激光吸收光谱法检测CO气体的研究课题讲解
可调谐半导体激光吸收光谱法监测燃烧过程中CO浓度的变化
池， 经过 １０次反射后 ， １ 光程达 到 ４ ． ９ ５ｍ，由多次发射池 出
射的光束经平面反射镜反 射后 经过 １ ｍ长的参 考池到达 自 ０ｃ 平衡探测器的信号光进光 口。自平衡探测器 把光信号转换成 电信号并 由线性输出端 口输 出，输 出信号 进入 锁相放 大器 ，
由安装在计算机上的数据采集 卡进 行采 集 ， 并对 采集到 的信 号进行积分平均 。 本实验使用 ３ ０次平 均 ， 由计算 机对采集到 的信号进行 处理得到 Ｃ 的浓度值 。喷灯 位于多次反 射池 的 Ｏ
第 １ 期 １
束光通过 自聚 焦透镜 入射 到 自平衡 探测 器 的参考 光进 光 口， 另一束光经过 自聚焦透镜 进入 Ｈｅｒ ｔ 构 的多次反射 ｒｉ 结 ｏ
Ｃ Ｏ浓度进行实时在线测量 ， 这就使 得传 统采样 的气体 检测 方法如气 相 色 谱法 ＿、湿 化学 方 法 等难 以满 足 测 量 要求 。 ３ ］
摘
要
可调谐半导体激光吸收光谱技术 （ ｎｂ ｉ ｅａｅ ａｓｒｔ ｎ ｐｃ ｏｃｐ ， Ｄ Ａ ） ｔ ａｌｄ ｄ ｓｒ ｂｏｐｉ ｅ ｒｓｏｙ Ｔ Ｌ Ｓ 是利用 二极 ｕ ｅ ｏ ｌ ｏｓ ｔ
管激光器的波长调谐 特性 ， 获得被选定的待测气体特征 吸收线 的吸收光 谱 ， 而对待 测气体进 行定性 或定 从 量分析。它具有高灵敏 、 高分辨 以及快速检测等特点 ，已经广泛用 于大气 中多种痕量气体 的检测 以及泄漏气 体 的检测 ，也是在燃烧环境下对 气体进行 非侵 入式实 时测量 的理想方法 。Ｔ Ｌ Ｄ ＡＳ技术 与开放式 的多次 反射 池相结合 ，并利用 自平衡探 测加波长调制 的新 型检测方法 ，测量了酒精喷灯燃烧 过程 中产 生的 Ｃ Ｏ浓度 ， 从
采用激光吸收光谱测量高温条件下CO体积分数及其影响因素的研究
Ｉ ｎ Ｓ ｉ ｔ ｕ Ｍ ｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｍ ｅ ｎ ｔ ｓ ｏ ｆ Ｃ Ｏ ｉ ｎ Ｃ ｏ ｍ ｂ ｕ ｓ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｇ ａ ｓ ｅ ｓ Ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ Ｔ Ｄ Ｌ Ａ Ｓ ａ ｎ ｄ Ａ ｎ ａ ｌ ｓ ｉ ｓ ｏ ｎ Ｒ ｅ ｌ ｅ ｖ ａ ｎ ｔ Ｉ ｎ ｆ ｌ ｕ ｅ ｎ ｃ ｉ ｎ Ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｓ ｙ ｇ
［］ ［］ Ｕ ｓ ｃ ｈ ｕ ｌ ｔ ｅ３ 、 Ｚ ｈ ｏ ｕ Ｘ 等 ４ 对实验室中平面火焰燃 ｐ 烧 气 体 产 物 的 体 积 分 数 进 行 了 在 线 联 合 测 量； ［］ Ｗ ａ ｎ Ｊ等 ５ 对 燃 烧 火 焰 的 温 度 进 行 了 在 线 分 析 ； ｇ ［］ Ｈ ｏ ｌ ｅ ｒ等 ６ 将可 调 谐 半 导 体 激 光 吸 收 光 谱 技 术 应 ｇ
（ ） 浙江大学 能源清洁利用国家重点实验室 ， 杭州 ３ １ ０ ０ ２ ７ 摘 要 ：采用 中心波长 位 于 ２． 结 合 扫描 波 长 直 接 吸 收 法 ， 对高温条件不同 ３μ ｍ 的 半导 体 激 光 器 ， 工况下的 Ｃ 分别研究了压力和温度对谱线线宽和吸收线强的影 Ｏ 气 体 谱 线 吸 收 特性 进 行了 测 量 ， 响． 结果 表 明 ： 随着 压 力 的 提 高 ， 谱 线 宽 度 逐 渐 增 加， 选 择 的 激 光 器 需 要 有 足 够 宽 度 的 扫 描 范 围， ） 谱 线 高 压 下 独立 性 好 ， 不与周围 干 扰 谱 线 发 生 叠 加， 是理想的 Ｃ 通过消除 Ｒ（ ３ ０ Ｏ 测 量 吸 收 谱 线； 背景信 号 的方 法可 减 少 颗粒 对 谱 线 吸 收测 量 精 度的影响 ； 所选 波 段 的 谱 线 在 高 温时 （ 有 ０ ０ ０Ｋ） ＞１ 可 以 得到 直接吸 收 （ 信号， 避免 了采用 调 制技术 带来 的 复 杂 性 ， 为研究 各 种 因 素 的 足够 的 线 强 ， Ｄ Ａ） 影响 提 供 了 便 利 ． 关键词 ：可 调 谐半导 体 ；激 光 吸 收 光 谱 ； Ｃ Ｏ；在 线测 量 ；燃烧 参 数
应用激光质谱法选择探测一氧化碳
第18卷第2期原子与分子物理学报Vol.18，(.22))1年*月+,-./0/1234.56275829-+5.:926/+3654;,<0-+05=>.，2))1文章编号：1)))?)@A*（2))1）)2?)1B)?)@应用激光质谱法选择探测一氧化碳=章莲蒂，魏杰，夏柱红，张冰（中国科学院安徽光学精密机械研究所激光光谱开放实验室，合肥2@))@1）摘要：此文解决了激光质谱法中从含同质量数的.2分子的混合气体中选择+2分子这一问题，由于用紫外2AA CD激光不能从含.2分子的混合气体中选择+2分子，因此采用了可见激光来探测，发现用可见激光*@)E*@B CD的激光能成功地将+2分子选择探测出来。
此外还着重分析了在可见波段和2AA CD激光下产生+2F离子的机理：在可见光波段**@.BB CD所对应的共振峰是+2分子吸收@光子的激光能量与A1∏态的振动量子数为2的振动态共振产生的；*@*.@CD所对应的共振峰是+2分子吸收@光子的激光能量与A1∏态的振动量子数为@的振动态共振产生的；+2分子吸收两光子的2AA CD激光能量与A1∏态第G振动态的某一高转动态相共振，处于该振动态的+2分子再继续吸收一个光子的2AA CD激光的能量至其电离态电离产生+2F离子。
关键词：激光质谱法；飞行时间质谱；一氧化碳中图分类号：2*@2.1F2文献标识码：51引言一氧化碳（+2）与血红蛋白的亲和力为氧的近@))倍，削弱血红蛋白向人体各组织输送氧的能力，其中神经中枢受损最大，严重时可致人死亡。
它的主要来源是：燃煤、汽车。
由汽车发动机排放出的废气中+2引起中毒危险特别大，一个小发动机所产生的+2足以使逗留在密封汽车间的人B分钟内死亡［1］。
+2测定方法有非分散红外法（国家标准法），此方法易受+22和水蒸汽的干扰，此外还有气相色谱法和汞置换原子吸收法等［1］。
