光腔衰荡光谱技术及其应用综述 被引量：24

1

作者 宓云軿 王晓萍 詹舒越 《光学仪器》 2007年第5期85-89,共5页

光腔衰荡光谱(CRDS)技术是近几年迅速发展起来的一种吸收光谱检测技术。在介绍光腔衰荡光谱检测原理的基础上,详细推导了CRDS技术用于反射率测量和痕量气体浓度检测的理论公式。分析了CRDS技术由于实际吸收光程长,检测精度不受光源强度... 光腔衰荡光谱(CRDS)技术是近几年迅速发展起来的一种吸收光谱检测技术。在介绍光腔衰荡光谱检测原理的基础上,详细推导了CRDS技术用于反射率测量和痕量气体浓度检测的理论公式。分析了CRDS技术由于实际吸收光程长,检测精度不受光源强度及其变化的影响,因此具有检出限低,测量精度高,可靠性好等特性。综述了CRDS技术在微量污染气体监测中的应用及其发展趋势。最后提出了应用光腔衰荡光谱检测污染气体中不同有害成分浓度的一种新思路。 展开更多

关键词 光腔衰荡光谱 吸收光谱 衰荡时间 反射率测量 微量气体检测

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基于微型光声传感器的油中溶解气体检测技术 被引量：18

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作者 马凤翔 田宇 +4 位作者 陈珂 靳丰 张望 祁炯 于清旭 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期201-207,共7页

为满足油浸式变压器在线监测的需求,根据非共振光声光谱和无孔膜油气分离理论,将直径为40 mm的聚全氟乙丙烯(FEP)高分子膜与体积仅为0.3 mL的光声气室结合,设计了集成光声气体传感器和油气分离膜的微型传感模块,该模块具有体积小、油气... 为满足油浸式变压器在线监测的需求,根据非共振光声光谱和无孔膜油气分离理论,将直径为40 mm的聚全氟乙丙烯(FEP)高分子膜与体积仅为0.3 mL的光声气室结合,设计了集成光声气体传感器和油气分离膜的微型传感模块,该模块具有体积小、油气分离时间短及可实时在线检测的优点。油中溶解的故障特征气体扩散进入气室中,利用近红外激光光声光谱技术、波长调制和二次谐波检测技术对气室中的气体进行高灵敏度检测。对特征气体C2H2检测的实验结果表明,在油温为60℃时,油中溶解气体传感系统可在3 h内实现油气分离平衡,其中对于体积分数为10-6的油中溶解C2H2气体的体积分数测量误差在±30%之内。 展开更多

关键词 光谱学 光声光谱 微量气体检测 波长调制 高电压与绝缘 油气分离

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基于光纤声波传感的超高灵敏度光声光谱微量气体检测 被引量：18

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作者 陈珂 袁帅 +1 位作者 宫振峰 于清旭 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期178-183,共6页

结合光纤声波传感技术、纵向共振式光声探测技术、波长调制技术和二次谐波检测技术,提出了一种基于光纤法布里-珀罗干涉传感器的悬臂梁增强型光声信号检测方法。针对光纤耦合近红外激发光的特点,对共振式光声池进行了优化设计,搭建了一... 结合光纤声波传感技术、纵向共振式光声探测技术、波长调制技术和二次谐波检测技术,提出了一种基于光纤法布里-珀罗干涉传感器的悬臂梁增强型光声信号检测方法。针对光纤耦合近红外激发光的特点,对共振式光声池进行了优化设计,搭建了一套超高灵敏度的激光光声光谱微量乙炔气体检测系统。实验结果表明,当测量时间为60s时,该系统对乙炔气体的检测极限达到8×10^(-10)。 展开更多

关键词 传感器 光纤声波传感 光声光谱 波长调制 微量气体检测

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微机控制的高灵敏度激光光声光谱仪研究 被引量：11

4

作者 于清旭 李少成 +1 位作者 宋昌烈 林钧岫 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第5期451-454,共4页

