CN110455735A - 一种一硫化碳吸收截面测量装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种一硫化碳吸收截面测量装置及方法。所述测量装置包括：氮气保护盒、氮气储气罐、二硫化碳储气罐、激励源、样品池、紫外光发射装置、光谱仪和数据采集处理装置；通过将氮气通入样品池进行氮气清洗，通入氮气保护室进行氮气保护，避免了空气以及其他实验污染气体对实验的影响，然后基于二硫化碳化学分离获取一硫化碳，通过光谱仪获得吸收后的紫外光的特征吸收光谱，根据特征吸收光谱获取一硫化碳吸收截面，实现了一硫化碳吸收截面的测量。
Description
技术领域
本发明涉及气体检测技术领域，特别是涉及一种一硫化碳吸收截面测量装置及方法。
背景技术
CS一般是在含硫源和含碳源的等离子体或硫-碳化合物等分解产物中形成。例如，已经在CH3SCN放电中观察到CS，并且据报道CH3SCN放电中的CS可能导致等离子体中C和S原子的形成。具有含硫前体的等离子体可以通过将S结合到膜结构中来沉积n型半导体化学气相沉积(CVD)金刚石膜。这样的放电中已经观察到在气相反应中产生的CS和CS2，并且推测CS是负责将硫结合到晶格中的物质CS也在大气反应中发挥作用，例如大气中的硫化羰(OCS)的生产，这是影响地球气候的平流层硫酸盐气溶胶层的来源。CS分子也具有天体物理学重要性，因为它在太空中很丰富；它已在分子云，星际包络，行星状星云，彗星和其他星系中被发现。此外，还在紫外光解CS2的分解产物中发现了CS，并且CS是CS2转化的重要中间体。由于其广泛存在和环境影响，含硫化合物越来越受关注，特别是在含硫化合物的测量领域。由于电子跃迁而在紫外-可见光区域具有强吸收线，因此基于差分光学吸收光谱的检测方法已在其中进行了广泛的研究。紫外和可见光区域，用于测量含硫化合物。特别是分子的吸收截面是用于在各种多组分环境中鉴定和定量化合物的重要特征吸收光谱。
目前，虽然CS在258.0nm附近具有丰富的结构，属于电子跃迁，但它在化学意义上不是稳定的分子，因为它容易与氧气反应。因此，仅在1911年Strutt和Fowler发现了CS的发射光谱，后来由Martin和Jevons进行了研究。Huang等人观察并研究了具有高光谱分辨率的CS吸收光谱。然而，没有给出CS的吸收截面，因为不能提供CS校准气体来测量吸收截面。虽然，许多报道已经监测了CS分子的分子吸收，以分析不同材料中的硫含量。例如，Kowalewska和Baysal分别使用CS吸收线在258.056nm处测定石油产品和煤样中的硫。煤和灰浆中的硫通过CS吸收线在257.592nm处测定，其被认为是关于分析灵敏度和光谱干扰的最合适的分析线。然而，在基于CS吸收测量硫含量的所有应用中，仅建立CS吸收强度与硫含量之间的关系。实际上，分子的吸收截面是重要的特征吸收光谱，并且在各种应用中用于在各种多组分环境中鉴定和定量化合物。所以，如何测量一硫化碳吸收截面成为一个亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种一硫化碳吸收截面测量装置及方法，以实现一硫化碳吸收截面的测量。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种一硫化碳吸收截面测量装置，所述测量装置包括：氮气保护盒、氮气储气罐、二硫化碳储气罐、激励源、样品池、紫外光发射装置、光谱仪和数据采集处理装置；
所述氮气储气罐的氮气输出口通过管路与第一号三通阀的第一端口连通，所述第一号三通阀的第二端口通过管路与所述氮气保护盒的氮气输入口连通；
