近日，山西大学高精度温室气体激光监测技术团队成功研制出新型高精度温室气体监测仪器。这一突破性成果基于光学反馈腔增强激光吸收光谱（CRDS）方法，具备高精度、高稳定性和快速测量等优点，为我国碳监测领域的技术进步提供了强有力的支持，助力实现“双碳”目标。
碳排放总量的核算是实现“双碳”目标的前提，而高精度的温室气体监测仪器则是开展碳排放核算的硬件基础。传统的监测设备在精度和稳定性方面存在一定的局限性，而山西大学团队的创新研究则有效克服了这些问题。根据光学反馈腔增强激光吸收光谱方法，团队首创了新型双镜光路腔结构，该结构通过抑制激光频率噪声和提高耦合效率，使得监测仪器的精度提高了10倍。同时，信噪比得到了显著提升，降低了对核心器件的要求，为实际应用提供了更为可靠的保障。
腔镜反射率是影响光学系统性能的关键因素。在实际应用中，腔镜可能因接触样品气体而受到污染，导致反射率下降。为了解决这一问题，团队研发出了一种新的自动校准系统，显著延长了监测仪器的校准时间间隔，降低了使用成本。此外，结合CRDS技术，新的系统能够自动校准腔镜反射率，进一步提高了监测仪器的使用效率。通过技术的修正，该监测仪器在浓度测量的长期稳定性方面也得到了有效提升。
团队在监测仪器的设计中，还特别关注了低压采样方案的实施。通过对光学腔体表面温度的分布采样，利用覆盖式加热元件和自主设计的高精度温控电路，成功实现了光学测量腔的极高温控精度。这一创新使得监测仪器在0.1个大气压下的流速增加了20倍，测量响应时间提升了75%。同时，该设计有效减少了水汽凝结对镜片的影响，消除了背景气体的干扰，为准确测量提供了良好的条件。
业内专家对此项成果给予了高度评价，认为高精度温室气体监测仪器的成功问世，将助力科技创新驱动产业发展，展示了我国在光谱技术领域的强大创新能力。这一成果不仅为碳监测行业的转型升级注入了新动力，也为实现国家的“双碳”目标提供了坚实的技术支持。
