、在线、实时捕集，满足多种应用场合，采样周期可灵活设置，在重污染天气低至5min。02在线微波消解基于在线微波消解，可彻底消解大气颗粒物，消解体系采用HNO3、HF，能确保硅酸盐完全转化，准确测量所有元素。03确保分析稳健抗温湿度交变的质谱、自激式全固态ICP源和耐复杂基质的第二代分布式碰撞反应池相结合，可确保ICP-MS对复杂的颗粒物样品进行稳健分析。04确保数据质量系统能够在每次分析的同时进行自动校准，实现零点、量程漂移校正和质控样品分析，在线实时质控确保数据质量。数据深度应用（*点击查看大图）①可捕捉重污染过程，准确识别主要污染因子，实现无机元素污染画像；②通过Spearman、PMF、CPM等模型分析，精准溯源，提供靶向防治依据。

p style="text-indent: 2em text-align: justify "近日，国采（青海）招标有限公司受青海师范大学委托，拟对青海师范大学2018年生均拨款项目--新型功能材料研发与应用重大实验室“科技厅大型仪器专项--X射线光电能谱仪（XPS）及多功能物性测量系统”采购项目项目进行国内公开招标，现予以公告，欢迎符合条件的供应商前来参加投标。采购预算为1110万元，两包，涉及X射线光电能谱仪及多功能物性测量系统。/pp style="text-indent: 2em text-align: left "详情如下：/pp style="text-indent: 2em text-align: left "采购项目名称：青海师范大学2018年生均拨款项目--新型功能材料研发与应用重大实验室“科技厅大型仪器专项--X射线光电能谱仪（XPS）及多功能物性测量系统”采购项目 /pp style="text-indent: 2em text-align: left "开标时间：2019年02月21日 10:00 /pp style="text-indent: 2em text-align: left "预算金额：￥1110.000000万元（人民币） /pp style="text-indent: 2em text-align: left "项目联系电话：葸老师0971-6305224 /ptable style="border-collapse: collapse " data-sort="sortDisabled"tbodytr class="firstRow"td style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) word-break: break-all " width="51" valign="top"包号/tdtd valign="top" colspan="1" rowspan="1" width="275" style="border-left-color: rgb(0, 0, 0) border-left-width: 1px border-top-color: rgb(0, 0, 0) border-top-width: 1px word-break: break-all "设备名称/tdtd style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) word-break: break-all " width="109" valign="top"数量/tdtd style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) word-break: break-all " width="145" valign="top"预算/td/trtrtd style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) word-break: break-all " width="51" valign="top"1/tdtd valign="top" colspan="1" rowspan="1" width="275" style="border-left-color: rgb(0, 0, 0) border-left-width: 1px border-top-color: rgb(0, 0, 0) border-top-width: 1px word-break: break-all "快速全自动多功能高性能XPS光电子能谱仪（原装进口设备）/tdtd style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) word-break: break-all " width="109" valign="top"1/tdtd style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) word-break: