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 曲体束腰型光声池的设计及性能分析

李泽昊 杨春勇 唐梓豪 彭苗苗 倪文军 郭连波 侯金 陈少平

[摘要]在基于光声光谱技术的痕量气体检测系统中,光声池是决定系统性能的关键部件。针对传统柱形光声池受限于形状优化参数的问题,本文提出并设计了一种母线为双曲线的曲体束腰型光声池方案,该方案创新性地引入了母线离心率参...

 PDF全文中国激光 | 2021, 48(01):0111002

 圆柱形光声池结构及环境因素对声学本征频率的影响

程刚 陈家金 曹亚南 田兴 刘锟 曹渊

[摘要]以典型的圆柱形光声池为研究对象,建立光声池声学仿真有限元模型,并在此基础上,研究了光声池中谐振腔、缓冲腔、进出气孔结构参数以及温度、湿度因素对其声学本征频率的影响规律.研究结果表明:圆柱形光声池的进、出...

 PDF全文光子学报 | 2020, 49(02):0230001-230001

 基于光声光谱技术的CO气体探测

刘新 张婷 张刚 高光珍 蔡廷栋

[摘要]搭建了基于2.3 μm中红外可调谐二极管激光器的CO气体的光声光谱测量系统,并选取4300.699 cm -1处的CO吸收谱线作为传感目标。为了消除较长的CO分子弛豫时间对测量的影响,采用在实验气体中混入水汽的方式来增强光声信号...

 PDF全文中国激光 | 2020, 47(01):0111002

 缓冲气体对光声光谱法气体检测的影响

蔡家裕 郭 红 王新兵 左都罗

[摘要]为了研究气压及缓冲气体种类对光声信号及共振频率的影响, 采用光声光谱技术, 设计了一套基于光声光谱技术原理的痕量气体检测系统。实验中以NH3标准气作为待测气体, 采用向光声池内充入缓冲气体的方法来改变光声池内气...

 PDF全文激光技术 | 2020, 44(01):81

 基于2.004 μm的离轴石英音叉增强型光声光谱测量CO2的研究

解颖超 王瑞峰 曹渊 刘锟 高晓明

[摘要]CO2是大气的重要组成成分, 也是现代化工业社会过多燃烧煤炭、 石油和天然气的产物。 一方面大量的人源排放CO2进入大气是引发温室效应最主要因素, 另一方面, CO2是窒息性气体, 在封闭环境积累过高的CO2会导致窒息等安...

 PDF全文光谱学与光谱分析 | 2020, 40(09):2664

 光声池几何形状对光声光谱检测性能的影响

程刚 曹亚南 田兴 曹渊 刘锟

[摘要]随着现代化工业的高速发展, 痕量气体检测技术的重要性不言而喻, 目前痕量气体检测技术已广泛应用于环保、 化学工业、 生物生态以及医学检测等各个领域, 光声光谱技术由于它具有零背景检测、 探测器不受波长限制、 光...

 PDF全文光谱学与光谱分析 | 2020, 40(08):2345

 基于微型光声传感器的油中溶解气体检测技术

马凤翔 田宇 陈珂 靳丰 张望 祁炯 于清旭

[摘要]为满足油浸式变压器在线监测的需求,根据非共振光声光谱和无孔膜油气分离理论,将直径为40 mm的聚全氟乙丙烯(FEP)高分子膜与体积仅为0.3 mL的光声气室结合,设计了集成光声气体传感器和油气分离膜的微型传感模块,该模块...

 PDF全文光学学报 | 2020, 40(07):0730003

 共振光声光谱系统中椭球形光声池的理论分析

王巧云 尹翔宇 杨磊 邢凌宇

[摘要]实时在线气体检测在石油化工、 现代工业、 环境、 医学诊断、 智能电网中变压器在线监测等领域具有非常重要的意义。 光声光谱气体检测技术是一种基于光声效应的气体检测技术, 由于其具有检测灵敏度高、 选择性强、 分...

 PDF全文光谱学与光谱分析 | 2020, 40(05):1351

 多组分变压器油溶解气体的傅里叶变换红外光声光谱定量检测

刘丽娴 宦惠庭 Mandelis Andreas 邵晓鹏

[摘要]油中溶解气体是表征充油型变压器早期故障的重要特征量之一, 其组分和含量的高精度检测在变压器运行状态评估和故障预警中拥有重要的研究意义。 光声痕量气体检测技术作为一种光学检测手段, 具有无损、 高检测灵敏度、...

 PDF全文光谱学与光谱分析 | 2020, 40(03):684

 石英音叉增强光声光谱甲烷检测系统

张明辉 胡立恩 姚丹 杨悦 郑传涛 王一丁

[摘要]甲烷是瓦斯的主要成分和温室气体之一,检测甲烷浓度对于工业生产安全和人员的生命健康保障均具有重要意义。本文设计了一种用于甲烷检测的共轴石英音叉增强光声光谱系统,利用石英音叉较高的品质因数克服了传统光声光谱...

