5.2μm量子级联激光器光腔衰荡光谱技术的痕量水汽检测

发布时间：2017-09-13 12:21

  本文关键词：5.2μm量子级联激光器光腔衰荡光谱技术的痕量水汽检测

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【摘要】：高纯气体中水汽含量是半导体工业生产中的一个重要参数,气体中残余水汽含量即使是ppbv量级也会对产品质量产生影响。气体在中红外区域具有更丰富的特征谱线,在该区域对水汽含量进行检测十分必要。宽调谐范围、高输出功率和窄线宽量子级联激光器的快速发展,推动了该区域红外光谱检测技术的发展。首次在中红外波段,采用5.2μm可调谐量子级联激光器,基于连续光腔衰荡光谱技术建立了痕量水汽的检测装置,并开展了痕量水汽检测实验。通过阿伦方差分析系统噪声水平,确定了光腔衰荡信号最优平均次数为602次。根据HITRAN数据库,模拟实验条件下1 905~1 925cm~(-1)范围内水汽的吸收截面,选取最佳的检测谱线位置。在常压和室温下,对1 918cm~(-1)附近的水汽吸收光谱进行测量,测定高纯氮气中的痕量水汽浓度,检测结果与标称值一致。在腔镜反射率为99.93%时水汽的检测灵敏度达到24.8ppbv。分析结果表明,中红外高灵敏痕量气体检测技术在工业监测、环境检测以及医学诊断等领域具有很好的应用前景。
【作者单位】： 中国科学院光电技术研究所;中国科学院大学;电子科技大学光电信息学院;
【关键词】： 光腔衰荡光谱 量子级联激光器 痕量水汽
【基金】：国家自然科学基金项目(60878038) 中国科学院前沿部署项目(C13K017)资助
【分类号】：O433;TN248
【正文快照】： 2.中国科学院大学,北京1000493.电子科技大学光电信息学院,四川成都610054引言工业生产中,高纯气体中痕量水汽浓度是一个重要技术参数。特别是在半导体工业中,经常要用到水汽浓度低至100ppbv的高纯气体,例如高纯氨气、高纯磷化氢、高纯氮气等[1]。高纯氮气是半导体器件和集成

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【共引文献】

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本文编号：843691