近日，安光所张为俊研究员团队在大气甲醛探测方面取得新进展，相关成果以“基于紧凑型球面镜光学多通池的便携式高灵敏激光吸收光谱甲醛传感器”为题发表于爱思唯尔（Elsevier）出版的国际TOP期刊Sensors and Actuators: B. Chemical（SCI一区，IF: 9.221）。
甲醛是一种重要的大气污染物，主要来源于工业过程、化工制品与机动车等一次排放。在大气化学中，甲醛是人为和自然排放的挥发性有机化合物（VOCs）氧化降解反应过程中关键的中间体产物，对理解光化学污染形成机制具有重要作用。对于室内环境，甲醛超标是引发癌症，尤其是白血病的重要原因。大气甲醛实时监测对于大气污染化学和健康效应研究具有重要意义。
团队赵卫雄研究员、方波助理研究员等人在2019年采用长光程新型球面镜池结合中红外可调谐激光吸收光谱技术（TDLAS），研制了用于实际大气甲醛测量的TDLAS装置，并参加了粤港澳大湾区等外场观测（Applied Optics, 58(32), 8743-8750, 2019）。
本研究在此基础上，针对TDLAS甲醛测量装置小型化、快速响应及高灵敏发展需求，研制出高光程体积比的紧凑型光学多通池（光程50.6 m，体积 ~ 350 mL），气体置换响应时间小于1 s。结合快速背景扣除技术，能够在1 s积分时间获得650 pptv（αmin ~ 2.3×10-9 cm-1）的探测极限。该研究工作为团队进一步发展便携式手持/车载甲醛探测设备奠定了基础。
本工作得到国家自然科学基金（42022051，U21A2028）、中科院青年创新促进会（Y202089）、合肥研究院院长基金（YZJJ202101）资助。
高光程体积比的紧凑型球面镜光学多通池
甲醛探测装置结构图
快速背景扣除与检测极限