激光气体分析仪的发展现状及其应用
2024年激光检测仪器市场发展现状
2024年激光检测仪器市场发展现状引言激光检测仪器是一种使用激光技术进行物质检测和分析的仪器设备。
随着科技的不断进步和应用领域的拓展，激光检测仪器市场正在迅速发展。
本文将对激光检测仪器市场的现状进行分析和总结。
市场规模与增长趋势激光检测仪器市场在过去几年中呈现出快速增长的趋势。
据市场研究公司的数据显示，2019年全球激光检测仪器市场规模达到XX亿美元，并预计在2025年将达到XX亿美元。
市场规模的不断扩大主要得益于以下几个因素的影响。
首先，激光技术的不断创新和进步带来了检测仪器功能的不断提升。
激光技术具有高分辨率、高精度和高灵敏度的优势，可以在微观和宏观层面上对多种物质进行准确检测和分析，满足了不同行业对精确检测的需求。
其次，激光检测仪器广泛应用于多个领域。
例如，激光检测仪器在生物医学领域被用于疾病诊断和药物研发；在环境保护领域用于监测水和空气质量；在工业领域用于材料表征和质量控制等。
这些应用领域的扩展也为激光检测仪器市场提供了更多的发展机遇。
主要产品类型和应用领域激光检测仪器市场上的产品主要包括激光光谱仪、激光显微镜、激光测距仪、激光切割仪等。
这些不同类型的仪器在不同的应用领域有着广泛的应用。
激光光谱仪是最常见的一种激光检测仪器，被广泛应用于化学分析、药物研发和环境监测等领域。
激光光谱仪通过测量物质吸收或发射光谱来获取样品的信息，具有高灵敏度和高分辨率的特点。
激光显微镜是一种利用激光束进行观察和成像的显微镜，被广泛应用于生物学、材料科学和纳米技术等领域。
激光显微镜可以实现高分辨率的成像，并且可以进行多种功能的操作，如荧光成像、蛋白质标记和细胞操作等。
激光测距仪是利用激光束测量距离的仪器，广泛应用于测绘、建筑和机器人导航等领域。
激光测距仪具有高精度和高速度的特点，可以实现对远距离和复杂环境中物体的精确测量。
激光切割仪是利用激光束对材料进行切割和加工的设备，被广泛应用于工业制造和材料加工等领域。
激光切割仪具有高效率、高精度和无接触特点，可以实现对不同材料的高质量切割和加工。
中国气体分析仪行业市场分析报告
中国气体分析仪行业市场分析报告引言气体分析仪是一种用于检测和分析环境中气体成分和浓度的仪器。
随着全球环境问题的日益凸显和工业领域对安全生产的要求提高，气体分析仪市场正逐渐扩大。
本报告旨在分析全球气体分析仪市场的发展趋势，以及市场竞争格局和未来发展机遇。
市场概述气体分析仪市场是一个高度竞争且不断发展的市场。
根据市场研究公司的数据，全球气体分析仪市场的规模正在快速增长。
这主要是由于环境保护政策的推动以及工业安全标准的提高。
市场驱动因素以下是推动气体分析仪市场增长的关键因素：1. 环境保护政策的推动全球各地的政府部门和环境保护机构对于监测环境中有害气体的需求日益增加。
气体分析仪作为环境监测的重要工具，在环境保护政策的推动下市场需求不断增长。
2. 工业安全标准提高工业领域对于生产过程中有害气体监测的需求也在增加。
工业安全标准的提高要求企业采取有效的气体监测手段，以保障工人安全和生产过程的稳定性。
3. 快速技术进步随着技术的不断进步，气体分析仪的性能和功能得到了显著提升。
高精度、高灵敏度、高稳定性的气体分析仪能够满足各行业客户对于检测精度的需求，推动了市场的发展。
市场竞争格局全球气体分析仪市场竞争激烈，主要厂商包括ABB、Emerson、Thermo Fisher Scientific等。
这些大型跨国公司通过不断提升产品技术水平、提供全面解决方案和扩大销售渠道等手段来保持市场份额。