 PDF全文光学学报 | 2020, 40(24):2430001

 宽带光声光谱技术在甲烷浓度探测中的应用

查申龙 马宏亮 查长礼 陈家金 黄星 刘锟 占生宝

[摘要]利用宽带光源设计了用于探测甲烷浓度的光声光谱系统,在22 Hz最佳调制频率下对甲烷浓度进行了探测,利用Allan方差分析了系统的稳定性,评估了系统的最低探测浓度。研究结果表明,系统对甲烷浓度(体积比)的探测极限能...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2019, 56(04):043001

 基于石英增强光声光谱的H2S痕量气体检测研究

张蕾蕾 刘家祥 朱之贞 方勇华 吴越 杨文康 陶孟琪 宁志强

[摘要]以输出波长为1578 nm的分布式反馈半导体激光器作为激发光源,结合波长调制及二次谐波技术对H2S痕量气体进行基于石英增强光声光谱技术(QEPAS)的检测研究。采用有限元分析法对QEPAS中常用的石英音叉进行仿真计算,得到石...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2019, 56(21):213001

 一种纵向共振光声池谐振频率测量方法

杨志远

[摘要]为了快速准确测量共振光声池的谐振频率,采用基于共振声谱的光声池谐振频率测量法,搭建了光声光谱检测系统和共振声谱检测系统。对影响测量准确性的因素进行了实验分析。在不同气体体积分数的情况下,分别采用共振声谱法...

 PDF全文激光技术 | 2019, 43(03):387

 光声光谱气体传感技术研究进展

曹 渊 解颖超 王瑞峰 刘 锟 高晓明 张为俊

[摘要]光声光谱是通过光声效应把样品吸收光谱转换成声波探测, 实现样品成分、浓度分析检测的一种光谱传感技术, 是光谱学的一个重要分支。光声光谱除了具有吸收光谱的高选择性、高灵敏度外, 还具有信号只跟样品光吸收有关, ...

 PDF全文应用光学 | 2019, 40(06):1152

 呼吸性粉尘吸收系数的光声光谱探测

靳华伟 谢品华 胡仁志 刘文清 李治艳 陈 浩 黄崇崇

[摘要]针对呼吸性粉尘浓度连续、 可靠、 低成本的实时检测需求, 实现了光谱应用技术创新, 提出了一种基于光声光谱的呼吸性粉尘探测系统, 低功率二极管激光器光谱中心波长为403.56 nm及相应的NO2有效吸收截面为5.948 5×...

 PDF全文光谱学与光谱分析 | 2019, 39(07):1993

 基于低功率分布反馈激光器和数字锁相技术的高灵敏光声气体传感器

李春光 林 君 董 磊 王一丁

[摘要]光声信号强度与光功率成正比, 然而, 高功率激光光源存在功耗高、 驱动控制电路复杂、 低成本高质量的光源可选择范围窄等缺点, 此类光源多集中在>6 μm波段, 难以实现对基频吸收带位于2~6 μm波段的分子进行有效探...

 PDF全文光谱学与光谱分析 | 2019, 39(06):1970

 基于功率增强型QEPAS技术的二氧化碳气体高灵敏检测研究

武红鹏 彭赛男 赵晋彪 董 磊 贾锁堂

[摘要]二氧化碳(CO2)是环境大气以及燃烧废气的主要成分, 同时也是重要的化工原料, 对其浓度进行高灵敏度检测在物理、 生物、 化学等众多学科中均有重要的应用。 传统检测方法已经无法满足国防科研、 能源化工、 医疗诊断...

 PDF全文光谱学与光谱分析 | 2019, 39(03):840

 音叉式石英晶振共振频率对QEPAS传感器性能影响的研究

李 彪 董 磊 武红鹏

[摘要]以标准商用石英音叉(QTF)为测声模块的石英增强光声光谱(QEPAS)技术是近年来发展迅速的一种痕量气体检测技术。 标准商用QTF拥有的小体积, 高Q值, 高共振频率的特性使QEPAS技术具有结构紧凑且对环境噪声免疫的特性。 但...

 PDF全文光谱学与光谱分析 | 2019, 39(10):3056

 QEPAS系统中石英音叉模态仿真计算与研究

程 刚 曹 渊 刘 锟 曹亚南 田 兴 陈家金 杨 刚 高晓明

[摘要]对石英音叉增强型光声光谱(QEPAS)系统中常用的石英音叉进行了有限元模态计算, 获得石英音叉前6阶振型与模态频率, 认知了第4阶对称摆动振型为有效振动, 利用单因素法分析了石英音叉的音臂长度l1、 音臂宽度w1、 音臂厚...

 PDF全文光谱学与光谱分析 | 2019, 39(01):31

 基于STM32的多通道光声光谱调制系统研究

解颖超 曹渊 程刚 刘锟 高晓明

[摘要]针对光声光谱多通道气溶胶检测系统存在结构复杂、体积较大和难以集成的问题,提出了一 种可以产生多通道参数可调脉宽调制(PWM)波的集成调制信号发生系统的设计方案。该系统是基于STM32 处理器和LabVIEW程序来实现的,它...

