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摘要

利用石英音叉增强型光谱技术(QEPAS)结合基于Lab-VIEW设计的数字频率锁定技术建立了一套气体实时探测系统, 该方案使用3f信号作为误差反馈信号, 将激光器锁定在待测气体吸收峰的中心位置, 保证了长时间测量的准确度并且提高了探测效率. 实验中采用中心波长位于1.396 m的DFB半导体激光器作为光源, 选择常压下空气中的水汽作为研究对象, 对系统性能进行了测试, 并对影响影响系统探测灵敏度的主要因素进行了分析. 实验结果表明, 该系统可以将激光器稳定在 0.001 cm-1范围内, 对激光器长时间工作时的波长漂移起到了很好的抑制作用, 系统的检测限约为1 ppm, 该方案可以直接应用于工业气监测、痕量污染物实时测量等领域.

关键词:

Abstract

A real-time measurement of gases based on QEPAS is introduced. For eliminating fluctuation of laser, a simple method, in which a digital PID algorithm and a software lock-in amplifier designed by using Lab-VIEW are employed, is utilized to lock the laser to the center of the absorption line. In order to test the system, an absorption line of water vapor near 1.396 m is chosen by using a fiber-coupled distributed feedback (DFB) diode laser. An over-40-hours continuous measurement is implemented, and the relevant results are presented and discussed. The detection limit of the system is 1 ppm. This method can also be used to measure the trace gases and monitor the industry gases.

Keywords:

作者及机构信息

1.

基金项目:国家高技术研究发展计划(批准号: 2009AA06Z204)和中国科学院重大科研装备研制项目(批准号: YZ200818)资助的课题.

Authors and contacts

1.

Funds:Project supported by the National High Technology Research and Development Program of China (Grant No. 2009AA06Z204), and the Foundation of Chinese Academy Sciences (Grant No. YZ200818).

参考文献

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施引文献

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