1.本發(fā)明屬于氣體檢測技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種光學(xué)諧振腔氣體檢測系統(tǒng)及其檢測方法。
背景技術(shù):
2.光腔衰蕩光譜法(crds)是一種新型的氣體檢測方法。它從原理上不需要標(biāo)準(zhǔn)氣體標(biāo)定,是一種高靈敏度,可測量痕量樣品或者微弱轉(zhuǎn)換的大量樣品的一種激光吸收光譜法。目前,crds已有應(yīng)用在鏡面反射率測量、痕量氣體成分檢測、氣溶膠消光系數(shù)測量等方面。光腔衰蕩吸收光譜的氣體檢測方法具有以下缺點或不足:1)、光腔衰蕩吸收光譜中諧振腔非常重要,制作難度較高光腔衰蕩吸收光譜,一般采用兩個高反射率的反射鏡構(gòu)建一個諧振腔池。激光脈沖被引入由兩個高反射鏡包圍的諧振腔中。反射的激光在諧振腔中振蕩,每次反射都會損耗少量的光。放置在第二面鏡子后的探測器測量反射光的減弱強度。諧振腔中被測氣體無法吸收時信號衰減較慢;諧振腔中有氣體吸收時,信號衰減較快。通過計算信號衰減的曲線,計算諧振腔中被測氣體的濃度。
3.crds檢測技術(shù)的關(guān)鍵是光學(xué)諧振腔,諧振腔的關(guān)鍵是其中的兩個高反射鏡片,反射鏡片反射率越高,衰蕩時間越長,設(shè)備靈敏度相應(yīng)就越高。一般要求鏡片的反射率>99.9%。而受制造工藝及材料的限制,現(xiàn)階段反射率超高的鏡片制作難度大、成本高,因而crds光譜檢測方法一直未被廣泛推廣。
4.2)、現(xiàn)有光腔衰蕩光譜吸收法,光源長期存在漂移,無法保證測量精度crds光譜吸收法依賴氣體對激光的吸收,一般情況下使用半導(dǎo)體可調(diào)諧激光器。半導(dǎo)體可調(diào)諧激光器,其輸出激光中心波長隨環(huán)境溫度及注入電流變化,一般情況下,溫度每變化1℃,中心波長偏移0.1nm,注入電流每變化1ma,中心波長變化0.01nm。激光器受制造工藝及器件本身特性影響,在使用過程中其中心波長會緩慢長期的發(fā)生變化,如無有效手段對其吸收波長進(jìn)行修正,會因為激光器中心波長的漂移造成測量不準(zhǔn)確甚至無法測量。
5.目前還有采用中空光纖技術(shù)的光譜檢測方法,該檢測方法具有以下缺點或不足:1)、反應(yīng)時間長目前有文獻(xiàn)結(jié)合中空光纖進(jìn)行氣體組分光譜分析,利用中空光纖既能導(dǎo)通激光又能導(dǎo)通氣體的特點,對氣體組分進(jìn)行檢測,但由于中空光纖芯徑非常小,只有100nm左右,利用這么小的芯徑導(dǎo)通氣體,進(jìn)行氣體置換效率非常低下,使得整個系統(tǒng)反應(yīng)時間較長,無法發(fā)揮光學(xué)光譜檢測高效快速的優(yōu)點。
6.2)、中空光纖技術(shù)結(jié)合中空光纖設(shè)計諧振腔,靈敏度較差有文獻(xiàn)采用分束器結(jié)合中空光
聲明:
“光學(xué)諧振腔氣體檢測系統(tǒng)及其檢測方法與流程” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)