用计算机对基于CO CO2 激光器的光声光谱仪进行自动控制和数据处理 ,使得该光谱仪长时间连续自动测量及对多种气体成分同时测量成为可能 ,并进一步提高了光谱仪的检测灵敏度和长期运行的可靠性。系统性能检测实验结果表明 ,对乙烯气体... 用计算机对基于CO CO2 激光器的光声光谱仪进行自动控制和数据处理 ,使得该光谱仪长时间连续自动测量及对多种气体成分同时测量成为可能 ,并进一步提高了光谱仪的检测灵敏度和长期运行的可靠性。系统性能检测实验结果表明 ,对乙烯气体浓度的检测极限可达到 14× 10 - 1 2 ;系统长期测量精度优于 2 %。利用该系统对苹果和樱桃西红柿果实在有氧。 展开更多

关键词 光声光谱仪 微量气体检测 计算机自动控制 激光 激光器

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基于激光光声光谱超高灵敏度检测SF_6分解组分H_2S 被引量：17

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作者 陈珂 袁帅 +1 位作者 宫振峰 于清旭 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期132-138,共7页

H_2S是SF_6气体绝缘设备中放电故障诊断的特征组分之一;针对H_2S在红外波段吸收系数小,传统光学检测方法对H_2S检测灵敏度较低的问题,结合大功率光纤激光放大技术、共振式激光光声光谱技术、波长调制光谱技术和二次谐波检测技术,提出了... H_2S是SF_6气体绝缘设备中放电故障诊断的特征组分之一;针对H_2S在红外波段吸收系数小,传统光学检测方法对H_2S检测灵敏度较低的问题,结合大功率光纤激光放大技术、共振式激光光声光谱技术、波长调制光谱技术和二次谐波检测技术,提出了一种基于光纤放大激光光声光谱的SF_6分解组分H_2S气体的超高灵敏度检测方法;采用近红外可调谐窄线宽分布反馈激光二极管级联高饱和输出功率掺饵光纤放大器作为光声激发光源,搭建具有超高灵敏度的激光光声光谱微量H_2S气体检测系统。结果表明:当测量时间为100s时,该系统对SF_6背景中H_2S气体的检测极限达到1.5×10^(-8)。 展开更多

关键词 光谱学 微量气体检测 光声光谱 光纤激光放大 SF6特征分解组分

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基于泛频CO激光器的微量气体光声光谱仪 被引量：9

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作者 于清旭 李红 林钧岫 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第7期669-671,共3页

泛频(Δν=2)CO激光器可以输出2.8～4μm的准连续可调激光,腔内单线最大激光振荡功率可达4W。将纵向共振光声池放入双能级跃迁CO激光器光学谐振腔内,构成了高灵敏度的光声光谱仪。利用该光谱仪对低浓度的甲烷(CH4)气体作了光声测量。由... 泛频(Δν=2)CO激光器可以输出2.8～4μm的准连续可调激光,腔内单线最大激光振荡功率可达4W。将纵向共振光声池放入双能级跃迁CO激光器光学谐振腔内,构成了高灵敏度的光声光谱仪。利用该光谱仪对低浓度的甲烷(CH4)气体作了光声测量。由于气体吸收线与CO激光器谱线有较好的重合性,以及较强的腔内激光功率,该系统对CH4气体的极限检测灵敏度达到0.1ppb(10-10)。 展开更多

关键词 泛频CO激光器 光声光谱仪 微量气体检测 甲烷 CH4

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基于光纤放大增强型光声光谱的H_(2)S与CO_(2)检测技术 被引量：8

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作者 马凤翔 田宇 +6 位作者 陈珂 张博 李辰溪 张广寅 郭珉 杨蓓蕾 赵跃 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期190-198,共9页

