近日，中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)院安光所張為俊研究員團(tuán)隊(duì)在時(shí)間分辨頻率調(diào)制磁旋轉(zhuǎn)光譜探測(cè)技術(shù)方面取得新進(jìn)展，相關(guān)研究成果以《用于OH自由基時(shí)間分辨測(cè)量的高帶寬中紅外頻率調(diào)制磁旋轉(zhuǎn)光譜儀》為題發(fā)表于美國(guó)光學(xué)學(xué)會(huì)（OSA）出版的Optics Express上。

羥基（OH）自由基是大氣中最重要的氧化劑，啟動(dòng)了對(duì)流層大氣中絕大部分的氧化反應(yīng)。它濃度低、壽命短，實(shí)現(xiàn)高靈敏快速檢測(cè)對(duì)于深入研究其化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)和機(jī)理、厘清大氣污染成因具有極為重要的科學(xué)和應(yīng)用意義。

團(tuán)隊(duì)趙衛(wèi)雄研究員和程飛虎博士等人發(fā)展的用于OH自由基高靈敏快速測(cè)量的頻率調(diào)制磁旋轉(zhuǎn)光譜技術(shù)具有高時(shí)間分辨、高靈敏度、選擇性好的特點(diǎn)，特別適合短壽命自由基和中間體的動(dòng)力學(xué)研究。實(shí)驗(yàn)中，針對(duì)266nm脈沖激光產(chǎn)生OH自由基，使用該技術(shù)測(cè)量了2.8微米附近的時(shí)間分辨光譜信號(hào)，經(jīng)過(guò)3次脈沖平均，OH的檢測(cè)線(xiàn)達(dá)到6.8×108分子/立方厘米 (1σ, 0.2 ms)，100次平均后，檢測(cè)線(xiàn)可進(jìn)一步下降到8.0×107分子/立方厘米。該技術(shù)不僅適用于OH自由基，也適用于其它順磁性瞬態(tài)分子，將為自由基動(dòng)力學(xué)研究提供一種新的重要測(cè)量手段。

本研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金、中國(guó)科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)、中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院院長(zhǎng)基金資助。

頻率調(diào)制磁旋轉(zhuǎn)光譜裝置原理圖

OH自由基濃度時(shí)間衰減曲線(xiàn)

（a）OH自由基濃度監(jiān)測(cè)；（b）OH自由基濃度的艾倫偏差

審核編輯：劉清