O novo sensor de espectroscopia de rotação de Faraday permite dois

4 de maio de 2023

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pelos Institutos Hefei de Ciências Físicas, Academia Chinesa de Ciências

Uma equipe de pesquisa liderada pelo Prof. Gao Xiaoming no Instituto Anhui de Óptica e Mecânica Fina (AIOFM), Institutos Hefei de Ciências Físicas (HFIPS) da Academia Chinesa de Ciências (CAS) propôs recentemente uma nova espectroscopia de rotação Faraday de comprimento de onda duplo (FRS ) na detecção simultânea de dois componentes de óxidos de nitrogênio.

O resultado da pesquisa relacionada foi publicado em Sensors and Actuators: B. Chemical.

Os óxidos de nitrogênio estão no centro das reações químicas atmosféricas e influenciam a concentração de ozônio, radicais hidroxila e peroxi, que são precursores importantes para a formação de poluição fotoquímica, chuva ácida e neblina. Ao mesmo tempo, os óxidos de nitrogênio emitidos por campos agrícolas, zonas úmidas e outros ecossistemas desempenham um papel importante no ciclo global do nitrogênio.

Nesta pesquisa, o Prof. Liu Kun e Cao Yuan et al. propuseram um sensor de detecção simultânea de dois componentes para óxidos de nitrogênio com FRS de campo magnético estático baseado em matriz de ímãs de anel NdFeB em resposta aos problemas de taxa de medição lenta e falta de seletividade para óxido nítrico e dióxido de nitrogênio na detecção tradicional de quimioluminescência de óxidos de nitrogênio.

A interação entre dois feixes de luz linearmente polarizada de diferentes comprimentos de onda e óxidos de nitrogênio em um campo magnético estático foi facilitada ao projetar uma célula de absorção de gás de caminho óptico duplo de cavidade única e acoplando-a coaxialmente a uma matriz de ímãs de anel NdFeB.

Além disso, eles recomendaram que a célula de absorção fosse menor ou igual ao comprimento do anel de ímã permanente. Isso é para resolver o problema de que os lados esquerdo e direito da matriz magnética do anel de NdFeB eram opostos à direção do campo magnético axial interno, causando o cancelamento parcial do sinal magneto-óptico excitado pelo campo magnético axial interno.

Ao combinar a espectroscopia de modulação de comprimento de onda com um campo magnético estático, o sensor FRS NOx alcançou uma sensibilidade de detecção de 0,58 ppb NO2 e 0,95 ppb NO em um comprimento óptico de 23,7 m e um tempo de integração de 100s.

Este trabalho estabelece as bases para o desenvolvimento de estudos baseados no método de covariância turbulenta dos fluxos de interface NOx solo-planta-atmosfera em ecossistemas.

Mais Informações: Yuan Cao et al, Sensor de NOx de espectroscopia de rotação de Faraday de comprimento de onda de infravermelho médio duplo baseado em matriz de ímã de anel NdFeB, Sensores e atuadores B: Químico (2023). DOI: 10.1016/j.snb.2023.133805

Fornecido pelos Institutos Hefei de Ciências Físicas, Academia Chinesa de Ciências