




半導(dǎo)體激光氣體分析系統(tǒng)是現(xiàn)場(chǎng)在線檢測(cè)氣體濃度的精密測(cè)量系統(tǒng),由發(fā)射單元、接收單元和中央分析儀器構(gòu)成(圖2)。由發(fā)射單元發(fā)出的激光束穿過被測(cè)煙道,生產(chǎn)激光氣廠家,被安裝在直徑相對(duì)方向上的接收單元中的探測(cè)器接收,獲得的測(cè)量信號(hào)通過纜線傳輸?shù)街醒敕治鰞x器,中央分析儀器對(duì)測(cè)量信號(hào)分析,激光氣生產(chǎn)廠家,得到被測(cè)氣體濃度。
半導(dǎo)體激光氣體分析系統(tǒng)的測(cè)量原理基于半導(dǎo)體激光吸收光譜氣體分析測(cè)量技術(shù),即“單線光譜”測(cè)量技術(shù),克服了環(huán)境中其它成分(包括粉塵、水分和其它氣體成分等)的影響,確保了含氧量測(cè)量的準(zhǔn)確性。



光譜線的線強(qiáng)
氣體分子的吸收總是和分子內(nèi)部從到高能態(tài)的能級(jí)躍遷相聯(lián)系的。線強(qiáng)S(T)反映了中、受激輻射和自發(fā)輻射之間強(qiáng)度的凈效果,是吸收光譜譜線基本的屬性,由能級(jí)間經(jīng)及處于上下能級(jí)的分子數(shù)目決定。分子在不同能級(jí)之間的分布受溫度的影響,因此光譜線的線強(qiáng)也與溫度相關(guān)。如果知道參考線強(qiáng)S(T0),其他溫度下的線強(qiáng)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為曼常數(shù);En為下能級(jí)能量。各種氣體的吸收譜線的線強(qiáng)S(T0)可以查閱相關(guān)的光譜數(shù)據(jù)庫(kù)。



分子氣體激光器 工作物質(zhì)是氣體,如氮、1氧化碳、二氧化碳、水蒸汽等。波長(zhǎng)范圍很廣,從真空紫外、可見光到遠(yuǎn)紅外。其中以二氧化碳激光器為重要,杭州激光氣,其特點(diǎn)是效率高,大約在10%~25%范圍內(nèi),可以獲得很高激光功率,連續(xù)輸出功率高達(dá)萬瓦,脈沖器件輸出可達(dá)萬焦耳每脈沖級(jí)。這種激光器工作在以 9.4微米和10.4微米為中心的多條分子振轉(zhuǎn)光譜線上。二氧化碳激光器分為普通低氣壓封離型激光器、橫向和縱向氣體循環(huán)流動(dòng)型激光器、橫向大氣壓和高氣壓連續(xù)調(diào)諧激光器、氣動(dòng)激光器和等。這些激光器可用于加工和處理(如焊接、切割和熱處理)、光通信、測(cè)距、同位素分離和高溫等離子體研究等方面。其中波導(dǎo)二氧化碳激光器是一種結(jié)構(gòu)緊湊、增益高和可調(diào)諧的激光器,特別適用于激光通信和高分辨光譜學(xué)。



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