在氣體污染監測中，我們可以簡單的分為環境空氣和煙氣兩類。煙氣是針對工廠煙囪排放出來的氣體中各種污染氣體的含量的監測，一般來說污染濃度更高；環境空氣監測是針對空氣中各種污染氣體的含量進行測定。這篇文章主要講解了濱松產品在煙氣，粉塵監測中的應用案例。
一，大氣的六個參數
一般用環境空氣質量指數（AQI）六參數（PM2.5、PM10、SO2、NOx、CO、O3）作為空氣污染的指標。
二，SO2、NOx測定：DOAS法
1. 原理
以被測氣體在紫外和可見光波段的差分吸收光譜特征為基礎，通過差分吸收光譜的強度來反演氣體的濃度。
2. 裝置：光源和發射、接收系統。
3. 監測過程
（1）光源（氙燈）發出的光由次鏡M1反射到主鏡M的外面一部分，被準直為平行光，射向遠處的角反射鏡；
（2）從角反射鏡返回的光被主鏡M的里面一部分會聚，經次鏡M2再次反射后，最后聚集在光纖的入射端面；
（3）光通過光纖后，入射到單色儀的入射狹縫，經單色儀分光后，照射到單色儀的出射窗口，按波長大小排列成光譜；
（4）快速掃描裝置在出射窗口對光譜進行掃描，通過狹縫的光照射到光電倍增管的光陰極面；
（5）微型光譜儀將光信號轉變為電信號，最后經過A/D轉換送入計算機進行處理。
4. 特點
（1）DOAS系統的監測范圍很廣，所測得的氣體濃度是沿幾百米到幾公里長的光路上的氣體濃度的均值，所以測量結果更具有代表性；
（2）DOAS屬于抽取采樣、非接觸測量，能夠避免測量對象的化學變化、采樣器壁吸收等損失；
（3）DOAS的監測范圍在可見光和紫外光波段，水的吸收光譜在紫外區域外，所以該方法在大氣等易受水吸收影響的環境中有效；
（4）DOAS系統采用光學儀器比較穩定，因此，維護量小，運行費用低；
（5）DOAS技術可對光譜反演算法中剩余光譜成分的分析，在揭示空氣中尚未發現的成分方面有很大的潛力。
5. 濱松產品
光源部分---閃爍氙燈：L13651-01，L4642，L4640，E2442，C13315；直流氙燈：L14286等；氘燈：L6565-50
傳感器部分---微型光譜儀C9404CAH：集成光學元件，圖像傳感器和驅動電路；與背照式CCD圖像傳感器集成，高分辨率1nm；靈敏度比CMOS類型高出約兩個數量級，因此更適合低光照水平測量；適合做光譜儀的CMOS圖像傳感器：S8378-512Q，S11639-01，S10123-512Q-01
三，PM2.5、PM10測定：Beta法
PM2.5：環境空氣中空氣動力學當量直徑小于等于2.5 μm的顆粒物。
1. 原理
當原子核發生β衰變時，釋放出β粒子。β粒子其實是一種快帶電粒子，穿透能力強。當它通過一定厚度的吸收材料時，其強度隨著吸收層厚度的增加而逐漸降低，這稱為β吸收。
2. 裝置
切割器：能將大氣顆粒物中空氣動力學直徑小于或等于2.5μm的顆粒物分離出來。它是PM2.5測量儀器的核心器件，決定了收集顆粒物的大小。
可以根據所測顆粒物粒徑大小選擇合適的切割器。
PM2.5切割特性 → Da50=(2.5±0.2) μm δg=(1.2±0.1) μm
PM10切割特性 → Da50=(10±0.5) μm δg=(1.5±0.1) μm。
用于監測PM10或者是PM2.5的區別一般在于采樣部分的切割器。
應用于大氣監測站（PM2.5，PM10）、工地揚塵（PM2.5，PM10，TSP）
3. 監測過程
在濾紙上收集pm2.5，然后照射一束β射線，光線通過粒子時會衰減，光線的衰減程度與粒子的重量成正比。具體是樣品空氣通過切割器以恒定的流量經過進樣管，顆粒物截留在濾帶上。β射線通過濾帶時，能量發生衰減，通過對衰減量的測定計算出顆粒物的質量。
4. 濱松產品
四，NOx、O3測定：化學發光法
1. 原理
（1）依靠化學反應釋放的能量激發輻射光。不同的化學反應產生不同波長的輻射光。 通過檢測化學輻射的光強計算待測物質的濃度；
（2）測定NOx：O3（過量）+NO → NO2（激發態） → NO2（基態）+紅光；
（3）測定O3：O3+乙烯（過量） → 最大波長約為400nm的可見光。
2. 特點
（1）不需要外部能量，信噪比高、靈敏度高。監測微量氣體能達到10的負9次方數量級；
（2）化學發光法測氮氧化物發出的紅光比較弱，需要使用PMT。因為反應室溫度較高，一般需要對PMT進行制冷，制冷能夠有效地降低暗電流。
3.濱松產品：PMT
| 型號 | 類型 | 光譜響應（nm） | 有效面積（mm） | 峰值波長（nm） |
| R928 | 側窗 | 185~900 | 8X24 | 400 |