所述二硫化碳储气罐的二硫化碳输出口通过管路与第二号三通阀的第一端口连通，所述第二号三通阀的第二端口通过管路与样品池的二硫化碳输入口连通；
所述第一号三通阀的第三端口与所述第二号三通阀的第三端口通过管路连通；
所述激励源、所述样品池、所述紫外光发射装置和所述光谱仪均设置在所述氮气保护盒内；
所述激励源与所述样品池的激励光源输入口连通；所述激励源用于激励通入样品池的二硫化碳化学解离成一硫化碳；
所述紫外光发射装置与所述样品池的紫外光输入口连通；所述样品池的紫外光输出口通过光纤与所述光谱仪的光输入口连通；所述紫外线发射装置发射的紫外线经所述样品池的一硫化碳吸收，得到吸收后的紫外光，所述吸收后的紫外光经所述光纤传输给所述光谱仪；
所述光谱仪的信号输出端与所述数据采集处理装置连接；所述光谱仪用于根据所述吸收后的紫外光获取一硫化碳的特征吸收光谱，并将所述特征吸收光谱发送给所述数据采集处理装置；
所述数据采集处理装置用于分析所述特征吸收光谱确定一硫化碳吸收截面。
可选的，所述紫外光发射装置包括第一氘灯、第一石英透镜、第一准直透镜、第二准直透镜和第三准直透镜；
所述第一石英透镜设置在所述第一氘灯与所述第一准直透镜之间，所述第一氘灯、所述第一石英透镜和所述第一准直透镜同轴，所述第一准直透镜通过光纤与所述第二准直透镜连通，所述第二准直透镜设置在所述样品池的紫外光输入口，所述第三准直透镜设置在所述样品池的紫外光输出口，所述第三准直透镜通过光纤与所述光谱仪连通；
所述第一石英透镜发射的紫外光经所述第一石英透镜、所述第一准直透镜和所述第二准直透镜进入所述样品池，所述样品池内的一硫化碳对所述紫外光进行吸收，吸收后的紫外光经所述第三准直透镜经光纤传输至所述光谱仪。
可选的，所述激励源包括第二氘灯、第二石英透镜、第三氘灯和第三石英透镜；
所述第二石英透镜设置在所述第二氘灯和所述样品池的第一激励光源输入口之间，所述第二氘灯、所述第二石英透镜和所述第一激励光源输入口同轴；所述第三石英透镜设置在所述第三氘灯和所述样品池的第二激励光源输入口之间，所述第三氘灯、所述第三石英透镜和所述第二激励光源输入口同轴；
所述第二石英透镜和所述第三石英透镜发出的激励光分别经所述第二石英透镜和第三石英透镜进入所述样品池，激励所述样品池内的二硫化碳光化学解离成一硫化碳。
可选的，所述测量装置还包括第三号三通阀，所述第三号三通阀设置在所述氮气保护盒内，所述第三号三通阀的第一端口与所述氮气保护盒的氮气输入口连通，所述第三号三通阀的第二端口与所述光谱仪的空隙口连通。
可选的，所述测量装置还包括浮子流量计、第一质量流量计和第二质量流量计；
所述浮子流量计设置在所述氮气储气罐的氮气输出口与所述第一号三通阀的第一端口之间；
所述第一质量流量计设置在所述第一号三通阀的第三端口和所述第二号三通阀的第三端口之间；
所述第二质量流量计设置在所述二硫化碳储气罐的二硫化碳输出口与所述第二号三通阀的第一端口之间。
一种一硫化碳吸收截面测量方法，所述测量方法包括如下步骤：
利用测量装置获取一硫化碳的特征吸收光谱；
根据所述特征吸收光谱计算二硫化碳的浓度；
基于碳元素守恒定律，根据二硫化碳的浓度获取一硫化碳的浓度；
根据所述一硫化碳的浓度，基于朗伯比尔定律确定一硫化碳吸收截面。
可选的，所述根据所述特征吸收光谱计算二硫化碳的浓度，具体包括：
根据所述特征吸收光谱利用公式 和C1＝k·C，计算二硫化碳的浓度；
其中，F(k)为标准CS2快变吸收光谱与被强紫外照射后的CS2快变吸收光谱差的平方和，fm(λ)为波长为λ浓度为C的标准CS2被强紫外照射后的快变吸收光谱，fs(λ)为标准CS2快变吸收光谱，k是最佳估计系数，C1为CS2的浓度。