近几年来国外用共振多光子电离（4/9;-）加飞行时间（827）质谱的方法探测污染气体中各种不同的成分，他们将此方法称作激光质谱法（6HIJ>DHII I=JKL>oDJL>M）［2E*］。
大气中一氧化碳的检测方法
大气中一氧化碳的检测方法一氧化碳（CO）是一种无色、无臭、无味的气体，但它具有强大的毒性。
在环境中的高浓度CO会对人体健康造成严重的影响，甚至导致死亡。
因此，对大气中CO浓度的准确检测非常重要。
在本文中，我将介绍几种常用的大气中CO检测方法。
1.传统检测方法：传统的大气中CO检测方法主要依靠化学分析技术来实现。
其中一种常用的方法是使用催化剂将CO与空气中的氧气反应生成二氧化碳（CO2），然后利用红外光谱仪测量CO2的吸收峰值来确定CO的浓度。
这种方法需要专业的仪器和设备，并且对样品的处理过程比较繁琐。
2.气体传感器检测方法：随着科技的发展，气体传感器逐渐成为一种常用的CO检测方法。
目前市场上有许多种类的CO传感器可以选择，包括电化学传感器、红外传感器、半导体传感器等。
这些传感器能够快速、准确地检测大气中的CO浓度，并且具有成本低、使用方便等优点。
然而，这种传感器需要周期性的校准和维护，否则会影响测量结果的准确性。
3.激光吸收光谱检测方法：近年来，激光吸收光谱（TDLAS）技术在大气中CO检测中得到了广泛的应用。
这种方法利用激光光源产生特定波长的光束，通过检测光束经过样品后的强度变化来确定CO的浓度。
TDLAS技术具有高灵敏度、高选择性和快速响应的特点。
它能够实时监测大气中的CO浓度，并且对其他气体的干扰较小。
4.无人机遥感检测方法：无人机遥感技术是近年来发展起来的一种新型CO检测方法。
无人机可以搭载CO传感器，通过飞行在大气中进行CO浓度的实时监测。
这种方法具有测量范围广、数据采集快速、操作灵活等优势。
然而，无人机遥感技术的成本较高，需要专业的培训和操作人员。
综上所述，大气中CO的检测方法有传统化学分析、气体传感器、激光吸收光谱和无人机遥感等方法。
不同的方法有不同的优缺点，需要根据实际需要选择合适的方法。
随着科技的进步和创新的不断出现，相信未来还会有更先进、更准确的CO检测方法出现。
基于光纤激光器和光声光谱的气体检测
基于光纤激光器和光声光谱的气体检测
利用激光光谱技术对气体浓度检测,在工业过程控制,环境污染监测,医疗诊断领域中近年来获得了关注。
能够匹配气体吸收线的激光光源是一个关键因素。
光纤激光器在激光吸收光谱领域越来越多的被使用,因为它们有很宽的可调波长范围能够覆盖很多种气体的吸收峰。
本文讨论了基于光纤激光器技术用于气体检测的三种方法。
利用压电陶瓷控制FBG的可调谐激光器,实现了波长调制技术。
同时利用气室和M-Z干涉仪的组合实现了主动滤波的功能,可以用于主动锁定气体吸收峰的光源的实现。
两种方法都用于了实际检测气体浓度值的测量中。
另外我们根据实验中观测到的波长漂移现象,利用气体作为带阻滤波器和一个带通滤波器组合得到了用于实现可调双波长的滤波器。
光声光谱技术正在广泛的应用于微量气体检测的领域,基于石英音叉的光声光谱技术有助于提高传统光声光谱技术的探测灵敏度和效率,因而受到越来越多的关注。
对于音叉谐振频率部分,通过具体实验测量,着重研究汞蒸气浓度与音叉谐振频率的相互作用。
利用激光吸收光谱测量火焰中的碳烟颗粒浓度、温度以及气体浓度
利用激光吸收光谱测量火焰中的碳烟颗粒浓度、温度以及气体浓度燃烧过程是化学反应和物理变化耦合的极其复杂的反应系统,对燃烧过程中的温度、气体组分浓度以及碳烟颗粒浓度等多种关键参数实现准确可靠的在线监测,以及对多种参数空间分布的同时测量与重建,对优化燃烧系统设计、提高能量利用效率等有着重要的现实意义。
此外,对燃烧过程中的多种关键参数实现同时在线监测,对理解燃烧过程中的碳烟等污染物的生成机理也有着非常重要的帮助。
在此背景之下,本文开展了火焰中气固两相多种参数同时测量以及燃烧场中多种参数空间分布重建的研究,并且将新型的多参数同时测量方法应用碳烟颗粒生成的相关化学反应机理研究中。
本文首先对研究过程中的分子吸收光谱技术的基本原理及各重要参数进行了详细阐述。
对基于吸收光谱技术的不同测量方法的特点及其适用范围进行了讨论,包括扫描波长直接吸收测量方法、固定波长直接吸收测量方法以及波长调制测量方法等。
此外,还详细介绍了用于固体颗粒测量的Mie散射理论及其近似求解方法Rayleigh散射理论。
其次,研究了对高温环境下多种气体的温度和浓度的同时测量。
选择位于4996 cm-1附近的CO<sub>2</sub>吸收谱线作为本实验研究过程中高温下CO<sub>2</sub>温度和浓度同时测量的目标谱线对。
对吸收池内不同温度工况（873 K～1273 K）下不同CO<sub>2</sub>浓度（4%～10%）的CO<sub>2</sub>/N2混合气体的温度以及CO<sub>2</sub>浓度的进行了同时在线测量,温度值与设定温度值相比,平均偏差为2.07%,峰值偏差为3.49%;测量得到CO<sub>2</sub>气体浓度值与配比浓度值相比,平均偏差为2.25%,峰值偏差为4.75%。
基于红外激光吸收光谱技术的气体检测系统研究
基于红外激光吸收光谱技术的气体检测系统研究近年来，气体检测技术在环境监测、工业生产、安全保障等领域得到了广泛应用。
其中，基于红外激光吸收光谱技术的气体检测系统由于其高精度、高灵敏度和快速响应等特点而受到了研究者的关注。
红外激光吸收光谱技术是基于分子物质对红外辐射产生吸收和发射的原理进行气体检测的一种方法。
红外激光可以通过调整其波长，选择适合被检测气体的特征吸收线，从而实现气体的精确检测。
对于大气环境中常见的一氧化碳、二氧化碳、氮氧化物等有害气体，红外激光吸收光谱技术能够提供高精度的定量测量结果。
此外，红外激光吸收光谱技术还具有实时性强、非接触式探测等优点，在被检测物质浓度变化较快的情况下表现出较好的适应性。
在构建基于红外激光吸收光谱技术的气体检测系统时，一般包括光源、光学系统、探测器和信号处理等组成部分。
光源是红外激光的产生装置，常用的有半导体激光器、红外激光二极管等。
光学系统的作用是将光源发出的激光通过聚焦、分束等方式将其引导到检测区域。
探测器是光信号的接收器，将光强信号转化为电信号。
信号处理部分则对接收到的电信号进行分析和处理，得到气体浓度信息。
在实际应用中，基于红外激光吸收光谱技术的气体检测系统可以用于工业安全监测、环境保护等方面。
