石英晶振用于石英增强光声光谱系统的优化实验研究

作     者：郑华丹 董磊 刘研研 武红鹏 张雷 马维光 尹王保 贾锁堂 ZHENG Hua-dan;DONG Lei;LIU Yan-yan;WU Hong-peng;ZHANG Lei;MA Wei-guang;YIN Wang-bao;JIA Suo-tang

作者机构：量子光学与光量子器件国家重点实验室山西大学激光光谱实验室山西太原030006 

出 版 物：《光谱学与光谱分析》 (Spectroscopy and Spectral Analysis)

年 卷 期：2013年第33卷第12期

页      面：3187-3191页

核心收录：

学科分类：07[理学] 070302[理学-分析化学] 0703[理学-化学] 

基　　金：国家重点基础研究发展计划(973计划)项目(2012CB921603) 国家自然科学基金项目(61275213 61108030 61127017 61178009 61378047 61205216) 山西省青年科学基金项目(2013021004-1 2012021022-1) 国家科技支撑计划(2013BAC14B01) 山东省专利推广实施项目(131002) 山西省回国留学人员科研项目(2013-011) 山西省留学回国人员科技活动资金项目(2013-01)资助 

主　　题：光谱学 石英增强光声光谱 音叉式石英晶振 光学气体传感器 传感器优化 

摘      要：研究了音叉式石英晶振的个体尺寸、安放角度、探测部位以及外部污染对整个石英增强光声光谱系统(QEFAS)的探测灵敏度影响。测试了国内外十种不同音,结果表明顶端为楔形构造的音叉式石英晶振比规则的长方体构造的音叉拥有更高的品质因数(Q值)。在相同的测试条件下探测水的吸收线(7 306 cm^(-1))时获得更高的灵敏度,探测信号的强度相差高达50%。在研究音叉安放角度对探测信号影响的实验中,发现音叉的旋转角度与俯仰角度对探测信号的强度几乎没有影响,但是当光束以角度Φ斜入射时,更多的噪声被带入到测量中。在正入射的情况下音叉的最佳响应位置在距离音叉底部约3.1 mm。定性研究了外部杂物污染对音叉频率的影响,发现随着污染物的附着,石英音叉的频率会呈现降低的趋势,提供了一种改变音叉式石英晶振的共振频率的方法,为石英音叉用于较低调制频率的探测提供了一种理论可能,这对于石英增强光声光谱技术用于V-T弛豫率较慢的痕量气体检测有重要的意义。