近红外长光程激光调制吸收光谱甲烷检测仪

作     者：齐海英 郑传涛 QI Hai-ying;ZHENG Chuan-tao

作者机构：长春建筑学院电气信息学院吉林长春130607 吉林大学电子科学与工程学院集成光电子学国家重点联合实验室吉林大学实验区吉林长春130012 吉林省红外气体传感技术工程研究中心吉林长春130012 

出 版 物：《光电子．激光》 (Journal of Optoelectronics·Laser)

年 卷 期：2020年第31卷第1期

页      面：21-26页

核心收录：

学科分类：080901[工学-物理电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 0803[工学-光学工程] 

基　　金：国家重点研发计划课题(2016YFD0700101) 国家自然科学基金项目(61775079,61627823,61960206004) 吉林省科技发展计划项目(20180201046GX,20190101016JH)资助项目 

主　　题：光电检测 红外技术与应用 甲烷检测 多通池气室 

摘      要：甲烷(CH4)是一种温室效应气体且泄漏的甲烷会造成安全隐患,因此实时监测工业生产及大气中CH4浓度尤为重要。根据甲烷分子在近红外波段的吸收特性和长光程激光吸收光谱技术,本文研制了一种基于长光程多通池吸收气室的近红外激光甲烷检测仪。该检测仪的光学系统采用分布反馈激光器作为光源,多通池气室的有效光程为16 m,物理尺寸为58×8×9 cm;在电学系统方面,编写了基于LabVIEW的数据产生、采集与处理程序,用于提取二次谐波信号、标定浓度和开展系统的稳定性测试实验。利用气体混合系统,配备了浓度为10-100×10-6(体积分数)的甲烷气体样品,开展了气体标定与性能测试实验。结果显示,当积分时间为0.1 s时,系统的检测下限约为70×10^-9;当积分时间为100 s时,该系统的检测下限可以降至5×10^-9。