可调谐二极管激光吸收光谱法监测环境空气中甲烷的浓度变化

可调谐二极管激光吸收光谱（TDLAS）技术是利用二极管激光器波长调谐特性，获得被测气体在特征吸收光谱范围内的吸收光谱，从而对污染气体进行定性或定量分析。通过该方法对环境空气中甲烷（CH4）的含量进行了长时间的监测。以室温下工作的近红外可调谐半导体激光器作为光源；使用多次反射池增加吸收光程来提高检测灵敏度；并且使用了二次谐波检测技术进一步降低了检测限，使检测限低于0.087mg／m^3，满足了对环境空气中甲烷进行监测的需要。     

激光在探测大气污染中的应用

激光检测大气污染是近几年来发屎起来的新技术。和以往检测方法相比，它具有灵敏度高、分析速度快、可以取样和遥测、可以监测污染的分布和变化规律并能作出实时予报等优点。本文详细介绍激光用于检测大气污染的几种主要方法，包括喇曼散射、共振萤光和共振吸收等方法，以及它们的特点和适用范围。所叙述的这些方法，原则上也适用于化学中气体元素的微量分析，激光雷达和测距中对后向散射的测量和研究等领域。     

激光探测大气典型气体的研究进展

利用气体的光谱吸收特性,激光可以被用来探测气体。介绍了一对波长激光对单一气体进行探测,多波长激光探测多种气体的研究。随着新型激光器技术的发展,超连续谱激光探测多种气体已成为新的研究和应用方向。     

辅助气体对激光打孔的影响

辅助气体是影响激光打孔质量的一个重要因素,本文通过实验分析了辅助气体类型、气压对不同的材料激光打孔的孔径和孔臂粘滞物吹除的影响,提出了激光打孔中有效利用气压的概念,指出可采用直径非上的孔来产生很强的气流以提高有效利用气压,并利用激光打孔后作为喷嘴,获得了重复率高、倾斜度小和工件表面干净的激光打孔。     

基于激光光谱差分法检测NO2

为了分析大气污染的主要污染气体之一的二氧化氮(NO2)的光谱与气体体积分数之间的关系,采用了中心波长位于NO2高吸收峰位置的激光作为检测光源,建立了光谱气体检测系统。根据朗伯-比尔定律,采用分时差分方法,结合权威数据库对比,并考虑光谱线宽度等因素影响,进行光谱分析,用最小二乘法进行数据拟合,取得了NO2吸收光谱与其体积分数的关系曲线数据,并进行了体积分数反演和误差分析。结果表明,实验结果与理论分析相吻合,验证了光谱检测对NO2检测的研究与应用价值。     

乙炔气体浓度的TDLAS在线监测

介绍了利用可调谐半导体激光吸收光谱（TDLAS）技术实现乙炔浓度在线监测的研究。该系统通过复合调制信号调制近红外分布反馈式二极管激光器（DFB LD）作为光源,光纤耦合器将激光分为两束,分别通过0.5 m封闭短光程气体吸收池和参考光路,双路接收采集含有气体浓度信息的测量光信号和参考光信号送后级处理,应用快速傅里叶变换（FFT）得到含有气体浓度信号的各次谐波检测分量,实现乙炔浓度信息反演,其中多次平均、数字滤波及背景扣除等数字信号处理技术被用于提高系统信噪比。通过理论分析和试验系统实验证明,该系统在软、硬件上的设计可以满足乙炔气体的在线监测,且系统体积小,光路调试和标定简单,便于实际应用。     

利用仿真技术从红外光谱中反演污染气体浓度的研究

;作为一种有效的大气污染气体遥感探测识别手段,傅里叶变换红外光谱仪已经得到越来越广泛的应用.当污染气体与背景存在温差时,红外光谱就能反映出污染气体的吸收或发射特征.目前,已有越来越多的人利用被动式傅里叶变换红外光谱仪进行大气污染气体的探测识别研究,而且也发展了许多由光谱提取目标信号的算法,但是这些方法大多是仅针对污染气体的定性研究的.利用仿真方法可以快速简便地计算出污染气体的浓度程长积,并可实现对遥感红外光谱的定量分析,且误差较小.     

