Waarom de UV-Doas-techniek op gasdetectoren gebruiken?

In de UV -DoAS -techniek wordt een lichtstraal van een speciale lichtbron - een hogedruk Xenon -lamp - geprojecteerd langs een monitoringpad. Het licht van de Xenon -lamp is zeer intens en bevat zowel zichtbare, ultraviolette als infraroodgolflengten. Het wordt opgepikt door een ontvanger en door een optische vezel doorgegeven aan de analysator. De optische vezel maakt het mogelijk om de analysator op een andere plaats te plaatsen dan de ontvanger, die soms in een agressieve omgeving wordt geïnstalleerd.

De analysator bestaat uit een spectrometer met een lichtdetector, een computer en bijbehorende besturingselektronica. De spectrometer splitst het licht in zijn golflengten met behulp van een optisch rooster. Verschillende golflengtebereiken moeten mogelijk worden gedetecteerd voor verschillende soorten moleculen. Het rooster kan daarom worden gedraaid zodat de gewenste golflengtebereiken met hoge precisie kunnen worden gedetecteerd.

Een spectrometer werkt het beste in het ultraviolette bereik. De UV-DoAS-techniek wordt daarom voornamelijk gebruikt voor het bewaken van concentraties van moleculen die absorptie vertonen in het UV-bereik. Vervolgens wordt ook een detector voor UV -licht gebruikt. In sommige gevallen werkt de spectrometer ook goed voor moleculen met absorptie in het infraroodbereik. Vervolgens wordt de spectrometer aangevuld met een detector voor infraroodlicht en wordt de techniek vervolgens UV/IR-Doas genoemd.

Detectie van spectrum, berekeningen Het licht splitsen in het rooster wordt op de volgende manier omgezet in een gemeten spectrum. Een smalle spleet veegt voorbij voor de detector met hoge snelheid. Tijdens het vegen wordt het signaal een groot aantal keren gemeten. Het resultaat is een gemeten spectrum in het geselecteerde golflengtebereik. Deze spectrale lezing wordt honderd keer per seconde herhaald. Terwijl de sweep wordt uitgevoerd, worden de individuele spectra toegevoegd aan een gemiddelde bijbehorende evaluatie.

De evaluatie wordt voor één golflengtebereik tegelijk uitgevoerd. Eerst wordt het gemeten spectrum gedeeld door een referentiespectrum, d.w.z. een vooraf opgenomen spectrum vrij van absorptie. Het resultaat wordt vervolgens vergeleken met een of meer vergelijkbare vooraf opgenomen absorptiespectra voor relevante moleculaire typen waarbij de respectieve concentratie bekend is. Een grootte-factor voor elk vooraf opgenomen spectrum is gevarieerd totdat de best mogelijke pasvorm voor het gemeten spectrum wordt gevonden. Het resultaat geeft de gemiddelde waarde van de concentratie van het moleculaire type (en) die zich in het monitoringpad bevonden gedurende de tijd dat het gemeten spectrum werd verzameld.