可选的，所述基于碳元素守恒定律，根据二硫化碳的浓度获取一硫化碳的浓度，具体包括：
基于碳元素守恒定律，利用二硫化碳的浓度利用公式C2＝ΔC＝C-C1，获取一硫化碳的浓度；其中，C2为一硫化碳的浓度。
可选的，所述根据所述一硫化碳的浓度，基于朗伯比尔定律确定一硫化碳吸收截面，具体包括：
根据所述一硫化碳的浓度，基于朗伯比尔定律，利用公式σCS(λ)＝ln(I0(λ)/I(λ))/C2L＝P(λ)/C2L，确定一硫化碳吸收截面；
其中，σCS(λ)表示光源的波长为λ时的一硫化碳吸收截面，I(λ)为特征吸收光谱的光强，I0(λ)是光源的光强，P(λ)为CS吸收系数，C2是一硫化碳的浓度，L为有效光程。
可选的，所述根据所述一硫化碳的浓度，基于朗伯比尔定律确定一硫化碳吸收截面，之后还包括：
利用公式计算一硫化碳的光学参量；
其中，P(λ)为CS吸收系数，I(λ)为特征吸收光谱的光强，I0(λ)是光源的光强，λ为光源的波长。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
本发明提出了一种一硫化碳吸收截面测量装置及方法。所述测量装置包括：氮气保护盒、氮气储气罐、二硫化碳储气罐、激励源、样品池、紫外光发射装置、光谱仪和数据采集处理装置；通过将氮气通入样品池进行氮气清洗，通入氮气保护室进行氮气保护，避免了空气以及其他实验污染气体对实验的影响，然后基于二硫化碳化学分离获取一硫化碳，通过光谱仪根据吸收后的紫外光获得一硫化碳的特征吸收光谱，根据所述特征吸收光谱获取一硫化碳吸收截面，实现了一硫化碳吸收截面的测量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的一种一硫化碳吸收截面测量装置的结构图；
图2为本发明提供的一种一硫化碳吸收截面测量方法的流程图；
图3是含有随机噪声的吸收光谱图；
图4是采用小波去噪后的吸收光谱图；
图5是最优估计系数k与CS2浓度之间的关系图；
图6是激励源数目与CS吸光度关系图；
图7是CS2的浓度系数k对应的CS的光学参量OP图；
图8是不同激励源数目时的CS吸收截面图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种一硫化碳吸收截面测量装置及方法，以实现一硫化碳吸收截面的测量。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示，本发明提供一种一硫化碳吸收截面测量装置，所述测量装置包括：氮气保护盒1、氮气储气罐14、二硫化碳储气罐18、激励源(图1中未示出)、样品池7、紫外光发射装置(图1中未示出)、光谱仪11和数据采集处理装置12、第一号三通阀17-1、第二号三通阀17-2、第三号三通阀17-3、浮子流量计15、第一质量流量计16-1、第二质量流量计16-2；所述紫外光发射装置包括第一氘灯2、第一石英透镜3、第一准直透镜4-1、第二准直透镜4-2和第三准直透镜4-3；所述激励源包括第二氘灯5、第二石英透镜6、第三氘灯10和第三石英透镜9。
本发明提供的一硫化碳吸收截面测量装置可分为光路部分、气路部分和数据采集处理装置。
光路部分包括第一氘灯2、第一石英透镜3、准直透镜(第一准直透镜4-1、第二准直透镜4-2和第三准直透镜4-3)、样品池7、光纤及光谱仪
气路部分包括氮气储气罐14、硫化氢储气罐18、浮子流量计15、质量流量计(第一质量流量计16-1、第二质量流量计16-2)、三通阀(第一号三通阀17-1、第二号三通阀17-2、第三号三通阀17-3)与氮气保护室。
