开发用于检测空气污染的激光气体分析仪

一个由欧盟资助的研究项目的合作者，开发出了一种基于超光谱光学技术的微型空气质量监测系统。该项目名为“PASSEPARTOUT”，耗资690万欧元（约合740万美元），利用激光技术检测人口稠密地区的最小有毒气体含量。

据世界卫生组织估计，有420万人因在户外空气中吸入大量有毒气体分子和微粒物质或环境空气污染而过早死亡。目前，评估城市环境空气质量的方法依赖于冰箱大小的设备，其成本高达10万欧元（约合10.7万美元）。依靠化学反应的低成本传感器可能会因错误读数而导致误差。

PASSEPARTOUT的工作原理是利用激光脉冲或小束激光产生的光热和光声效应。当激光照射到有毒气体上时，分子吸收光能时会发出热信号，然后反馈给系统。然后，系统会识别出有害气体的种类和含量。然后，PASSEPARTOUT系统通过使用石英音叉技术或石英增强光声光谱技术（QEPAS）更进一步。

PASSEPARTOUT项目协调员William Whelan-Curtin说：QEPAS特别适用于检测和量化环境中的痕量气体。我们使用具有尖锐机械共振的石英音叉来探测气体样本产生的信号，同时抑制背景噪声。

Whelan-Curtin解释说，音叉可以探测到气体在冷热之间摆动时产生的声波。然后，激光的波长就可以与气体的吸收光谱相匹配，从而对任何目标气体进行分类检测。这些气体包括氮氧化物、二氧化硫、氨、甲烷、一氧化碳、二氧化碳和黑碳等。

该项目希望其实时都市网络能够在城镇普及。Whelan-Curtin继续说：我们希望通过在每个灯柱上安装探测器，使这项技术像视频监控一样普及。作为项目的一部分，研究团队还开发了一款智能手机应用程序，用于实时检测空气质量。未来，希望能将其整合到谷歌地图中，这样您上下班或上学的路上不仅能看到交通热点，还能看到空气最清新的路线。

PASSEPARTOUT团队目前正在垃圾填埋场、海港、意大利巴里大学和爱尔兰科克市的部分学校试用他们的技术。该项目由明斯特理工大学负责协调，包括来自学术界和工业界的其他19 个合作伙伴。项目将于2024年结束。