基于微型非共振腔的石英增强光声光谱用于氦气纯度分析的实验研究

作者：武红鹏; 董磊; 郑华丹; 刘研研; 马维光; 张雷; 王五一; 朱庆科; 尹王保; 贾锁堂

来源：Acta Physica Sinica, 2013, (07): 111-116.

• 气体传感器
• 石英增强光声光谱
• 音叉式石英晶振
• 类氢气体纯度分析 gas sensor
• quartz-enhanced photoacoustic spectroscopy
• quartz tuning fork
• purity analysis of hydrogen-like gas

实验中设计了一种基于微型非共振腔的石英增强光声光谱痕量气体传感器,用来检测非纯氦气中的痕量氨气浓度.该传感器采用的微型非共振腔只在空间上限制声波扩散以达到增强信号目的,而不是像传统微型共振腔一样依靠共振效应.如此的设计使探测小分子无机气体的光谱测声器尺寸远远小于共振腔的配置而有利于准直.不同气压下的信号和噪声也被研究,用来优化传感器性能.在这种配置下和27.7kPa的最优气压下,获得的最佳氨气探测灵敏度为463ppb(1σ,1s积分时间),相应的归一化噪声等效吸收系数为4.3×10~(-9)cm~(-1)W/(Hz)1/2.

• 单位
  量子光学与光量子器件国家重点实验室; 山西大学