| CH227 | 側窗 | 300~900 | 8X24 | 430 |
| CR131 | 側窗 | 185~900 | 8X24 | 400 |
管座型高壓電源模塊---CC238，采用+15V電壓輸入，50KΩ電位器或 0~+5V電壓控制。適用PMT型號：Φ28mm側窗型PMT。
五，SO2測定：紫外熒光法
1. 原理
紫外熒光的本質是分子熒光光譜法，利用某些物質分子受光照射時所發生的熒光的特性和強度對該物質進行定量的分析。
2. 監測過程
試樣被引入到高溫裂解爐之后，在富氧條件下，樣品被氣化并且發生氧化裂解反應，其中的硫化物定量地轉化成二氧化硫。反應氣由載氣攜帶，通過膜式干燥器脫去其中的水份后進入反應室被紫外線照射，因為這種熒光發射的強度與原試樣中的總硫含量成正比，所以通過測定熒光發射的強度來測定試樣中的硫含量。
3. 濱松產品
由于214nm的紫外光激發SO2發射340nm的熒光。所以可以選擇閃爍氙燈模塊（5~20 W）作為光源。 探測器可以選擇 PMT（R1527、CR316-01、CR316-02）。
六，O3測定：紫外吸收法
1. 原理
用穩定的紫外光源產生紫外線，過濾掉其它波長的紫外光，只允許波長253.7 nm的光通過。光經過樣品光電傳感器，再經過臭氧吸收池后，到達采樣探測器。通過樣品探測器和采樣探測器電信號的比較，再經過數學模型的計算，就能得出臭氧的濃度。
臭氧的特征吸收為：254nm，光源通常選用低壓汞燈，濱松提供可以發射對應波長的氙燈。
2.裝置
（1）氙燈：利用高氣壓或超高氣壓氙氣的放電而發光的電光源，發出紫外到紅外的連續光譜（200nm～2000nm），特性與太陽光譜相似。 常將氙燈作為太陽光的模擬光源，比如在光催化分解水制氫/氧/全分解水、CO2還原、光降解等各類光催化實驗中。
（2）汞燈：汞放電時產生汞蒸氣獲得可見光的電光源，光譜偏向于紫外區域。 汞燈所發出的光其光譜為特征譜線，典型波長為254nm、313nm、550nm等。
濱松產品
由于214nm的紫外光激發SO2發射340nm的熒光。所以可以選擇閃爍氙燈模塊（5~20W）作為光源。 探測器可以選擇 PMT（R1527、CR316-01、CR316-02）。
PD：S12742-254
帶干涉濾光片的光電二極管，用于單色光 （254nm） 檢測，峰值靈敏度波長為254nm（典型值），光譜響應范圍252~256nm。
注意：在使用過程中應做好可見/紅外波段光的屏蔽。
日盲光電管：R6800U-01
光電管的優點是耐紫外線照射能力較強，不容易劣化；
光譜響應：185~350nm；峰值波長：240nm；
光陰極材料：Cs-Te；入射窗材：UV玻璃
七，O3測定：分光光度法
1. 原理
（1）分子/離子吸收紫外和可見光，導致其中的價電子躍遷。主要使用200~800 nm波段。
（2）定性基礎：不同的物質有不同的吸收光譜。
（3）定量基礎：吸光度 ∝ 濃度
在分光光度計中，將不同波長的光連續地照射到一定濃度的樣品溶液時，便可得到不同波長相對應的吸收強度。如以波長（λ）為橫坐標，吸收強度（A）為縱坐標，就可繪出該物質的吸收光譜曲線。
2.裝置
紫外-可見分光光度計的組成：
（1）輻射源：穩定、能提供使用波段的連續光譜；
（2）單色器：由入射、出射狹縫、透鏡系統和色散元件（棱鏡或光柵）組成，用以產生高純度單色光束、其功能包括將光源產生的復合光分解為單色光和分出所需的單色光束；
（3）吸收池：供盛放試液進行吸光度測量用，分為石英池（紫外-可見）和玻璃池（可見）兩種；
（4）探測器：PMT（更靈敏）或PD 顯示裝置：微處理機、熒光屏顯示和記錄儀等；
（5）顯示裝置：微處理機、熒光屏顯示和記錄儀等。
濱松產品
| 產品 | 特點 | 型號 |
| PMT | 需要覆蓋200~800 nm，多堿，過狹縫 | 側窗，多選用R928、CR131，配套管座CC238 |
| PD | 覆蓋200~800 nm、需要較大的面積來提高響應 | S1336-8BQ、S1337-1010BQ |
| D2 | 紫外可見對D2的要求高于原子吸收 | L2D2中的代表型號有 L6565 |
| XeF | 超微量一般對儀器體積有要求 | 選擇2W或者5W模塊，L13651-01、L9455-01 |
| 微型光譜儀/圖像傳感器 | 低成本光譜儀 | 選擇以S11639-01作為探測器 |
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