第一氘灯发出紫外光线经过第一石英透镜转化为一束平行光经第一准直透镜4-1(74UV准直透镜)传递进入样品池，经过样品池7的光束再经过第二准直透镜4-2(74UV准直透镜)汇聚至光纤12接收端，光线经光纤12传播至光谱仪11的输入端，光谱仪11对输入光线进行处理，获得特征吸收光谱，最后将特征吸收光谱通过数据传输端口传至数据采集处理装置，数据采集处理装置对特征吸收光谱进行滤波、浓度计算、吸收截面计算。第二氘灯6和第三氘灯9作为激励源发出的紫外光经第二石英透镜6和第三石英透镜9射入样品池，起到增加光强加快CS2光化学转化解离成CS的作用。本实施例中，数据采集处理装置为计算机13。
第一氘灯2作为光源与化学转化部分的供能装置，第一氘灯2发出的光线经过同轴的第一石英透镜3和第一准直透镜4-1，在第二准直透镜4-2和第三准直透镜4-3之间设有样品池7，样品池7的两端设有第二氘灯5、第三氘灯10，两个氘灯激励源用于观察光强对CS生成量的影响，同时样品池7底部和尾部设有气体进出口，的每个进出口都设有电磁阀，电磁阀的配置可以控制每个气体进出口的开闭与流速。
氮气储气罐14通过浮子流量计15、第一号三通阀17-1、第一质量流量计16-1和第二号三通阀17-2、气体管路进入样品池7进行清洗，经浮子流量计15和第一号三通阀17-1、第三号三通阀17-3及气体管路进入氮气保护室1和光谱仪11进行氮气保护。实验光路设备处于氮气保护室内，氮气保护排尽两光路设备周围的空气，排除了空气等实验污染气体对实验的影响。
作为一种优选的实施方式，在样品池7上侧设有压力传感器8。二硫化碳18通过第二质量流量计16-2、第二号三通阀17-2、气体管路进入样品池7进行检测。所述样品池为圆柱形，长度为5cm，直径为1.9cm。所述氮气保护室为长方体，长度50cm，宽度20cm，高度30cm。
如图2所示，本发明还提供一种一硫化碳吸收截面测量方法，所述测量方法包括如下步骤：
步骤201，利用测量装置获取一硫化碳的特征吸收光谱；
将氮气通入氮气保护室和样品池用于氮气保护和清洗样品池，持续通入一段时间以排尽氮气保护室、样品池中空气；具体的，本发明采用氮气保护室50cm×20cm×30cm，氮气流速3L/min，所用时间大约10min。
待氮气保护室、样品池中的空气排尽后，关闭氮气进入样品池三通阀同时打开二硫化碳储气罐，二硫化碳气体经质量流量计，进入样品池。同时打开第二氘灯、第三氘灯作为激励源用于光化学解离CS2生产CS，第一氘灯通过透镜、气室再经过光纤获得光信号传入光谱仪，通过光谱仪得到光化学解离产物一硫化碳气体的特征吸收光谱；
光化学解离具体如下：
CS在紫外线照射下通过CS2的光化学解离直接产生,如公式(1)所示，
CS2+hν→CS(X1Σ+)+S(3P) (1)
步骤202，根据所述特征吸收光谱计算二硫化碳的浓度。
1、对采集得到的特征吸收光谱信号进行小波去噪，具体包括：
S1采用平稳小波变换对采集到的光谱信号进行去噪处理，设含有噪声的吸收光谱信号为：
yi＝f(ti)+ei,i＝1,2,...,n (2)
f(ti)是理想的吸收光谱信号，ei是随机噪声信号，另c0＝yi表示初始信号序列，利用正交小波变换对c0进行多级分解，得到逼近信号cj和多级细节信号dj，小波变换采用的小波基为db小波，分解层数为3层；
S2、对各层分解出的高频细节信号根据式(2)进行噪声的方差估计，阈值门限为σ为白噪声的均方差，n为吸收光谱信号长度，并采用软阈值按照公式(3)对dj进行处理，
σ＝median(|d1|)/0.6745 (3)
S3、对处理后的细节信号与逼近信号进行信号重构，得到滤除噪声后的特征吸收光谱信号。
