基于多模激光关联光谱的甲烷气体检测技术

【摘要】：为提高多模激光吸收光谱的灵敏度,将多模二极管激光关联光谱、长程吸收技术和波长调制光谱结合,建立了一套具有高检测灵敏度和高稳定性的气体检测系统。采用1 675 nm多模激光器作为光源,以光程为100 m的离散镜片型多通池作为气体吸收池,利用甲烷的2ν_3泛频带吸收谱线,通过计算待测气体和参考气体的二次谐波信号峰值之间的关系,实现了对CH_4气体的测量。实验在室温和20.265 kPa(即0.2个标准大气压)条件下进行,CH_4浓度范围为1.00×10~(-5)-1.10×10~(-2)。实验结果表明,CH_4浓度测量值与真实值之间具有良好的线性关系,其线性度为0.997,系统的测量准确度为3.50%,对浓度为2.60×10~(-6)的气体样品在30 min内的连续测量表明系统稳定度优于2.53%。本方法具有操作简单、稳定性好、灵敏度高和环境适应性强等优点,在工业过程控制和环境监测中具有广阔的应用前景。