break-all " width="145" valign="top" rowspan="2" colspan="1"￥1110.000000万元/td/trtrtd style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) word-break: break-all " width="51" valign="top"2/tdtd valign="top" colspan="1" rowspan="1" width="275" style="border-left-color: rgb(0, 0, 0) border-left-width: 1px border-top-color: rgb(0, 0, 0) border-top-width: 1px word-break: break-all "多功能物性测量系统/tdtd style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) word-break: break-all " width="109" valign="top"1/td/tr/tbody/table

近日，中国科学院广州地球化学研究所研究员王新明和张艳利课题组设计了一种用于测量植物排放BVOCs的半开放式动态箱系统。相关研究发表于《大气测量技术》（Atmospheric Measurement Techniques）。该论文所有实验数据均是在中国科学院广州地球化学研究所公共技术服务中心有机地球化学分析平台完成测试。陆地植物排放的生物源挥发性有机物（BVOCs）约占全球VOCs排放总量的90%，对臭氧（O3）和二次有机气溶胶（SOA）生成具有重要贡献，对区域BVOCs排放量的准确估算有利于形成近地面O3污染控制的科学决策。然而，从全球到区域尺度，BVOCs排放量的估算仍存在较大的不确定性，而BVOCs排放因子是其关键因素影响之一。动态箱是常用于测量BVOCs排放速率的手段，测量过程中箱体对植物排放BVOCs的吸附损失、对植物正常生理状态的干扰是该方法在测量时面临的主要挑战，当前还缺乏对动态箱性能的系统评估和表征。为更准确测定植物在正常生长条件下BVOCs排放因子，研究人员设计了一种用于测量植物排放BVOCs的半开放式动态箱系统，并利用在线和离线手段，实验室和外场观测相结合，评估了主要的BVOCs化合物（异戊二烯、单萜烯和倍半萜烯等）通过箱体时的传递效率，发现较高流速（较短滞留时间）不仅能缩短到达稳态的时间，也能减小BVOCs的吸附损失，但分子量较大的化合物即使在高流速条件下的损失也超过30%；从0-100%湿度下的模拟实验表明，湿度对BVOCs的吸附损失影响不显著，但不同化合物呈现不同特征；通过野外实测箱体内-外环境因子的差异，发现高流速有利于减小箱体内-外的温、湿度差异。该研究也表明，即使可以优化条件尽量减少测量时吸附损失和对植物枝叶正常生理的干扰，分子量较大的单萜烯和倍半萜烯的吸附损失依然不可忽视，可能会造成其排放因子的显著低估，由于单萜烯和倍半萜烯同分异构体众多，如何评估并校正其在动态箱测量过程中的损失，是需要进一步解决的问题。该研究工作得到了国家自然科学基金委优秀青年基金、香港RGC项目、中国科学院先导专项、广东省科技厅、中国科学院青年创新促进会等项目的联合资助。

土壤呼吸中13C的天然丰度可以为研究土壤-植物大气圈系统中的碳动力学提供有力的工具，并对大气δ13C产生很大影响，因为它是进入大气的最大CO2通量之一。大气δ13C可以进一步反映陆地生态系统的分馏，为生物圈-大气CO2交换提供有价值的示踪剂。此外，使用稳定同位素13C作为示踪剂是划分土壤呼吸成分的极好方法，因为它可以在对土壤环境干扰最小的情况下识别释放的CO2的来源。如果由于缺乏δs数据而导致陆地呼吸的同位素组成参数化不正确，基于呼吸过程中陆地同位素分馏常数的生态系统和全球碳循环模型可能会给出不正确的结果。在现有的δs研究中，最常用的方法是使用静态封闭土壤室，在选定的时间间隔从中收集空气样本，并通过同位素比质谱仪测定进行后分析。在这些实验中，样品采集的频率固有地受到烧瓶采集和离线质谱分析所需的时间和精力的限制。因此，最佳测量时间对于获得日、月或年平均δs非常重要。 基于此，中国科学院地理科学与自然资源研究所温学发等研究人员采用非稳态条件下在线连续多通道双循环观测系统，在中国西北的灌溉玉米生态系统中进行了Rs和δs的原位连续测量。研究过程中，基于连续和高频（1Hz）测量，研究Rs和δs在日、月和季节时间尺度上的最佳测量时间，量化Rs和Δs的最佳测量频率，以在季节时间尺度下达到一定的准确度（±10%、±20%或±30%）。从而评估生长季节土壤呼吸CO2（Rs）及其δ13C（δs）值以及土壤温度（ST）和土壤含水量（SWC）的最佳测量时间和频率。 