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<dcvalue element="contributor" qualifier="author">Hwang,&#x20;Seyeon</dcvalue>
<dcvalue element="contributor" qualifier="author">Choi,&#x20;Minyoung</dcvalue>
<dcvalue element="contributor" qualifier="author">So,&#x20;Hongyun</dcvalue>
<dcvalue element="contributor" qualifier="author">Kim,&#x20;Kyunghoon</dcvalue>
<dcvalue element="contributor" qualifier="author">Choi,&#x20;Sun</dcvalue>
<dcvalue element="date" qualifier="accessioned">2024-10-29T09:00:18Z</dcvalue>
<dcvalue element="date" qualifier="available">2024-10-29T09:00:18Z</dcvalue>
<dcvalue element="date" qualifier="created">2024-10-29</dcvalue>
<dcvalue element="date" qualifier="issued">2025-02</dcvalue>
<dcvalue element="identifier" qualifier="issn">1386-1425</dcvalue>
<dcvalue element="identifier" qualifier="uri">https:&#x2F;&#x2F;pubs.kist.re.kr&#x2F;handle&#x2F;201004&#x2F;150906</dcvalue>
<dcvalue element="description" qualifier="abstract">Water&#x20;vapour&#x20;plays&#x20;a&#x20;crucial&#x20;role&#x20;in&#x20;atmospheric&#x20;processes.&#x20;Hence,&#x20;monitoring&#x20;the&#x20;altitude-related&#x20;variations&#x20;in&#x20;water&#x20;vapour&#x20;properties&#x20;is&#x20;important&#x20;to&#x20;decipher&#x20;atmospheric&#x20;processes.&#x20;Direct&#x20;tunable&#x20;diode&#x20;laser&#x20;absorption&#x20;spectroscopy&#x20;(dTDLAS)&#x20;measures&#x20;the&#x20;concentration&#x20;and&#x20;temperature&#x20;of&#x20;gas&#x20;molecules&#x20;by&#x20;scanning&#x20;the&#x20;rotation-vibration&#x20;absorption&#x20;lines&#x20;using&#x20;a&#x20;high-spectral-resolution&#x20;laser.&#x20;In&#x20;this&#x20;study,&#x20;we&#x20;devised&#x20;an&#x20;integrated&#x20;measurement&#x20;and&#x20;data&#x20;processing&#x20;method&#x20;(integrative&#x20;measurement&#x20;and&#x20;processing&#x20;method&#x20;for&#x20;hygrometry,&#x20;IMPMH)&#x20;to&#x20;enhance&#x20;the&#x20;in-situ&#x20;airborne&#x20;measurement&#x20;capability&#x20;of&#x20;dTDLAS.&#x20;We&#x20;measured&#x20;a&#x20;wide&#x20;range&#x20;(240？18,000&#x20;ppm)&#x20;of&#x20;water&#x20;vapour&#x20;concentrations,&#x20;aiming&#x20;for&#x20;atmospheric&#x20;measurements&#x20;in&#x20;a&#x20;highly&#x20;water-saturated&#x20;regime,&#x20;called&#x20;the&#x20;“optically&#x20;thick&#x20;condition”.&#x20;For&#x20;recovering&#x20;the&#x20;full&#x20;absorption&#x20;spectra,&#x20;the&#x20;“integrative&#x20;area”&#x20;was&#x20;defined&#x20;and&#x20;a&#x20;difference&#x20;factor&#x20;D,&#x20;which&#x20;is&#x20;the&#x20;distance&#x20;between&#x20;two&#x20;spectral&#x20;regions&#x20;with&#x20;width&#x20;corresponding&#x20;to&#x20;the&#x20;half&#x20;width&#x20;of&#x20;half&#x20;maximum&#x20;of&#x20;the&#x20;Voigt&#x20;profile,&#x20;was&#x20;used&#x20;to&#x20;calculate&#x20;the&#x20;area.&#x20;From&#x20;the&#x20;data,&#x20;the&#x20;low-bound&#x20;concentration&#x20;was&#x20;measured&#x20;to&#x20;be&#x20;244&#x20;ppm.&#x20;At&#x20;D&#x20;=&#x20;1.8,&#x20;the&#x20;transition&#x20;concentration&#x20;to&#x20;the&#x20;“optically&#x20;thick&#x20;condition”&#x20;was&#x20;measured&#x20;to&#x20;be&#x20;5,800&#x20;ppm.&#x20;By&#x20;increasing&#x20;D&#x20;from&#x20;1.8&#x20;to&#x20;2.8,&#x20;the&#x20;measurable&#x20;upper-bound&#x20;concentration&#x20;increased&#x20;to&#x20;17,993&#x20;ppm.