報告書番号

T02011

タイトル（和文）

開光路型分光計と多重微分スペクトル法を用いた大気中気体濃度の計測法の開発

タイトル（英文）

Development of a measurement method of atmospheric gas concentrations using open light path spectrometer and multiderivative spectra procedures

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

本報告書は、複数の大気中成分の濃度を同時に測定するために開発した開光路型分光計の概要と、性能の実証のために行った他装置との比較検証の結果について述べたものである。開発された装置は、送受光兼用の望遠鏡と反射鏡により大気中での光路を確保し、人工光源から射出された光の吸収スペクトルを分光計により測定するものである。この装置の測定波長領域は、紫外・可視・近赤外線領域にまたがる。検出器には、２次元のCCDアレーセンサを採用し、高S/N比、高速測定を可能としている。この装置で測定された吸収スペクトルから、当所で提案した多重微分スペクトル法により、吸収に寄与した気体の濃度が推定できる。開発した装置は、他の装置との同時測定により、その気体濃度推定結果の妥当性が検証された。二酸化窒素、オゾン、二酸化硫黄、ホルムアルデヒドの４成分を対象とした比較測定の結果、両者の測定値が良く一致し、開発した装置の性能を実証するに至った。

概要 （英文）

An open light path spectrometer for simultaneous monitoring of plural atmospheric constituents was developed. The instrument consists of an artificial light source, a telescope for both emitting and receiving light, a reflector, and a spectrometer. The absorption spectra can be acquired within a spectral region that is from UV to near-infrared. The instrument can achieve high signal to noise ratio and high-speed sampling because it is equipped with a 2-dimensional CCD detector. The concentrations of atmospheric constituents are retrieved from an absorption spectrum measured by the instrument. The multiderivatives spectra method, which was proposed by authors, was adopted for an analytical procedure for concentrations retrieval. For the evaluation of the ability of the developed instrument, measurements of concentrations of NO2, O3, SO2, and HCHO were carried out together with other instruments. The result of comparisons showed good agreement for all species.

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