La cellule multi-passage à voie ouverte permet de mesurer en ligne les flux atmosphériques de H2O et de CO2

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Photographie du capteur TDLAS et schéma du système TDLAS à voie ouverte utilisé pour mesurer le H atmosphérique2O et CO2 concentrations. 1 crédit

Selon une étude publiée dans Optique Expressune équipe de recherche des instituts Hefei des sciences physiques de l’Académie chinoise des sciences a proposé une nouvelle conception pour la mesure en ligne du H atmosphérique2O et CO2 flux.

“Nous avons conçu une cellule multipasse à voie ouverte et anti-pollution”, a déclaré le professeur Gao Xiaoming, qui dirigeait l’équipe, “et l’avons appliquée sur un capteur de spectroscopie d’absorption laser à diode accordable (TDLAS).”

Le nouvel instrument d’analyse de gaz présentait une bonne cohérence avec les instruments commerciaux et sa précision était comparable.

L’un des moyens les plus importants de réduire les concentrations de gaz à effet de serre consiste à stocker le carbone dans le sol et la végétation. Les scientifiques suggèrent d’utiliser des tourbillons turbulents générés par le flux d’air pour mesurer les émissions de gaz à effet de serre.

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    Photographie de l’installation et comparaison des mesures de terrain obtenues avec TDLAS et LI-7500 pendant 24 h. 1 crédit

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    Comparaison de (a) CO2 flux et (b) H2O flux pendant environ un mois. 1 crédit

L’équipement basé sur la spectroscopie d’absorption laser accordable combinée à la technologie de covariance de Foucault présente de nombreux avantages, notamment une sensibilité élevée, une précision élevée et une réponse rapide. Il existe deux méthodes de voie de gaz pour mesurer les flux de gaz : voie ouverte et voie fermée. Cependant, la cellule multipasse à chemin ouvert traditionnelle ne convient pas car son chemin optique est exposé à l’air, ce qui provoque la corrosion de la couche de revêtement de la lentille dans l’atmosphère.

Différente des cellules multi-passes traditionnelles, cette nouvelle cellule multi-passes anti-pollution à chemin ouvert est principalement composée de deux miroirs plan-convexes enduits sur une surface convexe.

“Il est enduit au verso”, a déclaré Gao. “La conception ne permet pas un contact direct entre la couche de revêtement de la lentille et l’air, c’est pourquoi il a l’effet anti-pollution.”

Cette conception évite efficacement la pollution et la corrosion de la couche de film de lentille par l’environnement extérieur. Lorsqu’il est appliqué à l’équipement de surveillance des flux de gaz à effet de serre atmosphérique CO2 et H2O, la stabilité et la durabilité à long terme du système à voie ouverte sont améliorées.

La cellule multi-passage à voie ouverte permet de mesurer en ligne les flux atmosphériques de H2O et de CO2

Des chercheurs mettent en place un instrument autodidacte pour une expérience d’observation comparative. Crédit : par Gu Mingsi

La conception a ensuite été prouvée dans une expérience d’observation comparative sur le terrain sur le CO2 et H2O flux de l’écosystème agricole saisonnier du blé. Les résultats étaient en bon accord avec ceux obtenus en utilisant l’instrument commercial basé sur l’infrarouge non dispersif.

“Nous voyons de fortes perspectives d’application pour les mesures de flux dans n’importe quel écosystème”, a déclaré Gao.

Plus d’information:
Mingsi Gu et al, Capteur TDLAS cellulaire multipasse anti-pollution à voie ouverte pour la mesure en ligne des flux atmosphériques de H2O et de CO2, Optique Express (2022). DOI : 10.1364/OE.474070

Fourni par l’Académie chinoise des sciences

Citation: La cellule multi-passage à chemin ouvert aide à mesurer les flux atmosphériques de H2O et de CO2 en ligne (7 décembre 2022) récupéré le 9 décembre 2022 sur https://techxplore.com/news/2022-12-open-path-multi-pass-cell -atmospheric-h2o.html

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