基于可调谐二极管激光吸收光谱技术的密闭玻璃容器中水汽浓度及压力的探测

作者：曹亚南; 王贵师; 谈图; 汪磊; 梅教旭; 蔡廷栋; 高晓明

来源：Acta Physica Sinica, 2016, 65(08): 134-139.

• 可调谐半导体吸收光谱技术
• 密闭玻璃容器
• 浓度
• 压力

冻干法处理过的药品瓶中残存的水汽(H2O)是药品变质的主要影响因素之一,如何快速准确地测量瓶中的水汽浓度及压力,是检测药瓶是否泄漏的关键.本文报道了利用1.39μm半导体激光器作为光源,结合波长调制吸收光谱技术,实现了对密闭玻璃容器(药瓶)中水汽浓度及压力的探测,并通过转台模拟生产线对系统在动态条件下的性能进行了测试.研究结果表明,在0.2%—12%的H2O浓度范围内真实值与测量值之间的相关度和标准偏差为0.9978和4.81%,在0.1—100 atm(1 atm=1.01325×105Pa)的压力范围内两者之间的相关度和标准偏差为0.982和5.6%,系统对应的压力及浓度的最低检测限约为2.5 Torr(1 Torr=1.33×102Pa)和400 ppm.通过利用转台以及Labview编写的快速在线处理软件进行了动态条件下的测试,一分钟可以处理300个左右的药瓶,可以很好地满足快速实时探测的要求.该方案可以直接应用于药瓶在线检测,并且使用2台激光器可以实现多组分同时探测分析(如H2O、氧气等).

• 单位
  中国科学技术大学; 中国科学院，安徽光学精密机械研究所; 电子工程学院; 中国科学院安徽光学精密机械研究所; 江苏师范大学