TUNABLE DIODE LASER SPECTROMETERS (TDLS'S) AS AIRBORNE IN-SITU SENSORS FOR STRATOSPHERIC TRACE GASES

Author(s):  
F. D'AMATO ◽  
P. MAZZINGHI ◽  
S. VICIANI ◽  
P. W. WERLE
2021 ◽  
Author(s):  
Max Gerrit Adam ◽  
Robert Wegener ◽  
Franz Rohrer ◽  
Ralf Tillmann ◽  
Astrid Kiendler-Scharr ◽  
...  

<p>Langzeitmessungen der atmosphärischen Zusammensetzung sind von zentraler Bedeutung, um die Atmosphärenchemie und den Klimawandel zu verstehen. ACTRIS (Aerosol, Cloud and Trace Gases Research Infrastructure) hat sich zum Ziel gesetzt, ein europaweites Netzwerk von Beobachtungsstationen aufzubauen, die qualitativ hochwertige Daten und Informationen zu kurzlebigen atmosphärischen Bestandteilen liefern und für Nutzer auf der ganzen Welt offen zugänglich machen. Stickstoffmonoxid (NO) und Stickstoffdioxid (NO<sub>2</sub>), die sogenannten Stickoxide (NO<sub>x</sub>), spielen eine Schlüsselrolle in der Atmosphärenchemie, da sie zur Bildung von troposphärischem Ozon, Smog und saurem Regen beitragen. Darüber hinaus ist die kurz- und langfristige Exposition mit NO<sub>2</sub> mit negativen Auswirkungen auf das menschliche Atmungssystem in Verbindung gebracht worden. Die Hauptquellen von NO<sub>x</sub> in bewohnten Gebieten sind Verbrennungsprozesse, z.B. von Fahrzeugen und bei industriellen Aktivitäten. NO<sub>x</sub>-Messungen werden derzeit meist indirekt über Chemilumineszenz-Instrumente durchgeführt, die Korrekturen für Feuchte und Ozon erfordern. Jüngste technologische Fortschritte (z. B. Cavity Attenuated Phase Shift, CAPS, oder Tunable Diode Laser Systeme) erlauben die direkte Detektion von NO<sub>x</sub>-Komponenten, was Interferenzen vermeidet, die durch die Umwandlung von NO<sub>2</sub> in NO hervorgerufen werden. Messvergleiche zeigen aber, dass auch hier neben bekannten Problemen wie Reaktionen in den Einlassleitungen auch unerwartete Artefakte beobachtet werden können. Messvergleiche aber zeigen auch hier, dass neben bekannten Problemen wie Reaktionen in den Einlassleitungen auch unerwartete auftreten können. Um genaue und präzise NO<sub>x</sub> Messungen mit einer Vielzahl von NO<sub>x</sub>-Messsystemen in verschiedenen Stationen sicherzustellen, müssen neben der Standardisierung von Messprotokollen und Kalibrierungsverfahren auch an zentraler Stelle durch Messvergleiche und Auditierungen Unterschiede der verschiedenen Messverfahren dokumentiert werden.</p> <p>ACTRIS setzt sich aus central facilities (CFs) und national facilities (NFs) zusammen. Die NFs bilden den explorativen und beobachtenden Teil der Forschungsinfrastruktur. Die CFs sind von grundlegender Bedeutung für die Bereitstellung von harmonisierten und hochpräzisen Daten und stellen eine Vielzahl von Dienstleistungen zur Verfügung. Eines der CFs ist das Reactive Trace Gases In Situ Measurements (CiGas), das für die Überwachung der Datenqualität reaktiver Spurengase verantwortlich ist. Für die Qualitätssicherung (QA) und Qualitätskontrolle (QC) der Stickoxidmessungen an den NFs innerhalb von CiGas ist das Forschungszentrum Jülich (FZJ) zuständig, das auch das World Calibration Center (WCC) für Stickoxide im Global Atmosphere Watch (GAW) Netzwerk beheimatet. Seine Aufgaben umfassen i) die Verbindung von Spurengasmessungen von ACTRIS mit denen anderer Netzwerke, ii) die Beratung und Organisation von Schulungen, iii) die Bereitstellung von Mess- und Auswerteverfahren, iv) das Labelling und die Auditierung von NFs, v) die Implementierung neuer wissenschaftlicher und technologischer Entwicklungen.</p> <p>Es ist vorgesehen, bis 2025 ein zertifiziertes und funktionsfähiges Netzwerk von ACTRIS-Stationen aufzubauen. Es soll der wissenschaftlichen Gemeinschaft qualitativ hochwertige Daten liefern, die die Grundlage für fundierte Entscheidungen der politischen Entscheidungsträger bilden können.</p>


2002 ◽  
Author(s):  
Andrea Petritoli ◽  
Giorgio Giovanelli ◽  
Fabrizio Ravegnani ◽  
Daniele Bortoli ◽  
Ivan K. Kostadinov ◽  
...  

2013 ◽  
Vol 306 ◽  
pp. 99-105 ◽  
Author(s):  
Qun-xing Huang ◽  
Fei Wang ◽  
Hai-dan Zhang ◽  
Jian-hua Yan ◽  
Ming-jiang Ni ◽  
...  

2020 ◽  
pp. 103114
Author(s):  
Shruti Ghanekar ◽  
Rajavasanth Rajasegar ◽  
Nicholas Traina ◽  
Constandinos Mitsingas ◽  
Richard M. Kesler ◽  
...  

1983 ◽  
Vol 17 (8) ◽  
pp. 352A-364A ◽  
Author(s):  
H. I. Schiff ◽  
D. R. Hastie ◽  
G. I. Mackay ◽  
T. Iguchi ◽  
B. A. Ridley

1995 ◽  
Vol 38 (5) ◽  
pp. 22-29
Author(s):  
James McAndrew ◽  
Ronald Inman ◽  
Benjamin Jurcik

Tunable diode laser absorption spectroscopy (TDLAS) is a novel tool for purity measurement in microelectronic process gases and environments. It is compatible with any matrix gas and extremely sensitive. This paper describes the application of a laboratory TDLAS instrument to measurement of CO, CO2, and H2O with sub-ppb sensitivity, including determination of a CO level of 0.35± 0.2 ppb in nitrogen samples from an air separation plant. Fluid dynamic simulation was used to optimize the design of the cell used for H20 measurements. TDLAS lends itself to the study of contamination sources in situ. As examples, measurements of CO generation in sampling vessels and of CO2 outgassing in an electropolished stainless steel chamber are briefly discussed.


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