 PDF全文量子电子学报 | 2019, 36(06):670

 离轴石英谐振光声光谱CO2传感研究

周彧 刘锟 高晓明

[摘要]二氧化碳(CO2)不仅是一种重要的温室气体,也是具有危害性的窒息性气体,因此发展小型化、 高灵敏度的CO2浓度传感器对无人机载、探空球等探测大气CO2以及在空间封闭环境的CO2浓度监测等领域具有较大的应用需求。开 展了...

 PDF全文量子电子学报 | 2019, 36(02):137

 基于光声谱法的无创血糖在体检测

吕鹏飞 陆志谦 何巧芝 王 倩 赵 辉

[摘要]为了实现血糖无创在体检测, 解决测量灵敏度低、激励源波动影响大、病患体温干扰严重等难题, 本文提出一种基于温度补偿的差动光声测量方法, 该方法可以大幅度抑制温度的影响。采用两个相同的光声池分别容纳被测血液和...

 PDF全文光学 精密工程 | 2019, 27(06):1301

 激光与光声光谱技术的碰撞

王强 许可 姚晨雨 王震 常军 任伟

[摘要]电闪雷鸣、震耳欲聋、轻声细语、未见其人,先闻其声等不仅是我们耳熟能详的词语,也描述了生活中的光声现象。

 PDF全文光电产品与资讯 | 2019, 10(01):43

 功率增强型光声光谱气体传感技术的研究进展

王强 许可 姚晨雨 王震 常军 任伟

[摘要]光声光谱(PAS)技术是痕量气体传感领域内十分重要的探测技术, 科研人员正致力于提升光声光谱气体传感技术的性能, 以满足不同的应用需求, 其中通过增强激发光功率来提升探测灵敏度是当前行业内的研究热点, 并已取得了...

 PDF全文中国激光 | 2018, 45(09):0911008

 基于激光光声光谱超高灵敏度检测SF6分解组分H2S

陈珂 袁帅 宫振峰 于清旭

[摘要]H2S是SF6气体绝缘设备中放电故障诊断的特征组分之一; 针对H2S在红外波段吸收系数小, 传统光学检测方法对H2S检测灵敏度较低的问题, 结合大功率光纤激光放大技术、共振式激光光声光谱技术、波长调制光谱技术和二次谐波...

 PDF全文中国激光 | 2018, 45(09):0911012

 石英增强光声传感技术研究进展

董磊 武红鹏 郑华丹 尹旭坤 马维光 张雷 尹王保 肖连团 贾锁堂

[摘要]主要回顾了近几年石英增强光声传感技术的最新研究进展, 展望了未来几年该技术的发展趋势。从石英增强光声传感技术的基本原理开始, 介绍了传统的石英增强光声传感器系统的搭建, 围绕如何降低系统噪声和进一步提高探测...

 PDF全文中国激光 | 2018, 45(09):0911004

 激光光谱技术在呼吸气体分析中的发展与未来

姜琛昱 孙美秀 李迎新 王储记

[摘要]呼吸气体分析技术在疾病诊断和代谢监测方面无创性、实时性的优势使其成为一个颇具前途的研究领域,也是未来新型诊断仪器的发展方向。目前大多呼吸生物标志物的检测和定量分析均采用气相色谱-质谱联用技术。近几年来,...

 PDF全文中国激光 | 2018, 45(02):0207015

 基于可调谐CO2激光器的SF6差分光声检测研究

郭红 王新兵 左都罗 陈宝锭

[摘要]为了对电力场所SF6气体浓度进行有效监测, 采用光声光谱气体检测技术, 基于波长可调谐CO2激光器, 设计了一套大气环境下的SF6痕量气体检测系统, 并提出一种差分光声光谱技术以提升光声系统的检测灵敏度。结果表明,所设...

 PDF全文激光技术 | 2018, 42(05):593

 基于光纤声波传感的超高灵敏度光声光谱微量气体检测

陈珂 袁帅 宫振峰 于清旭

[摘要]结合光纤声波传感技术、纵向共振式光声探测技术、波长调制技术和二次谐波检测技术, 提出了一种基于光纤法布里-珀罗干涉传感器的悬臂梁增强型光声信号检测方法。针对光纤耦合近红外激发光的特点, 对共振式光声池进行了...

 PDF全文光学学报 | 2018, 38(03):0328015

 双光程光声光谱甲烷传感器

杨艳芳 裴凯龙 尹旭坤 武红鹏 李尚志 崔茹悦 马维光 张 雷 尹王保 董 磊 贾锁堂

[摘要]利用甲烷(CH4)气体分子在16 μm的吸收特性, 使用中心波数为6 04696 cm-1的蝶形分布反馈式(DFB)激光器和自制的大内径光声池, 设计了一款紧凑高灵敏的CH4气体传感器。 为了进一步增强输出光声信号强度, 一个具有高...

 PDF全文光谱学与光谱分析 | 2018, 38(02):616

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