1.本發明屬于氣體檢測技術領域,具體涉及一種光學諧振腔氣體檢測系統及其檢測方法。
背景技術:
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準氣體標定,是一種高靈敏度,可測量痕量樣品或者微弱轉換的大量樣品的一種激光吸收光譜法。目前,crds已有應用在鏡面反射率測量、痕量氣體成分檢測、氣溶膠消光系數測量等方面。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檢測技術的關鍵是光學諧振腔,諧振腔的關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,設備靈敏度相應就越高。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體可調諧激光器。半導體可調諧激光器,其輸出激光中心波長隨環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生變化,如無有效手段對其吸收波長進行修正,會因為激光器中心波長的漂移造成測量不準確甚至無法測量。
5.目前還有采用中空光纖技術的光譜檢測方法,該檢測方法具有以下缺點或不足:1)、反應時間長目前有文獻結合中空光纖進行氣體組分光譜分析,利用中空光纖既能導通激光又能導通氣體的特點,對氣體組分進行檢測,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通氣體,進行氣體置換效率非常低下,使得整個系統反應時間較長,無法發揮光學光譜檢測高效快速的優點。
6.2)、中空光纖技術結合中空光纖設計諧振腔,靈敏度較差有文獻采用分束器結合中空光
聲明:
“光學諧振腔氣體檢測系統及其檢測方法與流程” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究,如用于商業用途,請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)