研究发现，尽管在生长季节，Rs和δs通常随着非生物和生物因素的变化而表现出明显的日变化和季节变化，但在9:00–10:00或此时（如9:00–11:00）的窗口中测得的Rs和Δs通常与日平均值没有显著差异。因此，如果研究人员无法直接测量昼夜模式，建议将这些时间尺度作为气候和植物类型相似地区的最佳测量时间。这项研究的结果为未来在其他灌溉农业生态系统中使用非连续测量提供了指导，可用于选择最佳测量时间并在保证一定精度的同时降低测量频率。试验方案及设备 下图是整套系统的示意图。整个方案由1）分析模块；2）采样模块；3）控制模块和4）校准模块构成。整体采用多通道双循环的设计思路，实现待测气体既能快速周转，又能互不干扰，并且将死体积降至最低水平。下图中蓝色线条代表的气路循环为整套系统的大循环，气体在呼吸室和控制系统内快速循环，能实时反馈气体浓度的变化。黄色线条代表的气路循环为小循环，从大循环中取分析仪需要的气体流量进行分析检测，测试完成的气体再次送回循环气路。原位多通道双循环观测系统示意图（std1, std2, std3：标准气体；MV：3通电磁阀；OF：溢流；V：流量控制阀；P：KNF泵；F：过滤器） 1、降低每一个呼吸室的关闭速度，最大限度减少呼吸室盖紧过程因空气下压产生的土壤呼吸测量的不确定性，保证数据测量结果的稳定性和准确性。 2、缩短每个循环周期的测量时间，尤其有利于土壤呼吸通量较低需要延长单个呼吸室测量时间，以及单次循环土壤呼吸室较多的情况。 3、有利于提高流速较慢分析仪的响应时间。 4、双泵交替工作有利于延长泵的使用寿命。 土壤空间异质性强，即便是同一区块相同土壤类型的土壤呼吸，其通量差异性也非常大。科学家在进行土壤呼吸研究时，通常需要在空间、时间和气体种类上进行多维度的组合研究，才能更好地解释土壤呼吸的内在机制。基于此，普瑞亿科研发了PRI-8600D 多通道土壤呼吸（群落光合）测量系统，能为上述研究提供时间顺序上、不同位点土壤呼吸循环测量解决方案。 PRI-8600D双循环复路系统是普瑞亿科潜心研发多年的土壤呼吸测量多路系统，具有发明专利（专利号：ZL201710784488.5），并在科技部重点研发计划项目支持下，于2023年完成最新一轮的升级。升级完成后，相对其他厂家的同类产品具有以下特点和优势： 1）具有双循环气路设计：设有奇数组和偶数组两个分组，每组均包含1个一体化的汇流排和1一个循环泵，并通过电磁阀组连接在一起交替为分析仪主机提供气源。两组复路系统交替工作，在前一个呼吸室测量结束前，次一个呼吸室开始工作，并在前一个呼吸室测量结束时，切入第二个呼吸室进行测量。 2）升级高度集成的采集汇流排、双路双循环汇流排、标样汇流排，极大的减少了分析气路的“死体积”；而模块化的设计也大大降低了气路泄漏的风险，保证了测量结果稳定可靠。 3）升级每个通道内置的过滤器材质为SUS304，提高了整机的气密性和稳定性，保障了整套系统能靠运行。 4）升级工业级电控逻辑板，即使在极端的工况下，设备也能稳定可靠的运行。MODBUS RTU的RS485通讯为客户大范围远距离应用提供了可能。 5）具有三路标准气接口，这可以实现高校准频率需要的分析仪时间在线校准，比如光谱同位素分析仪。 6）升级的气电混装定制化接头和线缆，设备更简洁/美观和可靠；同时，实现一个较小尺寸的主机箱连接不少于32个土壤呼吸室。 7）标配一个RS-232、一个RS-485 通讯接口，为一个复路系统驳接多个气体分析仪提供可能（可根据客户应用，拓展RS-232、RS-485和TTL通讯）。 8）具有WIFI接口，可以连接触控设备进行测量参数配置；具有双网口，可以进行数据自动上传和远程数据跟踪。 9）可以同时接驳土壤呼吸明室/土壤呼吸暗室/大容量群落光合室等。 10）若只需要CO2 H2O测量，分析仪可以内嵌到一个主机箱内。 8600-2012 全自动土壤呼吸测量暗室具有发明专利（专利号：ZL202021501088.2），该呼吸室升级了气电混装的线缆结构，升级土壤呼吸的防水等级至IP66，升级呼吸室多层采样装置，设备简洁、美观、可靠。 8600-2012 具有动压平衡装置，通过科学的设计，既能保证呼吸室内大气压于外界大气压的平衡，也能在一定限度内消除外界风速对呼吸室内气体的扰动，保证测量结果的准确性。配合PRI-8600D双循环，8600-2012关闭呼吸室的速率可以很低，最大限度消除其对土壤呼吸的扰动。 8600-2012C 是全自动土壤呼吸明室，呼吸室上部没有任何遮挡，考虑到植物生长高度，透明呼吸室高度可以在一定范围内特殊定制。兼容性好，可连接不同的同位素或气体浓度分析仪；双循环气路设计，能提升不同通道之间的切换效率；定制化程度高，通道数量、气路长度、呼吸室种类；标配3路标准气切换模块，可在线进行系统标定；专利的动压平衡装置，能提升通量测量精度和准度。PRI-8600D 多通道土壤呼吸（群落光合）测量系统主要包含多路复路系统主控箱，双循环泵，触屏PAD；可选配 CO2 H2O 分析仪，高精度 CO2 CH4 N2O 气体浓度分析仪，高精度 CO2 CH4 N2O 同位素分析仪；可选各种呼吸室，如土壤呼吸室、群光光合箱，明暗交替呼吸室/箱（含动压平衡装置），空气温度、土壤温度和土壤湿度传感器等；可选配不同长度的气路管线，标配15 m，可以定制长度至100 m。装置，能提升通量测量精度和准度。 PRI-8600D 多通道土壤呼吸（群落光合）测量系统可以满足不同科学研究需要，适用于生态学、农学、林学、肥料学、冻土、地震学研究，以及垃圾掩埋等领域。