例如，工业生产过程中常常会释放出一些有害气体，如苯、甲醛等。
通过布置红外激光吸收光谱传感器，可以及时监测这些有害气体的浓度，当浓度超过一定阈值时，及时发出报警信号，保障工作人员的生产安全。
同时，红外激光吸收光谱技术还可以用于环境监测。
城市中的汽车尾气、工业排放等会导致空气中有害气体浓度的变化。
通过在定点或移动设备上部署气体检测系统，可以实时监测环境中有害气体的浓度，及时采取措施改善环境质量。
虽然基于红外激光吸收光谱技术的气体检测系统已经取得了很大的应用进展，但仍然存在一些挑战和需要解决的问题。
首先，红外激光吸收光谱系统成本高、体积大，限制了其在实际中的应用范围。
基于红外激光吸收光谱技术的气体检测系统研究
基于红外激光吸收光谱技术的气体检测系统研究本论文课题来源于中国国家自然科学基金项目“新型红外瓦斯和一氧化碳检测仪的研究”、美国xx部项目“xxx”。
研究了基于红外激光吸收光谱技术的气体检测系统,采用了可调谐二极管激光吸收光谱技术和腔增强吸收光谱技术研制了四套气体检测系统,检测了甲烷、乙炔、水汽、甲醛等气体。
详细介绍了各检测系统的结构和原理,测试了系统的灵敏度、响应时间和稳定性等参数。
第一章引言部分介绍了甲烷、乙炔、甲醛等气体的应用和危害,监测这些气体的浓度对于安全生产和环境保护具有重要的意义。
介绍比较了几种常见的气体检测方法:电化学法,催化燃烧法,气相色谱法和红外吸收光谱法。
如红外吸收光谱法的优缺点:灵敏度高、响应速度快、寿命长、可以非接触式测量等,可以广泛应用于工农业生产、环境监测、医学诊疗和军事等领域。
介绍了红外气体检测技术的种类、国内外发展现状和趋势。
包括直接吸收光谱技术、光声光谱技术、腔衰荡光谱技术、腔增强吸收光谱技术和波长调制光谱技术等。
第二章是红外激光吸收光谱技术的理论部分:分子光谱理论和朗伯-比尔定律。
气体分子红外吸收光谱产生的原因是分子内部振动能级和转动能级的跃迁,不同种类的气体分子具有不同的吸收谱线位置和强度,气体分子的光谱特征确保了红外气体检测技术的选择性。
根据朗伯-比尔定律,待测气体分子对特定波长光强的吸收量与气体浓度有关。
第三章主要介绍了基于近红外分布反馈半导体激光器(DFB激光器)和可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术的乙炔检测系统,详细介绍了系统结构及检测性能。
设计的电路部分包括高精度、高稳定性的DFB激光器驱动器,数字正交锁相放大器以及光电探测电路。
驱动器的温控模块采用积分分离式数字比例积分微分算法,温控过程快速平稳,长期工作波动为±0.01oC,长期稳定性高;设计的数字正交锁相放大器以数字处理器芯片为核心,硬件电路简单、体积小、便于集成。
比较了减法预处理电路和除法预处理电路两种信号处理方式,通过实验发现,采用除法预处理电路时,系统具有较低的检测下限。
激光吸收光谱法检测CO气体的研究课题讲解
毕业论文(设计可调谐二极管激光吸收光谱法检测CO气体的研究The Study of Remote Sensing CO Concentration Based on Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy 姓名与学号 3021121123指导教师年级与专业10级信息工程所在学院和系信息学院光电系毕业论文(设计任务书一、题目:可调谐二极管激光吸收光谱法检测CO气体的研究二、指导教师对毕业论文(设计的进度安排及任务要求:起讫日期 200 年月日至 200 年月日指导教师(签名职称三、系、研究所审核意见:负责人(签名年月日目录摘要 (2英文摘要 (2第一章绪论 (3第二章可调谐激光器 (4第三章红外吸收原理及优点 (8第四章 CO的吸收谱线 (11第五章可调谐二极管激光红外吸收光谱实验原理 (14第六章可调谐二极管激光吸收光谱实验装置 (19第七章结论 (24参考文献 (25摘要可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS技术是利用二极管激光器的波长调谐特性,获得被选定的待测气体特征吸收线的吸收光谱,从而对污染气体进行定性或者定量分析。
在大气痕量气体和气体泄漏的监测中,为了提高探测的灵敏度,一般会根据具体情况对激光器采取不同的调制技术如波长调制、振幅调制、频率或者位相调制等,同时和长光程吸收池相结合使用,并辅之以各种噪声压缩技术。
TDLAS不仅精度较高,选择性强而且响应速度快,已经广泛用于大气中多种痕量气体的检测以及地面的痕量气体和气体泄漏的检测。
本文介绍了一套可调谐二极管激光吸收光谱检测大气中一氧化碳浓度的实验装置,这套装置具有灵敏度高、检测限低(ppb量级、易于集成为便携式痕量气体检测仪等优点,系统选用近红外光源和探测器,与传统的中红外波长工作器件相比,成本得以降低。
近红外波长光信号利用光纤传输,替代了传统的复杂光路系统,使器件结构小型化。
若激光器的调谐波长范围能覆盖1.3—1.8μm或者在光路中装配几台窄范围可调偕激光器实现波长扫描范围覆盖1.3—1.8μm,则可同时实现对大气中诸多重要痕量气体如C02、CH4、CO、CH20、H2S、NH3、HCI、C2H2等的同步监测。
基于激光光谱技术的气相成分测量及分析
基于激光光谱技术的气相成分测量及分析随着工业现代化的加速和化学品、燃料等化学物品的大量使用，空气质量监测成为了当今社会环保和人身健康保障的重要话题之一。
而在空气质量监测领域，气相成分测量及分析技术被广泛关注和应用。
目前，基于激光光谱技术的气相成分测量及分析技术是最有前途的一种技术，具有精度高、快速、移动便利、数据处理程序可视化等诸多优点。
一、激光光谱技术的原理激光光谱技术是近年来空气质量监测领域新增的一项新型技术。
其原理是利用激光光谱进行气体分析，通过检测不同元素、分子或原子的光谱响应信号，来识别和测量气相成分。
激光光谱技术的动态测量原理体现了分子的每一种结构和振动状态在不同频率下的独特响应信号，从而获得质量和浓度测量。
利用激光光谱技术进行气相成分测量具有高光谱分辨率、高信噪比、快速、实时等优点，能够对少量气体成分进行有效测量和检测。
二、激光光谱技术在气相成分测量中的应用1. 环境空气质量测量在环境空气质量测量中，激光光谱技术被广泛应用，尤其是在大气灰霾的监测和污染物检测方面。
