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研究團(tuán)隊成功研制了高功率激光誘導(dǎo)擊穿光譜探測實驗系統(tǒng)

2021-07-09 13:49:17 來源：中國科學(xué)報

南京信息工程大學(xué)教授劉玉柱課題組，在大氣揮發(fā)性含硫污染物的激光在線探測研究中取得新進(jìn)展，為大氣揮發(fā)性含硫有機(jī)物的在線原位探測提供了一種新思路。相關(guān)研究成果近日在線發(fā)表于《分析原子光譜學(xué)雜志》。

硫及其化合物是一類重要的大氣環(huán)境污染物，主要來源于煤、石油等化石燃料的燃燒排放，以及汽車交通廢氣等。二氧化硫等含硫化合物能夠參與大氣環(huán)境中臭氧和二次氣溶膠的形成，同時含硫化合物也是造成酸雨污染及土壤酸化的重要元兇，對于大氣揮發(fā)性含硫有機(jī)物的探測研究一直是研究熱點。

含硫有機(jī)物分子中的硫元素由于激發(fā)能高、譜線強(qiáng)度低等原因不易被直接探測，利用激光誘導(dǎo)擊穿光譜技術(shù)（LIBS）直接在線探測硫元素被認(rèn)為是一項極具挑戰(zhàn)性的工作。

針對這一難題，研究團(tuán)隊通過自主設(shè)計，不斷改進(jìn)優(yōu)化系統(tǒng)裝置，成功研制了高功率激光誘導(dǎo)擊穿光譜探測實驗系統(tǒng)。研究人員以二甲基硫（DMS）作為探測分析對象，將LIBS實驗系統(tǒng)應(yīng)用于大氣環(huán)境中的DMS氣體直接檢測，著重于在線探測硫元素，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)濃度樣品實驗建立定量化分析模型。另外，研究人員通過自行研制的拉曼光譜實驗平臺對分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行探測，結(jié)合高精度密度泛函理論計算方法，解析分子拉曼特征峰及其對應(yīng)振動模式，獲取分子的光譜指紋。該工作將為后續(xù)對于揮發(fā)性有機(jī)物與其他大氣污染物的在線原位探測研究提供重要的實驗基礎(chǔ)與技術(shù)支撐。

標(biāo)簽：高功率激光誘導(dǎo) 光譜探測實驗系統(tǒng)