基于积分球气室的光声光谱法气体检测研究

作者：于欣; 李振钢; 刘家祥; 方勇华^*; 司赶上; 黄文彪

来源：光学学报, 2021, 41(16): 120-127.

• 测量
• 光声光谱
• 积分球
• 耦合声学系统
• 嵌入式技术

光声光谱技术因其灵敏度高、可靠性强、响应速度快等优点,在气体检测方面得到了广泛的应用。积分球气室内壁的高反射率涂层能有效增大光程,所以常被应用于吸收光谱技术中以提高检测灵敏度。在光声光谱气体检测中,以积分球气室作为吸收池,并在球上附加一根铝管作为共振腔,二者构成耦合声学系统。通过仿真与实验得到系统的实际共振频率,以此共振频率调制LED光源,气体受激产生光声信号;利用嵌入式技术,采集球上与铝管末端的两个微音器信号,并进行数据处理、分析、上传与显示。使用NO2气体进行实验,对比实验结果,发现铝管末端的信号值可有效反演出NO2气体浓度,最低检测浓度(体积分数)为3×10-6。

• 单位
  中国科学院合肥物质科学研究院; 中国科学技术大学