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题名近红外QEPAS痕量CO_2检测系统优化研究
被引量：5
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作者
张佳薇
范浩
李师轮
李明宝
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机构
东北林业大学机电工程学院
东北林业大学土木工程学院
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出处
《激光杂志》
北大核心
2017年第10期24-27,共4页
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基金
国家自然科学基金(31470715)
中央高校基金(2572016EBT1)
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文摘
现有的近红外石英增强型光声光谱技术(QEPAS)痕量二氧化碳气体检测存在信噪比低,灵敏度较低,检测下限较高,有效测量范围窄的问题,难以满足在环境监测,工业生产等方面的检测需求。搭建了近红外QEPAS痕量CO_2气体检测系统,选择了中心波长为1.58μm(1580.0395nm)的窄线宽分布反馈式半导体激光器(DFB)为激励光源,并对系统进行优化设计。采用波长调制方法,选用四组不同浓度CO_2气体作为检测对象,研究了波长调制深度对二次谐波信号幅值的影响,确定最佳调制电流为10mA,提高了检测信号幅值;并对光声探测模块进行了优化设计,降低了噪声信号幅值,优化后系统的信噪比提高为优化前的2.2倍。对优化后的系统进行了检测极限灵敏度测量实验,系统的检测极限灵敏度从优化前的240ppm降低为83ppm,信噪比为12。证明了这些优化方法有效地降低了系统的检测下限,提高了检测灵敏度和信噪比,增强了对复杂环境的适应性。
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关键词
PHOTOACOUSTIC
SPECTROSCOPY(光声光谱学)
二氧化碳检测
SNR
OPTIMIZATION(信噪比优化)
最佳波长调制电流
光声探测模块优化
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Keywords
photoacoustic spectroscopy
CO2 detection
SNR optimization
optimum wavelength modulation current
photoacoustic detection module optimization
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分类号
TN247
[电子电信—物理电子学]
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