通过与大气物质成分的基础和模型数据集结合，利用激光光谱的细微光谱特征对大气污染物质浓度进行精准的分析和测量，针对不同地域的空气状况制定相应环保方针并加以推广。
同时，还可针对特定企业和场所进行定位监测，为其提供准确的数据分析结果。
2. 工业生产领域激光光谱在工业生产领域中主要用于生产过程中质量检测和环境监测。
比如，用于检测事故中毒气体浓度、质量分析和检测化工生产过程中有害气体的浓度变化，来达到企业安全生产标准和环保标准。
应用激光光谱技术，能够及时检测出误工作应该造成的有害化合物和物质，提供生产环境的安全保障。
3. 地质勘探领域激光光谱技术在油田勘探、矿山勘探等领域中有广泛的应用。
对于分析油气藏成分、识别矿区矿物的含量和构成等，激光光谱技术具有显著的优势。
此外，激光光谱技术也可以作为智能传感器来实时监测地下水位、水库水位等地质因素，对预测和避免自然灾害具有重要意义。
基于可调谐激光吸收光谱的痕量co定量检测技术
基于可调谐激光吸收光谱的痕量co定量检测技术基于可调谐激光吸收光谱的痕量CO定量检测技术是一种能够精确检测非常小量CO的技术。
该技术在医疗、环保、航空航天等领域有广泛的应用前景。
本文将介绍这项技术的基本原理、特点、适用范围以及目前的发展情况。
1. 基本原理可调谐激光吸收光谱技术基于光谱分析原理，它通过光学谱线宽度及形状检测器件的信号变化等手段分析分子光谱吸收线，由此获得分子光谱信息。
在该技术中，使用光源和光谱仪来实现可调波长的激光输出，光谱仪接收光信号后，将信号转换为光谱，然后精确计算吸光度变化量，从而进一步得出被检测样品中含气体成分的浓度。
在基于可调谐激光吸收光谱技术中，如何选择光源是一个重要的因素。
常用的光源包括自激光、半导体激光和外腔激光等。
这些光源有各自的特点和优势，选择合适的光源能够提升检测灵敏度和可靠性。
2. 特点相比较于传统的气体分析仪，基于可调谐激光吸收光谱技术的CO检测有以下的优点。
首先，该技术具有非常高的检测精度和灵敏度。
加之它能够快速发现CO的存在，这些特点使立刻找出CO含量过高的区域变为可能。
其次，该技术的检测范围广泛。
无论是大气中还是水中，它都可以进行有效的检测。
这使得在疫情防控，环境保护，食品安全等方面得到了广泛的应用。
此外，基于可调谐激光吸收光谱技术还具有实时检测、无需气瓶、无需样品预处理等特点。
这些优点大大提高了检测的便捷性和准确率。
3. 适用范围基于可调谐激光吸收光谱技术适用于许多需要进行气体分析和检测的领域，例如：(1) 医疗卫生领域：用于呼吸道疾病的诊断、肺功能检查等。
(2) 环保领域：用于环境空气监测、机动车尾气排放监测等。
(3) 航空航天领域：用于判断飞机中CO浓度是否合法等。
(4) 工业领域：用于煤气、炉气等有害气体进行监控。
4. 发展前景基于可调谐激光吸收光谱技术的应用前景非常广阔。
随着人们对健康、环境、生产安全等问题的关注度不断提高，该技术的应用前景也呈现出良好的发展趋势。
可调谐激光吸收光谱技术应用于高温环境下CO的测量
ＹＡｏ ａ Ｗ ＡＮＧ ｉＸＵ ｎ Ｊ ＡＮＧ ｈｓ ｅ ＣＨＩＹｏ ｇ， Ｈｕ ， Ｆｅ ， Ｔｉｇ， Ｉ Ｚ ｉｈ ｎ， ｎ ＹＡＮ ｉｎ ｕ ， Ｊａ ｈ ａ ＣＥＮ ｆ Ｋｅａ
Ｓ ａ ｅ ｅ ｅ Ｋｅ ａ ｏａ ｏ ｙｏ ｅ ｎ Ｅ ｅｇ ｉｚ ｔ ｎ Ｚ ｅ ａ ｇ Ｕｎｖ ｒ ｉ ， ｎ ｚ ｏ １ ０ ７ Ｚ ｅ ａ ｇ Ｐ ｏ ｉｃ ， Ｒ ｔｔ —ｌ ｌ ｙ Ｌ ｂ ｒ ｔ ｒ ｆ ａ ｎ ｒ ｙ Ｕｔ ｉ ｉ ， ｈ ｊ ｎ ｉｅ ｓ ｙ Ｈａ ｇ ｈ ｕ３ ０ ２ ， ｈ ｊ ｎ ｒｖｎ ｅ Ｐ Ｃ ｖ Ｃｌ ｌａ ｏ ｉ ｔ ｉ
［ 摘
Ｔ Ｌ ） Ｗ ）选 要 ］ 基 于 可 调 制 技 术 （ ＭＳ ， 用
２３ ２ １ ｍ处的吸 收谱 线 ， １０ ０Ｋ 高 温环境 下 对 Ｃ 浓度进 行 测 量 。结 果表 明 ： ０ ． ２ａ 在 ０ ０ 直接 测量 法最 大误 差小 于 ５ ； ＷＭＳ技 术测 量 最 大误 差 小 于 ３ ， 位 光程 的 最 小探 单 测极 限 可达 ２ ×１ 一 ， Ｏ ０ 两种 方法 的拟合 曲线 系数 均 大 于 ０ ９ 。其 中， ．９ ＷＭＳ方 法 可有
ｓ ｏ ｉ ｉ ｅ ａ ３ ２ １ ｍ ， ｈ ｅ ｓ ｒ ｍｅ ｔ ｆ ｃ ｐ ｃｌ ｔ２ ０ ． ２ ｎ ｔ ｅｍ ａ ｕ ｅ ｎ ｏ ＣＯ ｏ ｃ ｎ ｒ ｔ ｎ ｕ ｄ ｒ １ ０ ｈ ｇ ｅ ｐ ｒ ｔ ｒ ｎ ｉ ｃ ｎ ｅ ｔ ａ ｉ ｎ ｅ ０ ０ Ｋ ｉ ｈ ｔ ｍ ｅ ａ ｕ ｅ ｅ ｖ — ｏ ｒ ｎ ｅ ｔｈ ｓ ｂ ｅ ａ ｒｅ ｕ ． ｈ ｅ ｕ ｔｓ ｏ ｈ ｔｔ ｅ ｍａ ｉ ｕ ｅ ｒ ｒ ｉ ｉｅ ｔｍ ｅ ｓ ｒ ｍｅ ｔｍｅ ｈ ｄ ｏ ｍ ｎ ａ ｅ ｎ ｃ ｒ ｉ ｄ ｏ ｔ ｔ ｅ ｒ ｓ ｌ ｈ ｗｓｔ ａ ｈ ｘ ｍ ｍ ｒ ｏ ｎ ｄ ｒ ｃ ａ ｕ ｅ ｎ ｔ ｏ
利用CO的吸收光谱测量其浓度的装置研究
ｃ一 ｌ ． （ ＝ ｒ Ｉ 丢 ２ ）
根 据 式 （ ） 能 测 得 Ｃ 浓 度 ， 也 是 整 个 系 统 的 理 论 ２就 Ｏ 这 基础 。
２ 系统 实 现
利用红外激光吸 收谱 的方法来测量 Ｃ Ｏ浓度的物理传感器 。
Ｓｕｄｙ ｏ ｈｅ Ｅｑ ｐｍｅ ｔＭ ｅ ｓ ｒｎ ｈ ｎ ｅ ｔａ ｉｎ ｆＣＯ ｙ Ｉｓ Ａｂｓ ｒ ｔｏ Ｓ ｃ ｒｕｎ ｔ ｎ ｔ ｕｉ ｎ ａ ｕ ｉｇ ｔ ｅ Ｃｏ ｃ ｎ ｒ ｔｏ ｏ ｂ ｔ ｏ ｐ ｉｎ ｐｅ ｔｔ ＬＵ Ｘｎ・ｙｅ Ｇ Ｉ ｉ － ｕ ＵＯ ｉｎ—ｑａｇ Ｊａ ・ ｉｎ
刘 新 跃 郭 建 强
（ 南 交 通 大 学 成都 ６０ ３ ） 西 １０ １
摘 要 目的是实时测量工业现场 Ｃ Ｏ气体浓度 ， 采用半导体激光器 扫描吸收谱线的方法 ， 通过锁相放大器测量出谱线
的 ２次谐 波 和 １次谐 波 的 比值 来 计算 浓 度 ， 与实 验 结 果吻 合 ， 设计 的方 案 可 行 。 所 关 键 词 吸 收光 谱 Ｃ Ｏ浓度 吸收 线 性 方程 激 光 扫 描
根据朗伯 特 一比尔 （ａ ｂｒ—Ｂ ｅ） 律【 ， Ｌｍ ｅｔ ｅｒ定 ３ 入射光强 ， 】 ０
和 出射 光 强 ， 服从 如下 表达 式 ：
气体 ， 标准状况下气体密度为 １２ ／ ， ． ｓＬ 和空气密度 （ ５ 标准状