高浓度的CO2会对H2S的检测精度产生较大影响。本文提出了一种基于光纤放大增强型光声光谱的H2S与CO2检测技术方案,采用单个分布反馈式激光器串联高功率掺铒光纤放大器作为光声激励光源,实现了对H2S与CO2的同时高精度检测。分析了CO2在所... 高浓度的CO2会对H2S的检测精度产生较大影响。本文提出了一种基于光纤放大增强型光声光谱的H2S与CO2检测技术方案,采用单个分布反馈式激光器串联高功率掺铒光纤放大器作为光声激励光源,实现了对H2S与CO2的同时高精度检测。分析了CO2在所选H2S吸收线处对H2S检测产生的干扰,同时利用检测到的CO2浓度对测量的H2S浓度进行修正。实验结果表明,修正后的H2S浓度偏差保持在-5%~5%以内。使用Allan方差分析对系统的检测极限进行了计算,当积分时间为1 s时,该系统对H2S和CO2的检测极限分别为656.3×10-9和25.2×10^(-6);当积分时间为100 s时,系统对H2S和CO2的检测极限分别为61×10^(-9)和2.6×10^(-6)。计算得到的对H2S检测的归一化噪声等效吸收系数为5.5×10^(-9)cm^(-1)·W·Hz^(-1/2)。本系统具有检测精度高和稳定性好的优点。 展开更多

关键词 光谱学 微量气体检测 光声光谱 掺铒光纤放大 近红外激光器 交叉干扰

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光声光谱技术进行气体检测研究综述 被引量：7

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作者 逯美红 郝瑞宇 +2 位作者 王志军 何春乐 周小芳 《长治学院学报》 2011年第5期29-32,共4页

光声光谱技术是近几年发展起来的一种以光声效应为基础的新型光谱分析检测技术。基于其极高的检测灵敏度,已成为一种快速、安全、可靠、有效的微量气体检测技术手段。文章对光声光谱气体检测的基本原理及其在气体检测研究中的最新进展... 光声光谱技术是近几年发展起来的一种以光声效应为基础的新型光谱分析检测技术。基于其极高的检测灵敏度,已成为一种快速、安全、可靠、有效的微量气体检测技术手段。文章对光声光谱气体检测的基本原理及其在气体检测研究中的最新进展进行了概括和总结,并对其在乙烯等果蔬气体检测中的研究前景进行了分析。 展开更多

关键词 光声效应 光声光谱 微量气体检测 乙烯

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基于石英增强光声光谱的H2S痕量气体检测研究 被引量：6

9

作者 张蕾蕾 刘家祥 +5 位作者 朱之贞 方勇华 吴越 杨文康 陶孟琪 宁志强 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2019年第21期245-251,共7页

以输出波长为1578nm的分布式反馈半导体激光器作为激发光源,结合波长调制及二次谐波技术对H2S痕量气体进行基于石英增强光声光谱技术(QEPAS)的检测研究。采用有限元分析法对QEPAS中常用的石英音叉进行仿真计算,得到石英音叉的前6阶模态... 以输出波长为1578nm的分布式反馈半导体激光器作为激发光源,结合波长调制及二次谐波技术对H2S痕量气体进行基于石英增强光声光谱技术(QEPAS)的检测研究。采用有限元分析法对QEPAS中常用的石英音叉进行仿真计算,得到石英音叉的前6阶模态振型与共振频率。实验中,添加了长为4mm、内径为0.7mm的声波微共振腔,优化了跨阻放大电路,在最优实验条件下对H2S气体进行检测,检测结果表明,QEPAS系统的二次谐波信号与H2S浓度具有良好的线性关系,获得的探测极限为19.3×10^-6。 展开更多

关键词 光谱学 微量气体检测 波长调制 石英音叉 微共振腔

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基于紫外光声光谱的SF_(6)特征分解组分SO_(2)的高灵敏度检测技术 被引量：1

