報告書番号

T98036

タイトル（和文）

大気中微量物質測定用多波長DIAL装置の開発 -－装置の製作と性能評価－-

タイトル（英文）

Development of Multiwavelength DIAL System for Measurement of Atmospheric Trace Substances - Fabrication and Performance Evaluation of the System -

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

大気中SO2、NO2、オゾン濃度の空間分布計測が可能な多波長DIAL装置を開発した。本装置は2波長交互発振可能な色素レーザーを2台有しており、紫外域から可視域において4波長を交互に発振することができる。これにより、dual-DIALによる高精度空間分布計測や多種同時計測が可能である。通常の2波長DIALを用いた低層対流圏オゾン濃度分布の計測を行い、高度2000～3500mにおけるオゾン濃度を測定誤差5%で計測した。また同じ波長ペアのDIALを同時に2組行うことにより、濃度分布と同時に装置に起因する測定誤差や統計誤差をモニターすることに成功した。高度3300mにおけるSO2、オゾン濃度の同時計測を行い、SO2測定においてオゾンが測定誤差を与えることを実験的に示した。実験結果よりSO2のDIAL計測における測定精度を評価し、4波長dual-DIALを用いた場合今回の測定条件において1.3ppbの測定精度が期待できることを示した。

概要 （英文）

A Multiwavelength DIAL (MDIAL) system for monitoring profiles of atmospheric SO2, NO2 and ozone was developed. The MDIAL system which contains two dye lasers each capable of alternate oscillation with two wavelengths can emit a sequence of four wavelengths in the ultraviolet and visible regions. The MDIAL system is capable of high precision measurement by dual-DIAL or simultaneous monitoring of several substances. We measured ozone profiles in the lower troposphere by conventional two-wavelength DIAL and successfully measured the ozone vertical profiles from 2000 m to 3500 m altitude with an accuracy of 5 %. Instrumental systematic errors and statistical errors were simultaneously measured with ozone profiles by using two simultaneous DIALs with the same wavelength pairs. Simultaneous measurements of atmospheric SO2 and ozone at 3300 m altitude were performed. It was shown experimentally that ozone caused measurement error in SO2 measurements. We estimated the accuracy of SO2 DIAL measurements using the experimental results, and showed that an accuracy of 1.3 ppb can be expected by using four-wavelength dual-DIAL for the present measurement conditions.

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