中國(guó)科大實(shí)現(xiàn)百公里開(kāi)放大氣雙光梳精密光譜測(cè)量
【化工儀器網(wǎng) 項(xiàng)目成果】大氣光譜學(xué)是研究大氣化學(xué)和物理性質(zhì)的關(guān)鍵技術(shù)，通過(guò)探討光與大氣中分子和顆粒的相互作用來(lái)揭示大氣問(wèn)題。然而，傳統(tǒng)的大氣光譜遙感技術(shù)，如光柵光譜儀、外差光譜幅度計(jì)和傅里葉變換光譜儀等，雖能在不同時(shí)間和空間分辨率下提供地球大氣成分的光譜學(xué)數(shù)據(jù)，但存在諸多限制，如無(wú)法在夜間進(jìn)行測(cè)量、無(wú)法同時(shí)測(cè)量多種組分等。
雙光梳光譜技術(shù)(Dual-Comb Spectroscopy, DCS)作為一種新興技術(shù)，以其高采集速度、溯源至原子鐘級(jí)別的絕對(duì)頻率精度和能夠同時(shí)測(cè)量多個(gè)組分的優(yōu)勢(shì)，近年來(lái)在大氣監(jiān)測(cè)領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大潛力。然而，以往的DCS研究多局限于較短的開(kāi)放大氣路徑內(nèi)，限制了其在更廣闊范圍的應(yīng)用。
中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉、竇賢康、張強(qiáng)和薛向輝等組成的交叉研究團(tuán)隊(duì)，通過(guò)發(fā)展大功率低噪聲光梳，結(jié)合時(shí)間頻率傳遞等量子精密測(cè)量技術(shù)，在國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)百公里級(jí)的開(kāi)放大氣雙光梳光譜測(cè)量(Dual-Comb Spectroscopy over a 100 km open-air path)。這一技術(shù)可應(yīng)用于監(jiān)測(cè)大尺度范圍的地球大氣溫室氣體和污染氣體，并可以擴(kuò)展到衛(wèi)星和地面之間的大氣雙光梳光譜測(cè)量，用于全球尺度的溫室氣體監(jiān)測(cè)和精確校準(zhǔn)。
研究團(tuán)隊(duì)，開(kāi)發(fā)了一種新穎的雙基站開(kāi)放大氣雙光梳光譜測(cè)量方案。該方案采用雙靜態(tài)配置，部署了兩個(gè)高功率光頻梳于兩個(gè)遠(yuǎn)端終端，通過(guò)大氣傳輸并在接收終端相互干涉，實(shí)現(xiàn)了在113公里水平開(kāi)放大氣路徑上的DCS測(cè)量。這一距離比國(guó)際上最遠(yuǎn)的測(cè)量距離高了約一個(gè)數(shù)量級(jí)，創(chuàng)下了新的世界紀(jì)錄。利用該方案，科研人員在烏魯木齊測(cè)量得到113公里水平開(kāi)放大氣中水汽和二氧化碳的強(qiáng)度譜與相位譜。這一距離比國(guó)際上最遠(yuǎn)的測(cè)量距離高了約一個(gè)數(shù)量級(jí)。該工作創(chuàng)新性地融合了潘建偉、張強(qiáng)等前期發(fā)展的高精度自由空間時(shí)間頻率傳遞技術(shù)且頻率準(zhǔn)確度達(dá)到10kHz，并運(yùn)用自主研發(fā)的高精度反演算法，使二氧化碳反演精度在36分鐘內(nèi)小于0.6ppm。
上述研究是量子信息科學(xué)與地球科學(xué)深度交叉融合取得的成果。這一里程碑式的成就不僅標(biāo)志著大氣光譜測(cè)量技術(shù)的重大突破，也為全球氣候變化研究、碳預(yù)算評(píng)估和空氣污染監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域提供了新的強(qiáng)大工具。
相關(guān)研究成果Dual-comb spectroscopy over a 100 km open-air path于近日在線發(fā)表在《自然-光子學(xué)》(Nature Photonics)上。
資料來(lái)源： 中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)
關(guān)注本網(wǎng)官方微信 隨時(shí)閱讀專(zhuān)業(yè)資訊
- 創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)核心競(jìng)爭(zhēng)力 奧譜天成閃耀高博會(huì) 2024-11-22 14:44:04
- 化工儀器網(wǎng)還有幸邀請(qǐng)到了奧譜天成(廈門(mén))光電有限公司(以下簡(jiǎn)稱：奧譜天成)科研儀器事業(yè)部大西北區(qū)總監(jiān)張世才先生接受采訪，就公司的發(fā)展歷程、技術(shù)創(chuàng)新、核心競(jìng)爭(zhēng)力以及參展體驗(yàn)等方面進(jìn)行了深入的交流。
- 預(yù)算677萬(wàn) 中國(guó)海洋大學(xué)采購(gòu)實(shí)驗(yàn)室儀器 2024-11-22 09:14:26
- 近日，中國(guó)海洋大學(xué)就“中國(guó)海洋大學(xué)細(xì)胞蛋白處理及分析系統(tǒng)等設(shè)備采購(gòu)項(xiàng)目”發(fā)布公開(kāi)招標(biāo)公告，預(yù)算金額為677.1萬(wàn)元。
- 預(yù)算490萬(wàn) 華中師范大學(xué)采購(gòu)可見(jiàn)分光光度計(jì)等 2024-11-21 09:24:04
- 近日，華中師范大學(xué)就“2024年度華中師范大學(xué)非線性SHG和Z掃描測(cè)試系統(tǒng)等設(shè)備購(gòu)置”項(xiàng)目發(fā)布公開(kāi)招標(biāo)公告，預(yù)算金額為490萬(wàn)元。
- 預(yù)算275萬(wàn) 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)采購(gòu)實(shí)驗(yàn)室儀器 2024-11-21 09:09:42
- 近日，華南農(nóng)業(yè)大學(xué)就“2024HWZB022華南農(nóng)業(yè)大學(xué)課題組儀器設(shè)備采購(gòu)項(xiàng)目”發(fā)布公開(kāi)招標(biāo)公告，預(yù)算金額為275萬(wàn)元。
- 預(yù)算793萬(wàn) 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)采購(gòu)實(shí)驗(yàn)室儀器 2024-11-20 10:05:24
- 近日，南京農(nóng)業(yè)大學(xué)就“南京農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部大豆病蟲(chóng)害防控重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)項(xiàng)目液相色譜串聯(lián)四級(jí)桿超高分辨質(zhì)譜聯(lián)用儀等儀器設(shè)備采購(gòu)”發(fā)布公開(kāi)招標(biāo)公告，預(yù)算金額為793.2萬(wàn)元。
版權(quán)與免責(zé)聲明
- 凡本網(wǎng)注明“來(lái)源：化工儀器網(wǎng)”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品，未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的，應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用，并注明“來(lái)源：化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。
- 本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其它來(lái)源（非化工儀器網(wǎng)）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)或和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)，不承擔(dān)此類(lèi)作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個(gè)人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時(shí)，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來(lái)源，并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。
- 如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問(wèn)題，請(qǐng)?jiān)谧髌钒l(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。
