Die TDLAS-Technologie ist im Wesentlichen eine spektrale Absorptionstechnologie. Die Gaskonzentration kann durch Analyse der selektiven Absorption des Lasers durch Gas erhalten werden. Sie unterscheidet sich von der herkömmlichen Infrarotabsorptionstechnologie dadurch, dass die spektrale Breite von Halbleiterlasern viel geringer ist als die von Gasabsorptionslinien.

Prinzip:

Daher ist die TDLAS-Technologie eine hochauflösende Spektralabsorptionstechnologie. In der Lambert-Beer-Formel kann die Intensitätsabschwächung von Halbleiterlasern, die das gemessene Gas durchlaufen, durch das Lambert-Beer-Gesetz ausgedrückt werden. IV, 0 und IV stellen die Intensität des Absorptionsspektrums des Gases bei der Einfallsfrequenz V dar und nachdem das Gas den Druck P, die Konzentration X und den Weg L passiert hat; S (T) stellt die Intensität des Absorptionsspektrums des Gases dar; und die lineare Funktion g (v-v0) repräsentiert die Intensität des Absorptionsspektrums des Gases. Die Form der Absorptionslinie wurde charakterisiert. Normalerweise ist die Gasabsorption gering, und die Gasabsorption kann durch die Formel (4-2) angenähert werden. Diese Beziehungen zeigen, dass die Lichtkonzentration umso stärker ist, je höher die Gaskonzentration ist. Daher kann die Gaskonzentration durch Messen der Abschwächung von Gas zu Laser gemessen werden.

Die Absorption von Gasmolekülen steht immer im Zusammenhang mit dem Übergang des Energieniveaus vom Zustand niedriger Energie in den Zustand hoher Energie. Die Linienstärke S (T) reflektiert den Nettoeffekt der Intensität zwischen stimulierter Absorption, stimulierter Strahlung und spontaner Strahlung während des Übergangsprozesses. Dies ist die grundlegendste Eigenschaft der Absorptionsspektrumlinie, die durch die Übergangswahrscheinlichkeit zwischen den Energieniveaus und der Anzahl der Moleküle in den oberen und unteren Ebenen bestimmt wird. Die Verteilung der Moleküle zwischen verschiedenen Energieniveaus wird durch die Temperatur beeinflusst, so dass die Linienstärke der Spektrallinien auch mit der Temperatur zusammenhängt. Wenn die Referenzlinienstärke S (T0) bekannt ist, kann die Linienstärke bei anderen Temperaturen durch die folgende Formel berechnet werden: Q (T) ist die molekulare Verteilungsfunktion; h ist die Planck-Konstante; C ist die Lichtgeschwindigkeit; K ist die Boltzmann-Konstante; En ist das niedrigere Energieniveau. Die Linienstärke S (T0) der Absorptionsspektren verschiedener Gase kann in relevanten Spektrendatenbanken abgerufen werden.