此外，一些新兴企业也正在涌现，通过创新技术和灵活的市场策略来抢占市场份额。
这些企业往往专注于特定行业领域，如石油化工、环保等，以满足客户个性化需求。
市场机遇和挑战气体分析仪市场有着广阔的发展前景，但也面临一些挑战。
机遇•新兴经济体市场需求增长：新兴经济体对环境保护和工业安全的关注度逐渐增加，将为气体分析仪市场提供新的增长机遇。
•技术进步驱动创新：随着技术进步的加速，新的高性能气体分析仪产品不断涌现，为市场的发展带来更多机遇。
挑战•市场竞争激烈：市场竞争激烈，厂商需要不断提升产品性能和服务质量，才能保持竞争优势。
激光在线气体分析仪在转炉煤气回收系统中的应用
（） １均压箱压力控制改进 。为确保均压箱压力稳定 ， 确保后
汽封工作 正常 ， 重新设计 了均压箱压力控制逻辑 ： 均压箱压力控 制值 为 ０ ２ Ｐ （ ．１ＭＰ 低 报警 ，．２ Ｍ ａ高报 警 ）压 力高 ． Ｍ ａ ００ ５ ａ ０ ０ ５Ｐ ０ ， 于 ００ ＭＰ ． ２ ａ时 ， 关小调节 阀 ； 压力低 于 ０ １ＭＰ ． ５ ａ时 ， ０ 开大调节
组 运 行稳 定 ； 轮 机抽 凝 方式 运 行 时 ， 汽 增 大 ， 组 的 轴 向位 汽 随抽 机
（） ２ 前轴封排汽 压力控制改进 。为确保 前轴封排汽压力稳 定， 使机组保 持一定效率 运行 ， 重新 设计 了前 轴封排 汽压力控
制 ：前 轴 封 排 汽 压 力 控 制 指 标 为 ０２ ＭＰ （ ．０ Ｐ ．０ ａ ０１ Ｍ ａ低 报 警 ，
８３ ００３ ４ Ｅ— ａｌ ｚ ｙ ｎｓ ｎｇ ｍ ｉ： ｈｕ ａ ｏ ＠ｐｅｒ ｃ ｎ ｃ ｒ．ｎ ｔｏ ｈｉａ．ｏ ｃ ｎ
２汽 封 控 制 系 统 ．
为验证对故障原 因分析 的正确性 ， ２ 汽轮机进行 了降低 在
前汽封排汽压力和投抽汽试验 。 为了降低前汽封压力 ， 在前汽封
排汽管路上安装管径 ５ ｍｍ排空 管线 （ １ 。分析 汽封压力降 ０ 图 ）
低 后 ， 轮机 轴 向位 移 的变 化 。 同 时 ， 了进 一 步 验 证 前 汽 封 排 汽 为 汽 压 力 对 汽 轮 机 轴 向 位 移 的影 响 ， 轮 机 于 ２０ ２汽 ０ ９年 ４月 ２ ４
三 、 进 措 施 改 １ 封 系 统 ． 汽
０３ ＭＰ 高 报警 ）压力 高 于 ０２ ＭＰ ． ０ ａ ， ． ０ ａ时 ， 开大调 节 阀泄压 ； 压 力低 于 ０２ ＭＰ ． ａ时 ， 小调节 阀 ， 证除氧 器蒸汽不 返流 回机 关 保
激光在线气体分析仪的应用
ｃ ａ ｋｎ ，ｔｉ ｇ ｓｄ ｔ ｃｉｎ ｉ ｔ ｙｅ ｅｓ ｏ ｃ ｉ ｇ ｒ ｃ ｏｓｕ ｅｉ ｒ ｃ ｓ ｎ ２ ａｕ ａ ｒ ｃ ｉｇ ａｌ ａ ｅｅ ｔｏ ｅｈ ｌｎ ｃ ｒ ｈｎ ，ｔａ ｅｍ ｉｔ ｒ ｐ ｏ ｅ ｓａ ｄＨ ｉ ｎ ｔ ｒ ｌ ｎ ｎ Ｓ ｎ
（ 光科技（ 州 ） 聚 杭 股份 有 限公 司 ， 州 ３ ０ ５ ） 杭 １０ ２
摘要 ： 针对传统流程工业 中气体分析技术 的一些不足 ， 开发了激光气体分析仪系列 产品， 并在流程工业 中获得应用 ， 表现出 明
显的技术优势 。介绍了可调谐半导体激光吸收光谱 （ Ｄ Ａ ） Ｔ Ｌ Ｓ 气体分析技术的原理， 以及为提高检测灵敏度所 采用的调制技术 和相敏检测技术 ， 与传统在线气体分析技术进行 比较 ， 最后 以催化裂化、 乙烯烧焦 、 过程微量水 、 天然气 中 Ｈｚ ｓ等领域的气体检
第４卷 ８
第 ２期
石
油化Βιβλιοθήκη 工自 动化
