紅外激光光譜：痕量氣體檢測(cè)，用QCL確實(shí)香

來(lái),大家跟小編一起,先深吸一口氣。好了,問(wèn)題來(lái)了。請(qǐng)問(wèn)剛剛我們這一口,都吸了些啥進(jìn)去?
只回答氧、二氧化碳的同學(xué)60分,額外給出氮、氬的同學(xué)80分,除此之外還能答出“氮氧化合物、碳?xì)浠衔?、硫化物和氯化物等痕量氣體”的,不多說(shuō),掌聲送給優(yōu)秀的你!而回答“”的同學(xué),嗯…今天可以下課了。
是的,“痕量氣體”就是這兒的知識(shí)點(diǎn)。化學(xué)上,如果一種物質(zhì)在整體組成中含量在百萬(wàn)分之一以下,那它將獲得一個(gè)高X格的名字:“痕量”。回到剛才那道拉分題, 除了氮、氧、氬、二氧化碳,還有一些總體僅占0．003%的其他氣體,都被統(tǒng)稱(chēng)為“痕量氣體”。
痕量氣體檢測(cè)對(duì)于很多領(lǐng)域都有著非常重要的作用,比如大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)、工業(yè)過(guò)程監(jiān)測(cè)、燃燒流場(chǎng)診斷、人體呼吸氣體檢測(cè)等等。而紅外光譜為分子的振動(dòng)躍遷光譜,因此在檢測(cè)技術(shù)中,“紅外激光光譜法”是目前受到較多關(guān)注的主流方法之一。
不同于傅里葉變換紅外光譜(FTIR)、非分散紅外光譜(NDIR)這些“紅外光譜”同門(mén),紅外激光光譜配置的不是寬帶光源,而是高單色性的紅外激光。有著更高的光譜分辨率、可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)光程檢測(cè)、不需要額外分光部件,儀器能夠進(jìn)一步小型化等等優(yōu)點(diǎn)。
按波段來(lái)分的話(huà),紅外激光光譜法主要涉及近紅外和中紅外兩個(gè)波段。相對(duì)于近紅外,中紅外波段是氣體分子基帶吸收光譜區(qū),分子吸收線(xiàn)的強(qiáng)度比近紅外要大幾個(gè)量級(jí)。比如,CH4在3．3um處的吸收強(qiáng)度,是其在1．6um處的163倍,理論檢測(cè)下限可達(dá)0．9ppb/m。因此,它能夠?qū)崿F(xiàn)痕量氣體的超高靈敏探測(cè)。在一些濃度較低或?qū)`敏度要求較高的污染源排放的氣體監(jiān)測(cè)中,有很好的應(yīng)用。