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作者 马凤翔 赵跃 +4 位作者 赵新瑜 王楠 朱太云 杭忱 陈珂 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期198-206,共9页

搭建了一套气室容积仅为0.79 mL的非共振式光声光谱检测装置,在0至100 ppm浓度范围内,激发的光声信号幅度与SO_(2)/SF_(6)混合气体浓度之间有良好的线性关系,响应度为5.59μV/ppm。系统的归一化噪声等效吸收系数为7.2×10^(-8)cm^(-... 搭建了一套气室容积仅为0.79 mL的非共振式光声光谱检测装置,在0至100 ppm浓度范围内,激发的光声信号幅度与SO_(2)/SF_(6)混合气体浓度之间有良好的线性关系,响应度为5.59μV/ppm。系统的归一化噪声等效吸收系数为7.2×10^(-8)cm^(-1)W·Hz^(-1/2)。Allan-Werle方差分析结果表明,当平均时间为100 s时,系统对SO_(2)的检测极限达到0.1 ppm。本文提出的高灵敏度SO_(2)气体原位检测技术为判断SF_(6)气体绝缘设备的故障程度提供了有效的解决方案。 展开更多

关键词 气体绝缘设备 SF_(6)特征分解组分 微量气体检测 光声光谱 非共振式光声池

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基于光声光谱的微量气体检测实验设计与实现 被引量：3

11

作者 王晓娜 陈珂 +1 位作者 周新磊 于清旭 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2019年第8期45-48,56,共5页

为使学生能了解国内外科技研究热点,并改进相对陈旧的实验内容,以最新研究内容为基础,为学生开设了基于光声光谱的微量气体检测实验。介绍了实验原理、实验系统总体设计方案以及关键实验模块的设计与实现,取得了预期的结果。

关键词 微量气体检测 实验教学 光声光谱 实验改革

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变压器油中溶解一氧化碳气体的光纤传感技术 被引量：1

12

作者 马凤翔 赵跃 +4 位作者 李辰溪 郭珉 朱峰 杭忱 陈珂 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期829-834,共6页

为了满足变压器中绝缘纸板因过热或者放电故障产生的一氧化碳气体的在线监测需求,提出了一种基于光纤光声传感的油中溶解一氧化碳气体检测技术。采用光声光谱气体检测技术、并结合光纤传感和膜分离技术,设计了集成油气分离和气体检测功... 为了满足变压器中绝缘纸板因过热或者放电故障产生的一氧化碳气体的在线监测需求,提出了一种基于光纤光声传感的油中溶解一氧化碳气体检测技术。采用光声光谱气体检测技术、并结合光纤传感和膜分离技术,设计了集成油气分离和气体检测功能于一体的光纤光声传感探头,油中溶解的一氧化碳气体通过油气分离膜进入到光纤探头中的微型气腔;采用两根光纤将探头连接到解调仪器,分别传输近红外激发光和探测光;气体吸收光能产生的光声信号被光纤法布里-珀罗传感器探测,并被设计的光纤光声解调模块进行信号处理,获得系统对一氧化碳气体体积分数的检测灵敏度为0.345pm/10^(-6)。结果表明,所设计的光纤传感系统对油中溶解一氧化碳气体体积分数检出限达到5×10^(-6)。该研究具有精度高、抗电磁干扰、脱气简单的优势,为变压器油中溶解一氧化碳气体的检测提供了新方法。 展开更多

关键词 传感器技术 微量气体检测 光声光谱 变压器 油中溶解气体分析

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大质量数四极质谱计技术研究

13

作者 陈联 冯天佑 +5 位作者 王海斌 王星辉 邱云涛 郭文 赵澜 成永军 《真空与低温》 2022年第4期484-489,共6页

大质量数四极质谱计主要用于密闭有人环境中微量有毒、有害气体的检测。基于质量数范围1~1024 amu、绝对分辨本领1 amu的需求,进行了大质量数四极质谱计关键参数设计分析,完成了总体方案设计和测试分析。测试结果表明,该四极质谱计的质... 大质量数四极质谱计主要用于密闭有人环境中微量有毒、有害气体的检测。基于质量数范围1~1024 amu、绝对分辨本领1 amu的需求,进行了大质量数四极质谱计关键参数设计分析,完成了总体方案设计和测试分析。测试结果表明,该四极质谱计的质量数范围覆盖1~1024 amu的设计参数,最佳分辨本领可以达到1 amu以下。 展开更多