况 下 １２３ｓＬ 相 差 很 小 。 出 于 对 环 境 保 护 和 能 源 再 利 用 ． ／ ） ９
ｅ ａｏ ．Ｔ ｉ ｔ ｏ ｓ ｃ ｎ ｉｔｎ ｏ ｔ ｅ ｒｓ ｌ ｏ ｈ ｘ ｅｉ ｅ ｔａ ｄ ｔｅ ｄ ｓｇ ｒｇ ａ ｉ ｆａ ｉｌ ． ｌ ｄ ｕ ｔ ｈ ｓ ｍｅｈ ｄ ｉ ｏ ｓｓｅ ｔｔ ｅ ｕ ｔ ｆｔｅ ｅ ｐ ｒｍ ｎ ｎ ｅ ｉｎ ｐ ｏ ｒ ｍ ｓ ｅ ｓｂ ｅ ｈ ｈ Ｋｅ ｗｏ ｄ ａ ｓ ｒ ｔ ｎ ａ ｃ ｒ ｍ ｉｇ ａ ｈ ＣＯ ｇ ｓ ｃ ｎ ｅ ｔ ｔ ｎ ａ ｓ ｒ ｔ ｎ ｌ ｅ ｔｐ ｕ ｃｉｎ ｌｓ ｒｓ ａｌ ｙ ｒｓ ｂｏｐｉ ｐ ｔ ｏ ｅ ｕ ｄａｒｐ ａ ｃ ｎｒ ｉ ｂ ｏ ｉ ｉ ｙ ｅｆ ｎ ｔ ａ ｅ ｃ ｆ ｏ ａｏ ｐ ｏ ｎ ｏ
气体滤波相关红外吸收法测co的原理
气体滤波相关红外吸收法测co的原理
CO是一种常见的有害气体，对人体和环境均有较大的危害。
因此，对CO的快速准确监测非常重要。
气体滤波相关红外吸收法是一种常用的CO测量方法。
该方法基于红外光谱学原理，利用CO分子特有的红外吸收特性进行测量。
在测量过程中，首先将待测气体样品通过一个气体滤波器，将不需要测量的气体成分滤除，仅保留待测气体CO。
然后，通过一个红外光源射入样品室，样品室内设置有一块CO敏感的红外吸收器件。
当红外光通过样品室时，CO分子会吸收一部分红外光，使得光源所发出的光强度减弱。
通过测量红外光通过样品室前后的光强度差值，可以计算出样品中CO的浓度。
为了提高测量的准确性和可靠性，需要在测量中进行一系列的校准和修正。
例如，需要对光源和红外吸收器进行校准，以确保它们的性能稳定并符合要求。
同时，需要考虑到环境因素对测量的影响，如温度、压力、湿度等。
总之，气体滤波相关红外吸收法是一种准确可靠的CO测量方法，可以广泛应用于环境监测、工业生产等领域。
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激光吸收和多光谱散射法在过程气体分析中的组合应用研究
激光吸收和多光谱散射法在过程气体分析中的组合应用研究近年来，随着工业化进程的不断推进和环境监测的重要性日益凸显，过程气体分析技术逐渐成为科学研究领域的热点之一。
在这个领域，激光吸收和多光谱散射法作为两种常见的气体分析技术，各自具有独特的优势与局限性。
随着研究的不断深入，人们开始将这两种技术进行组合应用，以期能克服彼此的局限性并实现更为准确和可靠的过程气体分析。
激光吸收技术（Laser Absorption Spectroscopy，简称LAS）是一种利用激光与气体分子之间相互作用的原理来测量气体浓度的技术。
其基本原理是通过激光辐射气体后，测量被激光吸收掉的能量，从而推导出气体的浓度信息。
激光吸收技术具有高分辨率、高精度、无需取样等优点，而且可以实时监测气体浓度变化，因此被广泛应用于燃烧过程、气候变化研究、大气环境监测等领域。
然而，激光吸收技术也存在一些局限性。
首先，激光吸收技术只能针对某些具有明确吸收峰的气体进行分析，对于其他气体可能无法有效应用。
其次，激光吸收技术在高温高压等特殊环境下的应用受到限制。
此外，激光吸收技术需要进行气体样品的预处理，而且其设备成本相对较高。
相比之下，多光谱散射法（Multi-Spectral Scattering，简称MSS）是一种通过测量气体散射特性来推测气体浓度的技术。
多光谱散射法的基本原理是通过向气体中发送不同波长的光束，并测量被气体散射的光线强度，从而推导出气体浓度信息。
多光谱散射法适用范围广，不受特定吸收峰的限制，可以对多种气体进行分析。
此外，多光谱散射法对于高温高压环境有较好的适应性，并且在设备成本上相对较低。
然而，多光谱散射法也存在一些局限性。
首先，多光谱散射法的测量结果可能受到气体温度、湿度等环境因素的影响，需要进行相应的校正。
其次，由于不同气体对光的散射特性不同，必须根据所分析的气体类型进行光束波长的选择和优化。
此外，多光谱散射法在低浓度气体分析中的探测灵敏度较低，需要进一步提高。
激光吸收和多光谱散射发射光谱法在过程气体分析中的组合应用研究
激光吸收和多光谱散射发射光谱法在过程气体分析中的组合应用研究近年来，随着工业化的快速发展，过程气体分析在工业生产和环境监测中的作用日益重要。
激光吸收光谱法（LAS）和多光谱散射发射光谱法（MSES）作为两种常用的非侵入性气体测量技术，在过程气体分析中具有广泛的应用前景。
本文将探讨激光吸收和多光谱散射发射光谱法的原理和优势，并研究它们在过程气体分析中的组合应用。
激光吸收光谱法是一种基于气体分子吸收特征的测量技术。
通过激光器产生的窄带激光通过被测气体，利用气体分子对特定波长激光的吸收特性进行测量和分析。
该技术具有高灵敏度、高选择性和快速响应等优点，对于低浓度和高温高压环境中气体的准确测量非常有效。
多光谱散射发射光谱法是一种基于散射和发射特性的测量方法。
该技术通过测量气体样品在多个波长下的散射和发射光强度，从而得到气体分子的浓度信息。
相比于激光吸收光谱法，多光谱散射发射光谱法在高温高压环境中具有更好的适应性。
在过程气体分析中，激光吸收光谱法和多光谱散射发射光谱法都有其独特的优势和应用范围。
激光吸收光谱法适用于测量稳定气体的浓度，如氧气、二氧化碳等。
而多光谱散射发射光谱法适用于测量高温高压环境中的气体，如燃煤、燃气等工业生产过程中产生的气体。
然而，单一的测量技术往往无法满足复杂工业环境中的要求，因此将激光吸收光谱法和多光谱散射发射光谱法进行组合应用，能够进一步提高过程气体分析的准确性和可靠性。
通过结合两种技术，可以实现对气体浓度、气体种类和环境参数等多个方面的综合测量。
在组合应用中，可以利用激光吸收光谱法对稳定气体的浓度进行准确测量，再结合多光谱散射发射光谱法对高温高压环境下的非稳定气体进行测量。
这样可以有效地解决单一技术在复杂环境下的局限性，提高测量结果的准确性和可靠性。
此外，激光吸收光谱法和多光谱散射发射光谱法的组合应用还可以实现对气体分布的三维重构。
通过在不同位置上放置多个测量点，结合精确的位置和时间标定，可以实现对整个空间范围内气体浓度分布的立体感知。
基于激光光谱吸收技术的气体浓度检测系统的研究_毕业设计论文
