We report the development of a static magnetic field Faraday rotation spectrometer for NO detection. A 5.33 µm continuous-wave quantum cascade laser was used as the probing laser. Line absorption at 1875.81 cm−1 (2Π3/2Q(3/2), υ=1←0) was chosen for the detection. By using a Chernin type multipass cell, a detection precision of 1.15 ppbv (1σ, 1s) was achieved with an absorption pathlength of 108 m. This value was reduced to 0.43 ppbv by increasing the data-acquisition time to 15 s.
References
[1]
S. W.
Kim
, B. C.
McDonald
, S.
Baidar
, S. S.
Brown
, B.
Dube
, R. A.
Ferrare
, G. J.
Frost
, R. A.
Harley
, J. S.
Holloway
, H. J.
Lee
, S. A.
McKeen
, J. A.
Neuman
, J. B.
Nowak
, H.
Oetjen
, I.
Ortega
, I. B.
Pollack
, J. M.
Roberts
, T. B.
Ryerson
, A. J.
Scarino
, C. J.
Senff
, R.
Thalman
, M.
Trainer
, R.
Volkamer
, N.
Wagner
, R. A.
Washenfelder
, E.
Waxman
, and C. J.
Young
, J. Geophys. Res.
121
, 1340
(2016
)[2]
P. J.
Crutzen
, Ann. Rev. Earth Planet. Sci.
7
, 443
(1979
).[3]
U.
Platt
, Phys. Chem. Chem. Phys.
1
, 5409
(1999
).[4]
J.
Wojtas
, A.
Gluszek
, A.
Hudzikowski
, and F. K.
Tittel
, Sensors
17
, 1
(2017
).[5]
G.
Dooly
, C.
Fitzpatrick
, and E.
Lewis
, Sensor. Actuat. B
134
, 317
(2008
).[6]
Y.
Yu
, N. P.
Sanchez
, F.
Yi
, C.
Zheng
, W.
Ye
, H.
Wu
, R. J.
Griffin
, and F. K.
Tittel
, Appl. Phys. B
123
, 1
(2017
).[7]
M. R.
McCurdy
, Y.
Bakhirkin
, G.
Wysocki
, and F. K.
Tittel
, J. Biomed. Opt.
12
, 034034
–1
(2007
).[8]
I.
Ventrillard
, P.
Gorrotxategi-Carbajo
, and D.
Romanini
, Appl. Phys. B
123
, 1
(2017
).[9]
[10]
R.
Lewicki
, J. H.
Doty
III, R. F.
Curl
, F. K.
Tittel
, and G.
Wysocki
, PNAS
106
, 12587
(2009
).[11]
G.
Litfin
, C. R.
Pollock
, R. F.
Curl
, and F. K.
Tittel
, J. Chem. Phys.
72
, 6602
(1980
).[12]
A.
Hinz
, J.
Pfeiffer
, W.
Bohle
, and W.
Urban
, Mol. Phys.
45
, 1131
(1982
).[13]
M. C.
McCarthy
, J. C.
Bloch
, and R. W.
Field
, J. Chem. Phys.
100
, 6331
(1994
).[14]
L.
Lathdavong
, J.
Westberg
, J.
Shao
, C. M.
Dion
, P.
Kluczynski
, S.
Lundqvist
, and O.
Axner
, Appl. Opt.
49
, 5597
(2010
).[15]
R. J.
Brecha
, L. M.
Pedrotti
, and D.
Krause
, J. Opt. Soc. Am. B
14
, 1921
(1997
).[16]
H.
Adams
, D.
Reinert
, P.
Kalkert
, and W.
Urban
, Appl. Phys. B
34
, 179
(1984
).[17]
M.
Havenith
, M.
Schneider
, W.
Bohle
, and W.
Urban
, Mol. Phys.
72
, 1149
(1991
).[18]
T. A.
Blake
, C.
Chackerian
, Jr., and J. R.
Podolske
, Appl. Opt.
35
, 973
(1996
).[19]
H.
Ganser
, M.
Horstjann
, C. V.
Suschek
, P.
Hering
, and M.
Mürtz
, Appl. Phys. B
78
, 513
(2004
).[20]
T.
Fritsch
, M.
Horstjann
, D.
Halmer
, Sabana
, P.
Hering
, and M.
Mürtz
, Appl. Phys. B
93
, 713
(2008
).[21]
K.
Wu
, Y.
