由于人口增長(zhǎng)乃至氣候變化的挑戰(zhàn)，研究人員、監(jiān)管人員以及制造商需要適當(dāng)?shù)墓ぞ邅?lái)管理我們的自然資源。海洋光學(xué)提供可以監(jiān)測(cè)環(huán)境元素（包括空氣、水、土壤和植被）的產(chǎn)品、知識(shí)和專業(yè)知識(shí)。

模塊化光譜技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

由于光譜儀的工作速度越來(lái)越快、體積越來(lái)越小、功能也越來(lái)越強(qiáng)大，研究人員和監(jiān)管人員幾乎可以在任何地方部署儀器，進(jìn)行實(shí)時(shí)的原位監(jiān)測(cè)。與前幾代儀器相比，這是一個(gè)重大的進(jìn)步，因?yàn)樵瓉?lái)的儀器需要從野外提取樣本，然后帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析。

我們海洋光學(xué)與Danfoss IXA ? 和 JB Hyperspectral  等環(huán)境傳感器供應(yīng)商合作，使得基于光譜儀的系統(tǒng)足夠堅(jiān)固和可靠，能夠在野外長(zhǎng)期運(yùn)行工作。“我們喜歡海洋光學(xué)光譜儀的靈活性，”JB Hyperspectral 總經(jīng)理 Tommaso Julitta 說(shuō)， “例如，對(duì)于熒光而言，我們可以指定特定的反射鏡、光柵或光譜范圍。我們已將四或五種不同類型的光譜儀整合到我們的產(chǎn)品中，這些光譜儀的運(yùn)行非常穩(wěn)定”。

工作中的光譜儀：排放監(jiān)測(cè)

據(jù)估計(jì)，全球 2% 的排放來(lái)自航運(yùn)，即使不斷努力改善船舶運(yùn)營(yíng)，并對(duì)影響氣候變化的因素有越來(lái)越多的認(rèn)識(shí)。

光纖光譜儀是傳感器開發(fā)商和船舶運(yùn)營(yíng)商用于解決廢氣排放測(cè)量的光學(xué)傳感工具之一。除了提供實(shí)時(shí)測(cè)量外，這些光譜儀還可以集成到船舶傳感器中，以更經(jīng)濟(jì)、更靈活地監(jiān)測(cè)廢氣參數(shù)。

Danfoss IXA 為海運(yùn)行業(yè)提供傳感器，與海洋光學(xué)合作開發(fā)出一種采用光譜技術(shù)的排放傳感器，用于對(duì)常見的空氣污染物（包括 NOx、SO₂ 和 NH₃）進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)。該系統(tǒng)經(jīng)過(guò)調(diào)整改造，可耐受惡劣的海洋條件，并確保在遠(yuǎn)洋航行中實(shí)現(xiàn)最少的維護(hù)。

Danfoss IXA 供應(yīng)鏈經(jīng)理 Finn Haugaard 表示道“我們發(fā)現(xiàn)了進(jìn)行排放測(cè)量的機(jī)會(huì)，可以幫助船舶運(yùn)營(yíng)商克服與現(xiàn)有解決方案相關(guān)的諸多挑戰(zhàn)。選擇光譜技術(shù)相當(dāng)容易，因?yàn)樵摷夹g(shù)已經(jīng)被證明在監(jiān)測(cè)硫、氨和各種 NOx 氣體方面非常有效”。

更遠(yuǎn)大的環(huán)境前景

從開放式的空氣監(jiān)測(cè)到森林樹冠遙感，海洋光學(xué)為環(huán)境傳感器集成商和最終用戶提供一系列解決方案。客戶可以使用基于光譜技術(shù)和多光譜成像的工具來(lái)分析氣候趨勢(shì)，使企業(yè)更智能、更高效、完全符合法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)。

“森林、農(nóng)作物、淡水、雪、冰川和大氣是對(duì)氣候起著重要作用的環(huán)境要素，”JB Hyperspectral 研發(fā)主管 Andreas Burkart 說(shuō)， “監(jiān)測(cè)這些要素有助于我們?nèi)媪私庾匀贿^(guò)程，使得我們能夠意識(shí)到為保護(hù)地球需要采取的行動(dòng)。”

例如，JB 有一家客戶，使用其 RoX 儀器來(lái)監(jiān)測(cè)雪的特性。RoX 是一款獨(dú)立、持續(xù)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用海洋光學(xué) Flame 光譜儀（300-950 nm）來(lái)長(zhǎng)期測(cè)量太陽(yáng)輻射度、反射輻射度和反射率。如果藻類或包括灰塵和黑碳在內(nèi)的微粒覆蓋了雪，吸收的陽(yáng)光會(huì)更多，融化過(guò)程也會(huì)加快?！斑@很有趣，因?yàn)樵瓌t上，”Julita 說(shuō)，“如果融雪速度更快，那么[過(guò)程]最終的供水量可能會(huì)發(fā)生變化?！?/p>

還有其他光學(xué)光譜技術(shù)用于環(huán)境分析。例如，研究人員已經(jīng)創(chuàng)建了熒光測(cè)定法來(lái)測(cè)量水、土壤和魚中的汞濃度。通過(guò)使用納米材料進(jìn)行這些高靈敏度分析，研究人員可以使用模塊化的熒光光譜系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量。整套系統(tǒng)可裝入一小型箱體內(nèi)，使用電池電源和一臺(tái)筆記本電腦操作。

拉曼光譜法是另一項(xiàng)多功能技術(shù)，利用分子中振動(dòng)和旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換的信息來(lái)提取關(guān)于固體、液體與氣體的詳細(xì)化學(xué)分析。雖然拉曼技術(shù)更常與生命科學(xué)和材料分析相關(guān)，但已被測(cè)試用于環(huán)境應(yīng)用，包括深海的地球化學(xué)特征分析。具體目標(biāo)是利用這些數(shù)據(jù)來(lái)監(jiān)測(cè)地質(zhì)構(gòu)造和過(guò)程，以便更好地了解海底情況。

隨著光學(xué)傳感技術(shù)方案的多樣化和成熟度的不斷發(fā)展，研究人員、監(jiān)管人員和環(huán)境科研人員更需要一套可高度訪問的分析儀器以滿足他們的需求。