基于激光光谱吸收技术的气体浓度检测系统的研究目录1.绪论 (1)1.1课题研究背景 (1)1.2 调谐二极管激光吸收光谱技术特点及应用 (2)1.3 调谐二极管激光吸收光谱技术的研究现状及发展趋势 (2)1.4 本文研究的主要内容 (4)2. 调谐激光吸收光谱技术的理论基础 (5)2.1 吸收光谱学理论 (5)2.2 谱线强度 (5)2.3 吸收线性 (6)2.4 本章小结 (8)3. 调谐二极管激光吸收光谱技术系统 (9)3.1 调谐二极管激光吸收光谱技术系统概述 (9)3.2 各部分主要器件 (9)3.2.1 光源 (9)3.2.2 激光驱动器 (11)3.2.3 光电检测器 (11)3.3 数据预处理过程 (12)3.4 本章小结 (12)4. 吸收光谱系统优化的研究 (13)4.1 谐波次数的选择 (13)4.2 相敏检测的参数优化 (13)4.2.1 锁相放大器的带宽 (13)4.2.2 锁相放大器的相位对谐波信号的影响 (14)4.3 激光器调制参数的优化 (14)4.3.1 调制度对谐波信号的影响 (14)4.3.2 调制频率对谐波信号的影响 (15)4.3.3 扫描信号幅度对谐波信号的影响 (16)4.3.4 扫描信号频率对谐波信号的影响 (16)4.4 本章小结 (16)5. 气体浓度反演的方法研究 (18)5.1 系统噪声来源 (18)5.1.1 探测器噪声 (18)5.2.2 激光额外噪声 (18)5.1.3 剩余幅度调制 (19)5.1.4 光学干涉条纹 (19)5.2 背景噪声对系统的影响 (19)5.3 气体浓度反演的方法研究 (20)5.3.1 直接比例反演法用于浓度反演 (20)5.3.2 最小二乘法用于浓度反演 (20)5.3.3 线性拟合法用于浓度反演 (21)5.4 本章小结 (22)6. 总结与展望 (23)6.1 全文总结 (23)6.2 工作展望 (24)参考文献 (25)致谢 (1)1 绪论1.1 课题研究背景环境是人类赖以生存的基础。
使用量子级联激光器和多通吸收光谱技术用于CO探测
使用量子级联激光器和多通吸收光谱技术用于CO探测李春光;党敬民;陈晨;王一丁【摘要】根据一氧化碳(C O )气体分子在4.7μm处的基频吸收特性,使用中心波长为4.75μm 的量子级联激光器(QCL)和多反射气体吸收气室(MGC)设计了一种新型CO 传感器。
该仪器使用可在室温脉冲方式下工作并具有热电制冷功能的 QCL,通过对其温度和注入电流进行调节,最终使得出射光波长定位在 CO 基频吸收带的一根强吸收线(2103 cm-1)。
与此同时,使用有效光程为16米的新型MGC(40 cm 长,800 ml采样容积)和液氮冷却碲镉汞中红外探测器,有效提高了系统的响应灵敏度。
此外,系统中配合使用了参考气室和空间滤波光学结构,有效地改善了入射光束的质量,降低了由光源的不稳定而产生的噪声,进一步提高了系统的检测灵敏度。
在实验室条件下对不同浓度的CO气体进行多次重复检测,结果显示,该仪器工作稳定,按信噪比为1计算,可实现对一氧化碳气体的检测下限为5μmol·mol-1。
%According to the fundamental absorption properties of Carbon Monoxide(CO)near 4.7μm,a novel CO sensor was designed using a Quantum Cascaded Laser (QCL)whose central wavelength is 4.75μm and Multi-pass Gas Cell (MGC).This sensor uses a QCL with the thermoelectrically cooled function and can work under pulse mode and room temperature,the exiting optical wavelength was located in a strong absorption line (2 103 cm-1 )which is in the base band of CO through adjusting the in-jection current and temperature.Meanwhile,a novel MGC (40 cm long and 800 mL sampling volume)with 16 meters effective optical path length and mercury cadmium telluride mid-infrared detectors was used,thus effectively improved the sensitivity of thissystem.Additionally,a reference gas cell and a spatial filtering optical structure were occupied,resulting in effective im-provement of the beam quality and reduction of the noise caused by the instability of QCL,the sensitivity of this system was im-proved furtherly.It indicated that the system works stably by means of multiple measurements to the carbon monoxide gas with different concentration,a detection limit of 5μmol·mol-1 can be obtained when the signal-to-noise ratio equals 1 .【期刊名称】《光谱学与光谱分析》【年(卷),期】2016(036)005【总页数】5页(P1308-1312)【关键词】一氧化碳;量子级联激光器;多反射气体吸收气室;空间滤波【作者】李春光;党敬民;陈晨;王一丁【作者单位】吉林大学，集成光电子学国家重点联合实验室，电子科学与工程学院，吉林长春 130012;吉林大学，集成光电子学国家重点联合实验室，电子科学与工程学院，吉林长春130012;吉林大学，国家地球物理探测仪器工程技术研究中心，仪器科学与电气工程学院，吉林长春 130061;吉林大学，集成光电子学国家重点联合实验室，电子科学与工程学院，吉林长春 130012【正文语种】中文【中图分类】O657.3一氧化碳被认为是一种主要的空气污染物，其在大气化学中扮演着重要的角色，它可以直接影响对流层臭氧的形成并间接影响全球变暖[1]。
