利用拉曼光谱测量污染物浓度的方法

图1.28 三角法测量物体的长度

一束特定频率的光冲击可以测定一个对象的距离，它是通过计算光脉冲飞行的时间来进行测定的，但是如果对象是一个具有不同成分的区域，它可以对那个区域的SO₂分子产生激励作用，随着激励的衰减，一个拉曼光谱就会被显示出来，拉曼光谱可以表征污染物质的浓度。如果入射光束的频率为拉曼频率，并且强度足够高以至于可以产生激励作用，这样在一小部分背散射光中可以发现拉曼光谱。这小部分返回的辐射来自于分子左侧一个较高的振动状态，这个状态下能量比较低，并且振动频率为分子的典型振动频率。拉曼光谱可以用光谱仪进行检测，其强度与污染物质的浓度成比例。

这个系统叫做光监测与定向测量系统（LI-DAR），其结构如图1.29所示。激光也可以对燃烧产物进行测定，UKAEA Harwell LISATEK350^[17]可以作为测定尺寸和风速的简易工具。丹佛大学研制了一台测定汽车CO排放量的设备，但要求汽车速度小于20.12m/s，并且单向通行。Thessaloniki大学研制了一台基于准分子激光的污染监测系统，它可以对全雅典的臭氧浓度、氧化氮浓度及挥发性的碳氢化合物浓度进行监测^[18]。通过这个系统就可以决定在特别的日子里汽车能否进城，这个系统也可以采用Nd-YAG或CO₂激光脉冲。该系统还可以装在卡车上，这时系统具有4个Questek Series 7000 TEA CO₂激光，能够发出的脉冲能量为4J，波长在9～11μm之间连续可调。(www.xing528.com)

图1.29 光监测与定向测量系统