基于QEPAS技术的HCN气体检测研究

发布时间：2021-08-21 01:22

　　由于环境监测和人类生产活动的需要,痕量气体检测技术应运而生,它的发展意义重大。石英增强光声光谱（QEPAS）技术是一种基于光声光谱的新型气体检测技术,利用微型压电石英音叉作为感测元件来检测由目标气体分析物产生的声波作为光吸收的结果,是对传统光声光谱（PAS）技术的创新,此技术拥有动态范围大、良好的可靠性、操作方便、无波长选择性、体积小以及灵敏度很高等优势。其技术原理涉及光声效应、红外吸收光谱、吸收定律、石英音叉及其压电效应、波长调制技术与二次谐波检测技术。其中,波长调制技术和二次谐波检测技术是QEPAS检测的关键。近年来,国内外各机构不断使用该技术对多种痕量气体进行了检测研究。其中,HCN气体的产生来源广泛,危害极大,而且人类的工业生产活动使其含量增大,因此,进行HCN气体检测具有非常重要的意义。本文运用QEPAS技术对HCN气体进行了检测研究,实验前利用相关理论模型进行了模拟仿真及计算,利用Comsol软件构建光声光谱检测系统的数值模型,对光声探测器模型进行仿真,解决有限元多物理场耦合的问题,为实验部分光声传感器的结构选择,放置位置的选择提供指导,获得了两种模型（裸音叉模型和共振QE... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

光声光谱系统示意图

图 1-2 二次谐波信号（6.25ppmHCN）[47]人再次进行了利用 QEPAS 技术检测 HCN（石英增强光声光谱）传感器检测 HCN 的并使用 1.53 μm 的电通信级二极管激光器的

图 1-3 HCN-QEPAS 检测系统结构图[48]学的 A.A. Kosterev 和 F.K. Tittel 设计光声痕量气体传感器（一种基于石英 的分布反馈二极管激光器的光谱痕量


本文编号：3354600