Miksi käyttää UV-DOAS-tekniikkaa kaasunilmaisimissa?

UV -DOAS -tekniikassa erityisestä valonlähteestä - korkeapaineinen ksenonilamppu - projisoidaan valvontapolkua pitkin. Ksenonilampun valo on erittäin voimakas ja sisältää sekä näkyviä, ultravioletti- että infrapuna -aallonpituuksia. Vastaanotin poimii sen ja kulkee optisen kuidun läpi analysaattoriin. Optinen kuitu mahdollistaa analysaattorin sijoittamisen eri paikkaan kuin vastaanotin, joka on joskus asennettu aggressiiviseen ympäristöön.

Analysaattori koostuu spektrometristä, jossa on valonilmaisin, tietokone ja niihin liittyvä ohjauselektroniikka. Spektrometri jakaa valon aallonpituuksiinsa käyttämällä optista ritilää. Erityyppisille molekyyleille on ehkä havaittu erilaisia ​​aallonpituusalueita. Ritilää voidaan siksi pyöriä siten, että halutut aallonpituusalueet voidaan havaita suurella tarkkuudella.

Spektrometri toimii parhaiten ultraviolettialueella. UV-DOAS-tekniikkaa käytetään siksi pääasiassa molekyylipitoisuuksien seurantaan, joilla on imeytyminen UV-alueella. Sitten käytetään myös UV -valon ilmaisinta. Joissakin tapauksissa spektrometri toimii myös hyvin molekyyleillä, joiden imeytyminen infrapuna -alueella. Sitten spektrometriä täydennetään ilmaisimella infrapunavaloa varten ja tekniikkaa kutsutaan sitten UV/IR-DOA: ksi.

Spektrin havaitseminen, laskelmat. Ritilassa oleva valojako muunnetaan mitattuksi spektriksi seuraavalla tavalla. Kapea rako pyyhkäisee ilmaisimen edessä suurella nopeudella. Lakaisun aikana signaali mitataan paljon kertoja. Tulos on mitattu spektri valitulla aallonpituusalueella. Tämä spektrilukema toistetaan sata kertaa sekunnissa. Kun pyyhkäisy suoritetaan, yksittäiset spektrit lisätään keskimäärin odotettavissa olevaan arviointiin.

Arviointi tehdään yhdelle aallonpituusalueelle kerrallaan. Ensinnäkin mitattu spektri jaetaan referenssispektrillä, ts. Ennakkosektrillä, jolla ei ole absorptiota. Tulosta verrataan sitten yhteen tai useampaan vastaavasti ennalta tallennettuun absorptiospektriin asiaankuuluville molekyylityypeille, joissa vastaava pitoisuus tunnetaan. Jokaiselle ennalta nauhoitetulle spektrille annetaan suuruuskerroin vaihtelevat, kunnes parhaiten mahdollinen sovitus mitattuun spektriin löytyy. Tulos antaa molekyylityypin pitoisuuden keskiarvon, jotka olivat valvontapolulla mitatun spektrin kerättynä ajanjakson aikana.