11月10日，中科院合肥物质科学研究院安光所大气光学研究中心研制的第三代测污激光雷达“AML-3大气环境激光雷达监测系统”在北京通过验收并交付中国环境科学研究院使用。　　“AML-3大气环境激光雷达监测系统”是一台可移动大气环境质量监测系统，能够监测大气边界层气溶胶，O3、SO2和NO2的时空变化，系统配备的地面大气参数测量分系统能够同时测量近地面O3、SO2、NO2、温湿度、大气压力和风速风向等大气成分和气象参数。　　在项目合作方北京国科世纪激光技术有限公司的参与下，验收专家组对激光雷达系统进行了现场测试，测试显示系统各项指标均符合研制合同要求，专家组一致同意通过验收。　　验收会上，用户对系统的研制工作给予了高度评价，并与研制方达成共识——AML-3大气环境激光雷达监测系统的圆满交付是开展合作的良好开端，此举将为双方在大气环境质量监测领域进行更广泛深入的合作交流打开局面。　　 　　验收会会场　　可移动大气环境质量监测系统

激光闪光法热常数测量系统TC-1200RH采用符合JIS/ISO标准的激光闪光法测定材料的三个重要热物理常数：热导率（导热系数）、热扩散系数及比热容。使用红外金面炉替代传统电阻炉加热，大大缩短测量时间。可应用于热电材料的研究与开发，及其他材料的热物理性能评价。 仅需1/4的时间（与使用电阻炉的传统型号相比）。因控温灵敏度提高，温度稳定性大大增加。设备特点红外金面炉的使用使得加热和冷却速度大大提高1. 使用红外线直接加热样品可以迅速使温度稳定；2. 控温的灵敏度提高使得低温区间内的温度稳定性得到改善，从而减少温度波动，进而太高测量精度。符合JIS/ISO标准要求1. 激光闪光法测定精细陶瓷的热扩散系数、比热容及热导率（JIS R 1611） 2. 精细陶瓷热电材料的测定方法 – 第3部分：热扩散系数、比热容及热导率（JIS R 1650-3） 3. 激光闪光法测定铁的热扩散系数（JIS H 7801）应用方向• 热电材料的研究与开发 • 陶瓷、金属及有机材料的研究与开发 • FPD散热材料的热扩散率和比热容评价 • 半导体器件和模制器件的材料热扩散研究设备参数1. 测量参数：热扩散系数，比热容2. 样品尺寸：φ10mm×1mm～3mm（厚度）测量方向：厚度方向3. 测量氛围：真空（*不高于150℃时，可在大气下测量）4. 温度范围：室温至1150℃（最高1200℃）最大升温速度目标温度～100℃～300℃～1150℃升温速度10℃/min20℃/min50℃/min安装条件1. 主机尺寸：约 W900mm×D1050mm×H1700mm2. 主机质量：约 350kg3. 电源：AC200V 单相 8kVA（主机） AC100V 单相 1kVA（PC）4. 冷却水：城市用水 ＞5L/min 压力＞0.15MPa可选件• 方形样品托 • 多样品上样装置：最多3个样品 • 基体测量附件 室温：SB-1 200℃：SB-2• 多层材料分析软件FML系列 如果其中一层材料的热物理参数已知，可根据测量结果分析多层材料 （多层材料分析的模型在JIS H8453中已列出） • 高温炉：最高可达1500℃创新点：使用红外加热炉直接加热样品可以迅速使温度稳定，大大缩短测量时间；控温的灵敏度提高使得低温区间内的温度稳定性得到改善，从而减少温度波动，进而提高测量精度。可应用于热电材料的研究与开发，及其他材料的热物理性能评价。激光闪光法热常数测量系统

杭州市发改委日前发出通知——为加快创新型城市建设步伐，提高企业自主创新能力，根据《杭州市高技术产业化项目资助资金管理办法》(杭政办【2004】15号)精神，经过专家评审、征求市相关部门意见等程序审核，同意聚光科技(杭州)股份有限公司“大气风险物质自动监测系统产业化”等64个项目列入杭州市2013年高技术产业化项目。 列入市高技术产业化项目的，是以新一代信息技术、高端装备制造、生物、新能源、节能环保、新材料、新能源汽车等产业为重点，选择的一批科技成果在本技术领域或行业中具有较高水平(有自主知识产权的优先考虑)、项目建设对相关产业的发展具有重要带动作用、有一定规模和经济效益及良好发展空间的产业化项目。市发改委将给立项项目一定的财政支持，以深入推进战略性新兴产业和十大产业发展，鼓励企业加大对高技术产业的投入。

