水氣含量對基于QEPAS甲烷氣體探測性能的影響

【摘要】：由于氣體的濕度對分子振動弛豫有著較大的影響,利用石英音叉增強(qiáng)型光聲光譜(QEPAS)技術(shù)作為甲烷氣體傳感,在實際應(yīng)用中,空氣的水氣濃度變化將會使光聲測量氣體濃度的信號強(qiáng)度發(fā)生變化。實驗中采用鼓泡法結(jié)合濕度計來改變探測氣體中的濕度,測量了常壓下1.653μm波長處甲烷的二次諧波信號,系統(tǒng)地研究了探測氣體中水氣濃度的變化對石英音叉Q值、共振頻率f0等參數(shù)的影響。實驗結(jié)果表明,水氣對基于QEPAS技術(shù)甲烷氣體傳感器的實際應(yīng)用有著很大的影響,主要表現(xiàn)在甲烷分子振動弛豫和探測系統(tǒng)性能兩個方面。當(dāng)實際大氣中絕對濕度為2.34%時,獲得的系統(tǒng)最小可探測質(zhì)量濃度為0.57mg/m3。 【作者單位】： 中國科學(xué)院安徽光學(xué)精密機(jī)械研究所大氣物理化學(xué)研究室;
【關(guān)鍵詞】： 光譜學(xué) 石英音叉增強(qiáng)型光聲光譜 波長調(diào)制 水氣
【基金】：國家自然科學(xué)基金(41175036) 安徽省自然科學(xué)基金(11040606M147)資助課題
【分類號】：TH83
【正文快照】： 1引言石英音叉增強(qiáng)型光聲光譜(QEPAS)[1]是近幾年來發(fā)展起來的一種新型光聲氣體探測方法,該技術(shù)于2002年由美國Rice大學(xué)Kosterev等[1]報道。QEPAS技術(shù)具有體積小、可有效抑制低頻和周圍環(huán)境噪聲、造價低廉、靈敏度高等優(yōu)點?；谝舨婀饴曃展庾V技術(shù)是一種高靈敏度的零背景

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