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专利名称：基于差分吸收光谱的气体组分浓度反演算测定方法
技术领域：
本发明涉及一种吸收谱线有重叠的气体组分浓度的测定方法。
背景技术：
20世纪80年代，Platt等将差分吸收光谱技术(DOAS)推广应用于对流层大气研究中。从此，DOAS技术得到了迅猛发展，诸多研究机构根据自己的研究特点，应用DOAS技术设计仪器。这些应用包括空气污染监测、火山气体分析大气对流层，平流层气体成分监测寸。到了 80年代末，DOAS技术作为气体检测手段被广泛认可，OPSIS公司确定了 DOAS 系统的基本结构，其他公司也纷纷推出自己的商业性DOAS系统，并且在结构、硬件、软件算法上提出了很多改进思路。1990年，Axelson等首先采用卡塞格林望远镜结构简化了装置。 1992年，John M.C等采用光电二极管阵列(PDA)代替光电倍增管(PMT)，快速采集光谱数据，并实现了测量的自动化。1995年，Theo Brauers等改进了 PDA探测器哦带来的像元间差别对测量结果的影响。1996年，Stutz等对浓度反演方法进行改进，为了消除光谱平移、 拉伸和压缩对测量的影响，采用最小二乘与非线性的Levenberg-Marquardt方法，代替前人纯线性的算法，提高了测量结果的准确性。2000年，Ahilleas等提出针对高精细光谱的浓度反演法。不同结构，不同探测器，不同算法的提出和应用推动了 DOAS技术的发展。目前，DOAS系统的研究主要集中在瑞典(OPSIS AB公司的0PSIS_D0AS系统)、德国(Heidelberg大学和Hoffmann公司开发的HMT DOAS系统)、美国(热环境研究所的 D0AS2000系统)、法国(Environment SA开发的DOAS系统)和俄罗斯(Eridan-1科技中心开发的DOAS 4R)等国。DOAS技术正是基于不同气体对光有不同的吸收光谱，称为气体对光的“指纹”吸收特性，辨别不同的物质，测定他们的浓度。在大气研究中，如

图1所示，光源发出的光束经过一定光程的衰减，原则上可以有得出衰减后的光强，但在实际测量中式忽略了很
多其他消光因素的存在，包括气体分子的瑞利散射(5_(々)，气溶胶米氏散射(知⑶)和
大气扰动穴刃等因素，采用修正的朗伯-比尔定律写为
权利要求
1.基于差分吸收光谱的气体组分浓度反演算测定方法，其特征在于该方法包括以下的步骤1)光源发出光强为/。(匆的入射光，经过气体吸收和烟尘颗粒散射，气体扰动后到达探测端光强根据朗伯-比尔定律有
2.根据权利要求1所述的基于差分吸收光谱的气体组分浓度反演算测定方法，其特征在于最小二乘法求解假设一条谱线中包括了 η种气体的吸收，在所研究的光谱上通常会取m,个采样点，m>n,这样方程组
全文摘要
本发明涉及一种吸收谱线有重叠的气体组分浓度的测定方法。基于差分吸收光谱的气体组分浓度反演算测定方法，该方法建立了数学模型，利用最小二乘法求解，可实时记录烟气中各种污染物的含量，并对未知成分的气体进行判断。同时，本发明针对影响差分吸收光谱技术(DOAS)精度的主要因素提出了解决方案，可以有效地减小谱线偏移带来的分析误差，解决了吸收谱线有重叠的气体组分浓度的测定的精度问题。
文档编号G01N21/31GK102435567SQ20111037276
公开日2012年5月2日 申请日期2011年11月22日 优先权日2011年11月22日
发明者徐雷, 朱坚磊, 邵乐骥, 陈科, 项震, 龚真 申请人:杭州微兰科技有限公司