水气含量对基于QEPAS甲烷气体探测性能的影响

【摘要】：由于气体的湿度对分子振动弛豫有着较大的影响,利用石英音叉增强型光声光谱(QEPAS)技术作为甲烷气体传感,在实际应用中,空气的水气浓度变化将会使光声测量气体浓度的信号强度发生变化。实验中采用鼓泡法结合湿度计来改变探测气体中的湿度,测量了常压下1.653μm波长处甲烷的二次谐波信号,系统地研究了探测气体中水气浓度的变化对石英音叉Q值、共振频率f0等参数的影响。实验结果表明,水气对基于QEPAS技术甲烷气体传感器的实际应用有着很大的影响,主要表现在甲烷分子振动弛豫和探测系统性能两个方面。当实际大气中绝对湿度为2.34%时,获得的系统最小可探测质量浓度为0.57mg/m3。 【作者单位】： 中国科学院安徽光学精密机械研究所大气物理化学研究室;
【关键词】： 光谱学 石英音叉增强型光声光谱 波长调制 水气
【基金】：国家自然科学基金(41175036) 安徽省自然科学基金(11040606M147)资助课题
【分类号】：TH83
【正文快照】： 1引言石英音叉增强型光声光谱(QEPAS)[1]是近几年来发展起来的一种新型光声气体探测方法,该技术于2002年由美国Rice大学Kosterev等[1]报道。QEPAS技术具有体积小、可有效抑制低频和周围环境噪声、造价低廉、灵敏度高等优点。基于音叉光声吸收光谱技术是一种高灵敏度的零背景

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