高能半导体泵浦气体激光器

在重新梳理高能激光底层物理问题的基础上,指出半导体泵浦气体激光器将是未来高能激光器的重要发展方向,讨论了半导体泵浦气体激光器的基本原理和核心要求,并以半导体泵浦碱金属蒸气激光器为例进行了详细剖析,对半导体泵浦气体激光器的前景进行了展望。     

激光气体分析仪在钢铁行业的应用分析

钢铁冶炼工作在实际开展生产时,往往会产生相对较多的气体,其中较多的气体便是氧气和一氧化碳。通过对钢铁冶炼生产工程当中气体进行分析与监检测,对钢铁企业的可持续发展有着不可忽视的重要意义。通过对钢铁冶炼生产当中气体的检测,能够帮助钢铁冶炼企业优化自身工艺,并且在回收气体能源的基础上,起到环境保护和安全控制的作用。本文将针对激光气体分析仪原理以及激光气体分析仪结构与关键技术进行详细分析,其目的是展现出激光气体分析仪性能。     

脉冲激光烧蚀的气体动力学研究动态

脉冲激光烧蚀（ＰＬＡ）技术是目前材料界和分析界最重要、最有发展前景的技术之一。本文对国内外脉冲激光烧蚀的气体动力学理论研究成果进行了系统论述。     

一氧化碳检测与排放回收综合控制系统的设计

为了设计一种CO气体检测与排放回收综合控制系统,采用可调谐半导体激光吸收光谱技术,利用单片机MC9S12DG128B作为核心控制器产生激光调制信号,通过采集经气体吸收后的光功率和2次谐波信号来分析气体浓度,把气体浓度信息上传到工控机进行实时监控。结果表明,CO激光检测气体灵敏度高、选择性强、响应速度快、能连续分析和抗干扰性能好,满足工业现场的要求。     

基于差分吸收激光雷达有毒有害气体遥测进展

差分吸收激光雷达具有探测距离远、灵敏度高、响应时间快等特点,可用于大范围大气有毒有害气体的遥感监测,成为近年来大气有毒有害气体激光遥测技术发展的重点。首先阐述了差分吸收激光雷达大气遥测基本原理,其次从激光器应用和系统平台发展两个方面分析了该技术的技术发展现状,最后提出了宽光谱、多波长、新探测体制的激光雷达、多平台应用、复合系统将成为未来基于差分吸收激光雷达有毒有害气体遥测发展方向。     

近红外二极管激光气体光学传感器发展现状及其应用

介绍了以近红外二极管激光吸收光谱为基础的气体光学传感器的测量原理以及二极管激光光学传感技术在垃圾焚烧炉实时监控、气体管道泄漏检测、汽车尾气排放等方面应用的最新进展,并对二极管激光光学传感的发展趋势进行了展望.     

光栅取样远场监测系统精度分析

光束自动准直系统是高功率激光惯性约束聚变装置的重要子系统,激光远场监测技术是光束自动准直系统的关键技术,基于光栅取样的新型远场监测系统可以利用光栅衍射灵活取样激光远场.对影响光栅取样系统远场监测精度的主要因素进行了分析,结果表明,系统误差为小孔直径的7.49%,包括投影误差和斜成像误差;随机误差小于小孔直径的1%,包括物像关系误差和衍射光耦合误差.     