2、根据滤除噪声后的特征吸收光谱计算二硫化碳的浓度，具体包括：
由于CS不稳定并且容易与非金属反应，因此难以准确获得CS的浓度。基于CS2光化学解离中CS2与CS的动态平衡，提出了一种间接获得CS浓度的方法。对波长为190-270nm的测量气体的一硫化碳特征吸收光谱进行多项式拟合，得到慢变吸收部分，去除吸收光谱中的慢变吸收部分，得到在波长为190-215nm的CS2和波长为250-260nm的CS快变吸收部分，随后，通过测量光谱与标准光谱之间的平方差的极值按照公式(5)、(6)、(7)、(8)，计算得到CS2的浓度C1。
C1＝k·C (8)
其中，F(k)为标准CS2快变吸收光谱与被强紫外照射后的CS2快变吸收光谱差的平方和，fm(λ)为波长为λ浓度为C的标准CS2被强紫外照射后的快变吸收光谱，fs(λ)为标准CS2快变吸收光谱，k是最佳估计系数，C1为CS2的浓度。
步骤203，根据碳元素守恒定律，利用二硫化碳的浓度获取一硫化碳的浓度。具体包括：
根据碳元素守恒定律，利用二硫化碳的浓度利用公式(9)，获取一硫化碳的浓度；
C2＝ΔC＝C-C1 (9)
其中，C2为一硫化碳的浓度。
步骤204，根据所述一硫化碳的浓度，基于朗伯比尔定律确定一硫化碳吸收截面。具体包括：
CS的吸收截面的测量是基于朗伯比尔定律按照朗伯比尔定律公式(10)：
I(λ)＝I0(λ)exp[-σCS(λ)C2L] (10)
其中，I(λ)为探测到的光强，I0(λ)是光源的光强，L为有效光程，单位一般为cm，σCS(λ)为一硫化碳吸收截面，C2为CS的浓度。所述光源为第一氘灯。
控制第二氘灯和第三氘灯两个激励源，为实验提供能量，促进CS2光化学解离，并分析不同数目激励源时CS在波长250-260nm之间的吸光度，并建立它们之间的关系。
CS的吸收截面σCS(λ)按照公式(11)计算，其中P(λ)为CS吸收系数，基于浓度、光程长、吸收系数可求出CS的吸收截面。
σCS(λ)＝ln(I0(λ)/I(λ))/C2L＝P(λ)/C2L (11)
根据公式(11)可求出CS的光学参量OP，OP为CS吸收系数P(λ)所有波长求和，按照公式(12)计算：
其中，P(λ)为CS吸收系数，I(λ)为特征吸收光谱的光强，I0(λ)是光源的光强，λ为光源的波长。
本发明还提供了一种具体的实施方式，以实现一硫化碳吸收截面的测量，具体为：
首先向N2保护室和样品池内以3L/min流速通入N2，约10min后，关闭通入样品池的N2三通阀(第一号三通阀、第二号三通阀和第三号三通阀)，保持氮气保护室内持续通入氮气保护。然后打开第一氘灯，将标准浓度C为50ppm的CS2以2L/min流速通入样品池，连续收集100个吸收光谱，再之后将两个激励源氘灯打开，获取10-70ppm之间14种不同浓度的CS2获取振动变化光谱，每隔4s保存一次数据，光谱仪获得含有噪声的光谱信号如图3所示，对含有噪声的光谱图利用小波去噪得到去噪吸收光谱图如图4所示。并依据基于差分吸收光谱的最小二乘法如公式(5)、(6)、(7)所述计算最佳估计参数k，k与CS2浓度之间的关系如图5所示，发现k与CS2浓度成正比，且k和45-68ppmCS2浓度之间的关系得到改善。分别获取零个激励源、一个激励源、两个激励源时的CS光谱信号，并依据朗伯比尔定律如公式(10)求解此时吸收度，不同数目激励源时CS在250-260nm的吸收度如图6所示，发现激励源数目越多即紫外光强越强CS吸收度越大。