近年來,隨著環(huán)境檢測、過程監(jiān)測、醫(yī)學(xué)檢測等行業(yè)的發(fā)展,市場對于高精度痕量氣體檢測技術(shù)的實(shí)時(shí)性、超高靈敏度、通用性、環(huán)境適應(yīng)性等方面的要求越來越高。但是,基于化學(xué)分析、質(zhì)譜-色譜分析、半導(dǎo)體氣體傳感器等技術(shù)的傳統(tǒng)檢測方式很難滿足這樣的要求。于是,以腔增強(qiáng)吸收光譜技術(shù)（CEAS）、腔衰蕩吸收光譜技術(shù)（CRDS）、可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜（TDLAS）技術(shù)等為代表的激光光譜技術(shù)由于具有超高靈敏度,低交叉響應(yīng),高穩(wěn)定性等不可替代的優(yōu)勢,逐漸成為痕量氣體領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。本文基于腔衰蕩激光光譜技術(shù),設(shè)計(jì)并搭建了使用7.6μm中紅外量子級聯(lián)激光器作為光源的腔衰蕩激光光譜痕量氣體檢測系統(tǒng),對大氣中的甲烷（CH₄）和氧化亞氮（N₂O）進(jìn)行了高精度的檢測分析,探討了水汽對系統(tǒng)的干擾。主要研究內(nèi)容有:（1）搭建了國內(nèi)首套使用7.6μm中紅外量子級聯(lián)激光器作為光源的腔衰蕩激光光譜檢測系統(tǒng),詳細(xì)探討了系統(tǒng)的誤差來源,定量地分析了溫度波動(dòng)對測量結(jié)果的影響,并通過對溫度影響的修正,使系統(tǒng)吸收系數(shù)測量靈敏度達(dá)到2.32×10^-10cm^-1

【文章來源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

直接吸收光譜技術(shù)示意圖

第一章 緒論.2.3 光聲光譜技術(shù)(PAS)光聲傳感器的不同之處在于其檢測到吸收光的方式不同。在傳統(tǒng)的光譜傳感中，通常通過比較存在和不存在氣體吸收時(shí)的光強(qiáng)度差異來監(jiān)測吸收光的水在光聲傳感器中，不需要檢測光強(qiáng)差而是直接檢測被吸收的光，如圖 1-2 所光光能被氣體吸收并轉(zhuǎn)換為熱量。從機(jī)理來講，該過程通常是分子間碰撞誘導(dǎo)的激發(fā)態(tài)的非輻射弛豫。溫度升高導(dǎo)致分析物和周圍基質(zhì)（氣體，液體或固體脹。如果光波被斬波或調(diào)制，則會產(chǎn)生可以使用麥克風(fēng)檢測到的壓力波[18]，即。

圖 2-1 Lambert-Beer 定律示意圖 2-1 當(dāng)一束強(qiáng)度為 I0的光穿過充滿氣體的吸收池后，其強(qiáng)度會因入射光在穿過厚度為 dl 的介質(zhì)層是其強(qiáng)度的衰減量 dI 與傳輸?shù)奖�，于是可以寫出如下關(guān)系式[45]：dI ( )Idl系數(shù) α(ν)表示被 dl 的單位路程上吸收的分?jǐn)?shù) dI/I，當(dāng) α(ν)為與光這個(gè)關(guān)系式是線性吸收的 Lambert-Beer 定律。積分形式的 La( )0( )LI I e 一般的氣體樣品，α(ν)比較小，在吸收程不太大時(shí)有 α(ν)x<<ambert-Beer 定律的指數(shù)形式化簡為線性形式，即( )0 0( ) (1 )xTI I e I x

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]剩余振幅調(diào)制對波長調(diào)制光譜信號線型的影響[J]. 伍昂,吳尚謙,蔡彥,董躍輝,翟維.  激光技術(shù). 2012(03)



本文編號：2986253