Radicais hidroxila detectados pela primeira vez em comprimento de onda de 2,8 μm com espectroscopia de absorção aprimorada por cavidade de feedback óptico
Diagrama esquemático do sistema de espectroscopia de absorção aprimorada por cavidade de feedback óptico. Crédito:Yang Nana
Com base na tecnologia de espectroscopia de absorção aprimorada por cavidade de feedback óptico (OF-CEAS), uma equipe de pesquisa liderada pelo Prof. Zhang Weijun dos Institutos de Ciências Físicas de Hefei (HFIPS) da Academia Chinesa de Ciências (CAS) detectou recentemente o radical hidroxila (OH) em comprimento de onda de 2,8 μm com um laser de diodo de feedback distribuído.
Os resultados foram publicados no
Optics Express .
Os radicais livres OH são o oxidante mais importante na atmosfera. A reação de circulação rápida determina a produção e remoção dos principais poluentes na atmosfera. Medições precisas de radicais OH são muito difíceis devido à sua alta reatividade, vida curta e baixa concentração na atmosfera. E é um tópico de pesquisa importante e desafiador no campo da química atmosférica hoje.
"Este estudo fornece um novo método de detecção direta de radicais OH", disse Yang Nana, primeiro autor do artigo.
Ela explicou ainda que o OF-CEAS usava luz ressonante da cavidade para realimentar o laser, o que poderia efetivamente estreitar a largura da linha do laser. Além disso, pode realizar autotravamento óptico para melhorar a eficiência de acoplamento do laser e da cavidade e obter detecção de alta sensibilidade.
Esquerda:o sinal de transmissão da cavidade em função do tempo registrado pela aplicação de uma rampa de corrente linear à corrente de injeção do laser de diodo; Direita: um perfil ampliado mostrando o modo de cavidade. A linha pontilhada indica a posição do pico, dividindo o modo de cavidade nas partes esquerda (A) e direita (B). Crédito:Yang Nana
Nesta pesquisa, a equipe usou o método de modulação de comprimento de onda para controlar a fase óptica. Eles usaram o sinal 1f do modo cavidade demodulado pelo amplificador lock-in como um sinal de erro e o enviaram para o servo controlador diferencial integral proporcional para controlar a distância do laser até a cavidade. O sistema, portanto, alcançou o bloqueio de fase em tempo real. A sensibilidade de detecção foi cerca de três vezes melhor do que a do método de análise de simetria.
Combinado com a Espectroscopia de Rotação de Faraday e Espectroscopia de Modulação de Frequência, o OF-CEAS pode fornecer uma abordagem nova e de maior sensibilidade para detecção direta de radicais OH atmosféricos.
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