Perché utilizzare la tecnica UV-Doas sui rilevatori di gas?

Nella tecnica UV -Doas, un raggio di luce di una speciale fonte di luce - una lampada ad alta pressione - viene proiettata lungo un percorso di monitoraggio. La luce della lampada Xenon è molto intensa e contiene lunghezze d'onda sia visibili, ultraviolette che a infrarossi. Viene raccolto da un ricevitore e passato attraverso una fibra ottica all'analizzatore. La fibra ottica consente di posizionare l'analizzatore in un luogo diverso rispetto al ricevitore, che a volte è installato in un ambiente aggressivo.

L'analizzatore è costituito da uno spettrometro con un rilevatore di luce, un computer e l'elettronica di controllo associata. Lo spettrometro divide la luce nelle lunghezze d'onda usando una griglia ottica. Potrebbero essere necessari diversi intervalli di lunghezza d'onda per diversi tipi di molecole. La griglia può quindi essere ruotata in modo che gli intervalli di lunghezza d'onda desiderati possano essere rilevati con alta precisione.

Uno spettrometro funziona meglio nella gamma ultravioletta. La tecnica UV-TOAS viene quindi utilizzata principalmente per il monitoraggio delle concentrazioni di molecole che presentano assorbimento nell'intervallo UV. Quindi viene utilizzato anche un rilevatore per la luce UV. In alcuni casi, lo spettrometro funziona anche bene per le molecole con assorbimento nell'intervallo a infrarossi. Quindi lo spettrometro viene integrato con un rilevatore per la luce a infrarossi e la tecnica viene quindi chiamata UV/IR-Doas.

Rilevazione dello spettro, calcoli La luce divisa nella griglia viene convertita in uno spettro misurato nel modo seguente. Una fessura stretta spazza davanti al rivelatore ad alta velocità. Durante lo sweep, il segnale viene misurato un gran numero di volte. Il risultato è uno spettro misurato nell'intervallo di lunghezza d'onda selezionata. Questa lettura spettrale viene ripetuta cento volte al secondo. Man mano che viene eseguita la spazzatura, i singoli spettri vengono aggiunti a una valutazione media in attesa.

La valutazione viene effettuata per un intervallo di lunghezze d'onda alla volta. Innanzitutto, lo spettro misurato è diviso per uno spettro di riferimento, ovvero uno spettro preregistrato privo di assorbimento. Il risultato viene quindi confrontato con uno o più spettri di assorbimento preregistrati simili per tipi molecolari rilevanti in cui è nota la rispettiva concentrazione. Un fattore di magnitudo per ogni spettro preregistrato è variato fino a quando non viene trovato il miglior adattamento possibile allo spettro misurato. Il risultato fornisce il valore medio della concentrazione dei tipi molecolari che si trovavano nel percorso di monitoraggio durante il tempo in cui è stato raccolto lo spettro misurato.