溫(wen)室氣(qi)體（如CO₂、CH₄、N₂O）的高(gao)精(jing)度(du)、多(duo)組(zu)分同步(bu)監(jian)測，對(dui)於科學(xue)研究碳(tan)氮循環、精(jing)準核算排(pai)放清單以(yi)及評估氣(qi)候變化(hua)至(zhi)關(guan)重要(yao)。實現這壹目(mu)標(biao)的(de)核心(xin)技術(shu)挑(tiao)戰在於，如何在對(dui)多(duo)種氣(qi)體進行同時測量(liang)時，既能(neng)達到較高(gao)的(de)檢測靈(ling)敏(min)度(du)（通常(chang)需(xu)至ppb甚(shen)至(zhi)ppt級(ji)別），又(you)能(neng)保證(zheng)測量(liang)的長期穩(wen)定性(xing)和抗幹(gan)擾能(neng)力。智(zhi)感(gan)多(duo)組(zu)分溫室(shi)氣(qi)體分析儀通過集(ji)成(cheng)傾(qing)斜(xie)補償幹(gan)涉(she)儀（Tilting-Compensation Interferometer） 與長光程樣(yang)品(pin)池（Long-Path Sample Cell） 兩項(xiang)核心(xin)技術(shu)，構(gou)建了壹個堅(jian)固(gu)的(de)測量(liang)系(xi)統，從(cong)光源穩(wen)定性(xing)和有效吸(xi)收光(guang)程兩個維度共(gong)同築(zhu)牢(lao)了(le)測量(liang)精(jing)度(du)的(de)基石(shi)。
濃(nong)度跨(kua)度大與幹擾共存(cun)：大氣(qi)中CO₂濃(nong)度約(yue)400ppm，而CH₄、N₂O僅(jin)約1-2ppm，且不(bu)同氣(qi)體的吸收譜(pu)線相互(hu)交錯(cuo)，存在(zai)重疊(die)幹擾。
需(xu)要(yao)較高(gao)的(de)靈敏(min)度(du)：為(wei)探(tan)測微(wei)小的源匯通量或(huo)城市排(pai)放，儀器必須(xu)能(neng)分辨出(chu)背(bei)景(jing)濃(nong)度下(xia)<1ppb的濃(nong)度變化(hua)。
環(huan)境穩(wen)定性(xing)要(yao)求高(gao)：野(ye)外長(chang)期監(jian)測需(xu)克服(fu)溫度、壓(ya)力、振動等(deng)環境波動(dong)對光學(xue)系(xi)統的(de)擾動。
傳(chuan)統非(fei)分散(san)紅(hong)外（NDIR）或(huo)簡易(yi)光(guang)腔技(ji)術(shu)，在(zai)同時滿足(zu)多組(zu)分、高(gao)精(jing)度(du)和長期穩(wen)定性(xing)方(fang)面往(wang)往存在(zai)局(ju)限。
幹(gan)涉(she)儀是傅裏葉(ye)變換(huan)紅(hong)外（FTIR）光(guang)譜(pu)技術(shu)的(de)心(xin)臟，其動鏡(jing)掃描的(de)穩(wen)定性(xing)直接決定光譜質量(liang)。智(zhi)感(gan)分析儀采用(yong)的(de)傾(qing)斜(xie)補償幹(gan)涉(she)儀是壹項(xiang)關鍵(jian)創新，它有效解(jie)決(jue)了(le)傳統(tong)邁克爾(er)遜幹(gan)涉(she)儀的(de)壹個固(gu)有難題：動(dong)鏡(jing)在掃描過(guo)程中可(ke)能(neng)發(fa)生(sheng)的微(wei)小傾(qing)斜。
傳(chuan)統幹(gan)涉(she)儀的(de)精(jing)度(du)瓶(ping)頸(jing)：理想情(qing)況(kuang)下(xia)，幹涉(she)儀的(de)動鏡(jing)應保持平(ping)面性(xing)進(jin)行(xing)平(ping)移。然(ran)而，機(ji)械導軌(gui)的微(wei)小缺(que)陷(xian)或(huo)環境振動都(dou)會導致動鏡發(fa)生(sheng)納(na)米(mi)級的(de)傾斜(xie)。這(zhe)種傾斜(xie)會引(yin)入(ru)額(e)外的(de)光(guang)程差，導致采集到的幹(gan)涉(she)圖(tu)發(fa)生(sheng)畸(ji)變，最終(zhong)使計算出(chu)的光(guang)譜基線產生(sheng)噪聲和漂移，嚴(yan)重降低信(xin)噪比(bi)和長期穩(wen)定性(xing)。