再之后每隔15min改变激励源数目分别是零个激励源、一个激励源、两个激励源共45min，获取不同激励源数目时CS2的浓度参数k和所对应所有光谱的CS的光学参量OP数据关系如图7所示，发现CS2的k随着激励源数目变多即入射光强度变大而变小，但是CS的OP随着入射光强度变大而变大。最后，按照公式(11)计算出不同数目激励源时的CS吸收截面如图8所示，从图8中可以看出CS在250-260nm范围内有两个吸收峰，250.8nm和257.8nm处吸收截面强度分别为0.3×10-16cm2/molecule和2.15×10-16cm2/molecule。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
(1)本发明采用氮气保护，解决了空气以及其他实验污染气体对实验的影响；
(2)本发明是基于CS2光化学转化得到CS，技术新颖、便捷、可持续；
(3)本发明的测量装置成本较低，易于搭建，单次实际测量时间(除去氮气保护时间)不超过3min，可实现对CS2浓度、CS浓度、CS吸收截面快速测量；
(4)本发明利用上述检测方法，建立CS光学参数与CS2浓度参数之间的关系，通过图表直观清晰表现出来；
(5)本发明使用基于差分吸收光谱的最小二乘法求CS2浓度；
(6)本发明检测装置中加了两个氘灯作为激励源，可以观察不同光强对CS生成量的影响。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
本文中应用了具体个例对发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
Claims (10)
1.一种一硫化碳吸收截面测量装置，其特征在于，所述测量装置包括：氮气保护盒、氮气储气罐、二硫化碳储气罐、激励源、样品池、紫外光发射装置、光谱仪和数据采集处理装置；
所述氮气储气罐的氮气输出口通过管路与第一号三通阀的第一端口连通，所述第一号三通阀的第二端口通过管路与所述氮气保护盒的氮气输入口连通；
所述二硫化碳储气罐的二硫化碳输出口通过管路与第二号三通阀的第一端口连通，所述第二号三通阀的第二端口通过管路与样品池的二硫化碳输入口连通；
所述第一号三通阀的第三端口与所述第二号三通阀的第三端口通过管路连通；
所述激励源、所述样品池、所述紫外光发射装置和所述光谱仪均设置在所述氮气保护盒内；
所述激励源与所述样品池的激励光源输入口连通；所述激励源用于激励通入样品池的二硫化碳化学解离成一硫化碳；
所述紫外光发射装置与所述样品池的紫外光输入口连通；所述样品池的紫外光输出口通过光纤与所述光谱仪的光输入口连通；所述紫外线发射装置发射的紫外线经所述样品池的一硫化碳吸收，得到吸收后的紫外光，所述吸收后的紫外光经所述光纤传输给所述光谱仪；
所述光谱仪的信号输出端与所述数据采集处理装置连接；所述光谱仪用于根据所述吸收后的紫外光获取一硫化碳的特征吸收光谱，并将所述特征吸收光谱发送给所述数据采集处理装置；
所述数据采集处理装置用于分析所述特征吸收光谱确定一硫化碳吸收截面。
2.根据权利要求1所述的一硫化碳吸收截面测量装置，其特征在于，所述紫外光发射装置包括第一氘灯、第一石英透镜、第一准直透镜、第二准直透镜和第三准直透镜；
所述第一石英透镜设置在所述第一氘灯与所述第一准直透镜之间，所述第一氘灯、所述第一石英透镜和所述第一准直透镜同轴，所述第一准直透镜通过光纤与所述第二准直透镜连通，所述第二准直透镜设置在所述样品池的紫外光输入口，所述第三准直透镜设置在所述样品池的紫外光输出口，所述第三准直透镜通过光纤与所述光谱仪连通；
所述第一石英透镜发射的紫外光经所述第一石英透镜、所述第一准直透镜和所述第二准直透镜进入所述样品池，所述样品池内的一硫化碳对所述紫外光进行吸收，吸收后的紫外光经所述第三准直透镜经光纤传输至所述光谱仪。
