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摘要

结合腔衰荡光谱(CRDS)与波长调制-直接吸收光谱(WM-DAS), 建立了一种宽量程、免标定的气体体积分数的检测方法, 具有CRDS高信噪比及WM-DAS快速和可测量绝对体积分数的优点. 基线衰荡时间( τ ₀)可通过测量谱线中心频率处吸收率(WM-DAS)和衰荡时间(CRDS)计算得到, 无需实时校准, 极大提升了CRDS测量速度. 室温常压下, 在6336.617 cm ^–1处不同体积分数的H ₂S测量结果表明, 该方法动态测量范围可扩展到4个数量级以上, 测量精度相比WM-DAS得到了提高, 且检测限可在40 s内达到1 × 10 ^–9.

关键词:

Abstract

Combining cavity ring down spectroscopy (CRDS) and wavelength modulated direct absorption spectroscopy (WM-DAS), a wide range and calibration-free gas concentration detection method is established, which has the advantages of high signal-to-noise ratio of CRDS and fast speed and measurable absolute concentration of WM-DAS. The baseline ring down time ( τ ₀) can be calculated by measuring the absorptivity (WM-DAS) and ring down time (CRDS) at the central frequency of the spectral line, without real-time calibration, which greatly improves the speed of CRDS measurement. The measurement results of different H ₂S concentrations at 6336.617 cm ^–1at room temperature and atmospheric pressure show that the dynamic measurement range of this method can be extended to more than 4 orders of magnitude, the measurement accuracy is improved in comparison with WM-DAS, and the detection limit can reach 1 × 10 ^–9in 40 s.

Keywords:

cavity ring down spectroscopy/
wavelength modulation-direct absorption spectroscopy/
wide range/
calibration free/
H₂S concentration

作者及机构信息

1.
2.

通信作者:彭志敏,apspect@tsinghua.edu.cn

基金项目:国家重点研发计划(批准号: 2019YFB2006002)和华能集团总部科技项目(批准号: HNKJ20-H50)资助的课题.

Authors and contacts

1.
2.

Corresponding author:Peng Zhi-Min,apspect@tsinghua.edu.cn

Funds:Project supported by the National Key R&D Program of China (Grant No. 2019YFB2006002) and the Huaneng Group Science and Technology Research Project, China (Grant No. HNKJ20-H50).

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