小型化准分子激光器气体性能的优化

对于新研制的准分子激光系统而言,激光气体的性能具有非常重要的作用,激光系统的混合气体配比与单脉冲能量、放电稳定性和寿命等性能参量有密切关系。为了获得最佳气体配比,在自行研制的小型化Xecl准分子激光器的基础上进行了激光气体性能优化实验,分析了Xe,HCl气体比例对激光性能的影响,通过理论分析和实验结果给出了Ne和He两种不同缓冲气体下的激光性能差异,并给出了该激光系统的优化气体成分和有效提高激光效率方法。实验结果为研制商业化小型准分子激光器件提供了支持和依据。     

可调谐半导体激光光谱火灾气体探测系统

基于火灾特征气体检测的火灾报警技术被认为是一种有着广阔前景的火灾早期探测手段,特别是利用光学吸收方法的火灾气体探测技术,除了能够提供高灵敏、低误报率的火灾报警外,还能够实现火灾的早期预警.提出了基于可调谐半导体激光吸收光谱技术的火灾气体高灵敏实时检测系统,采用光通信波段光纤耦合近红外分布反馈式(DFB)半导体激光器作为光源,利用两台激光器结合调制频率多路技术实现了火灾标志性气体CO,CO2的同时检测,对CO的最低检测限约为0.00375 mg/m3(3σ),能够满足火灾气体现场检测的需要.     

基于激光诱导磷光测试技术的发动机缸内燃烧温度测试

尝试将激光诱导磷光测温技术应用到发动机缸内气体的二维温度测量中。其原理是利用Dy:YAG磷光剂受355 nm波长的激光激发后辐射的磷光波长特性进行温度测量。标定了激光照射后两种磷光波长的强度比与温度的变化关系。实验测试得到了该发动机在不同曲轴转角下缸内燃烧气体的二维温度分布,画出了测试平面上温度分布的柱状图,并根据标准偏差分析了不同曲轴转角下的温度分布结果,分析了燃烧的进展情况,通过与燃料燃烧质量分数划分的燃烧阶段相比较,验证了激光诱导磷光测温技术在发动机缸内燃烧温度研究中的可行性。     

可调谐二极管激光吸收光谱技术在探测灵敏度上的探讨

可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术是利用二极管激光器波长调谐特性,获得被测气体在特征吸收光谱范围内的吸收光谱,从而对污染气体进行定性或定量的分析的一种技术方法.在对痕量气体的监测时一般会采取一定的措施去克服直接吸收型气体传感器的缺陷,提高检测精度.文中概述了TDLAS技术的研究现状,针对近年来国内外出现的基于可调谐二极管激光吸收光谱技术在减小系统干扰,提高探测灵敏度的技术措施,从系统结构处理,调制解调技术,检测装置的处理,检测信号的处理等多个方面作了深入的研讨.     

真空,气体及等离子体中的激光驱动电子加速

讨论了有关在真空、中性气体和等离子体中激光加速的若干重要问题。对与电子滑移、激光衍射、材料的破坏和电子的孔径效应有关的激光真空加速所肥到的各种限制进行了讨论。提出了反切仑科夫激光加速组态，在该组态中激光束在部分电离气体中是自导的。光学自导是中性气体的非线性自聚集特性和电离衍射效应之间平衡的结果。分析并讨论了自导光束的稳定性。此外，还论及激光尾迹场加速器的有关问题，并大略地讨论了激光驱动的加速器实验     

环境气体中激光诱导Fe等离子体发射光谱的时间演化特性

环境气体对于激光诱导等离子体的形成和演化特征有着重要影响,适当的环境气体条件有利于激光诱导等离子体发射光谱分析的进行。利用准分子激光(308 nm)烧蚀低合金钢靶诱导等离子体原子发射光谱,研究了环境气体对等离子体发射光谱强度及时间演化特性的影响,对实验结果进行了讨论,得到了激光诱导Fe等离子体的原子发射光谱分析的优化条件。实验测定了不同气压氩气、氦气环境下及真空条件下Fe等离子体发射光谱强度及时间演化特性。结果表明,环境气体对激光诱导Fe等离子体发射光谱具有增强作用,而在较低气压下氩气比氦气的辐射增强效果更为显著。在5.32×104Pa氩气环境下,在等离子体形成后约6μs和10μs时发射谱线强度和信号背景比分别达到最大值。