激光技术揭示复杂混合物中隐藏的气体你都知道哪些？

激光网 1 月 11 消息，现代设备经过微调，可以检测高度特定的气体，包括大气中发现的痕量气体、燃烧废气排放中存在的气体以及技术等离子体应用中使用的气体。

他们通过计算被样品吸收或衰减的某个波长的光的百分比来实现这一点。这样就可以计算出气体的浓度。要测试的化学品决定了应使用哪种检测波长。事实上，多个分子可以吸收相同的光，即使在精心选择的波长下也是如此，这是一个典型的问题。

测量方法的效率受到这种称为交叉灵敏度的现象的限制。到目前为止，这个问题已经得到解决，或者至少通过在各种波长下进行额外的测量，例如测量光谱，或者在测量之前使用气相色谱技术分离干扰气体。

Gernot Friedrichs和莱布尼茨等离子体科学与技术研究所的前博士候选人Ibrahim Sadiek博士现在已经证明，有一个更简单的解决方案。

科学家们创造了一种技术，使他们能够超越吸收光谱学中的这种交叉灵敏度，即使在制作单波长数据的情况下也是如此。科学杂志《科学报告》最近发布了基于选择性光学饱和的新型、正在申请专利的双物种一波长技术的可行性研究。

该新技术利用了分子中的光学饱和现象。只有非常高的光强度 - 现在很容易用激光产生 - 会导致光学饱和状态。随后，这些分子在吸收光谱中表现出“透明”，表明辐射发出的光不再减弱。

相应气体类型的特征是样品变透明的点。由于光饱和度会使浓度测量产生偏差，因此以前认为它对吸收测量有害，应不惜一切代价避免。

正如Sadiek和Friedrichs的研究表明的那样，使用选择性光学饱和度甚至可以测量在给定波长下完全相互干扰的两个分子的数量。

例如，在实践中的一个典型问题是检测大气中浓度非常低的氯化碳氢化合物。

目前，他的团队正在开展海事研究项目，以推进该技术在传统吸收光谱仪中的应用。然后，现场测量将显示降低交叉灵敏度的潜力，以更好地探索水-空气界面的交换过程。如果痕量气体具有足够多样化的饱和强度，则该方法在理论上也可用于同时检测多种痕量气体。