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中红外IPDA激光雷达探测区域甲苯实验研究

甲苯,路径积分差分吸收激光雷达,中红外,开放光程

主题2 大气物理、化学、环境 > 专题2.7 大气痕量气体遥感和应用

针对复杂环境及突发污染事件中甲苯浓度的动态监测问题，提出探测甲苯的中红外积分路径差分吸收激光雷达(IPDA)。通过实验室气体池标定与油漆挥发、汽油泄漏及全开放甲苯喷洒等多场景开放光程模拟实验，系统测试了系统对甲苯的探测性能。分析了污染源性质、光程长度及环境干扰对系统信噪比与灵敏度的影响。实验结果表明：在25 m系统工作距离下，油漆挥发与汽油泄露模拟观测的平均探测极限分别为1.81 mg·m^-3和1.80 mg·m^-3，平均灵敏度分别为44.12 mg·m^-2和45.08 mg·m^-2；当系统工作距离增加至78 m时，系统对甲苯喷洒实验的平均探测极限为15.93 mg·m^-3。研究证实了中红外IPDA系统在复杂开放环境下对苯系物的高灵敏监测能力，并量化了探测距离对系统效能的影响，为IPDA系统在实际大气污染监测应用中的场景适配与位置布设提供了重要依据。