中红外CH4检测中非对称椭球气室优化及实验研究

摘要：

为了在中红外(MIR) CH4浓度检测中降低检测下限和提高探测灵敏度,提出了一种非对称椭球聚光镜气室.在充分考虑线光源和双窗口探测器外形及尺寸的条件下,建立了完备的非对称椭球聚光镜气室物理模型,导出了直射功率、反射功率、聚光效率和灵敏度系数的表达式.通过计算分析,得到了同时获得较高聚光效率和高灵敏度系数的条件,以及非对称椭球聚光镜的优化参数.利用优化制作的非对称椭球聚光镜气室,建立了CH4检测系统.检测结果显示,系统的检测下限约为5×10-6;低浓度范围(0～100×10-6)的探测灵敏度约为6～7×10-6;在高浓度范围内(1～40×10-3),探测灵敏度随气体浓度增加而增加,约为20～160×10-6.检测结果表明,优化后的CH4检测系统实现了较低的检测下限和较高的灵敏度.

关键词：红外技术与应用、CH4检测、非对称椭球气室

所属期刊栏目：25

分类号：TH83

资助基金：国家自然科学基金61307124,61077074;国家科技支撑计划项目2013BAK06B04;广东省教育厅科研项目2013LYM_0030;吉林省科技发展计划项目20120707,201101036;长春市国际合作项目11GH01;汕头大学科研启动基金NTF12022;汕头大学青年科研基金YR12005

在线出版日期：2014-04-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：323-329