关键词 四极质谱计 质谱分析技术 微量气体检测

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提高特征光谱法在微量气体监测中灵敏度的研究

14

作者 孙运强 鲁旭涛 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期1890-1893,共4页

为了实现对室内微量有毒气体实时监测,提高基于特征光谱检测方法的测量精度,提出了特征波长过滤窗的方法。将高浓度的待测气体作过滤窗,标准空气作参考窗,气室充待测浓度的待测气体,采用组合测量得到的多组光谱进行差分、相关等数据处... 为了实现对室内微量有毒气体实时监测,提高基于特征光谱检测方法的测量精度,提出了特征波长过滤窗的方法。将高浓度的待测气体作过滤窗,标准空气作参考窗,气室充待测浓度的待测气体,采用组合测量得到的多组光谱进行差分、相关等数据处理求解气室中待测气体的浓度。实验显示,采用WQF-520-FTIR型红外光谱仪得到癸二酸二丙脂红外吸收谱线主要有四条:3 385.26,3 417.64,5 797.11和8 561.65nm,分别对应的吸光度为1.520 0,1.542 1,2.431 8和1.352 6。对应的可检测的最小含量为50×10-9,而采用特征波长过滤窗的方法波长位置可实现10-4nm量级的对准,在确定待测气体含量量级的条件下,可检测的最小含量为5×10-9,灵敏度提高约10倍。该方法具有高灵敏度、无中毒、可实时检测等优点。 展开更多

关键词 特征光谱 特征波长过滤窗 微量气体检测 有毒气体 癸二酸二丙脂

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岩样含水及微量气分析研究是提高储集层评价水平的方向

15

作者 鲍云杰 《录井工程》 2006年第2期34-36,共3页

录井技术经过半个多世纪的研究和应用,已经发展到了一个新的阶段,面临着新的勘探对象和新的钻井工程条件,如何发展与钻井工程条件、勘探对象相适应的配套技术是录井专业研究的重要课题之一。从油气水层识别和评价的基本问题入手,分析了... 录井技术经过半个多世纪的研究和应用,已经发展到了一个新的阶段,面临着新的勘探对象和新的钻井工程条件,如何发展与钻井工程条件、勘探对象相适应的配套技术是录井专业研究的重要课题之一。从油气水层识别和评价的基本问题入手,分析了录井识别评价技术的现状;指出地层是否产水识别不准、特殊钻井条件下油气层识别困难是当前录井存在的主要问题,而地层是否含水缺乏检测手段、地层含气的检测手段单一是制约录井技术发展的瓶颈;介绍了开展岩心含水分析、微量气体分析研究工作的思路和进展情况,认为这两项技术的开发应用,有助于油气水层解释评价水平的提高,符合录井技术的发展方向,对于提高录井技术水平具有重要意义。 展开更多

关键词 油水层 气水层 含水检测 岩屑微量气体检测 录井 识别评价 方向

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光声光谱技术在绝缘油中气体检测的研究 被引量：1

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作者 孙微微 宋贵才 《科技创新与应用》 2016年第4期1-1,共1页

光声光谱气体检测技术是以光声效应为基础的一种光谱检测技术。文章对光声光谱理论模型和光声光谱气体检测技术进行了概括和总结,并阐述光声光谱气体检测技术在绝缘油中气体检测的应用。

关键词 光声光谱 绝缘油 微量气体检测

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