Ｖｏ． ８，Ｎｏ ２ １４ ． Ａｐ ｉ。２ １ ｒ ｌ ０２
２１ ０ ２年 ４月
ＡＵＴＯＭ ＡＴ１ ０Ｎ Ｎ ＴＲ（＿ Ｉ ＰＥ ）ＣＨＥＭ Ｉ ＡＬ Ｉ Ｃ ＮＤＵＳ ＴＲＹ
激 光 在 线 气 体分 析仪 的应 用
邓文平 ， 俞大海 ， 李鹰 ， 顾海涛 ， 陈英斌 ， 王健
Ｃｏ ａ ｉ ｏ ｔ ｒ ｄ ｔ ｎ ｌｇ ｓ ａ ａ ｙ ｉ ｅ ｈ ｏ ｏ ｉｓ ｉ ｃ ｎ ｕ ｔ ｄ Ｇａ ｅ ｅ ｔｏ ｎ ｃ ｔ ｌ ｔｃ ｍｐ ｒｓ ｎ ｗｉ ｔ ａ ｉ ｏ ａ ａ ｎ ｌ ｓｓ ｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ｅ ｓ ｏ ｄ ｃ ｅ ． ｈ ｉ ｓ ｄ ｔ ｃ ｉ ｎ ｉ ａ ａ ｙ ｉ
ｂ ｓ ｄ ｏ ｕ ａ ｌ ｉｄ ａ ｅ ｂ ｏ ｐ ｉｎ ｓ ｅ ｔｏ ｃ ｐ （ ａ ｅ ｎ ｔ ｎ ｂｅ ｄ ｏ ｅ ｌｓ ｒ ａ ｓ ｒ ｔｏ ｐ ｃｒ ｓ ｏ ｙ ＴＤＬＡＳ） ｅ ｈ ｏ ｏ ｉｓｏ ｖ ｌｎ ｔ ，ｔ ｃ ｎ ｌｇｅ ｆｗａ ｅｅ ｇ ｈ
LGA-4000激光气体分析仪
二、LGA-4000激光气体分析仪(一)、简介1、概要LGA-4000激光气体分析仪能够在各种高温、高粉尘、高腐蚀等恶劣的环境下进行现场在线的气体浓度测量。
2、测量原理LGA-4000激光气体分析仪是基于半导体激光吸收光谱（DLAS）气体分析测量技术的革新，能有效解决传统的气体分析技术中存在的诸多问题。
半导体激光吸收光谱（DLAS）技术利用激光能量被气体分子“选频”吸收形成吸收光谱的原理来测量气体浓度。
由半导体激光器发射出特定波长的激光束（仅能被被测气体吸收），穿过被测气体时，激光强度的衰减与被测气体的浓度成一定的函数关系，因此，通过测量激光强度衰减信息就可以分析获得被测气体的浓度。
3、系统组成LGA-4000激光气体分析仪由激光发射、光电传感和分析模块等构成，如图 1.2所示。
由激光发射模块发出的激光束穿过被测烟道（或管道）,被安装在直径相对方向上的光电传感模块中的探测器接收，分析控制模块对获得的测量信号进行数据采集和分析，得到被测气体浓度。
在扫描激光波长时，由光电传感模块探测到的激光透过率将发生变化，且此变化仅仅是来自于激光器与光电传感模块之间光通道内被测气体分子对激光强度的衰减。
光强度的衰减与探测光程之间的被测气体含量成正比。
因此，通过测量激光强度衰减可以分析获得被测气体的浓度。
图4、●●●●5L激光发射光电传感控制模块及控制环境温度-30℃—60℃安装安装方式原位安装或旁路安装表1.1 LGA-4000激光气体分析仪规格和技术参数表种类测量下限测量范围种类测量下限测量范围O20.01%Vol. 0-1%V ol., 0-100%V ol. CO 40 ppm 0-8000ppm,0-100%V ol. CO220 ppm 0-2000ppm,0-100%V ol. H2O 0.03 ppm 0-3 ppm, 0-70%Vol.H2S 2 ppm 0-200 ppm, 0-30%V ol. HF 0.01 ppm 0-1 ppm, 0-10000 ppm HCL 0.01 ppm 0-7 ppm, 0-8000 ppm HCN 0.2 ppm 0-20 ppm，0-1%V ol. NH30.1 ppm 0-10 ppm, 0-1%V ol. CH410 ppm 0-200ppm, 0-10%V ol. C2H20.1 ppm 0-10 ppm, 0-70%V ol. C2H4 1.0 ppm 0-100ppm, 0-70%V ol.表1.2 LGA-4000激光气体分析仪常规气体测量种类及指标6、运行和维护LGA-4000系列气体分析系统内置了高性能微处理器，自动化程度非常高，操作简单易学。
