成果名称 ---【 高分辨傅里叶变换激光腔内吸收光谱方法与装置 】

基本信息
所属机构
中国科学技术大学
主题词
傅里叶变换光谱;激光腔内吸收光谱;高分辨光谱
研究起止时间
1996.01 至2000.12
成果公报内容
高分辨的振转光谱是研究分子结构与分子动力学的主要手段之一,更是大气痕量分析等环境监测的重要工具。在各种高分辨光谱方法中,傅立叶变换光谱方法(FTs)具有高分辨、低噪声、易操作等特性,因而被广泛使用,其装置也已经发展成为商品化程度很高的研究仪器。但在极微量分析和微弱光谱测量(如分子高泛频研究)等领域,其灵敏度还是不能满足需要。而激光腔内吸收光谱方法(1cLAs)自其在70年代诞生以来因其极高灵敏度而一直倍受瞩目。它的基本原理是将样品吸收池置于具有宽带增益的激光腔内,当样品的吸收线宽远小于激光增益带宽时,将得到以激光辐射带宽为基线的吸收光谱,其练效吸收长度可以达到数十甚至上千千米,从而得到极高的探测灵敏度。但是由丁激光起振时自发辐射的影响,使得光谱噪声十分明显,而且一般使用光栅色散法进行测量使得其分辨率较低。长期以来,实验工作者一直致力于发展一种光谱测量技术,希望能够兼顾双方的优点,但由于种种困难,一直未能实现。 我们在世界上首次建立了一套可以进行时间分辨测量的高分辨傅立叶变换激光腔内吸收光谱装置(FT-IcLAs),并建立了一系列专门满足FT-IcLAs测量需要的实验方法。在技术上一方面解决了FTs采样信号与IcLAs激光脉冲的严格同步问题,另一方面对IcLAs部分的激光腔构型等进行了一些专门的改进,使得激光脉冲的稳定性大大提高,这使得二者真正地有机结合起来。因而我们的方法和装置兼具了FTs方法的高分辨率和IcLAs方法的高灵敏度特点;测量的信噪比有了大幅的改善,从而为准确测量微弱吸收的光谱强度提供了可能:可以一次测量得到整个激光输出包络,定标十分准确并且操作简易;并且可能比较容易地拓展到在中远红外波段。 使用这套光谱仪,我们通过对大气水线吸收和HDO等分子的光谱测量表明,该方法可以在谱线的位置分辨率好于0.01cm-1的同时,达到lo-9/cm的测量灵敏度;可以进行微秒时间分辨测量;对谱线的强度测量相对精度达到2%,绝对精度也好丁7%。这些综合指标超过了国外同类装置的水平,比其它现有的光谱测量方法也具有许多优势。该方法与装置已在中国科学技术大学应用,用以研究分子高振动态。
     分享到:0


| 联系我们 | 网站地图 | 版权声明 |

版权:中国科学院 主办:中国科学院科技促进发展局 承办:中国科学院成都文献情报中心 蜀ICP备05003827号-12

建议使用1024×768 分辨率 IE6.0以上版本浏览器