吸收光譜技術(shù)主要包括可調(diào)諧(xié)半導體激光吸收光譜(TDLAS)技術、光腔增強吸收光譜(CEAS)技術以(yǐ)及光腔衰蕩光譜(pǔ)(CRDS)技術等。CRDS與其它技術(shù)的區別在於其(qí)基於時間(jiān)測量來研究氣體的吸收(shōu)光譜,而不是傳統的基於強度的吸收方法。
光腔衰蕩光譜(pǔ)技術(CRDS),是近幾年來(lái)迅速發展起來的一種高靈敏度(dù)的吸收光譜檢測(cè)技術,它通過(guò)測量樣品的絕對光學消光,包括光的散射和吸收。
幾乎所有小分子氣(qì)體(如CO2、H2O、H2S、NH3)都具有獨特的近紅外吸(xī)收光譜。在低於大(dà)氣壓的(de)壓力(lì)下,這些氣體顯示為一係(xì)列(liè)窄而清晰的尖銳波(bō)譜曲線(xiàn),每條曲(qǔ)線都具有特(tè)定(dìng)的波長。由於這(zhè)些曲線之間間隔均勻且波長已知,因此可以通(tōng)過測量該波長吸收度,即特定吸收峰的高度來確定任何物質的濃度。
但是,在傳統的(de)紅外光譜儀中,因痕量氣體產生的(de)吸收量(liàng)太少而無法測量,通常靈(líng)敏(mǐn)度隻能達到ppm級別(bié)。CRDS-光腔衰蕩光譜-通過使用長達數(shù)公裏的有效吸(xī)收光程來突破這種靈敏度限製。CRDS能在幾秒鍾或更(gèng)短的時間內(nèi)對氣體進行監測,靈敏度可以達到(dào)ppb級別,甚至有些氣(qì)體可以達到(dào)ppt級別。
然而,在傳統的紅外光譜(pǔ)儀中,由於痕量氣體吸收量極小,無(wú)法進行準確測(cè)量,其靈敏度通常僅達到ppm級別。光腔衰蕩光譜(CRDS)技術通過采用長達數公裏的有效光程突破(pò)了這種靈敏(mǐn)度限製。CRDS能夠在(zài)幾秒鍾甚至更(gèng)短的時(shí)間內監測氣體,其靈(líng)敏(mǐn)度可以達到ppb級別,甚至某些氣體可以達到(dào)ppt級別。
CRDS是在激光探測技術(shù)取得長足發展的基礎上提出的吸收光譜技術。與傳統的痕量氣體光學測量技術相比,CRDS能夠實現對氣體分子光譜細微指(zhǐ)紋結構的精確測(cè)量,其等效測量光程從(cóng)傳統光學方法的數米、數十米大幅提高至數十千米,從而顯著提升了對目標氣體的檢測能力,對於目(mù)前的(de)“雙碳戰略”的部(bù)署具有重要的意義。
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