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斩波器研制及其应用于光声光谱测量CO2的研究
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彭杰1,2 , 王瑞峰1, 曹渊1,*, 梅教旭1, 王贵师1, 刘锟1, 高晓明1,2, 程刚3 |
Development of a Homemade Chopper and Its Application to Photoacoustic Spectroscopy for CO2 Measurement
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PENG Jie 1,2, WANG Rui-feng 1, CAO Yuan 1,*, MEI Jiao-xu 1, WANG Gui-shi 1, LIU Kun 1, GAO Xiao-ming 1,2, CHENG Gang 3 |
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| 不同温度下, 激光器输出波数与电流的响应关系, 以及基于HITRAN数据库模拟的CO2与H2O的吸收谱线 依据光声光谱理论, 当待测气体样品浓度在一定范围内时, 信号与样品浓度存在良好的线性关系。 为了获得CO2浓度与光声信号的关系, 采用配气系统(Environics Inc., Model N-4000)配置了不同浓度的CO2标准气体。 其中不同浓度的CO2样品采用高纯度N2稀释5%的CO2/N2标准混合气体得到。 实验装置与 图5 一致。 图11 (a), (b)分别展示了加湿前后的不同浓度的CO2一次谐波光声光谱信号, 其中CO2激光器的波长扫描频率为1 Hz。 图11 (c), (d)分别为不同浓度的CO2浓度与光声信号幅值之间的函数关系, 通过线性拟合得到CO2光声信号与浓度的斜率分别为0.058和0.11 μV/μL·L-1。 线性相关指数均为0.999, 表明光声光谱系统对测量浓度范围内的CO2具有良好的线性响应。 同时相比于未加湿的CO2气体, 加湿后的CO2的光声信号明显增强, 这是由于水汽加速了CO2的分子弛豫速率[ 21 ], 此时CO2加湿样品中的水汽浓度为2.15%。 |
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