基于TDLAS平衡差分技术的CO气体检测

摘要：

利用可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)结合平衡差分探测技术测量了1.578μm附近的CO气体3-0带P(4)跃迁在不同压强和不同浓度下的吸收光谱信号.由于平衡差分探测方法可以有效地抑制激光光强波动、温度漂移和机械振动等共模噪声,从而提高了光谱探测灵敏度.通过与直接吸收信号相比,平衡差分的信噪比提高了3.4倍,探测极限为87 ppmv.测量了浓度为1%压强为40,55,70和85 Torr时的CO气体,结果显示在70 Torr时其光谱信号最强.并且,利用直接吸收和平衡差分技术测量了不同浓度的CO气体在总压强在70 Torr时的光谱信号,发现平衡差分技术光谱强度与浓度的关系线性度符合较好,其测量误差小于5%.为了进一步验证系统的稳定性,连续采集了324 s的光谱信号,最后通过Allan方差分析,发现本实验系统的最佳探测时间为38 s,探测极限为47.8 ppmv.

关键词：可调谐半导体激光吸收光谱、平衡差分技术、CO检测

所属期刊栏目：37

分类号：O657.3(分析化学)

资助基金：国家自然科学基金项目11504256,U1610117,61573323;中国科学院时间频率基准重点实验室开放基金项目,精密光谱科学与技术国家重点实验室开放课题,山西省高等学校科技创新项目2014146;晋城市科技攻关项目201501004-22

在线出版日期：2017-11-03（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：3165-3169