2024年红外气体分析仪市场发展现状
2024年红外气体分析仪市场发展现状1. 引言红外气体分析仪是一种通过测量物体的红外辐射来分析和检测气体成分的仪器。
随着环境污染和工业生产过程中废气排放的增加，对气体分析仪的需求越来越大。
红外气体分析仪以其高精度、快速性和可靠性等优势逐渐成为气体检测领域中的主要工具。
本文将对红外气体分析仪市场的发展现状进行分析和探讨。
2. 市场规模及增长趋势根据市场研究报告，红外气体分析仪市场在过去几年间保持了快速增长的态势。
截至2020年，全球红外气体分析仪市场规模已经达到X亿美元，并预计在未来几年内将以X%的年复合增长率进一步扩大。
市场的增长主要受到环境监测、工业安全和生产过程控制等领域的需求推动。
3. 市场驱动因素3.1 环境监测需求的增加随着全球环境污染问题的日益严重，各国对环境保护的要求越来越高。
红外气体分析仪作为一种高效准确的环境监测仪器，在大气污染、水体污染和土壤污染等领域发挥着重要作用。
环境监测需求的增加使得红外气体分析仪市场得到了进一步的推动。
3.2 工业安全要求的提升工业生产过程中常常会产生有害气体，如硫化氢、甲醛等。
用于监测这些有害气体浓度的红外气体分析仪在维护工人健康和保障工业安全方面扮演着重要角色。
随着工业安全要求的提升，对红外气体分析仪市场的需求也会相应增加。
3.3 生产过程控制的需求在许多工业生产过程中，准确控制特定气体成分的浓度是非常关键的。
红外气体分析仪具有高精度和快速响应的特点，能够满足生产过程中对气体浓度的严格控制要求。
因此，在化工、制药、石油等行业，红外气体分析仪的需求不断增加。
4. 主要市场参与者和竞争格局红外气体分析仪市场存在着多家知名厂商和供应商。
主要的参与者包括公司A、公司B和公司C等。
这些公司在研发、制造和销售红外气体分析仪方面具有较高的技术能力和市场份额。
市场的竞争格局主要是由技术创新、产品质量和售后服务等因素所决定。
5. 市场发展趋势5.1 技术创新与产品升级针对市场需求和使用场景的不断变化，红外气体分析仪厂商不断进行技术创新和产品升级。
2024年激光治疗仪市场发展现状
2024年激光治疗仪市场发展现状1. 概述激光治疗仪是一种利用激光技术进行医疗治疗的设备。
由于其非侵入性、无副作用等优点，激光治疗仪在医疗领域中应用广泛。
本文将介绍激光治疗仪市场的发展现状。
2. 市场规模激光治疗仪市场在过去几年内呈现出稳步增长的态势。
据市场调研数据显示，2019年全球激光治疗仪市场规模达到XX亿美元，并预计在未来几年内将持续增长。
不仅北美地区，欧洲和亚太地区也逐渐成为激光治疗仪市场的重要消费地。
这归因于人们对健康和美容的日益关注，以及不断提升的医疗水平和技术创新。
3. 主要应用领域激光治疗仪在多个医疗领域中得到广泛应用。
以下是一些主要应用领域的介绍：3.1 美容领域激光治疗仪在美容领域中被广泛用于皮肤美容、减肥塑身、脱毛等方面。
其通过利用激光技术对细胞进行刺激和调理，可以改善肤色、消除皱纹、紧致松弛的皮肤等，受到了越来越多的消费者的青睐。
3.2 医学治疗激光治疗仪在医学治疗中的应用范围也非常广泛。
它可以用于治疗皮肤疾病、疤痕修复、静脉曲张、牙齿美白、眼科疾病等。
激光治疗的独特性使得医学专业人士可以更加精确地治疗疾病，并减少患者的痛苦和恢复时间。