3.根据权利要求1所述的一硫化碳吸收截面测量装置，其特征在于，所述激励源包括第二氘灯、第二石英透镜、第三氘灯和第三石英透镜；
所述第二石英透镜设置在所述第二氘灯和所述样品池的第一激励光源输入口之间，所述第二氘灯、所述第二石英透镜和所述第一激励光源输入口同轴；所述第三石英透镜设置在所述第三氘灯和所述样品池的第二激励光源输入口之间，所述第三氘灯、所述第三石英透镜和所述第二激励光源输入口同轴；
所述第二石英透镜和所述第三石英透镜发出的激励光分别经所述第二石英透镜和第三石英透镜进入所述样品池，激励所述样品池内的二硫化碳光化学解离成一硫化碳。
4.根据权利要求1所述的一硫化碳吸收截面测量装置，其特征在于，所述测量装置还包括第三号三通阀，所述第三号三通阀设置在所述氮气保护盒内，所述第三号三通阀的第一端口与所述氮气保护盒的氮气输入口连通，所述第三号三通阀的第二端口与所述光谱仪的空隙口连通。
5.根据权利要求1所述的一硫化碳吸收截面测量装置，其特征在于，所述测量装置还包括浮子流量计、第一质量流量计和第二质量流量计；
所述浮子流量计设置在所述氮气储气罐的氮气输出口与所述第一号三通阀的第一端口之间；
所述第一质量流量计设置在所述第一号三通阀的第三端口和所述第二号三通阀的第三端口之间；
所述第二质量流量计设置在所述二硫化碳储气罐的二硫化碳输出口与所述第二号三通阀的第一端口之间。
6.一种一硫化碳吸收截面测量方法，其特征在于，所述测量方法包括如下步骤：
利用权利要求1-5任一项所述的测量装置获取一硫化碳的特征吸收光谱；
根据所述特征吸收光谱计算二硫化碳的浓度；
基于碳元素守恒定律，根据二硫化碳的浓度获取一硫化碳的浓度；
根据所述一硫化碳的浓度，基于朗伯比尔定律确定一硫化碳吸收截面。
7.根据权利要求6所述的一硫化碳吸收截面测量方法，其特征在于，所述根据所述特征吸收光谱计算二硫化碳的浓度，具体包括：
根据所述特征吸收光谱利用公式 和C1＝k·C，计算二硫化碳的浓度；
其中，F(k)为标准CS2快变吸收光谱与被强紫外照射后的CS2快变吸收光谱差的平方和，fm(λ)为波长为λ浓度为C的标准CS2被强紫外照射后的快变吸收光谱，fs(λ)为标准CS2快变吸收光谱，k是最佳估计系数，C1为CS2的浓度。
8.根据权利要求7所述的一硫化碳吸收截面测量方法，其特征在于，所述基于碳元素守恒定律，根据二硫化碳的浓度获取一硫化碳的浓度，具体包括：
基于碳元素守恒定律，根据二硫化碳的浓度，利用公式C2＝ΔC＝C-C1，获取一硫化碳的浓度；其中，C2为一硫化碳的浓度。
9.根据权利要求6所述的一硫化碳吸收截面测量方法，特征在于，所述根据所述一硫化碳的浓度，基于朗伯比尔定律确定一硫化碳吸收截面，具体包括：
根据所述一硫化碳的浓度，基于朗伯比尔定律，利用公式σCS(λ)＝ln(I0(λ)/I(λ))/C2L＝P(λ)/C2L，确定一硫化碳吸收截面；
其中，σCS(λ)表示光源的波长为λ时的一硫化碳吸收截面，I(λ)为特征吸收光谱的光强，I0(λ)是光源的光强，P(λ)为CS吸收系数，C2是一硫化碳的浓度，L为有效光程。
10.根据权利要求6所述的一硫化碳吸收截面测量方法，其特征在于，所述根据所述一硫化碳的浓度，基于朗伯比尔定律确定一硫化碳吸收截面，之后还包括：
利用公式计算一硫化碳的光学参量；
其中，P(λ)为CS吸收系数，I(λ)为特征吸收光谱的光强，I0(λ)是光源的光强，λ为光源的波长。
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