为贯彻《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国大气污染防治法》，防治大气污染，改善环境质量，规范便携式紫外吸收法多气体测量系统的技术性能，制定本标准。 随着国家环保部展开以锅炉或炉窑监测SO2、NOx为主的气态污染调查，各省市环保局对CEMS在线监测系统的大力普及，SO2、NOx的在线监测与瞬时监测之间的数据不统一的矛盾日益突出。目前国内监测SO2、NOx常用的仪器主要依赖于电化学传感器法，但由于在高湿低硫的工况中，易发生气体间交叉干扰以及前处理不彻底受水汽影响等因素而导致测量数据不准确的案例时有发生。 2007年8月，中国环境监测总站在青岛召开各省、直辖市、省会城市环境监测工作会议，许多代表提出目前电化学传感器测试烟气中SO2存在的问题，中环总站副站长在会议上指出：电化学传感器是否继续适用我国的固定污染源测试值得商榷，建议仪器生产厂家抓紧时间研制稳定、可靠的SO2测试仪。 在这种大环境下，崂应公司很早就开始研制以紫外光学法测量SO2、Nox等烟气的监测仪。此方法的特点是利用紫外光谱分段测量不同气体，不受水汽及气体间交叉干扰的影响，测量精度高、数值准确。 另外，崂应相信在广大同仁及社会各界人士的共同努力下，我们一定会在大气污染防治这场攻坚战中取得最终胜利，还给地球一片绿色，为生活在“穹顶之下”的我们呼吸到干净的空气贡献出环保人的一份力量，给我们的子孙后代留下一片干净的天空！

Dynamics of ammonia volatilisation measured by eddy covariance during slurry spreading in north ItalyRossana Monica Ferraraa, Marco Carozzib,*, Paul Di Tommasic, David D. Nelsond, Gerardo Fratinie, Teresa Bertolinif, Vincenzo Magliuloc, Marco Acutisg, Gianfranco Ranaaa Consiglio per la ricerca in agricoltura e l’analisi dell’economia agraria—CREA, Research Unit for Cropping Systems in Dry Environments, via C. Ulpiani 5, 70125 Bari, Italy b INRA, INRA-AgroParisTech, UMR 1402 ECOSYS, Ecologie fonctionnelle et écotoxicologie des agroécosystèmes, 78850 Thiverval-Grignon, Francec National Research Council of Italy, Institute for Mediterranean Agriculture and Forest Systems (CNR-ISAFoM), 80056 Ercolano, Italy d Aerodyne Research Inc., Billerica, MA 01821, United States e LI-COR Biosciences GmbH, Siemens Str. 25a, 61352 Bad Homburg, Germany f Euro-Mediterranean Center on Climate Change (CMCC), Via Augusto Imperatore 16, 73100 Lecce, Italy g University of Milan, Department of Agricultural and Environmental Sciences, via G. Celoria 2, 20133 Milan, Italy摘要2009和2011年春在意大利北部农田两次测量污泥施肥后氨气排放扩散试验，从施肥、耕地作业至排放现象结束用窝动相关法EC测量氨气通量变化。涡动相关法系统配备Aerodyne氨气快速测量仪能持续监测施肥后氨气挥发情况，分别在24h和30h后耕地作业监测到氨气挥发量突然降低。其中两次试验最大氨气排放为138.3和243.5ugm-2s-1，施肥7天后NH4-N总损失为19.4%和28.5%。试验发现涡动相关法和反向拉格朗日随机模型在动态排放量化结果一致，同时由于排放扩散和气象条件关系因素造成两次试验氨损失不同。结果表明为了提高施肥后氮效率耕地作业最好接近24h内进行，气候条件限制氨气排放（如多云、低温）。概述氨气在气候化学和许多与之相关排放和沉降环境问题扮演重要角色。在欧盟27个成员国中90%氨气来源农业肥料的储存和扩散，畜牧业和合成肥料使用。评估施肥作业中氨气损失与田野和农场氮平衡关系提高农业氮效率合适技术。