傾(qing)斜補償幹(gan)涉(she)儀的(de)工作(zuo)機(ji)制(zhi)：該(gai)技術(shu)通過在(zai)幹涉(she)儀光(guang)路(lu)中(zhong)集成(cheng)壹個精(jing)密(mi)的(de)傾(qing)斜補償傳(chuan)感(gan)器。該(gai)傳感(gan)器能(neng)實時探(tan)測動(dong)鏡在掃描過(guo)程中的(de)任(ren)何微小(xiao)傾(qing)斜角度變化(hua)，並(bing)將此(ci)誤(wu)差(cha)信號(hao)反饋(kui)給(gei)控制系(xi)統。控制系(xi)統隨(sui)後(hou)驅(qu)動壹個壓(ya)電(dian)陶(tao)瓷(ci)校正(zheng)元件(jian)，對(dui)動鏡(jing)的(de)姿(zi)態(tai)進(jin)行(xing)實時、動(dong)態(tai)的(de)微(wei)調(tiao)，補償掉傾斜(xie)效(xiao)應。
帶(dai)來的精(jing)度(du)提升(sheng)：
更(geng)高(gao)的(de)信噪比(bi)（SNR）：通過消除傾斜(xie)引(yin)入(ru)的(de)噪(zao)聲，幹涉(she)圖(tu)更(geng)加純(chun)凈，經傅裏葉(ye)變換(huan)後(hou)得到的光(guang)譜(pu)基線更(geng)平(ping)穩(wen)。
優(you)秀的(de)長(chang)期穩(wen)定性(xing)：補償機(ji)制(zhi)使儀器對環(huan)境振動和溫度(du)慢變的(de)耐(nai)受性(xing)更(geng)強(qiang)，保(bao)證(zheng)了數周甚(shen)至(zhi)數月內(nei)測量(liang)結果的重(zhong)復性(xing)，極(ji)大降低了(le)校準頻率(lv)需(xu)求。
優(you)異(yi)的(de)光譜真(zhen)實(shi)性(xing)：準確(que)的光(guang)程差是獲得(de)準確(que)吸收光(guang)譜的(de)前(qian)提，為(wei)後(hou)續的(de)精(jing)確(que)濃(nong)度反演奠(dian)定了可靠基礎(chu)。
根(gen)據朗伯-比(bi)爾定律(lv)，吸(xi)光度與吸收光(guang)程成(cheng)正(zheng)比(bi)。為了(le)檢測低濃(nong)度氣(qi)體，必須有效增加光與氣(qi)體分子相(xiang)互(hu)作用的路(lu)徑(jing)長度。長(chang)光(guang)程樣(yang)品(pin)池正(zheng)是實現這壹目(mu)標(biao)的(de)經典(dian)且高(gao)效(xiao)的方法。
工(gong)作原理：多(duo)組(zu)分溫室(shi)氣(qi)體分析儀采用(yong)基於White池或(huo)Herriott池原理的多(duo)反射(she)式(shi)光程池。通過精(jing)密(mi)調(tiao)節池內的(de)壹系(xi)列反射(she)鏡，使入(ru)射(she)紅(hong)外光(guang)束在(zai)有限的(de)物理空(kong)間內（通常(chang)幾(ji)十厘(li)米(mi)至壹米(mi)）進行(xing)數十次(ci)甚(shen)至上百次(ci)的(de)反射(she)，從而將(jiang)有效吸(xi)收光(guang)程極大地(di)延長至數百米(mi)甚(shen)至數千米(mi)。
對(dui)精(jing)度(du)的(de)貢(gong)獻(xian)：
顯著(zhu)提升(sheng)檢測限(xian)：光(guang)程的成(cheng)倍(bei)增加，意味(wei)著對(dui)微(wei)弱吸(xi)收的(de)探(tan)測能(neng)力呈(cheng)線性(xing)增強(qiang)，使檢測低豐(feng)度(du)氣(qi)體（如N₂O）的ppb級變化(hua)成(cheng)為(wei)可(ke)能(neng)。
