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氨逃逸TDLAS介紹

日期:2023-07-21 信息來源:本站

    氨逃逸TDLAS介紹


    TDLAS:可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器吸收光譜技術(shù)。它是利用半導(dǎo)體激光器波長(zhǎng)可調(diào)諧窄的線寬(線寬<10MHz)等特點(diǎn),通過對(duì)吸收氣體分子的吸收譜線的檢測(cè),實(shí)現(xiàn)對(duì)氣體的各個(gè)參量的檢測(cè)。TDLAS具有靈敏度高,穩(wěn)定性好,探測(cè)精度高等優(yōu)點(diǎn),通過與長(zhǎng)光程吸收技術(shù)結(jié)合,實(shí)現(xiàn)高靈敏度的檢測(cè)。


    TDLAS吸收光譜概述:電磁波譜是將電磁波按頻率的高低進(jìn)行排序得到的,而光譜是電磁波譜中的一個(gè)特殊波段,分為紫外光,可見光,紅外光等波段。基于氣體分子對(duì)光子的選擇吸收性,我們可以將吸收光譜用于氣體濃度的檢測(cè),分子內(nèi)部存在著三種運(yùn)動(dòng):價(jià)電子的運(yùn)動(dòng);原子之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)一一振動(dòng);分子作為一個(gè)整體的轉(zhuǎn)動(dòng)。不同的波段分子的主要運(yùn)動(dòng)形式不同,遠(yuǎn)紅外波段主要是分子的轉(zhuǎn)動(dòng)光譜區(qū),中紅外到近紅外主要是振動(dòng)光譜區(qū),從可見光到紫外波段主要是外層電子躍遷譜區(qū)。


    從量子的角度,物質(zhì)分子具有一系列分立的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),各運(yùn)動(dòng)狀態(tài)對(duì)應(yīng)的能量值不同。各能級(jí)由于能量的不同,分處于低能級(jí)和高能級(jí)。分子只有從外界吸收能量,才能實(shí)現(xiàn)從低能態(tài)能級(jí)到高能態(tài)能級(jí)的躍遷。但并不是任何能量都能被物質(zhì)分子吸收,只有當(dāng)入射光子的能量等于兩分立能級(jí)的能量差時(shí),物質(zhì)分子才會(huì)發(fā)生躍遷。


    由于不同的氣體分子其內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同,分子發(fā)生躍遷需要能量不同,當(dāng)輻射光子的能量hv等于兩躍遷能問距差時(shí),分子發(fā)生躍遷,吸收光子,一種分子僅對(duì)特定頻率的光子有吸收。AE=hv=h(c/r)式中,h為普朗克常量,c是真空中光速,r是光波長(zhǎng),v為頻率。


    一束光通過氣體以后,由于氣體分子的吸收作用,光強(qiáng)會(huì)衰減,吸收光譜技術(shù)就是通過檢測(cè)光束通過氣體介質(zhì)前后的強(qiáng)度變化情況來對(duì)介質(zhì)的組分,各組分的濃度信息進(jìn)行檢測(cè)。


    吸收譜線的線型:線型函數(shù)是描述分子能級(jí)躍遷產(chǎn)生的吸收譜線形狀的分布函數(shù),它是以躍遷處的頻率為中心而分布的圖形。在吸收線中心達(dá)到最大,稱之為線強(qiáng),而譜線的半高全寬度,稱為線寬。是TDLAS測(cè)量中的重要參數(shù)。


    由分了光譜理論可知,以頻率為橫坐標(biāo),頻率相對(duì)值為縱坐標(biāo),吸收譜線理想情況下,應(yīng)該是一條沒有寬度的幾何線,即對(duì)于確定的氣體來說,一條譜線對(duì)應(yīng)特定的頻率。實(shí)際中,由于物質(zhì)本身特征及實(shí)驗(yàn)條件的影響,吸收譜線常常是一條有寬度的線,即出現(xiàn)了譜線的展寬


    山東新澤儀器有限公司生產(chǎn)的TK-1100氨逃逸在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用TDLAS技術(shù)(可調(diào)諧半導(dǎo)體激光光譜吸收技術(shù)TunableDiodeLaserAbsorptionSpectroscopy),為目前國(guó)際最先進(jìn)的氣體測(cè)量方法之一,該儀表具有靈敏度高、響應(yīng)速度快、不受背景氣體干擾、非接觸式測(cè)量等特點(diǎn),為實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地反映NH3變化提供了可靠保證。


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