科學(xué)島團隊在時(shí)間分辨頻率調制磁旋光譜探測技術(shù)方面取得新進(jìn)展
近日，中國科學(xué)院合肥物質(zhì)院安光所張為俊研究員團隊在時(shí)間分辨頻率調制磁旋轉光譜探測技術(shù)方面取得新進(jìn)展，相關(guān)研究成果以《用于OH自由基時(shí)間分辨測量的高帶寬中紅外頻率調制磁旋轉光譜儀》為題發(fā)表于美國光學(xué)學(xué)會(huì )（OSA）出版的Optics Express上。
羥基（OH）自由基是大氣中最重要的氧化劑，啟動(dòng)了對流層大氣中絕大部分的氧化反應。OH自由基濃度低、壽命短，實(shí)現高靈敏快速檢測對于深入研究其化學(xué)反應動(dòng)力學(xué)和機理、厘清大氣污染成因，具有極為重要的科學(xué)和應用意義。
團隊趙衛雄研究員和程飛虎博士等人發(fā)展的用于OH自由基高靈敏快速測量的頻率調制磁旋轉光譜技術(shù)具有高時(shí)間分辨、高靈敏度、選擇性好的特點(diǎn)，特別適合短壽命自由基和中間體的動(dòng)力學(xué)研究。實(shí)驗中，針對266nm脈沖激光產(chǎn)生OH自由基，研究人員使用該技術(shù)測量了2.8微米附近的時(shí)間分辨光譜信號，經(jīng)過(guò)3次脈沖平均，OH的檢測線(xiàn)達到6.8×10 8 分子/立方厘米 (1σ, 0.2 ms)，100次平均后，檢測線(xiàn)可進(jìn)一步下降到8.0×10 7 分子/立方厘米。該技術(shù)不僅適用于OH自由基，也適用于其它順磁性瞬態(tài)分子，將為自由基動(dòng)力學(xué)研究提供一種新的重要測量手段。
本研究得到國家自然科學(xué)基金、中國科學(xué)院青年創(chuàng )新促進(jìn)會(huì )、中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院院長(cháng)基金資助。
文章鏈接：https://opg.optica.org/oe/fulltext.cfm?uri=oe-31-15-25058&id=532717
頻率調制磁旋轉光譜裝置原理圖
OH自由基濃度時(shí)間衰減曲線(xiàn)
（a）OH自由基濃度監測；（b）OH自由基濃度的艾倫偏差
