Γιατί να χρησιμοποιήσετε την τεχνική UV-DOAS σε ανιχνευτές αερίου;

Στην τεχνική UV -DOAS, μια φωτεινή δέσμη από μια ειδική πηγή φωτός - ένας λαμπτήρας Xenon υψηλής πίεσης - προβάλλεται κατά μήκος μιας διαδρομής παρακολούθησης. Το φως από τη λάμπα Xenon είναι πολύ έντονο και περιέχει τόσο ορατά, υπεριώδη και υπέρυθρη μήκη κύματος. Λαμβάνεται από έναν δέκτη και διέρχεται από μια οπτική ίνα στον αναλυτή. Η οπτική ίνα καθιστά δυνατή την τοποθέτηση του αναλυτή σε διαφορετικό μέρος από τον δέκτη, ο οποίος μερικές φορές εγκαθίσταται σε ένα επιθετικό περιβάλλον.

Ο αναλυτής αποτελείται από ένα φασματόμετρο με ανιχνευτή φωτός, υπολογιστή και συναφή ηλεκτρονικά ελέγχου. Το φασματόμετρο χωρίζει το φως στα μήκη κύματος του χρησιμοποιώντας ένα οπτικό πλέγμα. Μπορεί να χρειαστεί διαφορετικές σειρές μήκους κύματος για διαφορετικούς τύπους μορίων. Επομένως, το πλέγμα μπορεί να περιστραφεί έτσι ώστε να μπορούν να ανιχνευθούν οι επιθυμητές κλίμακες μήκους κύματος με υψηλή ακρίβεια.

Ένα φασματόμετρο λειτουργεί καλύτερα στην υπεριώδη περιοχή. Επομένως, η τεχνική UV-DOAS χρησιμοποιείται κυρίως για την παρακολούθηση των συγκεντρώσεων μορίων που παρουσιάζουν απορρόφηση στην περιοχή UV. Στη συνέχεια χρησιμοποιείται επίσης ένας ανιχνευτής για υπεριώδη ακτινοβολία. Σε ορισμένες περιπτώσεις, το φασματόμετρο λειτουργεί επίσης καλά για μόρια με απορρόφηση στην υπέρυθρη περιοχή. Στη συνέχεια, το φασματόμετρο συμπληρώνεται με ανιχνευτή για υπέρυθρο φως και η τεχνική ονομάζεται στη συνέχεια UV/IR-DOAS.

Ανίχνευση του φάσματος, υπολογισμοί Το φως που χωρίζεται στο πλέγμα μετατρέπεται σε ένα μετρούμενο φάσμα με τον ακόλουθο τρόπο. Μια στενή σχισμή σαρώνει μπροστά από τον ανιχνευτή με μεγάλη ταχύτητα. Κατά τη διάρκεια της σάρωσης, το σήμα μετράται σε μεγάλο βαθμό. Το αποτέλεσμα είναι ένα μετρούμενο φάσμα στην επιλεγμένη περιοχή μήκους κύματος. Αυτή η φασματική ανάγνωση επαναλαμβάνεται εκατό φορές ανά δευτερόλεπτο. Καθώς εκτελείται η σάρωση, τα μεμονωμένα φάσματα προστίθενται σε μια μέση εκκρεμούσα αξιολόγηση.

Η αξιολόγηση γίνεται για ένα εύρος μήκους κύματος κάθε φορά. Πρώτον, το μετρούμενο φάσμα διαιρείται με ένα φάσμα αναφοράς, δηλ. Ένα προ-καταγεγραμμένο φάσμα χωρίς απορρόφηση. Το αποτέλεσμα συγκρίνεται στη συνέχεια με ένα ή περισσότερα παρόμοια προ-καταγεγραμμένα φάσματα απορρόφησης για τους σχετικούς μοριακούς τύπους όπου είναι γνωστή η αντίστοιχη συγκέντρωση. Ένας συντελεστής μεγέθους για κάθε προ-καταγεγραμμένο φάσμα μεταβάλλεται μέχρι να βρεθεί η καλύτερη δυνατή προσαρμογή στο μετρούμενο φάσμα. Το αποτέλεσμα δίνει τη μέση τιμή της συγκέντρωσης του μοριακού τύπου που ήταν στη διαδρομή παρακολούθησης κατά τη διάρκεια του χρόνου που συλλέχθηκε το μετρούμενο φάσμα.