近日，实验室在大气活性自由基高精度测量技术领域取得重要进展，相关成果以“In Situ and Loss-Free Detection of Nitrate Radical via Open-Path Cavity-Enhanced Absorption Spectroscopy: Indoor Air Application”为题发表。该研究围绕硝酸根自由基（NO₃）的高灵敏、低干扰测量难题，发展了一种开放光程腔增强吸收光谱（open-path cavity-enhanced absorption spectroscopy, OP-CEAS）新方法，实现了NO₃自由基的原位、无损、高时间分辨率检测，并首次将其成功应用于室内空气环境研究。

NO₃自由基是夜间大气氧化过程中的关键活性物种，在挥发性有机物（VOCs）氧化、二次有机气溶胶（SOA）生成以及氮氧化物（NOₓ）转化过程中发挥重要作用。然而，由于NO₃具有极强的反应活性和短寿命，其测量长期面临采样损失大、干扰显著和检测灵敏度不足等挑战，尤其是在复杂环境（如室内空气）中，精确观测更为困难。

针对上述问题，本研究创新性地构建了开放光程腔增强吸收光谱系统。该系统采用开放路径设计，使待测气体在自然状态下直接参与光学测量，有效避免了传统采样管线中的壁面损失与化学转化问题，实现了真正意义上的“无损测量”。同时，通过高反射率光学腔与窄带激光光源的耦合，大幅提升了光程长度与检测灵敏度，使NO₃自由基的检测限显著降低，并具备优良的时间响应特性。

在实际应用方面，研究团队将该技术应用于室内空气环境，对NO₃自由基的浓度变化及其与典型污染物（如NO₂和VOCs）的关系进行了系统观测。结果表明，室内环境中NO₃自由基具有明显的时空变化特征，其生成与消耗过程受到光照条件、前体物浓度以及通风状况等多重因素的共同影响。该研究为认识室内夜间氧化过程及其对空气质量与人体健康的潜在影响提供了重要的实验依据。

本研究所发展的OP-CEAS技术，在实现NO₃自由基高精度原位测量的同时，也为其他高活性痕量气体（如N₂O ₅、HONO等）的无损检测提供了新的技术思路。未来，该技术有望进一步拓展至室外大气环境及复杂污染过程研究，为深入理解大气氧化性演变及污染生成机制提供关键支撑。