吸收光譜法具有測量範圍寬、靈敏度高、響應快、小型化等優勢,已成為理想的氣體檢測方法(fǎ)。吸收光(guāng)譜技術主要有可調諧半導(dǎo)體激光吸收光譜(TDLAS)技術、光腔增強(qiáng)吸收光譜(CEAS)技術、光(guāng)腔衰蕩光譜(CRDS)技術等。
光譜吸收法是一(yī)種具備測量範圍寬、高(gāo)靈敏度、快(kuài)速響應和小型化等優勢的氣體檢測方法。吸收光譜技術包括可調諧半(bàn)導體激光吸收光譜(TDLAS)技術、光腔增強吸收光譜(CEAS)技術和光腔衰蕩光譜(CRDS)技術等。
相較於傳(chuán)統的紅外光譜儀,由(yóu)於痕量氣體所產生的吸收量較少,因此傳統(tǒng)儀器的靈敏度通常隻能達到ppm級別。然而,光腔(qiāng)衰蕩光譜技術(CRDS)通過利用長達(dá)數公裏的(de)有效吸(xī)收光程,在幾秒鍾甚至更短的時間內對氣體進行(háng)監測(cè),其靈敏度可達到ppb級別,甚至對某些氣體可達到ppt級別。此外,光腔衰蕩光譜技術(CRDS)相較於其他吸收光譜方法還具備兩個主要優點:
免受激(jī)光強度波動的影(yǐng)響
在大多數吸(xī)收測量中,光源光強通常(cháng)被假設為穩定不受樣品存在與否的影響。任何光源光強的變化都會引入測量誤差。然而,光腔衰蕩光譜技(jì)術中的衰(shuāi)蕩時間不依賴於激光的強度,因此激光強度的波動不再(zài)是(shì)問題,光腔衰蕩光譜無需(xū)進行外部標定或對(duì)照。
高靈敏度(dù)、長吸(xī)收長度
由於光在反射鏡之間被來回反射了很多次,使得光強衰蕩光譜(pǔ)擁有非常長的吸收長度。所以,光強衰蕩光譜在吸收測(cè)量中,最小可探測吸收正比於樣品的吸(xī)收長度,且非常靈敏。
光(guāng)強衰蕩(dàng)光譜由(yóu)於光在反射鏡之(zhī)間的多次往返反射,具(jù)備非常長(zhǎng)的吸收長度。例如,激光脈衝來回通過一個一米的光腔500次,就會帶來(lái)1公裏的有效吸收長度。因(yīn)此,在光(guāng)強衰蕩光譜中,最小可探測吸收與樣品的吸收長(zhǎng)度(dù)成正比,且靈敏度較(jiào)高。
再加上信噪比高(gāo)、抗幹擾能力強等先進的技術優勢,光腔衰(shuāi)蕩光譜技術(CRDS)現已成為分析(xī)各種微(wēi)量或痕(hén)量物質強有力(lì)的工(gōng)具,被廣泛應用於探測氣態(tài)樣品在特定波長的吸收,並可在萬億(yì)分率的水平上確定樣品的摩爾分數。基(jī)於此,青島環控設備有限公司(sī)研發(fā)生產了GHK-580型高精(jīng)度在線環境空氣溫室氣體分析儀。
光腔衰蕩光譜技術(shù)(CRDS)結(jié)合高信噪比和強抗幹擾能力等先進技術優勢,已經成為分析微量或痕(hén)量物質的(de)有(yǒu)力工具,在探測氣態樣品在特定波長的吸收方麵廣泛應用,並能夠以萬億分之一的(de)水平確定樣品的摩(mó)爾分數。基於這(zhè)種優勢,青島環控設備有限公(gōng)司研發生產了GHK-580型高精度在(zài)線環境空氣溫室氣體分析儀(yí)。
該儀器采用光腔衰蕩光譜技術(CRDS),結合小型化光(guāng)腔及精確的溫(wēn)度和壓力控製,可實現CO2,CH4、CO、N2O和H2O等溫室氣體(tǐ)同步在線測量,具有高精度、高準確度、低漂移和易操作等優點,可對觀測區域的溫室氣體進行24小時自動連續監測,能實時連續的反映該區域內的溫室氣(qì)體濃度變化(huà)情況。
通過進行科學精(jīng)準的溫室(shì)氣體(tǐ)排放(fàng)監測,青島環控(kòng)-高精度溫室氣體分析儀可助力支撐(chēng)各地區製定雙碳策略以及碳排放精細化管控,並由加強溫室氣體監測能力體係建設,進一步完善全國(guó)溫室氣體監測網絡(luò),為(wéi)“雙碳”路徑(jìng)規劃和各行業(yè)低碳節能高質量發(fā)展提供強有力的技術支(zhī)持。