Warum die UV-DOAS-Technik für Gasdetektoren verwenden?

In der UV -Doas -Technik wird ein Lichtstrahl aus einer speziellen Lichtquelle - einer Hochdruck -Xenon -Lampe - entlang eines Überwachungswegs projiziert. Das Licht der Xenonlampe ist sehr intensiv und enthält sowohl sichtbare, ultraviolette als auch Infrarotwellenlängen. Es wird von einem Empfänger aufgenommen und durch eine optische Faser zum Analysator geleitet. Die optische Faser ermöglicht es, den Analysator an einem anderen Ort als den Empfänger zu platzieren, der manchmal in einer aggressiven Umgebung installiert ist.

Der Analysator besteht aus einem Spektrometer mit einem Lichtdetektor, einem Computer und zugehörigen Steuerelektronik. Das Spektrometer spaltet das Licht unter Verwendung eines optischen Gitters in seine Wellenlängen. Für verschiedene Arten von Molekülen müssen möglicherweise unterschiedliche Wellenlängenbereiche nachgewiesen werden. Das Gitter kann daher so gedreht werden, dass die gewünschten Wellenlängenbereiche mit hoher Präzision erkannt werden können.

Ein Spektrometer funktioniert am besten im ultravioletten Bereich. Die UV-DOAS-Technik wird daher hauptsächlich zur Überwachung der Konzentrationen von Molekülen verwendet, die eine Absorption im UV-Bereich aufweisen. Dann wird auch ein Detektor für UV -Licht verwendet. In einigen Fällen funktioniert das Spektrometer auch gut für Moleküle mit Absorption im Infrarotbereich. Dann wird das Spektrometer mit einem Detektor für Infrarotlicht ergänzt und die Technik wird dann UV/IR-Doas genannt.

Nachweis von Spektrum, Berechnungen Das Licht, das im Gitter aufgeteilt wird, wird in der folgenden Art und Weise in ein gemessenes Spektrum umgewandelt. Ein schmaler Schlitz fegt mit hoher Geschwindigkeit vor dem Detektor vorbei. Während des Sweeps wird das Signal viel Male gemessen. Das Ergebnis ist ein gemessenes Spektrum im ausgewählten Wellenlängenbereich. Diese spektrale Messung wird hundertmal pro Sekunde wiederholt. Bei der Durchführung des Sweeps werden die einzelnen Spektren zu einer durchschnittlichen Auswertung hinzugefügt.

Die Bewertung erfolgt jeweils für einen Wellenlängenbereich. Zunächst wird das gemessene Spektrum durch ein Referenzspektrum geteilt, d. H. Ein abgenommenes Spektrum frei von Absorption. Das Ergebnis wird dann mit einer oder mehrerer aufgenommenen Absorptionsspektren für relevante molekulare Typen verglichen, bei denen die jeweilige Konzentration bekannt ist. Ein Größenfaktor für jedes vorgezeichnete Spektrum wird variiert, bis die bestmögliche Anpassung an das gemessene Spektrum gefunden wird. Das Ergebnis ergibt den Durchschnittswert der Konzentration der molekularen Typ (en), die sich während der Zeit des gemessenen Spektrums im Überwachungsweg befanden.