试验地点试验地点时间为2009（SI-09）3.9ha和2011（SI-11）4.3位于意大利北部Po Valley，两块试验田相邻且农业管理相近。SI-09试验时间为2009.3.26-4.3污泥施肥为87m3/ha,8：00am开始，24h后耕地作业深25cm,持续时间分别为7和1.5h,氨态氮总量为95kg/ha NH4-N。SI-11试验时间为2011.4.6-4.13污泥施肥为75m3/ha,8：30am开始，30h后耕地作业深25cm,持续时间分别为5和2h,氨态氮总量为109kg/ha NH4-N。测量方法01两种氨气浓度测量方法ALPHA被动式扩散采样器位于逆风向距离试验田2.3km测量氨气环境背景值，柠檬酸滤纸捕获氨气比色法测量，。Aerodyne QC-TILDAS氨气快速分析仪监测分子在967cm-1处对辐射的吸收测量每摩尔湿空气摩尔氨气，为了保证数据可靠性每6h用标准化氨气罐进行自动校正。02涡动相关法(EC)测量氨气通量把垂直方向的瞬时风速和氨气浓度的协方差定义为氨气垂直方向通量，采样间隔为30分钟，并考虑到空气密度改变WPL对其结果的影响，WPL作用通常取决于气体背景浓度和通量的等级。EC系统放置在试验田中间，离边界SI-09为78m和SI-11为93m，配备Gill-R2 Sonic Anemometer三维声波风速仪和Aerodyne QC-TILDAS氨气浓度测量仪， 模拟信号从QC-TILDAS传导至Sonic Anemometer，通过EddySoft 软件同时将模拟信号和风速数据进行整合，使用EddyPro软件线下计算每半小时氨气通量。在湍流通量计算失效后系统对试验数据自动进行筛选，同时由于EC系统光谱衰减不可避免性使用频率响应修正系数法对通量损失进行校准。03分散模型反向拉格朗日随机模型（bLS）推测氨气的扩散，使用三维声波风速仪的湍流参数u*,L和Aerodyne QC-TILDAS测量的氨气浓度，ALPHA背景浓度值结合GPS记录排放源区进行建模。数据分析01气象数据对SI-09和SI-11气象数据和微气候数据进行整理（雨量、温度、湿度、风速、太阳辐射、摩擦速度u*和稳定参数z/L）对比，总体SI-09比SI-11气候条件更稳定不利于氨气扩散。02通量源区SI-09试验中白天和晚上89和87%通量来源于试验田中，在SI-11试验中白天和晚上96和94%通量来源于试验田中。SI-09白天(40m比61m)和晚上(76m比164m)的通量源区最大峰值都小于SI-11，主要归结于SI-11更高的大气稳定性。03氨气浓度和氨气通量氨气浓度分析：如图Fig.6由ALPHA被动式采样器和Aerodyne QC-TILDAS测量氨气浓度对比结果看出两种测量结果趋势相似，证实了采集数据的有效性，SI-09和SI-11的RMSE为114.3和102.5ugNH3m-3，R2为0.89和0.9，斜率为1.21和0.95，CRM为-0.04和-0.06。在SI-09中ALPHA和QC-TILDAS浓度有明显差别，周围环境条件是实质因素如高湿度97.7%、低温11.7℃和低风速0.88m/s。氨气通量分析：如图Fig7a-d显示两次试验氨气浓度值和通量表以及空气土表温度湿度总辐射和降雨量。两次试验氨气通量巨大差异主要由于天气条件，特别是SI-11空气温度比SI-09高有利于挥发，同时SI-09降雨和空气温度降低减少了氨气挥发；虽然两次试验耕地作业时间不同，但从标准化氨气累计损失看时间动态非常相似，天气条件是影响氨气浓度和通量主要因素。下图Fig.9显示EC系统和bLS对两次试验通量对比，bLS对于SI-09通量数值稍有高估，对于SI-11有些低估。但显出两种试验方法在两次试验的一致性。结论Aerodyne QC-TILDAS气体监测仪在测量粘性气体NH3优势原理：Aerodyne痕量温室气体&同位素气体监测仪使用可调谐红外激光直接吸收光谱(TILDAS)，在中红红外波长段，来探测分子最显著的指纹跃迁频率。直接吸收光谱法，可以实现痕量气体浓度的快速测量（1s）；采用像散型多光程吸收池技术实现激光可控通道数大于200个,有效测量光程可达76m甚至更长，有效的提高氨气分子的测量精度。NH3、HONO等粘性分子测量优势：粘性气体NH3化学性质活跃，粘性非常大，易于附着在器壁或固体颗粒上，且其易于在气相和颗粒相之间相互转化，这些特性造成了其测量的困难性。★测量精度为ppt级 1S 100SNH3 50ppt 10pptHONO 210 ppt 75 ppt★活性钝化系统（Aerodyne Active Passivation system），提高粘性分子的响应时间，且对高频10HZ测量有着很小的损失量（如图）采用活性钝化系统后，NH3测量的时间常数和高频通量变化（时间常数更快，高频通量损失修正更少）★惰性颗粒分离装置（Aerodyne Inertial Inlet），有效减小颗粒对粘性分子的影响，保证进样口及内部镜片的整洁★特殊渗透管路（permeation tube），减小管路壁的黏着，并有效减小管路中的水凝结及压力★针对全自动动态箱测量，采用特殊telflon材料，具备critical orifice装置，多通路同时进气，并采取气压式控制方式，降低能耗。