光譜前沿重現(xiàn)技術(shù)火花。近期，中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院安徽光學(xué)精密機械研究所高曉明研究團隊副研究員劉錕在多通道光聲光譜技術(shù)研究方面取得了新的突破。
 多通道光聲光譜同步測量H2O、CH4和CO2的結(jié)果
  相關(guān)研究工作以Multi-resonator photoacoustic spectroscopy 為題發(fā)表在Sensors and Actuators B: Chemical。
  光聲光譜是一種靈敏度高、選擇性好、結(jié)構(gòu)簡單的光譜傳感手段，多組分同步探測傳感器可廣泛應(yīng)用在大氣探測、環(huán)境監(jiān)測、工業(yè)和電力等領(lǐng)域，光聲光譜儀的一個聲學(xué)腔只有一個最佳的工作頻率f0，在采用多光源進(jìn)行多組分同時探測時，無法區(qū)分、提取各光源所對應(yīng)的光聲信號，只能采用分時復(fù)用或一個激光頻率對應(yīng)一個光聲池的方式，大大增加了光聲光譜多組分探測系統(tǒng)的復(fù)雜性、體積和成本。因此，光聲光譜儀器如何采用多光源實現(xiàn)多組分同時探測一直是一個有待解決的技術(shù)瓶頸。
  高曉明團隊長期致力于光聲光譜技術(shù)及應(yīng)用研究，近年來在光聲光譜技術(shù)方面取得了一系列創(chuàng)新性的研究成果。近期，劉錕首次實現(xiàn)了單探測器同時探測3個諧振腔的多通道光聲光譜新技術(shù)，在這項新的光聲光譜技術(shù)中，單個光聲池內(nèi)設(shè)有3個不同共振頻率的聲學(xué)諧振腔，使各聲學(xué)諧振腔的光聲信號互不干擾，而且僅用一個麥克風(fēng)就可同步探測各個聲學(xué)諧振腔中的信號。這項新的多通道光聲光譜技術(shù)的可行性通過同步測量水汽(H2O)、二氧化碳(CO2)和甲烷(CH4)得到了驗證，實驗研究表明，光聲池中的3個諧振腔間沒有信號相互干擾的情況發(fā)生，而且最小可探測系數(shù)達(dá)到了10-9cm-1W/Hz1/2，與傳統(tǒng)光聲光譜儀器性能基本一致。
  該研究工作得到了國家自然科學(xué)基金面上基金、青年基金以及中科院青年創(chuàng)新促進(jìn)會等項目的支持。
  編輯點評
  多通道光聲光譜新技術(shù)將大大擴展光聲光譜多組分的探測能力和應(yīng)用領(lǐng)域，尤其將極大地方便和簡化多波長氣溶膠吸收系數(shù)探測的光聲光譜系統(tǒng)。具備較大的實際應(yīng)用空間。