采用4.8μm中红外量子级联激光器的痕量一氧化碳气体检测仪

摘要：

一氧化碳是一种无色、无味、有毒、易燃的危险气体，且低浓度的该气体可以使人中毒、窒息、危及生命。因此研制一种能够检测一氧化碳气体浓度的检测仪意义重大，尤其在环境复杂（湿度和粉尘浓度都很大）的矿井下。本文所述的是一种紧凑型检测仪器，其能够灵敏、快速、连续地监测环境空气中痕量一氧化碳气体浓度。该仪器采用激发波长为4.8μm的中红外量子级联激光器（QCL ）和红外碲镉汞探测器的最新半导体技术，结合中红外光程长度为76 m的多次反射herriott吸收气室，可以在4 s的采样时间内实现40 nmol · mol-1气体检测灵敏度。同时，该仪器利用差分吸收光谱检测原理，设计了双光路双通道空间光学结构，消除了电调制光源所带来的不稳定性，有效地提高了仪器浓度检测下限。实验表明，该仪器通过所集成的气体浓度反演算法，能够在无需校准的情况下，可以用于环境监测中的实地痕量气体测量，并且操作人员可以通过替换在不同波长下运行的QCL来测量其他气体。

关键词：一氧化碳、中红外量子级联激光器、herriott吸收气室、痕量气体测量

分类号：O657.3(分析化学)

资助基金：国家高技术研究发展计划863计划项目2009AA03Z442

在线出版日期：2014-03-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：838-842