可调谐激光吸收光谱技术监测燃烧中CO检测方法比较
可调谐激光吸收光谱技术监测燃烧中CO检测方法比较夏慧;刘文清;张玉钧;阚瑞峰;陈东;崔益本;王敏;何莹【期刊名称】《大气与环境光学学报》【年(卷),期】2008(3)1【摘要】可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术是利用二极管激光器的波长调谐特性,获得被选定的待测气体特征吸收谱线的吸收光谱,从而对待测气体进行定性或定量分析。
TDLAS技术与开放式的多次反射池相结合,分别利用二次谐波探测方法和自平衡加波长调制的新型检测方法,测量了酒精喷灯火焰的CO浓度。
测量结果表明,自平衡加波长调制的新型检测方法与二次谐波检测方法相比,不仅使检测限提高了16.3倍,还有效地消除了激光器、火焰的光强波动影响,可以应用在燃烧控制及喷焰气体CO浓度测量等多个领域。
【总页数】5页(P42-46)【关键词】可调谐二极管激光吸收光谱;自平衡探测;二次谐波探测;CO浓度【作者】夏慧;刘文清;张玉钧;阚瑞峰;陈东;崔益本;王敏;何莹【作者单位】中国科学院安徽光学精密机械研究所环境光学与技术重点实验室【正文语种】中文【中图分类】O443.5【相关文献】1.利用可调谐半导体激光吸收光谱技术对燃烧环境中的CO在线测量 [J], 王超;王飞;邢大伟;张海丹;吴奇;岑可法;严建华2.基于可调谐二极管激光吸收光谱技术在线监测机动车尾气排放CO和CO2的方法 [J], 涂兴华;刘文清;董凤忠;张玉钧;王铁栋;齐锋;刘建国;谢品华3.可调谐半导体激光吸收光谱法监测燃烧过程中CO浓度的变化 [J], 夏慧;王铁栋;刘文清;张玉钧;阚瑞峰;陈东;崔益本;何莹;陈玖英;王敏4.可调谐二极管激光吸收光谱法监测大气痕量气体中的浓度标定方法研究 [J], 阚瑞峰;刘文清;张玉钧;刘建国;王敏;高山虎;陈军5.基于可调谐激光吸收光谱技术的硫化氢检测方法研究 [J], 张杨;范颖;王哲;陈文亮因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
应用激光质谱法选择探测一氧化碳
应用激光质谱法选择探测一氧化碳章莲蒂;魏杰;夏柱红;张冰【期刊名称】《原子与分子物理学报》【年(卷),期】2001(018)002【摘要】此文解决了激光质谱法中从含同质量数的N2分子的混合气体中选择CO 分子这一问题，由于用紫外266 nm激光不能从含N2分子的混合气体中选择CO 分子，因此采用了可见激光来探测，发现用可见激光430～435 nm的激光能成功地将CO分子选择探测出来。
此外还着重分析了在可见波段和266 nm激光下产生CO+离子的机理：在可见光波段443.55 nm所对应的共振峰是CO分子吸收3光子的激光能量与A1Π态的振动量子数为2的振动态共振产生的；434.3 nm所对应的共振峰是CO分子吸收3光子的激光能量与A1Π态的振动量子数为3的振动态共振产生的；CO分子吸收两光子的266 nm激光能量与A1Π态第7振动态的某一高转动态相共振，处于该振动态的CO分子再继续吸收一个光子的266 nm 激光的能量至其电离态电离产生CO+离子。
%In this article, we have shown the way of selective detection of CO from mixed gas(CO+N2). Though ultraviolet laser cannot selectively detect CO, visible lasers can selectively detect it in 430～450 nm region. The mechanism to produce CO+ is analyzed: Three-photon is resonant with the A1Π state of CO in 430～450 nm region, thereinto 443.55 nm corresponding to v′=2 of A1Π state and 434.3 nm to v′=2 of A1Π state. Then the exited CO continually absorbs 2 photons to be ionized; two-photon is resonant with v′=7 of the A1Π state of CO at 266 nm, then other photons are absorbed to produce CO+ ion.【总页数】3页(P150-152)【作者】章莲蒂;魏杰;夏柱红;张冰【作者单位】中国科学院安徽光学精密机械研究所;中国科学院安徽光学精密机械研究所;中国科学院安徽光学精密机械研究所;中国科学院安徽光学精密机械研究所【正文语种】中文【中图分类】O432.1+2【相关文献】1.激光质谱法探测痕量污染气体的定标研究 [J], 李子尧;夏柱鸿;魏杰;顾学军;张冰2.激光共振电离质谱法选择性电离铀钚混合物中的痕量钚 [J], 沈小攀;李志明;翟利华;邓虎;徐江;韦冠一3.双步激光解析/激光电离质谱法及其应用的新进展 [J], 王红磊;胡勇军;邢达4.新型一氧化碳传感器在火灾探测方面的应用 [J], 刘志欣5.探测大气污染源的新方法--激光质谱法 [J], 章莲蒂;魏杰;张柏林;夏柱红;张冰因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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response(faster than few millisecondand low detection limitation(100ppbv,and it could be easily assembled to a portable gas monitor.Furthermore,Ne—arinfrared light source and detector are chosen in the pared to traditional m—idinfrared apparatus,the total cost of these devices can be cut down.Optical fiber can be used to
