Вышедшие номера
Home » Оптика и спектроскопия » Год 2026, выпуск 4 » Статья стр. 325
<<<>>>
Выбор оптимальных частот вблизи λ=4.5 μm для детектирования поглощения закисью азота (N2O) в атмосфере
Антоненко Я.В.1,2, Шерстов И.В.1,2
1Институт лазерной физики СО РАН (ИЛФ СО РАН), Новосибирск, Россия
2Новосибирский государственный технический университет (НГТУ), Новосибирск, Россия
Email: antonen-ko.y@yandex.ru
Поступила в редакцию: 5 ноября 2025 г.
В окончательной редакции: 5 января 2026 г.
Принята к печати: 16 марта 2026 г.
Выставление онлайн: 30 апреля 2026 г.
PDF версия
Проведен анализ спектров поглощения N2O, паров H2O, CO, изотопов CO2 в спектральном диапазоне λ=4-5 μm, где расположена сильная полоса поглощения ν3 N2O с центром на ~2225 cm-1. Для измерения поглощения N2O в реальной атмосфере в присутствии поглощения мешающих атмосферных газов (пары H2O, CO, 12CO2, 13CO2) отобран ряд линий поглощения N2O вблизи λ=4.5 μm (колебательно-вращательная полоса ν3) и соответствующие им частоты излучения, где относительное влияние поглощения мешающих атмосферных газов минимально и составляет не более 2.2%. Для практического использования рекомендованы три оптимальные частоты вращательных линий поглощения в полосе ν3 N2O вблизи 4.5 μm, где реализуется максимальная чувствительность детектирования N2O при минимальном влиянии поглощения мешающих атмосферных газов: 2234.01 cm-1 (линия R(12) N2O), 2234.75 cm-1 (линия R(13) N2O), 2240.43 cm-1 (линия R(21) N2O). При этом минимальное влияние поглощения мешающих атмосферных газов (1.8%) наблюдается на линии поглощения R(21) полосы ν3 N2O. Ключевые слова: лазерный газоанализ атмосферы, оптико-акустический газоанализатор N2O, детектирование поглощения N2O, полоса поглощения ν3 N2O.
  1. WMO Greenhouse Gas Bulletin No. 21, 15 October 2025 [Электронный ресурс]. URL: https://wmo.int/files/greenhouse-gas-bulletin-no-21
  2. Парниковые газы: виды и их роль в глобальном потеплении. Карбоновая платформа [Электронный ресурс]. URL: https://carbonplatform.ru/parnikovye-gazy
  3. Б.Ю. Малышкин, И.П. Семенов, И.О. Путенихин, А.Б. Малышкин. Патент РФ на изобретение N 2760125. Заявка N 2021112766 от 30.04.2021
  4. B. Dawson, J. Drewer, T. Roberts, P. Levy, M. Heal, N. Cowan. PLoS One, 18 (12), e0295157 (2023). DOI: 10.1371/journal.pone.0295157
  5. D.D. Jimenez, F. Vinckenbosch, J. Busink, J. van Zijl, H.J.F. Helmerhorst, D. van Tuin, A. Dahan, J.G. Ramaekers, M.J. van der Schans, F.J. Bikker. Sci. Rep., 15 (1), 2901 (2025). DOI: 10.1038/s41598-025-86666-9
  6. D.O. Sparkman, Z.E. Penton, F.G. Kitson. Gas Chromatography and Mass Spectrometry: A practical guide, 2nd ed. (Academic Press, USA, 2011)
  7. А. Miklos, P. Hess, Z. Bozoki. Rev. Sci. Instrum., 72 (4), 1937-1955 (2001). DOI:10.1063/1.1353198
  8. F.J.M. Harren, S.M. Cristescu. Photoacoustic Spectroscopy in Trace Gas Monitoring [Электронный ресурс]. URL: https://doi.org/10.1002/9780470027318.a0718.pub3
  9. Ю.Н. Пономарев, Б.Г. Агеев, М.В. Зигрист, В.А. Капитанов, Д. Куртуа, О.Ю. Никифорова. Лазерная оптико-акустическая спектроскопия межмолекулярных взаимодействий в газах, под ред. Л.Н. Синицы (МГП "РАСКО", Томск, 2000). [Yu.N. Ponomarev, B.G. Ageev, M.V. Zigrist, V.A. Kapitanov, D. Courtois, O.Yu. Nikiforova. Laser Optoacoustic Spectroscopy of Intermolecular Interactions in Gases, ed. by L.N. Sinitsa (SSI "RASKO", Tomsk, 2000)]
  10. The Wonder of Nanotechnology: Quantum Optoelectronic Devices and Applications. Ed. by L. Esaki, K. von Klitzing, M. Razeghi (SPIE, USA, 2013), ch. 23. DOI: 10.1117/3.1002245.ch23