★采用全新中红外光谱范围，可以测量更多分子，并保证精度，如NH3、O3和CO2；HONO、N2O可在一个激光下测得，如果采用双激光，可测量更多的气体分子。★与普通气体分子具备一致的快速响应时间（10HZ）★适配于涡度协方差测量和全自动箱自动测量，并可通过独特采样系统实现自由切换。活性钝化系统 Aerodyne 双激光直接吸收法分析仪在N2O、NH3、HONO、COS等痕量温室气体及含N同位素气体δ15Nα /δ15Nβ /δ18O；含C同位素气体δ13C/δ18O、H16OH/H18OH/H16O；12C17O16O/13C18O16O 及δ13C/δD/CH4 的应用文献和观测方案，请来电垂询。

近日，中科院合肥物质研究院、安徽省大气探测技术保障中心及安徽蓝盾光电子共同承担的“大气能见度测量关键技术与仪器产业化”项目获得气象科学技术成果奖一等奖。安徽蓝盾光电子股份有限公司是国内领先的气象探测装备供应商，先后开发了大气能见度仪、大气气溶胶监测仪、云高仪、天气现象仪等，其中能见度仪用于安徽省高速公路能见度观测网络建设。2014年独家中标中国气象局全国大气气溶胶监测网络建设。公司研发的交通气象观测系统含DNQ2型前向散射能见度仪、风速风向传感器、路面传感器、温湿度传感器、雨量筒、供电单元、通讯单元、防雷接地单元等。对于自然环境恶劣、地质条件复杂的路段可以有效的预警雨、雪、雾等恶劣天气现象，确保道路安全畅通。目前，该系列仪器已经在气象部门累积销售500余套，取得了良好的经济和社会效益。多年的研究基础使公司在环境、气象领域的产品开发、技术应用上都处于国内先进水平。通过多次的大型外场试验的锻炼，培养出一支以中青年技术骨干为主的高效科研队伍，有能力承担恶劣环境下云能天空间立体气象观测仪的研制开发、外场试验、数据处理分析等复杂综合任务。

导读：当今，化石能源短缺和环境污染问题凸显，能源的多元化和高效多利用成为解决能源与环境问题的一个重要途径。作为一种绿色能源技术和环保型制冷技术热电转换技术受到学术界和工业界的广泛关注。热电转换技术是利用材料的塞贝克效应与帕尔贴效应将热能和电能进行直接转换的技术，包括热电发电和热电制冷。这种技术具有系统体积小、可靠性高、不排放污染物、适用温度范围广等特点。热电器件可以实现热能和电能的直接转换，在废热回收和固态制冷领域具有重要的研究价值，对热电发电器件的能量转换效率进行测量是评价热电材料和器件性能的重要基础。 热电材料性能指标的关键在于能源转换效率，其由材料的无量纲热电性能优值（ZT值）决定。由ZT值的定义式（ZT = (Sσ/κ)T）可知，在给定温度T下，高性能热电材料应具有大的塞贝克系数S、高的电导率σ和低的热导率κ。然而，这些热电参数相互之间具有强烈的耦合关系，使得热电材料的性能优化具挑战性，调控这些强烈耦合的复杂热电参数是提高材料ZT值和热电转换效率的关键。随着热电材料领域的研究越来越受重视，不断涌现出了诸多提升ZT值的有效策略：优化载流子浓度以提高电导率；调整电子能带结构、晶体结构、相结构等优化电传输性能；通过引入点缺陷、位错、晶界、纳米沉淀物等进行多尺度分层架构设计以降低热导率；探索和开发具有本征低热导率特性的新材料体系；通过高通量及基于基因计算等预测潜在热电材料等。近日，北京航空航天大学材料科学与工程学院赵立东教授团队与南方科技大学、清华大学及武汉理工大学的科研团队合作，通过掺杂Pb，显著提高了p型SnSe晶体室温附近的电传输性能。该工作以《Power generation and thermoelectric cooling enabled by momentum and energy multiband alignments》为题目发表在《Science》上。 以往研究中，多选用窄带隙或半金属材料作为热电制冷材料，赵立东教授课题组则主要开发宽带隙热电材料，利用各向异性调和电输运与热输运的矛盾。该研究通过在动量空间和能量空间同时作用的多价带协同传输策略，实现了p型SnSe晶体热电性能的显著提升；并制备了基于SnSe晶体材料的热电器件，测试其温差发电性能（大发电量及功率），还实现了大温差的电子制冷。这一研究表明SnSe基晶体材料在温差发电和电子制冷方面有巨大潜力，使用p型SnSe晶体制备的器件，其制冷性能达到了使用传统BiTe基材料商用器件的70%（210K温差下），但SnSe基热电材料具有成本低、重量轻且储量更加丰富等优势，具备十分巨大的应用价值。图1. 使用PEM-2测得的温差发电器件性能：电压（A）和输出功率（B）以上工作中，材料的电导率、塞贝克系数使用日本Advance Riko公司生产的塞贝克系数/电阻测量系统ZEM-3测得，热电转换器件（TEG）的发电量、输出功率及热电转换效率使用日本Advance Riko公司生产的热电转换效率测量系统PEM-2测得。图2. 使用PEM-2测得的温差发电器件的转换效率 日本Advance Riko公司已专业从事“热”相关技术和设备的研究开发近60年，并一直走在相关领域的前端，为各地的科学研究及生产活动提供了诸如红外加热、热分析/热常数测量等系统。2018年初，Quantum Design 中国公司将日本Advance Riko公司的新先进热电材料测试设备：小型热电转换效率测量系统Mini-PEM、塞贝克系数/电阻测量系统ZEM、热电转换效率测量系统PEM及大气环境下热电材料性能评估系统F-PEM引进中国。2018年7月，Quantum Design中国与日本Advance Riko达成协议，作为其热电材料测试设备在中国的代理商继续合作，携手将日本Advance Riko先进的热电相关设备介绍到中国。目前，所有中国用户购买的日本Advance Riko热电产品，均由Quantum Design中国公司的工程师团队负责安装及售后服务。同时，Quantum Design 中国公司在日本Advance Riko公司的协助下，在北京建立部分热电设备示范实验室和用户服务中心，更好的为中国热电技术的发展提供设备支持和技术服务。参考文献：[1] Qin Bingchao et al., Power generation and thermoelectric cooling enabled by momentum and energy multiband alignments, Science 30 Jul 2021: Vol. 373, Issue 6554, pp. 556-561[2] 《Science》刊发北航赵立东教授课题组在电子制冷材料研究上的新进展，北京航空航天大学新闻网[3] 南科大何佳清团队在Science发表SnSe热电材料和器件重要成果，南方科技大学新闻网 关注Quantum Design China微信公众号，在对话框中输入“热电”了解更多信息。

近日，中科院合肥研究院安光所司福祺研究员团队在差分吸收光谱技术反演对流层臭氧廓线的研究中取得新的突破，相关研究成果发表在Science of the Total Environment上。 　　臭氧在平流层通过吸收太阳紫外辐射来保护地球生物，而在对流层因其强氧化性参与多种大气污染物的化学转化过程，属于二次污染物。近年来，近地面臭氧浓度在许多城市呈现出逐年上升的趋势，已成为城市典型的污染气体，为了加强臭氧污染防控，近地面臭氧浓度和垂直分布的准确监测必须提上日程。 　　多轴差分吸收光谱技术(MAX-DOAS)作为被动光学监测技术，能实现多组分气体浓度(如NO2、SO2、HCHO等)的反演，但由于太阳光穿越平流层时，平流层臭氧吸收的干扰，使得用MAX-DOAS技术反演对流层臭氧廓线成为极具挑战性的工作。安光所科研团队罗宇涵副研究员与钱园园博士创新性地提出了基于辐射传输模型模拟平流层臭氧吸收，从而准确获得对流层臭氧的吸收数据，使用最优估计算法最终获得可靠的对流层臭氧廓线。该研究拓展了MAX-DOAS仪器的应用场景，为研究对流层臭氧形成机制提供了新方案。 　　钱园园博士是该论文的第一作者，罗宇涵副研究员与司福祺研究员是论文的通讯作者。本研究获得国家自然科学基金、中国科学院青年创新促进会的资助。MAX-DOAS反演对流层臭氧的方法及与激光雷达测量的臭氧廓线结果对比

近日，中科院合肥研究院安光所司福祺研究员团队在差分吸收光谱技术反演对流层臭氧廓线的研究中取得新的突破，相关研究成果发表在Science of the Total Environment上。臭氧在平流层通过吸收太阳紫外辐射来保护地球生物，而在对流层因其强氧化性参与多种大气污染物的化学转化过程，属于二次污染物。近年来，近地面臭氧浓度在许多城市呈现出逐年上升的趋势，已成为城市典型的污染气体，为了加强臭氧污染防控，近地面臭氧浓度和垂直分布的准确监测必须提上日程。多轴差分吸收光谱技术（MAX-DOAS）作为被动光学监测技术，能实现多组分气体浓度（如NO2、SO2、HCHO等）的反演，但由于太阳光穿越平流层时，平流层臭氧吸收的干扰，使得用MAX-DOAS技术反演对流层臭氧廓线成为极具挑战性的工作。安光所科研团队罗宇涵副研究员与钱园园博士创新性地提出了基于辐射传输模型模拟平流层臭氧吸收，从而准确获得对流层臭氧的吸收数据，使用最优估计算法最终获得可靠的对流层臭氧廓线。该研究拓展了MAX-DOAS仪器的应用场景，为研究对流层臭氧形成机制提供了新方案。钱园园博士是该论文的第一作者，罗宇涵副研究员与司福祺研究员是论文的通讯作者。本研究获得国家自然科学基金、中国科学院青年创新促进会的资助。MAX-DOAS反演对流层臭氧的方法及与激光雷达测量的臭氧廓线结果对比