3.3 理疗领域激光治疗仪在理疗领域中也有重要应用。
它被广泛用于康复治疗、疼痛缓解等方面。
通过激光照射，可以促进组织修复和再生，减轻炎症反应，提高血液循环等，从而达到治疗效果。
4. 技术趋势随着科技的不断进步，激光治疗仪的技术也在不断创新和提升。
以下是一些目前市场上的技术趋势：4.1 激光波长选择性激光治疗仪的波长选择性是一项重要的技术创新。
通过选择适当的波长，可以更好地达到特定的治疗效果。
例如，近红外激光波长被广泛用于美容领域，可以促进细胞再生和修复。
4.2 光纤技术的应用近年来，光纤技术在激光治疗仪中的应用越来越普遍。
光纤技术可以将激光器的输出能量传输到需要治疗的部位，提高激光治疗仪的便携性和操作性。
4.3 智能化控制系统随着智能技术的不断进步，智能化控制系统也被应用于激光治疗仪中。
激光气体分析仪在煤制气中的应用与改进
场 合较 多 ， 多数 采 用 此 类技 术 的分 析 仪 应 用 效析 仪是基 于半 导体激 光 吸
收光谱 （ Ｌ ） Ｄ ＡＳ 技术 的一种 新 型分 析技 术 ， 能较 它 好 地解决 背景气 体的交叉 干扰 、 尘等对 视 窗的污 粉 染 等问题 ， 一种 先 进 高效 的 在线 分 析仪 器 ， 替 是 是 代 ＮＤ Ｒ技 术气体 分析仪 的一种 有效手段 ， Ｉ 此种 技
在石 化 、 铁 、 金 、 保 等 行 业 ， 生 产 过 钢 冶 环 对 程 中的无 机 组 分 ， Ｃ Ｃ ： Ｏ 如 Ｏ， Ｏ ， 。和 Ｃ 气 体 Ｈ 等 浓 度 的在 线 检 测 主 要 采 用 的是 基 于 非 色 散 红 外 光 谱 （ Ｉ 技术 的 气 体 分 析 仪 。这 类 仪 器 的光 ＮＤ Ｒ）
在 该 仪 器 的应 用 中 ， 了被 测 气 体 的吸 收 波 除
体 管道另一 侧 的接 收装置 上 ， 由于管道 内被测气体 分子对 激光 束进行 单线光谱 吸 收 ， 导致激 光某一 吸 收谱线 的光 能量发 生改变 ， 光能量 变化情况 与被测
气 体含量 成对应 关 系 ， 通过 检测光能 量变化情 况就 可 以得 出被测气 体 的浓 度 。
作 者 简 介 ：张 国栋 （ ９ ５ ） １９ １７ ， ９６年 毕 业 于 山 东 工 业 大 学 检 测技 术 及 仪 器 仪表 专 业 ， 任 兖 矿 国泰 化 工 有 限 公 司机 电 部 副 部 现
术 在 煤 制 气 装 置 的分 析 应 用 中 已 获 得 成 功 。
１ ＮＤＩ 术 的 气 体 分 析 仪 的 缺 陷 Ｒ技
ＲＳ一２ ４－２ ０
输 出
通 信 电 缆
图 １ 激 光 气体 分 析 仪 原 理
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激光气体分析仪的发展现状及其应用
叶 晟
（武汉晟诺仪器科技有限公司 湖北 武汉 430074）
摘 要：本文介绍了可调谐半导体激光吸收光谱（T unable D iode L aser A bsorption S pectroscopy）的基本原理及其在气体传感方面的应用及发展过程。
针对TDLAS在不同行业的应用案例，例如工业过程分析、环境监测、安全检测、医疗应用以及科学研究等，具体阐述了激光气体分析仪的结构和应用特点。
并对激光气体分析仪的发展趋势做了初步探讨。
关键词：TDLAS 可调谐半导体激光器 激光气体分析
1 前言
近年来红外光谱分析技术的快速发展使其气体分析应用得到了普遍推广，同时伴随半导体激光器技术的不断进步，激光器所具有的高转换效率、快速调谐性和高光谱分辨率等优点得以凸显，促成了以近红外半导体激光器为基础的光谱分析方法和仪器成为当前研究和应用的热点。
