Принцип лазерного обнаружения газа
Публиковать:Коробка Оптроника  Время:2019-01-16  Просмотры:912
Технология TDLAS - это технология спектрального поглощения. Концентрация газа может быть получена путем анализа селективного поглощения лазера газом. Он отличается от традиционной технологии инфракрасного поглощения тем, что спектральная ширина полупроводниковых лазеров намного меньше, чем у линий поглощения газа.
Принцип:
1. Закон Ламберта-Билла
Поэтому технология TDLAS является технологией спектрального поглощения высокого разрешения. В формуле Ламберта-Бера ослабление интенсивности полупроводниковых лазеров, проходящих через измеряемый газ, может быть выражено законом Ламберта-Бера. IV, 0 и IV представляют интенсивность спектра поглощения газа на частоте падения V и после газа, проходящего через давление P, концентрацию X и путь L соответственно; S (T) представляет интенсивность спектра поглощения газа; и линейная функция g (v-v0) представляет интенсивность спектра поглощения газа. Была охарактеризована форма линии поглощения. Обычно поглощение газа мало, и поглощение газа можно аппроксимировать формулой (4-2). Эти соотношения указывают на то, что чем выше концентрация газа, тем больше затухание света. Поэтому концентрацию газа можно измерить путем измерения затухания газа в лазере.
2. Сила линий спектральных линий
Поглощение молекул газа всегда связано с переходом энергетического уровня из состояния низкой энергии в состояние высокой энергии. Сила линии S (T) отражает суммарный эффект интенсивности между стимулированным поглощением, стимулированным излучением и спонтанным излучением во время переходного процесса. Это самое основное свойство линии спектра поглощения, которое определяется вероятностью перехода между уровнями энергии и количеством молекул на верхнем и нижнем уровнях. На распределение молекул между различными уровнями энергии влияет температура, поэтому сила линий спектральных линий также связана с температурой. Если прочность Опорная линия S (T0), как известно, прочность линии при других температурах может быть рассчитана по следующей формуле: Q (T) является функцией молекулярного раздела; h - постоянная Планка; С - скорость света; K - постоянная Больцмана; En - нижний энергетический уровень. Сила линий S (T0) спектров поглощения различных газов может быть найдена в соответствующих спектральных базах данных.