Varför använda UV-DOAS-tekniken på gasdetektorer?

I UV -DOAS -tekniken projiceras en ljusstråle från en speciell ljuskälla - en högtrycks xenonlampa - längs en övervakningsväg. Ljuset från Xenon -lampan är mycket intensiv och innehåller både synliga, ultravioletta och infraröda våglängder. Den plockas upp av en mottagare och passerar genom en optisk fiber till analysatorn. Den optiska fibern gör det möjligt att placera analysatorn på en annan plats än mottagaren, som ibland är installerad i en aggressiv miljö.

Analysatorn består av en spektrometer med en lätt detektor, en dator och tillhörande kontrollelektronik. Spektrometern delar upp ljuset i dess våglängder med ett optiskt gitter. Olika våglängdsområden kan behöva detekteras för olika typer av molekyler. Gitteret kan därför roteras så att de önskade våglängdsintervallen kan detekteras med hög precision.

En spektrometer fungerar bäst inom det ultravioletta intervallet. UV-DOAS-tekniken används därför främst för att övervaka koncentrationer av molekyler som uppvisar absorption i UV-intervallet. Sedan används också en detektor för UV -ljus. I vissa fall fungerar spektrometern också bra för molekyler med absorption i det infraröda området. Sedan kompletteras spektrometern med en detektor för infrarött ljus och tekniken kallas sedan UV/IR-DOAS.

Detektion av spektrum, beräkningar Ljuset i gitteret omvandlas till ett uppmätt spektrum på följande sätt. En smal slits sveper förbi framför detektorn med hög hastighet. Under svepet mäts signalen ett stort antal gånger. Resultatet är ett uppmätt spektrum i det valda våglängdsområdet. Denna spektrala avläsning upprepas hundra gånger per sekund. När svepet utförs läggs de enskilda spektra till en genomsnittlig pågående utvärdering.

Utvärderingen görs för ett våglängdsområde åt gången. Först divideras det uppmätta spektrumet med ett referensspektrum, dvs ett förinspelat spektrum fritt från absorption. Resultatet jämförs sedan med en eller flera liknande förinspelade absorptionsspektra för relevanta molekylära typer där respektive koncentration är känd. En storleksfaktor för varje förinspelat spektrum varieras tills den bästa möjliga passningen för det uppmätta spektrumet finns. Resultatet ger medelvärdet för koncentrationen av molekyltypen (erna) som fanns i övervakningsvägen under tiden det uppmätta spektrumet uppsamlades.