&#x20;IMPMH&#x20;was&#x20;applied&#x20;to&#x20;the&#x20;measured&#x20;data&#x20;to&#x20;estimate&#x20;the&#x20;final&#x20;absorber&#x20;density&#x20;or&#x20;water&#x20;vapour&#x20;concentration.&#x20;The&#x20;estimation&#x20;was&#x20;well-fitted&#x20;with&#x20;the&#x20;measured&#x20;detector&#x20;signal&#x20;with&#x20;signal-to-noise&#x20;ratio&#x20;(SNR)&#x20;of&#x20;∼&#x20;300&#x20;of&#x20;the&#x20;residual&#x20;spectrum,&#x20;promising&#x20;its&#x20;applicability&#x20;to&#x20;in-situ&#x20;airborne&#x20;measurements.&#x20;To&#x20;validate&#x20;IMPMH,&#x20;the&#x20;water&#x20;vapour&#x20;concentration&#x20;range&#x20;was&#x20;divided&#x20;into&#x20;two&#x20;regimes:&#x20;(1)&#x20;optically&#x20;thick&#x20;(5,800&#x20;&lt;&#x20;c&#x20;&lt;&#x20;18,000&#x20;ppm)&#x20;and&#x20;(2)&#x20;optically&#x20;thin&#x20;(c&#x20;&lt;&#x20;5,800&#x20;ppm)&#x20;conditions.&#x20;Under&#x20;the&#x20;optically&#x20;thick&#x20;condition,&#x20;IMPMH&#x20;was&#x20;validated&#x20;by&#x20;comparing&#x20;the&#x20;results&#x20;between&#x20;the&#x20;short&#x20;and&#x20;long-path&#x20;cells.&#x20;In&#x20;the&#x20;optically&#x20;thin&#x20;condition,&#x20;IMPMH&#x20;was&#x20;validated&#x20;through&#x20;comparison&#x20;with&#x20;the&#x20;general&#x20;dTDLAS&#x20;method.&#x20;Lastly,&#x20;long-term&#x20;stability&#x20;of&#x20;the&#x20;dTDLAS&#x20;system&#x20;was&#x20;validated&#x20;by&#x20;measuring&#x20;10&#x20;different&#x20;concentrations&#x20;(240？18,000&#x20;ppm)&#x20;for&#x20;1000&#x20;s&#x20;by&#x20;characterising&#x20;the&#x20;precision&#x20;and&#x20;SNRs&#x20;of&#x20;the&#x20;residual.&#x20;The&#x20;results&#x20;demonstrate&#x20;that&#x20;IMPMH&#x20;significantly&#x20;enhances&#x20;the&#x20;in-situ&#x20;airborne&#x20;measurement&#x20;capability&#x20;of&#x20;dTDLAS&#x20;under&#x20;both&#x20;optically&#x20;thick&#x20;and&#x20;thin&#x20;conditions.&#x20;Furthermore,&#x20;requirements&#x20;for&#x20;the&#x20;implementation&#x20;of&#x20;IMPMH&#x20;in&#x20;airborne&#x20;measurement&#x20;were&#x20;investigated&#x20;considering&#x20;four&#x20;aspects―sampling,&#x20;low-pressure&#x20;measurement,&#x20;accuracy&#x20;and&#x20;precision,&#x20;and&#x20;multiplex&#x20;detection.&#x20;The&#x20;results&#x20;were&#x20;examined&#x20;with&#x20;regard&#x20;to&#x20;atmospheric&#x20;implications.</dcvalue>
<dcvalue element="language" qualifier="none">English</dcvalue>
<dcvalue element="publisher" qualifier="none">Pergamon&#x20;Press&#x20;Ltd.</dcvalue>
<dcvalue element="title" qualifier="none">IMPMH,&#x20;direct&#x20;tunable&#x20;diode&#x20;laser&#x20;absorption&#x20;spectroscopy&#x20;for&#x20;detection&#x20;of&#x20;water&#x20;vapour&#x20;under&#x20;“Optically&#x20;thick&#x20;Condition”</dcvalue>
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<dcvalue element="identifier" qualifier="doi">10.1016&#x2F;j.saa.2024.125295</dcvalue>
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<dcvalue element="identifier" qualifier="bibliographicCitation">Spectrochimica&#x20;Acta&#x20;Part&#x20;A:&#x20;Molecular&#x20;and&#x20;Biomolecular&#x20;Spectroscopy,&#x20;v.326</dcvalue>
<dcvalue element="citation" qualifier="title">Spectrochimica&#x20;Acta&#x20;Part&#x20;A:&#x20;Molecular&#x20;and&#x20;Biomolecular&#x20;Spectroscopy</dcvalue>
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