安光所利用傅立叶红外光谱技术实现泄漏气体云3D成像

　　随着社会的快速发展，存储有毒、有害、易燃易爆化学品的大型设施逐渐增多，给该区域设施的安全管理增加了难度，因而在泄漏发生时，快速了解泄漏气体的成分、浓度、位置和分布等信息显得尤为重要。

　　近日，中国科学院安徽光电精密机械研究所(简称“安光所”)研究人员利用傅立叶红外光谱气体探测技术，开发出一种创建泄露气体云3D图像的方法，实现了污染气体云立体图像的被动遥测，能够测出的图像能够显示泄露的位置、体积、浓度等详细信息，可用于提供早期泄露预警。相关成果表在Optics Express上。

　　红外光谱成像检测技术，是以FTIR气体探测技术为基础的在线监测技术，该技术因其高灵敏度，高分辨率和检测范围约5公里的实时测量能力而被广泛用于气态污染物的远程定量检测。

　　研究人员在单个FTIR的遥感成像获得气体泄露的二维信息的基础上，使用两个系统从不同角度获得气体云的2D测量值。然后使用GPS和陀螺仪传感器获得的位置信息对该信息进行空间登记。将数据放入称为同步代数重建技术(SART)的计算机断层扫描成像算法中，最后得出看产生气体云的3D图像。

　　此外，为了验证该技术的的准确性，研究人员使用两个扫描FTIR遥感成像系统对在约315立方米的空间内两分钟内释放的少量六氟化硫和甲烷进行远程监测，并成功地生成了气体云的3D图像，包含信息包括两种气体的经度、纬度、海拔和浓度分布。

　　据了解，该团队长期专注于红外精密仪器装备的软硬件关键技术攻关和工程化开发，并积极推动国产仪器装备的行业有效应用。其研发的气体泄漏傅立叶红外光谱扫描仪已在多个化工园区成功开展气体泄漏早期预警实际应用。