全球变暖的主要原因在于空气中的一氧化二氮(N2O)和一氧化碳(CO)的含量。然而，由于大气中N2O的浓度仅为百万分之几百，因此在可靠监测方面存在许多困难。

世界气象组织(WMO)曾推荐监测仪，但兼容精度很低，需要一种能够提供更精确监视的解决方案。

2020年8月14日至15日48小时内，使用开发的传感器从室外空气中测量出N2O和CO浓度的现场部署照片和时间序列。来源：Shao Ligang

最近，中科院合肥物质科学研究院(HFIPS)的研究人员开发了一种高精度、低漂移的双气体传感器，用于测量大气中N2O和CO，相关研究结果发表在《Sensors and Actuators B: Chemical.》杂志上。

在选定的波数范围内模拟光谱和激光电流。

研究人员设计了一种改进的白电池，在短基长(34.5 cm)下获得长光程长度(76米)。射频噪声用于降低光学条纹。结合带间级联激光器，他们得到了高精度的大气温室气体N2O和CO光谱仪。

改进后的白色电池示意图，包括三个球面镜和一排光斑。

利用这台光谱仪，研究人员可以测试微日漂移(低于万亿分之1.5)。N2O和CO的精度分别达到0.065 part per billion和0.133 part per billion，满足WMO的要求。

研制的双气体传感器原理图。来源：Shao Ligang

这项工作为高精度测量温室气体提供了一种极具价值的激光光谱仪，对全球变暖的监测和抑制具有重要意义。

 本文中使用的改进型白电池的照片。（a） 单镜M2上的光斑图案，以及（b）M1和M1′上的组合图案。

来源： Highlyprecise measurement of atmospheric N2O and CO using improved White cell and RFcurrent perturbation, Sensors and Actuators B: Chemical (2021). DOI:10.1016/j.snb.2021.130995