傅里叶变换红外光谱监测技术体系再添“新丁”

　　日前，中科院安徽光机所与国信聚远科技服务(北京)有限公司共同开发的“车载开放光路面源排放VOCs监测系统”成功交付台资企业，该系统的成功使用标志着国产傅里叶变换红外光谱监测技术体系再添新丁。

车载开放光路面源排放VOCs监测系统

　　随着我国经济快速发展，各类生产、生活活动引起的爆炸、火灾、泄漏等突发大气污染事故急剧上升，尤其在化工园区突发事故应急中对复杂、动态变化环境条件下的污染物快速、精准识别有着迫切的需求，而常规监测设备难以满足事故现场高温、高湿等恶劣环境条件下的使用要求，无法快速获取事故区域的污染物扩散趋势。

　　车载开放光路面源排放监测系统具备快速灵活、可以对多种污染气体排放进行非接触式、快速自动测量的优势，可以将载有主机的监测车与阵列角反射镜在较短时间内置于事故现场的两侧，快速获取事故现场的污染气体排放情况。另外，该监测设备在化工园区及其周界、工业生产过程等局部高密度污染面源有毒有害气体排放巡检;厂区有毒有害气体泄露性监测;突发事故中厂区周界有毒有害气体预警性监测等方面有广泛的应用。

仪器原理图

角反射镜阵列

　　车载开放光路监测系统对仪器稳定性和光学系统的精准性提出了更高的要求，要确保仪器能适应长途运输颠簸，能在车辆启动状态仍保持光谱的稳定性。面对挑战，安光所FTIR课题组对光谱仪结构进行了巧妙设计。由于经典Michelson干涉仪结构对光学系统的精密性、镜子的对准以及扫描驱动系统的要求非常苛刻，为了减小经典Michelson干涉仪结构中动镜倾斜的影响，降低对镜子的对准性和动镜驱动性能的要求，本监测系统选用自主研发的双臂扫摆式干涉仪结构。该干涉仪结构利用平面镜实现光束的原路返回，对倾斜不敏感，便于设备的校准;另外它将动镜的直线运动转变为平台的扫摆运动，相对于经典Michelson干涉仪的直线运动而言，扫摆运动可以降低动镜驱动的复杂性，易于实现，可以避免经典Michelson干涉仪动镜运动过程中的形位变化所导致的光谱畸变。

　　目前，第一台车载开放光路监测系统已经在台资企业正式运行。这款仪器的推出，为我国园区监测能力建设提供了新的技术支撑，为提高我国在高档监测仪器领域的国际竞争地位再立新功。