气体光解速率测量方法技术

本发明专利技术提供一种气体光解速率测量方法，具体的实现，首先通过具有各方向均匀角响应的石英接收头接收大气环境中的太阳光谱，通过石英导光棒以及光纤把光谱信息均匀的传输到光谱仪中，得到光谱数据；然后利用积分球辐射定标，将测量到的光谱数据转换成光谱辐亮度；最后利用积分公式以及各气体所具有的光谱函数数据，即各气体的吸收截面σ与量子产率φ，得到不同气体物质的光解速率。本发明专利技术整体构造简单，体积小巧，集成度高同时又极大的节约成本。集成度高同时又极大的节约成本。集成度高同时又极大的节约成本。

【技术实现步骤摘要】
气体光解速率测量方法


[0001]本专利技术属于环境监测领域，具体涉及一种气体光解速率测量方法。

技术介绍

[0002]目前的市场上所存在的光解光谱仪的整体系统由石英接收头、光谱仪、工控计算机组成。首先由石英接收头(diffuser)收集来自各个方向的太阳辐射，并把通过石英导光棒收集到的光辐射通过石英纤维束传输到光谱仪中，由光谱仪得到固定波长范围内的光谱信息，然后再利用连接线将光谱仪数据传送到计算机中，计算机对光谱仪数据进行校准将其直接转换为光化通量F(λ)，再让所得到的光化通量数据与已知的气体吸收截面和量子产率利用积分公式进行计算。最终使得该仪器能够实时的获得大气中的重要物质与自由基的光解速率。式中J代表所测物质的光解速率，σ为气体的吸收截面，为光解反应中的量子产率，F(λ)为光化通量。
[0003]由于光化通量是指入射到一个球形表面上且能使大气组分发生光解的太阳辐射量，是计算光解速率唯一的有效量。具有高度变化的空间和光谱分布，主要受太阳天顶角和大气中云、气溶胶的散射吸收以及地表反照率影响。所以光化通量的测量需要对光学接收头有较高的要本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气体光解速率测量方法，其特征在于：通过气体光解速率测量仪器进行测量，所述气体光解速率测量仪器包括石英接收头、光谱仪、工控计算机；首先通过石英接收头接收大气环境中的太阳光谱，通过石英导光棒以及光纤传输到工控计算机中，经过光谱仪的测量得到光谱数据；然后对其进行积分球辐亮度定标，将光谱数据转换成辐亮度；所述定标后的辐亮度单位是μW
·
cm
‑2nm
‑1sr
‑1，需对其进行单位的转换：物理量mol/s与功率单位W之间的换算关系为：使得常量普朗克常数h＝6.626*10
‑
34
J
·
s、光速c＝3.0*108m/s以及阿伏伽德罗常数NA＝6.022*10
23
代入到公式(1)得到：公式(2)中的数量关系只与波长λ有关，在计算大多数气体的光解速率时，中心波长均是300nm,所以波长λ近似取300nm，所得结果为：进而得到：1μW＝2.505
×
10
‑
12 mol/s
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)所以根据公式(4)将由定标得出的单位为μw
·
cm
‑2nm

【专利技术属性】
技术研发人员：李浩然，司福祺，窦科，朱磊，曾议，
申请(专利权)人：中国科学院合肥物质科学研究院，
类型：发明
国别省市：