合肥研究院利用傅立葉紅外光譜遙測技術實現氣云三維成像

近日，中國科學院合肥物質科學研究院安徽光學精密機械研究所研究員徐亮團隊在傅立葉紅外光譜氣體探測技術方面取得新進展，實現了污染氣云立體圖像的被動遙測。相關研究成果發表在Optics Express上，并被選為Editor’s Pick文章。

紅外光譜成像檢測技術是以FTIR氣體探測技術為基礎的在線監測技術，具備監測距離遠、監控范圍廣、靈敏度高、監測成分多等特點，可實現泄漏氣云的成分甄別、柱濃度定量和圖像呈現。徐亮團隊在單臺設備實現氣云二維探測的基礎上，架設了2臺AG-FTIR-GS3000型氣體泄漏傅立葉紅外光譜掃描儀，將多幅2D氣云柱濃度圖像與來自GPS和陀螺儀傳感器的精確定位信息相結合，運用計算機層析成像技術實現立體氣云遠距離定量重建，在數字地圖上創建疊加氣體云的3D圖像。科研人員對約315立方米的空間中在兩分鐘內釋放的少量六氟化硫和甲烷進行遠程監測，生成具有兩種氣體的經緯度、高度和濃度分布的氣體云的3D圖像。該研究為泄漏成分分析、泄漏源精準定位和擴散態勢評估提供了全新的技術路線。

左：安裝于生產現場的AG-FTIR-GS3000型氣體泄漏傅立葉紅外光譜掃描儀，右：雙機掃描成像原理圖。

基于雙機掃描的氣云立體圖像

此外，該型號氣體泄漏傅立葉紅外光譜掃描儀已在多個化工園區開展氣體泄漏早期預警實際應用。

論文鏈接：https://www.optica.org/en-us/about/newsroom/news_releases/2022/june/advanced_technology_allows_automated_3d_tracking_o/