Feng
, J.
Li
, G.
Yu
, L.
Liu
, Y.
Xiong
, and F.
Li
, Opt. Express
25
, 30916
(2017
).[22]
G.
Wysocki
, R.
Lewicki
, X.
Huang
, R. F.
Curl
, and F. K.
Tittel
, Proc. of SPIE
7222
, 72220M
–1
(2009
).[23]
J.
Shao
, L.
Lathdavong
, J.
Westberg
, P.
Kluczynski
, S.
Lundqvist
, and O.
Axner
, Appl. Opt.
49
, 5614
(2010
).[24]
P.
Kluczynski
, S.
Lundqvist
, J.
Westberg
, and O.
Axner
, Appl. Phys. B
103
, 451
(2011
).[25]
Y.
Wang
, M.
Nikodem
, J.
Hoyne
, and G.
Wysocki
, Proc. of SPIE
8268
, 82682F
–1
(2012
).[26]
S. M.
Cristescu
, D.
Marchenko
, J.
Mandon
, K.
Hebelstrup
, G. W.
Griffith
, L. A. J.
Mur
, and F. J. M.
Harren
, Appl. Phys. B
110
, 203
(2013
).[27]
Y.
Wang
, M.
Nikodem
, and G.
Wysocki
, Opt. Express
21
, 740
(2013
).[28]
J.
Westberg
and O.
Axner
, Appl. Phys. B
116
, 467
(2014
).[29]
J.
Westberg
, J.
Wang
, and O.
Axner
, J. Quant. Spectrosc. Ra.
133
, 244
(2014
).[30]
E. N.
Chesnokov
, V. V.
Kubarev
, P. V.
Koshlyakov
, Y. V.
Getmanov
, and O. A.
Shevchenko
, Chem. Phys. Lett.
636
, 203
(2015
).[31]
E.
Zhang
, S.
Huang
, Q.
Ji
, M.
Silvernagel
, Y.
Wang
, B.
Ward
, D.
Sigman
, and G.
Wysocki
, Sensors
15
, 25992
(2015
).[32]
M.
Gianella
, T. H. P.
Pinto
, X.
Wu
, and G. A. D.
Ritchie
, J. Chem. Phys.
147
, 054201
–1
(2017
).[33]
K.
Wu
, L.
Liu
, Z.
Chen
, X.
Cheng
, Y.
Yang
, and F.
Li
, J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys.
50
, 035401
–1
(2017
).[34]
Y.
Wang
, M.
Nikodem
, E.
Zhang
, F.
Cikach
, J.
Barnes
, S.
Comhair
, R. A.
Dweik
, C.
Kao
, and G.
Wysocki
, Sci. Rep.
5
, 1
(2015
).[35]
S. G.
So
, E.
Jeng
, and G.
Wysocki
, Appl. Phys. B
102
, 279
(2011
).[36]
W.
Zhao
, L.
Deng
, X.
Xu
, W.
Chen
, X.
Gao
, W.
Huang
, and W.
Zhang
, Imaging and Applied Optics
JTu4A.31 (2014
).[37]
W.
Zhao
, G.
Wysocki
, W.
Chen
, E.
Fertein
, D. L.
Coq
, D.
Petitprez
, and W.
Zhang
, Opt. Express
19
, 2493
(2011
).[38]
W.
Zhao
, B.
Fang
, X.
Lin
, Y.
Gai
, W.
Zhang
, W.
Chen
, Z.
Chen
, H.
Zhang
, and W.
Chen
, Anal. Chem.
90
, 3958
(2018
).[39]
D. R.
Glowacki
, A.
Goddard
, and P. W.
Seakins
, Appl. Opt.
46
, 7872
(2007
).[40]
D. R.
Glowacki
, A.
Goddard
, K.
Hemavibool
, T. L.
Malkin
, R.
Commane
, F.
Anderson
, W. J.
Bloss
, D. E.
Heard
, T.
Ingham
, M. J.
Pilling
, and P. W.
Seakins
, Atmos. Chem. Phys.
7
, 5371
(2007
).[41]
X.
Yang
, W.
Zhao
, L.
Tao
, X.
Gao
, and W.
Zhang
, Acta Phys. Sin-Ch. Ed.
59
, 5554
(2010
).
This content is only available via PDF.
© 2020 Chinese Physical Society.
2020
Chinese Physical Society
You do not currently have access to this content.
