安光所承担的国家自然科学基金“科学仪器基础研究专款项目”通过结题验收

5月22日-23日，国家自然科学基金委地球科学部在北京召开地球科学领域“科学仪器基础研究专款项目”结题验收会议。由安光所张为俊研究员承担的“磁旋转吸收光谱测量OH自由基装置”项目以“优秀”成绩通过验收。

磁旋转吸收光谱技术利用顺磁性分子在纵向磁场中发生的法拉第效应，分子能级发生塞曼分裂，通过调制解调旋光信号获得磁旋转吸收光谱。该方法对顺磁性自由基分子信号有显著的增强作用，同时能够排除其他抗磁性分子（如大气中常见的水和VOCs等）吸收的干扰，具有很高的探测灵敏度。

课题组赵卫雄副研究员等从2009年开始在国际上率先发展基于中红外2.8微米磁旋转吸收光谱的OH自由基探测新方法（Opt. Express 19, 2493-2501, 2011; Appl. Phys. B 109, 511–519, 2012）。在本项目中，他们和中科院强磁场科学中心陈文革研究员课题组、万瑞冷电科技有限公司联合攻关，合作建立了国际上首个基于超导磁体的磁旋转吸收光谱测量OH自由基装置，实现了烟雾箱内OH自由基的实时、原位测量。结合光学多通池，在108米吸收光程上，OH自由基的探测极限达到1.6×106个/cm3。

该仪器的研制成功，为OH相关的大气化学过程研究提供了新的研究平台，从而促进OH自由基再生新机制、大气氧化性、VOCs降解机理等大气化学核心问题的深入研究。作为关键设备，已应用于国家自然科学基金“中国大气复合污染的成因、健康影响与应对机制”联合重大研究计划等，对我国当前大气复合污染研究具有重要意义。

图1 基于低温超导磁体系统的磁旋转吸收光谱测量OH自由基装置实物照片

图2 Chernin型光学多通池实物照片及不同吸收光程光斑分布图