  11. HITRAN database [Электронный ресурс]. URL: https://hitran.iao.ru
  12. K.P. Petrov, R.F. Curl, F.K. Tittel. Appl. Phys. B, 66, 531-538 (1998). DOI: 10.1007/s003400050430
  13. A. Bruno, G. Pesce, G. Rusciano, A. Sasso. Spectrochim. Acta A, 58 (11), 2481-2488 (2002). DOI: 10.1016/S1386-1425(02)00065-3
  14. A.A. Kosterev, Y.A. Bakhirkin, F.K. Tittel. Appl. Phys. B, 80, 133-138 (2005). DOI: 10.1007/s00340-004-1619-y
  15. J. Wojtas, B. Pietrzyk, T. Stacewicz, J. Mikolajczyk, Z. Bielecki. WIT Trans. Modell. Simul., 51, 461-472 (2011). DOI: 10.2495/CMEM110411
  16. M. Wang, J. Chen, N. Liu, Y. Wang. AMM, 128-129, 607-610 (2012). DOI: 10.4028/www.scientific.net/AMM.128-129.607
  17. Y. Ma, R. Lewicki, M. Razeghi, F.K. Tittel. Opt. Express, 21 (1), 1008-1019 (2013). DOI: 10.1364/OE.21.001008
  18. J. Wojtasa, Z. Bieleckia, T. Stacewiczb, J. Mikolajczyka, B. Ruteckaa, R. Medrzyckia. Acta Phys. Pol. A, 124 (3), 592-594 (2013). DOI: 10.12693/APhysPolA.124.592
  19. Y. Cao, N.P. Sanchez, W. Jiang, R.J. Griffin, F. Xie, L.C. Hughes, C. Zah, F.K. Tittel. Opt. Express, 23 (3), 2121-2132 (2015). DOI: 10.1364/OE.23.002121
  20. В.С. Айрапетян. ЖПС, 84 (6), 987-992 (2017). [V.S. Ayrapetyan. J. Appl. Spectrosc., 84 (6), 1061-1065 (2018). DOI: 10.1007/s10812-018-0587-7]
  21. M. Giglio, P. Patimisco, A. Sampaolo, A. Zifarelli, R. Blanchard, C. Pfluegl, M.F. Witinski, D. Vakhshoori, F.K. Tittel, V. Spagnolo. Appl. Phys. Lett., 113, 171101 (2018). DOI: 10.1063/1.5049872
  22. A. Elefante, M. Giglio, A. Sampaolo, G. Menduni, P. Patimisco, V.M.N. Passaro, H. Wu, H. Rossmadl, V. Mackowiak, A. Cable, F.K. Tittel, L. Dong, V. Spagnolo. Anal. Chem., 91 (20), 12866-12873 (2019). DOI: 10.1021/acs.analchem.9b02709
  23. A. Zifarelli, R. De Palo, P. Patimisco, M. Giglio, A. Sampaolo, S. Blaser, J. Butet, O. Landry, A. Muller, V. Spagnolo. Photoacoustics, 28, 100401 (2022). DOI: 10.1016/j.pacs.2022.100401
  24. R. De Palo, A. Elefante, G. Biagi, F. Paciolla, R. Weih, V. Villada, A. Zifarelli, M. Giglio, A. Sampaolo, V. Spagnolo, P. Patimisco. Adv. Photonics Res., 4 (6), 2200353 (2023). DOI: 10.1002/adpr.202200353
  25. G. Menduni, A. Zifarelli, E. Kniazeva, S.D. Russo, A.C. Ranieri, E. Ranieri, P. Patimisco, A. Sampaolo, M. Giglio, F. Manassero, E. Dinuccio, G. Provolo, H. Wu, D. Lei, V. Spagnolo. Sens. Actuator B-Chem., 375 (15), 132953 (2023). DOI: 10.1016/j.snb.2022.132953
  26. C. Kiemle, A. Fix, C. Fruck, G. Ehret, M. Wirth. Atmos. Meas. Tech., 17, 6569-6578 (2024). DOI: 10.5194/amt-17-6569-2024
  27. A. Valentin, M.-F. Le Moal, P. Cardinet, J.-P. Boissy. J. Mol. Spectrosc., 59 (1), 96-102 (1976). DOI: 10.1016/0022-2852(76)90045-X
  28. Калькулятор влажности воздуха [Электронный ресурс]. URL: https://www.eksis.ru/technical-support/humidity-calculator-online.php
  29. SPECTRA database [Электронный ресурс]. URL: https://spectra.iao.ru/mixtures
  30. A. de Souza, F. Aristones, G.B.M. Silva, W.A. Fernandes, C. Braga. Atmos. Clim. Sci., 4 (4), 563-568 (2014). DOI: 10.4236/acs.2014.44051
  31. M.H. O'Leary. BioScience, 38 (5), 328-336 (1988). DOI: 10.2307/1310735
  32. С.А. Садыков. Стандартные образцы (Екатеринбург), 3, 68-73 (2014)
  33. I.V. Sherstov, V.A. Vasiliev. Infrared Phys. Technol., 119, 103922 (2021). DOI: 10.1016/j.infrared.2021.103922
  34. I.V. Sherstov, D.B. Kolker, V.A. Vasiliev, A.V. Pavlyuk, M.B. Miroshnichenko, A.A. Boyko, N.Yu. Kostyukova, I.B. Miroshnichenko. Infrared Phys. Technol., 133, 104865 (2023). DOI: 10.1016/j.infrared.2023.104865

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2026 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme