Zakaj uporabljati tehniko UV-DOAS za detektorje plina?

V tehniki UV -DOAS je po poti za spremljanje projiciran svetlobni žarek iz posebnega svetlobnega vira - visokotlačni ksenonski svetilka. Svetloba iz ksenonske svetilke je zelo intenzivna in vsebuje tako vidne, ultravijolične in infrardeče valovne dolžine. Pobere ga sprejemnik in ga preide skozi optično vlakno na analizator. Optična vlakna omogoča, da analizator postavi na drugačen kraj kot sprejemnik, ki je včasih nameščen v agresivnem okolju.

Analizator je sestavljen iz spektrometra z detektorjem svetlobe, računalnikom in s tem povezano kontrolno elektroniko. Spektrometer razdeli svetlobo na svoje valovne dolžine z optično rešetko. Za različne vrste molekul bo morda treba zaznati različne razpone valovne dolžine. Reševanje je torej mogoče zasukati tako, da je mogoče z veliko natančnostjo zaznati želene razpone valovne dolžine.

Spektrometer najbolje deluje v ultravijoličnem območju. Tehnika UV-DOAS se zato uporablja predvsem za spremljanje koncentracij molekul, ki kažejo absorpcijo v območju UV. Nato se uporablja tudi detektor za UV svetlobo. V nekaterih primerih spektrometer dobro deluje tudi za molekule z absorpcijo v infrardečem območju. Nato se spektrometer dopolnjuje z detektorjem za infrardečo svetlobo in tehniko se nato imenuje UV/IR-DOAS.

Zaznavanje spektra, izračune svetlobe v rešetki se pretvori v izmerjeni spekter na naslednji način. Z ozko režo se z veliko hitrostjo pomakne pred detektorjem. Med pomikom se signal meri velikokrat. Rezultat je izmerjeni spekter v izbranem območju valovne dolžine. To spektralno branje se ponavlja stokrat na sekundo. Ko se pometa izvaja, se posamezni spektri dodajo povprečni oceni.

Ocenjevanje se opravi za en razpon valovne dolžine hkrati. Prvič, izmerjeni spekter je razdeljen z referenčnim spektrom, to je vnaprej posnetega spektra brez absorpcije. Rezultat se nato primerja z enim ali več podobno vnaprej posnetimi absorpcijskimi spektri za ustrezne molekularne vrste, kjer je znana ustrezna koncentracija. Faktor magnitude za vsak vnaprej zapisani spekter je raznolik, dokler ne najdemo najboljšega možnega prileganja izmerjenemu spektru. Rezultat daje povprečno vrednost koncentracije molekulske vrste, ki je bila v poti za spremljanje v času zbiranja izmerjenega spektra.