激光与光电子学进展, 2019, 56 (21): 213001, 网络出版: 2019-11-02 复制并引用该论文  本文已被引 4 次  被引通知

图 & 表

图 1. 洛伦兹线型吸收谱线的1~4次谐波分量系数

Fig. 1. Coefficients of 1st-4th order harmonic components of Lorentz absorption line

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图 2. 石英音叉的实物图

Fig. 2. Physical diagram of quartz tuning fork

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图 3. 石英音叉的三维模型。(a)石英音叉的尺寸参数;(b)石英音叉的三维模型

Fig. 3. Three-dimensional model of quartz tuning fork.(a) Size parameters of quartz tuning fork; (b) three-dimensional modeling of quartz tuning fork

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图 4. 石英音叉前6阶模态振型图。(a) 1阶;(b) 2阶;(c) 3阶;(d) 4阶;(e) 5阶;(f) 6阶

Fig. 4. Vibration shapes of first six order models of the quartz tuning fork. (a) 1st order; (b) 2nd order; (c) 3rd order; (d) 4th order; (e) 5th order; (f) 6th order

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图 5. H₂S、H₂O与CO₂吸收线强的对比

Fig. 5. Comparison of absorption line intensities of hydrogen sulfide, water, and carbon dioxide

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图 6. 仿真得到的体积分数为20×10^-6的H₂S气体的吸收光谱

Fig. 6. Simulated absorption spectrum of hydrogen sulfide gas with volume fraction of 20×10^-6

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图 7. 石英音叉谐振频率的扫描原理图

Fig. 7. Schematic of resonant frequency scanning for quartz tuning fork

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图 8. 基于QEPAS测量H₂S气体的系统结构示意图

Fig. 8. Structural diagram of hydrogen sulfide gas measurement system based on QEPAS

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图 9. 不同浓度H₂S气体的光声信号

Fig. 9. Photoacoustic signals under different concentrations of hydrogen sulfide gas

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图 10. H₂S体积分数为100×10^-6的气体的二次谐波信号

Fig. 10. Second harmonic signal of hydrogen sulfide with volume fraction of 100×10^-6

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表 1石英音叉尺寸参数

Table1. Size parameters of quartz tuning fork

Parameter D L T w 2s Value/mm 5.02 3.42 0.54 0.23 0.20

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表 2石英音叉前6阶模态仿真结果

Table2. Simulated results of the first six modes of quartz tuning forkHz

Modal order Modal frequency of SolidWorks Modal frequency of COMSOL Mode shape Standard value 1 8755.7 8755.9 One-way swing - 2 13965 13942 Staggered swing - 3 30042 30022 One-way swing - 4 32756 32854 Symmetrical vibration 32768 5 51904 51936 Bending and twisting - 6 77428 77522 Stagger twist -

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张蕾蕾, 刘家祥, 朱之贞, 方勇华, 吴越, 杨文康, 陶孟琪, 宁志强. 基于石英增强光声光谱的H₂S痕量气体检测研究[J]. 激光与光电子学进展, 2019, 56(21): 213001. Leilei Zhang, Jiaxiang Liu, Zhizhen Zhu, Yonghua Fang, Yue Wu, Wenkang Yang, Mengqi Tao, Zhiqiang Ning. Detection of Trace Sulfur Dioxide Gas Using Quartz-Enhanced Photoacoustic Spectroscopy[J]. Laser & Optoelectronics Progress, 2019, 56(21): 213001.