获得被选定的待测气体特征吸收线的吸收光谱 ,从而对污染气体进行定性或者定量
分析。在大气痕量气体和气体泄漏的监测中 ,为了提高探测的灵敏度 ,一般会根据具
体情况对激光器采取不同的调制技术如波长调制、振幅调制、频率或者位相调制等
,
同时和长光程吸收池相结合使用 ,并辅之以各种噪声压缩技术。 TDLAS 不仅精度较
年月日
目录
摘要 (2
英文摘要 (2
第一章第三章红外吸收原理及优点 (8
第四章 CO 的吸收谱线 (11
第五章可调谐二极管激光红外吸收光谱实验原理 (14
第六章可调谐二极管激光吸收光谱实验装置 (19
第七章结论 (24
参考文献 (25
摘要
可调谐二极管激光吸收光谱 (TDLAS 技术是利用二极管激光器的波长调谐特性 ,
高 ,选择性强而且响应速度快 ,已经广泛用于大气中多种痕量气体的检测以及地面的
痕量气体和气体泄漏的检测。本文介绍了一套可调谐二极管激光吸收光谱检测大气
中一氧化碳浓度的实验装置 ,这套装置具有灵敏度高、检测限低 (ppb 量级、易于集
成为便携式痕量气体检测仪等优点 ,系统选用近红外光源和探测器 ,与传统的中红外 波长工作器件相比 ,成本得以降低。近红外波长光信号利用光纤传输 ,替代了传统的 复杂光路系统 ,使器件结构小型化。若激光器的调谐波长范围能覆盖 1.3—1.8 μｍ或 者在光路中装配几台窄范围可调偕激光器实现波长扫描范围覆盖
毕业论文 (设计
可调谐二极管激光吸收光谱法检测 CO 气体的研究 The Study of Remote Sensing CO Concentration Based on Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy
姓名与学号 3021121123 指导教师 年级与专业 10 级信息工程 所在学院和系信息学院光电系 毕业论文 (设计任务书 一、题目 :可调谐二极管激光吸收光谱法检测 CO 气体的研究 二、指导教师对毕业论文 (设计的进度安排及任务要求 : 起讫日期 200 年月日至 200 年月日 指导教师 (签名职称 三、系、研究所审核意见 : 负责人 (签名
transmit near—infrared optical signal instead of traditional complex system,then the structure would become miniaturization.if the laser wavelength could be tuned in covering the range of 1.3-1.8 μ m or installing few narrow DFB tunable lasers to cover the range of 1.3-1.8 μ m,simultaneous monitoring of the major atmospheric pollution gases including C02、CH4、CO、CH20、H2S、NH3 、HCI 、C2H2 and so on could be realized.
1.3— 1.8 μ m则, 可同时实现对大气中诸多重要痕量气体如 CH20、 H2S、NH3 、HCI、 C2H2 等的同步监测。
C02、CH4、CO、
关键词 :光谱学 ;可调谐二极管激光 ;怀特池 ;一氧化碳 ;大气质量监测
Abstract
Tunable diode laser absorption spectroscopic(TDLAS technology applies the wavelength tunable characteristics of diode lasers to gain the absorption spectroscopy of the selected absorption line of the target gas for the qualitative and/or quantitative analysis of the pollution gases in air.In order to get the required sensitivity in trace gas monitoring and gas leak detection, based on the idiographic requirements it generally needs to adopt different laser modulation techniques like wavelength modulation,amplitude modulation,frequency or phase modulation and so on,with combination of long path absorption cell and assistance of various noise suppression techniques.TDLAS has significant advantages not only in sensitivity and high selectivity but also in rapidity of response.It has been extensively utilized in monitoring of various pollution gases in troposphere and atmosphere,and also in location the source of toxic or hazardous gas leak.The article introduce a TDLAS—based instrument recently developed by our group for the measurement of CO in atmosphere.This instrument possesses advantages of fast