降低采(cai)樣(yang)需(xu)求：高(gao)靈(ling)敏(min)度(du)允(yun)許(xu)使用更(geng)小(xiao)體積的(de)氣(qi)樣(yang)，響(xiang)應速度更(geng)快(kuai)，特別適(shi)合(he)通量觀(guan)測中(zhong)的高(gao)頻數據采集。
與FTIR技術(shu)互(hu)補：FTIR提供(gong)的(de)寬譜(pu)範(fan)圍(wei)覆(fu)蓋(gai)了(le)多種氣(qi)體的特征(zheng)吸(xi)收帶(dai)，而長(chang)光程池則(ze)確(que)保了(le)每(mei)條吸(xi)收譜(pu)線都能(neng)被充分測量(liang)，二(er)者(zhe)結(jie)合(he)是實現高(gao)精(jing)度(du)多(duo)組(zu)分同步(bu)分析的理想方(fang)案。
當(dang)傾斜(xie)補償幹(gan)涉(she)儀與長光程樣(yang)品(pin)池在多(duo)組(zu)分溫室(shi)氣(qi)體分析儀中協(xie)同工(gong)作時，測量(liang)精(jing)度(du)得(de)到了全方(fang)面的(de)鞏固(gu)：
高(gao)穩(wen)定性(xing)光(guang)源 + 高(gao)靈(ling)敏(min)度(du)探(tan)測：傾(qing)斜補償幹(gan)涉(she)儀確(que)保了(le)入(ru)射(she)到長光(guang)程池的光(guang)束具(ju)有較高(gao)的(de)波數精(jing)度(du)和穩(wen)定性(xing)，而長(chang)光程池則(ze)將這(zhe)種穩(wen)定性(xing)轉(zhuan)化(hua)為(wei)對氣(qi)體濃(nong)度微(wei)小變化(hua)的(de)靈(ling)敏(min)響(xiang)應。
抗(kang)幹擾能(neng)力：整(zheng)個光(guang)路(lu)系(xi)統（從(cong)幹涉(she)儀到樣(yang)品(pin)池）的穩(wen)健設計，使儀器在復(fu)雜的(de)野(ye)外環(huan)境下(xia)仍能(neng)保持(chi)實驗室級(ji)別的(de)分析性(xing)能(neng)。
精(jing)準多組(zu)分反演：高(gao)質(zhi)量的穩(wen)定光譜是使用復(fu)雜算法（如(ru)最小(xiao)二(er)乘法擬(ni)合）同時精(jing)確(que)解算CO₂、CH₄、N₂O等(deng)多種氣(qi)體濃(nong)度的(de)前提，有效避(bi)免(mian)了交叉幹擾帶(dai)來的誤(wu)差(cha)。
智(zhi)感(gan)多(duo)組(zu)分溫室(shi)氣(qi)體分析儀並(bing)非(fei)簡單技術(shu)的(de)堆砌(qi)，而是通過傾(qing)斜補償幹(gan)涉(she)儀和長光(guang)程樣(yang)品(pin)池兩項(xiang)核心(xin)技(ji)術(shu)的(de)深度集成(cheng)，構(gou)建了壹個從(cong)光(guang)源穩(wen)定到信號(hao)增強(qiang)的(de)完(wan)整(zheng)高(gao)精(jing)度(du)測量(liang)鏈(lian)條。傾斜補償技(ji)術(shu)從(cong)源頭保障了光(guang)譜數據的真實性(xing)與重復性(xing)，如(ru)同為(wei)測量(liang)系(xi)統打(da)造(zao)了(le)“定海(hai)神(shen)針(zhen)"；而長(chang)光程樣(yang)品(pin)池則(ze)極大地(di)提升(sheng)了系(xi)統的(de)探(tan)測靈(ling)敏(min)度(du)，如同為(wei)其裝上(shang)了“鷹眼"。二(er)者(zhe)相(xiang)輔相成(cheng)，共(gong)同築(zhu)牢(lao)了(le)溫(wen)室(shi)氣(qi)體高(gao)精(jing)度(du)、多(duo)組(zu)分、長期穩(wen)定監(jian)測的(de)技術(shu)根(gen)基，為氣(qi)候科學(xue)、環(huan)境監(jian)測和碳(tan)計量提供(gong)了(le)重(zhong)要(yao)的精(jing)準數據支撐(cheng)。
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