激光气体分析仪也从传统的单光路结构，向多光路、长光程等技术方向不断拓展，使得TDLAS技术在诸多领域得以推广和应用，并取得了良好的市场经济效益。
2 激光气体分析仪的原理
激光气体分析仪大多采用了半导体激光器作为光源，利用气体在近红外和中红外的吸收光谱特性，对气体类型或浓度进行分析和测量。
2.1可调谐半导体激光吸收光谱原理
可调谐半导体激光吸收光谱（T unable D iode L aser A bsorption S pectroscopy），简称TDLAS，是利用半导体激光器的波长可调谐特性，获得待测气体的吸收线或吸收光谱，从而对待测气体进行定性或定量分析。
待测气体可吸收特定对应波长的激光信号，造成接收光强的变化，该信号的变化符合朗伯-比尔定律，表达式如下：
I v I v exp σ v cL (1)
其中 I为接收光强，I 为激光器原始光强，v为光源频率，σ为吸收面积，c为气体浓度，L为吸收光程。
根据公式(1)可知，当确定激光器频率和吸收截面时，光强的变化与气体浓度和吸收光程成正比。
与传统光源相比较，半导体激光器的光谱宽度要小于气体吸收谱线的展宽，可得到单线吸收光谱，实际应用中可有效地避免背景气体的交叉干扰影响，因此TDLAS技术是一种高分辨率吸收光谱技术。
图1 单线光谱测量原理
TDLAS技术在应用中通过快速调制激光频率，可使光谱扫过被测气体吸收谱线的一定频率范围，然后利用锁相放大和检测技术测量被气体吸收谱线吸收后
的透射激光光强中的谐波分量，以此来分析气体的吸
收。
调制光谱技术通过有效压缩噪音带宽，从而可获得较好的检测灵敏度。
2.2激光气体分析仪的典型结构
激光气体分析仪通常由激光器控制器、光学传感
系统以及锁相放大器及输出电路组成。
典型结构如下图。
图2 激光气体分析仪典型结构
当激光器温度控制稳定后，调制信号发生器产生
一个调制信号，这样能够更好地从背景噪声干扰中分
离出有用的信号。
同时波长扫描信号发生器也将产生
一个波长调制信号，一般采用锯齿波或三角波，通过
电流控制激光器的输出波长或频率，使其扫描通过待
测气体的吸收线。
当产生的信号通过光学传感系统时，待测气体将
对信号产生吸收，吸收后的激光光强产生变化。
通过
锁相放大器，运用互相关原理，将测量信号和参考信
号中的二次谐波分量提出，最后计算并输出气体的测
量浓度结果。
3激光气体分析仪的典型应用
激光气体分析仪基于其高分辨率以及非接触性测
量等特性，可广泛应用于工业过程、环境监测、安全
检测等诸多领域，并已经形成了成熟的应用方案。
近
年来随着宽频扫描以及长光程等技术的引入，激光气
体分析仪开始逐渐向医疗应用及科学研究等领域拓展。
3.1 工业过程气体分析
目前激光气体分析仪及分析系统已经在石油、化工、冶金等重要过程工业领域都有成熟的应用和解决方案，成为工业过程控制自动化系统的重要组成部分。
此类应用中多采用原位测量的方法，即在测量截面上采用对射结构进行测量。
相比较传统的抽取式气体分析方法，原位式测量省去了复杂的取样和预处理系统，结构简单，维护量减少。
其次结合激光光谱的单线波长扫描技术，激光气体分析仪具有了较高的气体分辨率和抗背景干扰性能。
同时原位测量的结果是测量截面的气体浓度平均值，测量结果比抽取式取样更具代表性，响应速度更快，更加符合工业过程自动化控制的需求。
典型的应用如加热炉中的燃烧测控以及脱硝工程中逃逸氨的测量等。
图3 原位测量原理
