吸收光譜法具有測量範圍(wéi)寬、靈敏度高、響應快、小型化等優(yōu)勢,已成為理想的氣體檢測方法。吸收光譜技術主要有可調諧半導體激光吸(xī)收光(guāng)譜(TDLAS)技術、光腔增強(qiáng)吸收(shōu)光譜(CEAS)技術、光腔(qiāng)衰蕩光譜(CRDS)技術等(děng)。
光(guāng)譜吸收法是一種具備測量範圍寬(kuān)、高靈(líng)敏度、快速響(xiǎng)應和小型化等優勢的氣體檢(jiǎn)測方法。吸收光譜技術包括可調諧(xié)半(bàn)導(dǎo)體激光吸(xī)收光譜(TDLAS)技術、光(guāng)腔增強吸收光譜(CEAS)技術和光腔衰蕩光譜(pǔ)(CRDS)技術等。
相較於傳統的紅外光譜儀,由於痕(hén)量氣體所產生的(de)吸收量較少,因此傳統儀器的靈敏度通常隻(zhī)能達到ppm級別。然而,光腔衰蕩光譜技術(shù)(CRDS)通過利(lì)用長達數公裏的有效吸收光程,在幾秒鍾甚至更短的時(shí)間內對氣體(tǐ)進行監測,其靈敏度可達到ppb級別(bié),甚至對(duì)某些氣體可(kě)達到(dào)ppt級別。此外,光腔(qiāng)衰蕩光譜技術(CRDS)相較於其他吸收光(guāng)譜(pǔ)方法(fǎ)還具備兩個主(zhǔ)要優點:
免受激光(guāng)強(qiáng)度(dù)波動的影響
在大多數吸收測量中(zhōng),光源光強通常被假設為(wéi)穩定不受樣(yàng)品存在(zài)與否的影響。任何光源光(guāng)強的變化(huà)都會(huì)引入測量誤差。然而,光腔衰(shuāi)蕩光譜技術中的衰蕩時間不依賴於激光的強度,因此激光強度的波動不(bú)再是問題,光腔衰蕩(dàng)光(guāng)譜無需進行外部標定或對照。
高靈敏度、長吸(xī)收長度
由於光在反射鏡之間被來回反射了很多次,使得光強衰(shuāi)蕩光譜擁有非常長的吸收(shōu)長度。所以,光強(qiáng)衰蕩光譜在吸收測量中,最小可探測吸收正比於樣品(pǐn)的吸收長度,且非常靈敏。
光強衰蕩光譜由於光在反射鏡之間的多次往返反射,具備非常長的吸收長度。例如,激光脈衝來回通過一個一米的光腔500次,就會帶來1公裏的有效吸收長度(dù)。因此(cǐ),在光強衰蕩光譜中,最小(xiǎo)可探(tàn)測吸收與樣品的吸收長度成正比,且靈敏度較高(gāo)。
再加上(shàng)信噪(zào)比高、抗幹擾能力強等先(xiān)進的技術優勢,光腔衰蕩光譜技術(CRDS)現已成為分析各種(zhǒng)微量或痕量物(wù)質強有力的工具,被廣泛應(yīng)用於探測氣態樣品在特定波長的(de)吸(xī)收,並可在萬(wàn)億分率的水平上確定樣品的摩(mó)爾分數。基於此,青島(dǎo)環控設備有限公司研發生產了GHK-580型(xíng)高精度在線環境空氣溫室氣體(tǐ)分析儀。
光腔衰蕩光譜技術(CRDS)結合高信噪比和強抗(kàng)幹擾能(néng)力等先進技(jì)術優勢,已經成為分析微量或痕量物質的有力工具,在探測氣態樣品在特定波長的吸收方麵廣泛應用,並能夠以萬億分之一的水平確定樣(yàng)品的摩爾分(fèn)數。基(jī)於這種優勢(shì),青島環控(kòng)設備有限公司研發生產了GHK-580型(xíng)高精度在線環境空氣溫室氣體分析儀。
該儀器采用光腔衰蕩光譜(pǔ)技術(CRDS),結合小型化光腔及精確的溫度和壓力(lì)控製,可實現CO2,CH4、CO、N2O和H2O等溫室氣體同步(bù)在線測量,具有高精度、高準確(què)度、低漂移和易操作等優點,可對觀(guān)測區域的溫室氣體進行24小時自(zì)動連續監測,能實時連續的反(fǎn)映該區域內的溫室氣(qì)體濃度變化情況。
通過進行科(kē)學精準的溫(wēn)室氣體排放(fàng)監測,青島環控-高精(jīng)度溫室氣體分(fèn)析儀可助力(lì)支撐各地區(qū)製定雙碳策略以及碳排放精細(xì)化管控,並由加強(qiáng)溫室氣體監測能力體係(xì)建設,進一步完善全國(guó)溫室氣體監測網絡,為“雙碳”路徑規劃和各行(háng)業低碳節能高質量發展提供強(qiáng)有力(lì)的技術(shù)支持。