氨逃逸TDLAS介紹
TDLAS:可調(diào)諧半導體激光器吸收光譜技術。它是利用半導體激光器波長可調(diào)諧窄的線寬(線寬<10MHz)等特點,通過對吸收氣體分子的吸收譜線的檢測,實現(xiàn)對氣體的各個參量的檢測。TDLAS具有靈敏度高,穩(wěn)定性好,探測精度高等優(yōu)點,通過與長光程吸收技術結(jié)合,實現(xiàn)高靈敏度的檢測。
TDLAS吸收光譜概述:電磁波譜是將電磁波按頻率的高低進行排序得到的,而光譜是電磁波譜中的一個特殊波段,分為紫外光,可見光,紅外光等波段?;跉怏w分子對光子的選擇吸收性,我們可以將吸收光譜用于氣體濃度的檢測,分子內(nèi)部存在著三種運動:價電子的運動;原子之間的相對運動一一振動;分子作為一個整體的轉(zhuǎn)動。不同的波段分子的主要運動形式不同,遠紅外波段主要是分子的轉(zhuǎn)動光譜區(qū),中紅外到近紅外主要是振動光譜區(qū),從可見光到紫外波段主要是外層電子躍遷譜區(qū)。
從量子的角度,物質(zhì)分子具有一系列分立的運動狀態(tài),各運動狀態(tài)對應的能量值不同。各能級由于能量的不同,分處于低能級和高能級。分子只有從外界吸收能量,才能實現(xiàn)從低能態(tài)能級到高能態(tài)能級的躍遷。但并不是任何能量都能被物質(zhì)分子吸收,只有當入射光子的能量等于兩分立能級的能量差時,物質(zhì)分子才會發(fā)生躍遷。
由于不同的氣體分子其內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同,分子發(fā)生躍遷需要能量不同,當輻射光子的能量hv等于兩躍遷能問距差時,分子發(fā)生躍遷,吸收光子,一種分子僅對特定頻率的光子有吸收。AE=hv=h(c/r)式中,h為普朗克常量,c是真空中光速,r是光波長,v為頻率。
一束光通過氣體以后,由于氣體分子的吸收作用,光強會衰減,吸收光譜技術就是通過檢測光束通過氣體介質(zhì)前后的強度變化情況來對介質(zhì)的組分,各組分的濃度信息進行檢測。
吸收譜線的線型:線型函數(shù)是描述分子能級躍遷產(chǎn)生的吸收譜線形狀的分布函數(shù),它是以躍遷處的頻率為中心而分布的圖形。在吸收線中心達到最大,稱之為線強,而譜線的半高全寬度,稱為線寬。是TDLAS測量中的重要參數(shù)。
由分了光譜理論可知,以頻率為橫坐標,頻率相對值為縱坐標,吸收譜線理想情況下,應該是一條沒有寬度的幾何線,即對于確定的氣體來說,一條譜線對應特定的頻率。實際中,由于物質(zhì)本身特征及實驗條件的影響,吸收譜線常常是一條有寬度的線,即出現(xiàn)了譜線的展寬
山東新澤儀器有限公司生產(chǎn)的TK-1100氨逃逸在線監(jiān)測系統(tǒng)采用TDLAS技術(可調(diào)諧半導體激光光譜吸收技術TunableDiodeLaserAbsorptionSpectroscopy),為目前國際最先進的氣體測量方法之一,該儀表具有靈敏度高、響應速度快、不受背景氣體干擾、非接觸式測量等特點,為實時準確地反映NH3變化提供了可靠保證。