OK, je dois m'excuser à l'avance pour mon français, et j'espère que vous me comprenez!
Avec cette manip, nous voulons mesurer les radicaux OH et HO2 dans l'atmosphère. OH est le principal oxydant atmosphérique, et il est responsable de l'oxydation de la majorité des gaz en traces dans l'atmosphère. C'est ce qui nettoie l'atmosphère et son concentration et comportement sont essentiels à la compréhension des processus atmosphériques.
HO2 est un élément vital dans la production photochimique d'ozone dans la troposphère - le plus bas niveau de l'atmosphère. Ozone dans la couche d'ozone nous protège, mais au niveau du sol, l'ozone est un polluant. OH et HO2 nous donnent des informations essentielles à la chimie passe in situ, par opposition aux polluants qui pourraient avoir été transportés d'ailleurs.
Le problème avec la mesure de OH et HO2 dans l'atmosphère est que les deux sont présents dans des concentrations extrêmement faibles, et sont très réactifs. OH est présent à des concentrations d'environ 0,05 pptv, donc pour les vingt trillions de molécules de l'air, un est OH. Aussi, après une molécule de OH est généré, il existe pour moins d'une seconde avant de réagir.
HO2 est un peu mieux - il est présent à une dizaine de molécules par trillion de l'air, et peut survivre pendant environ une minute dans l'atmosphère.
Par conséquent, il est extrêmement important et extrêmement difficile à mesurer OH et HO2 dans l'atmosphère.
La technique que nous utilisons est FAGE - Fluorescence Assay by Gas Expansion, qui utilise la fluorescence induite au laser. Nous avons ici un laser qui tire 5000 fois par seconde à 308 nanomètres, qui est dans l'ultraviolet. L'air est aspiré dans la cellule par ce trou. La pression dans la cellule est de l'ordre de 2 torrs (la pression atmosphérique est 760 torrs). Il y a un miroir ici et deux ici, et le faisceau laser passe entre les deux environ 50 fois avant il sort encore. Le faisceau laser interagit avec les molécules OH dans la cellule, et il excite les électrons dans les molécules OH. Ensuite les électrons perdent cette énergie comme la lumière. Ce processus est appelé la fluorescence. Nous mesurons cette lumière, et elle est proportionnelle à la concentration de OH. Parce que cette lumière et la lumière laser sont à la même longueur d'onde, nous devons mesurer la lumière après le faisceau laser a cessé. Pour ce faire, nous avons besoin de les électroniques très rapide pour allumer et arrêter le détecteur dans une dizaine de nanosecondes.
Les signaux sont enregistrés sur l'ordinateur et après calibration, nous pouvons récupérer une concentration de OH. Pour mesurer HO2, nous avons une autre cellule après celui-ci. Entre les deux cellules nous ajoutons NO à convertir le HO2 en OH, et puis nous mesurons l'OH.