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上海長方光學儀器有限公司

我國研發可調諧二極管激光吸收光譜技術的大氣甲醛測量儀

2019-11-08 15:27:42  來源:儀器網整合 瀏覽量:444次
【導讀】甲醛濃度的外場觀測可作為區分人為源和生物源VOCs的重要指示,可進行模型準確性驗證等。

  甲醛是大氣光化學反應的重要中間產物,研究城市大氣中甲醛的濃度變化及來源,對大氣化學的深入分析及制定有效的控制對策具有重要的意義。大氣甲醛檢測是指通過特定的方法或儀器空氣中的甲醛含量進行檢測。獲得甲醛的濃度時間序列及日變化特征。甲醛濃度的外場觀測可作為區分人為源和生物源VOCs的重要指示,可進行模型準確性驗證等。

  近日,中科院安光所設計新型球面鏡光學多通池,結合3.5μm帶間級聯激光器,研發了基于可調諧二極管激光吸收光譜技術的大氣甲醛測量儀,滿足大氣甲醛外場觀測的需求。實現51pptv (10s, 1σ)的探測極限。

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  ICL帶間級聯激光器

  是一種有效的全固化中紅外光源,具有廣泛的應用前景,廣泛應用于通信、痕量氣體監測、電子對抗和環境監控等領域。第二型帶間級聯激光器破隙型的InAs/AlSb/GaSb 超晶格具有較大的導帶不連續,能提供非常好的自由載流子限制,而且GaSb, InAs及AlSb 的晶格常數非常接近,有利于生長高質量材料,因此它很適合做第二型ICL的材料。且具有高的輸出功率和低的閾值電流密度。雖然帶間級聯激光器已經取得了很大的進展,但是閾值電流密度仍然很高,需要更進一步的研究和發展才能達到理論值。首先是波導的設計, 波導必須能夠有效地限制光模,表現出很低的光損耗,并能有效地將載流子從電極傳輸到級聯區。與InP 基和GaAs 基QCL 等半導體激光器技術相比,ICL 的器件制作和MBE 生長參量都尚未最優化,因此,第二型ICL 還有很大的發展空間。

  可調諧二極管激光吸收光譜技術

  可調諧二極管激光吸收光譜技術系統性能受調制參數,如調制度、調制頻率、掃描幅度及掃描頻率影響,實際測量中各參數不存在明確的選擇依據。針對此問題,文章在一定的理論基礎上通過實驗分別觀察各調制參數對二次諧波信號的影響,通過分析檢測信號的特征,如幅值、信噪比、對稱性及峰寬得出其變化規律,總結出在不同系統功能和需求下系統各調制參數的優化依據及方法。系統在計算濃度和溫度時應優先考慮幅值和信噪比,從而使調制度達到最佳值,調制頻率和掃描頻率取較小值;在線形推導壓強時優先考慮信號的對稱性和峰寬,根據計算的具體要求確定調制參數;掃描幅度的確定以得到完整諧波信號為準;再根據系統的速度和精度需求調整掃描頻率。該研究為此類系統工作狀態的確定提供了實驗依據。


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2019-11-08 15:27:42
標簽:可調諧二極管 , 激光吸收光譜 , 大氣甲醛測量儀
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