二氧化氮在大气光化学反应中起着重要作用,其在地表臭氧形成过程中扮演着重要的角色。目前,商业的二氧化氮分析仪在大气二氧化氮测量中,仍然存在测量值偏高、不够精确、响应速度慢等不足,因此,高灵敏度、高精度的二氧化氮检测在大气化学研究中仍然是个有待解决的课题。
研究人员利用二氧化氮分子在纵向磁场中发生能塞曼分裂效应,开展了法拉第磁旋转光谱高灵敏度检测痕量二氧化氮(no2)的研究。该技术能够排除大气其它抗磁性分子(如水和二氧化碳等)的吸收干扰,具有探测灵敏度高、精度高、响应快、实时在线非破坏测量等优点,克服了当前商业二氧化氮分析仪所存在的问题。在该技术的研究过程中,刘锟引入了光学多通吸收光谱技术,大大增加了光与样品在磁场中的相互作用程长,终实现了95ppt的探测灵敏度,并把该技术次用于大气二氧化氮的长时间连续观测。在该传感装置建立过程中,引入了远程控制功能,在美休斯顿开展大气二氧化氮长时间连续观测过程中,成功实现了从中远程控制、监控该传感装置。
该研究工作受家自然科学基金青年项目、面上项目以及中科院青年创新促进会的资助。