原位测量的激光气体分析仪在实际应用中对安装的技术要求较严格，对维护和使用人员的专业知识有一定的要求。
3.2 环境监测气体分析
随着对环境保护措施的不断深入，环境监测技术在国内有了长足的发展。
TDLAS技术也被应用于大气质量的监测。
大气中痕量气体的含量一般较小，比如甲烷的平均浓度仅为1.7ppm左右，普通的分析方法显然无法测量。
通过采用可调谐的半导体激光器，加上怀特池气室，激光信号经多次反射及吸收后，再辅以
噪声抑制技术，激光气体分析仪的检测限可以达到
ppb的级别，可完全满足痕量气体的监测要求。
目前的应用已经实现了对大气中CH 、CO、O 、H O等气体的监测。
3.3 安全检测
激光气体分析仪利用了激光吸收光谱特性，属于非接触性测量方法，且灵敏度较高，非常适合危险应用场合的气体泄漏检测。
在燃气和天然气行业中，对管道的泄漏检测也大量使用了采用TDLAS原理的泄漏
检测仪（RMLD-Remote Methane Leak Detector），其有效检测距离可达到近30米左右。
RMLD通常采用一个较大功率的半导体激光器，对检测目标区域发出激光信号，目标反射回的激光信号，经透镜聚焦后传到探测器，整个光程中因燃气泄漏产生的吸收信号被分析并输出，实现了安全检测的目的。
图4 RMLD仪器测量原理
同样的原理也被应用于城市道路上的机动车排放测试，极大地提高了测试的便携性和机动性。
3.4 其他应用
当前已有的研究和文献表明，TDLAS技术在火星探测中对H O和CO 同位素的分析结果表明CO 是火星大气的主要成分。
此外，应用TDLAS技术对人体呼气中的C 同位素的检测可用于人体肠道疾病的诊断，呼气中的NH 含量可用于肝肾疾病的辅助诊断等。
4 激光气体分析仪的发展趋势
半导体激光器是激光气体分析仪的核心部件，其性能直接关系到测试性能的好坏。
常用的激光器是基于锑化镓(GaSb）、砷化镓（GaAs）、磷化铟(InP)等材料，采用了多种特殊工艺加工而成。
虽然一些常用波长如1550nm、1310nm的激光器已经在通讯行业大量应用，但目前针对气体测量的特殊波长的激光器商用化生产的程度不高。
提高激光器的性能成为了激光气体分析仪的主要发展方向之一。
激光器的制造对材料和工艺的要求较高，针对气体吸收波长的激光器目前也只有少数的机构能提供，可批量化商业生产的厂家很少。
个别厂家的激光器可覆盖波长范围已经达到了750nm—3500nm，从近红外到中红外及长波长区域的拓展，使得激光气体分析仪未来的应用领域更加宽广。
此外进一步提高激光器的边摸抑制比（SMSR），实现更窄的光谱线宽，也是提高激光器性能的重要方向。
多组分测量技术是今后TDLAS的发展的另一个主
要方向。
现有的半导体激光器大多为单模激光器，发射固定波长的激光信号，其调谐范围很小，只能实现对单一气体的扫描及检测。
实际应用中，已有采用多个激光器组成激光器阵列的方法，实现多组分气体同时测量的仪器。
此外随着MEMS制造工艺的提高，采用电子束光刻等先进工艺，可在单个激光器上集成多个光栅，实现100nm甚至更宽调谐范围，以达到多组分气体同时测量的目的。
5 结论
本文介绍了可调谐半导体激光吸收光谱的原理以及激光气体分析仪的典型结构，并对实际应用中应用特点作了分析。
随着半导体激光器技术的不断进步，激光器的单线扫描范围逐步扩大，未来可实现单个激光器对多组分气体的扫描和测量；同时TDLAS的检测波长也不断向中红外和长波长区域扩展，其应用前景更加广阔。
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