Espectrómetro fotolítico UF-CCD

Antecedentes:

As mudanças na fração de volume de O3 nas áreas urbanas poluidas são controladas principalmente por efeitos geofotoquímicos locais, com a geração e perda de ozônio determinadas pelas reações fotoquímicas de seus precursores (como NOx, COV, etc.).

A reação fotoquímica dos COV na atmosfera aumenta o teor de radicais livres HO2 e RO2, aumentando a quantidade de NO2 convertido em NO2, permitindo a acumulação de ozônio.

Com base na tecnologia e na pesquisa do Instituto Max-Planck da Alemanha, a Metcon desenvolveu especificamente radiofiltros e espectrómetros fotolíticos para medir o fluxo de radiação fotoquímica atmosférica e calcular as taxas fotolíticas de J(O1D), J(HCHO), J(NO2), J(HONO), J(NO3) e J(H2O2).

A Metcon desenvolveu e produziu uma série de instrumentos de espectrômetros capazes de medir o espectro solar na banda de 280 a 650 nm, obter dados espectrais brutos de acordo com o fluxo espectral medido e, em seguida, usar detectores espectrais e software de análise para obter valores de velocidade de fotolítise de substâncias importantes na banda correspondente.

As medições da série de instrumentos espectrôlicos são baseadas em monocromáticos integrados sem componentes móveis e, portanto, são quase insensíveis às mudanças de temperatura, permitindo que a faixa de detecção seja mantida em uma faixa estável. O espectrómetro funciona normalmente em baixos ângulos de altura solar durante a detecção da velocidade de fotolítise J (O1D), portanto, a medição do espectrómetro na banda UVB (290-320 nm) não requer correção das mudanças na concentração total de O3.

Os espectrómetros da Metcon podem ser amplamente utilizados para estudos atmosféricos em observatórios terrestres e em modelos aeroespaciais. Quando o espectrómetro é usado para observação do solo, a cabeça de recepção óptica está conectada ao detector e pode ser instalada diretamente no exterior; No teste aéreo, a cabeça receptora óptica deve ser instalada separadamente fora da cabine, o detector espectral colocado dentro da cabine, a cabeça receptora óptica conectada ao detector através da fibra óptica, o detector espectral pode alcançar uma excelente estabilidade do sinal após a correção. Além disso, o espectrómetro também pode ser usado em ambientes subaquáticos (configurados de acordo com as necessidades específicas).

Espectrómetro fotolítico tipo UF-CCD:

Características do instrumento:

* Detector CCD, detecção rápida e alta sensibilidade, então o detector espectral CCD é especialmente adequado para aplicações em testes aéreos. O tempo de detecção do espectrômetro é de apenas 100ms, o que é extremamente favorável para a detecção do espectro ultravioleta, a resolução de detecção na banda UVB pode atingir um nível inferior a 1,8 nm;

* Os dispositivos do sistema usam monocromáticos melhorados ZEISS-MCS e detectores CCD com sistema de refrigeração eletrônica;

* Melhoria do efeito de detecção UV: faixa de banda espectral: 280 ~ 650nm, resolução < 1,8 nm (FWHM: ou seja, a largura total (área de pico) na metade do valor máximo da contagem);

* A banda de detecção pode ser ampliada na faixa UV ~ VIS (luz visível): a banda espectral pode ser ampliada com base na fenda de entrada: 290 ~ 1000nm, resolução 2 ~ 3nm (FMHW) (opcional);

* O receptor óptico pode ser conectado diretamente ao espectrómetro ou ao espectrómetro através de uma fibra única de 600 μm (ou feixe de fibra óptica) (opcional);

* O instrumento pode ser operado com um computador portátil ou desktop;

* O software de dados permite a análise contínua em tempo real dos dados de amostragem espectral, que podem ser processados e documentados pelo software fornecido pelo instrumento, obter taxas espectrais e fotolíticas em tempo real e transmitir por Ethernet;

* O pacote de dados converte dados brutos em funções de spline corrigidas em espectro de 0,5 nm e dados integrados para J(O1D), J(HCHO), J(NO2), J(HONO), J(NO3), J(H2O2) e espectro;

* Este sistema de detecção é corrigido por meio de uma lâmpada halogênica NIST/PTB de 1000W.

Parâmetros técnicos:

* Tipo de espectrômetro: monocromátero de rastre fixo recebível (CARL ZEISS);

* Conexão óptica (usada durante a medição aérea): fibra óptica de quartzo, ligada ao conversor de fenda;

* Tipo de detector: CCD com arrefecimento: 532 pixels * 64 pixels;

* Faixa de medição espectral: 280 ~ 650 nm, resolução espectral < 1,8 nm (FWHM);

* Peso: cerca de 5 kg;

* Fonte de alimentação: entrada 100 ~ 240VAC, 50HZ, potência máxima 60W;

* Transferência de dados: transferência de dados através de uma interface Ethernet;

* Intervalo de medição analítica: 1s ~ 30min (no intervalo, o usuário pode ajustar arbitrariamente);

* Pode ser usado para computador portátil ou software de controle de desktop, funcionando em sistemas Win7 ou Windows 8;

* O software fornecido ao instrumento contém dados espectrais brutos e programas para calcular as taxas de fotolítise de J(O1D), J(HCHO), J(NO2), J(HONO), J(NO3), J(H2O2).

Correção do instrumento:

Cada instrumento tem um fator de correção antes de sair da fábrica, que é obtido através da varredura de uma lâmpada padrão de 1000W em um banco de teste óptico, e durante o cálculo do software, o sinal original do espectro precisa ser multiplicado pelo fator de correção de referência.