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Product classification一氧化碳激光氣體分析儀的核心部分是一個激光檢測裝置
更新日期:2024-06-28點擊次數(shù):137
一氧化碳激光氣體分析儀的核心部分是一個激光檢測裝置,其中的氦氖激光器可以發(fā)射一種安全的低功率單波激光到一個氣體測試腔內。由于激光能量微弱,裝置內部通過檢測腔兩端的反射鏡不斷進行反射,將能量放大1000倍左右。光子與氣體分子發(fā)生碰撞后發(fā)生散射,產生一種不同于激光頻譜的光譜,而且不同分子散射出來的光譜是特定不相同的,這就是我們所稱的“拉曼散射光譜”。檢測腔內壁裝有8個光學濾波器和光電傳感器,用來吸收和檢測不同分子的特定光譜頻率,從而得到8種不同待測氣體成分含量。
一氧化碳激光氣體分析儀原理:
1.朗伯-比爾定律
因此,TDLAS技術是一種高分辨率的光譜吸收技術,半導體激光穿過被測氣體的光強衰減可用朗伯-比爾(Lambert-Beer)定律表述式中,IV,0和IV分別表示頻率V的激光入射時和經過壓力P,濃度X和光程L的氣體后的光強;S(T)表示氣體吸收譜線的強度;線性函數(shù)g(v-v0)表征該吸收譜線的形狀。通常情況下氣體的吸收較小,可用式(4-2)來近似表達氣體的吸收。這些關系式表明氣體濃度越高,對光的衰減也越大。因此,可通過測量氣體對激光的衰減來測量氣體的濃度。
2.光譜線的線強
氣體分子的吸收總是和分子內部從低能態(tài)到高能態(tài)的能級躍遷相聯(lián)系的。線強S(T)反映了躍遷過程中受激吸收、受激輻射和自發(fā)輻射之間強度的凈效果,是吸收光譜譜線較基本的屬性,由能級間躍遷概率經及處于上下能級的分子數(shù)目決定。分子在不同能級之間的分布受溫度的影響,因此光譜線的線強也與溫度相關。如果知道參考線強S(T0),其他溫度下的線強可以由下式求出式中,Q(T)為分子的配分函數(shù);h為普朗克常數(shù);c為光速;k為波爾茲曼常數(shù);En為下能級能量。各種氣體的吸收譜線的線強S(T0)可以查閱相關的光譜數(shù)據(jù)庫。
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