激光分析仪技术原理ppt课件
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激光粒度分析仪课件
02
03
光路设计
采用开角式、闭角式或光 纤式等不同光路设计，以 满足不同测量需求。
光学元件
反射镜、聚焦
保持光束质量稳定，以提 高测量精度和重复性。
检测器
检测器类型
光电倍增管、光电二极管 等，根据测量需求选择合 适的检测器。
动态范围
检测器的动态范围需满足 测量需求，以提高测量精 度和线性度。
进行测量
将标准样品放入仪器中，进行 测量并记录结果。
分析结果
根据标准样品的已知粒径，分 析仪器的测量结果是否准确。
结果评估与误差分析
结果评估
将仪器测量的结果与标准样品的已知粒 径进行比较，评估仪器测量的准确性。
VS
误差分析
分析仪器测量结果与标准样品已知粒径之 间的误差，找出误差来源，如仪器误差、 样品制备误差等。
动态光散射法
通过测量颗粒在运动状态时散射光的频率变化来分析颗粒粒径。
动态光散射法利用了颗粒在溶液中做布朗运动的现象，当颗粒运动时，散射光的 频率发生变化。通过测量散射光的频移，可以反推出颗粒的粒径分布。该方法具 有较高的测量精度，适用于测量较窄粒径范围，尤其适用于小颗粒的测量。
透射法
通过测量光线通过颗粒悬浮液时透射光的光强来分析颗粒 粒径。
电信号经过处理后，可 以输出颗粒大小的分布 结果。
应用领域
01
02
03
04
化工
用于研究化学反应过程中颗粒 大小的变化，以及催化剂、填
料等颗粒的粒度分布。
制药
用于研究药物颗粒的粒度分布 ，以及制备微粉、纳米药物等
。
陶瓷
用于研究陶瓷材料的颗粒大小 和分布，以及烧结过程中的变
化。
环境
激光检测技术PPT课件
实现泵浦的方法有很多，通常采用以下几种： (1) 光泵浦 (2) 电泵浦 (3) 化学反应
3. 谐振腔的共振作用与激光的形成
在增益介质的两端安装两块相互平行的反射镜，一块为全反射镜（反射 率近似为1），另一块为部分反射镜（反射率必须大于某一值），构成一 个光学共振腔（又称谐振腔）。谐振腔对光的模式有选择作用，即对光的 频率、相位、偏振及传播方向有严格的选择。
和。
.
5
二、激光的特性与用途
1. 激光的高方向性：根据这一特性可制成激光准直仪； 2. 激光的高亮度：利用激光能量高度集中的特性，进行
精密焊接、打孔及切割 ； 3. 激光的高单色性 ：在小孔、细丝、狭缝等小尺寸的衍
射测量中得到了广泛的应用； 4. 激光的高相干性：全息摄影就是利用了激光相干性好
的这一特征。
.
8
四、应用举例
1. 激光的载波测温技术
激光载波测温原理方框图
.
9
激光载波测温的发射部分
RT-热敏电阻；V1-单结晶体管；V2-晶闸管； T1，T2-脉冲变压器
.
f
1
RT CT
ln
1 1
脉冲调频波
10
调频波解调原理
(a) LC谐振电路；（b）谐振曲线；（c）调频波及调幅波
.
11
2. 激光准直测量技术
8. ● 其他激光器 X射线、薄膜、光纤激光器等
.
7
2. 激光器的结构与工作原理
以氦氖激光器为例
除激励电源之外，氦氖激光器通常包括放电管、电极和谐振腔等基 本组成部分。根据放电管和组成谐振腔的两块反射镜的连接方式，可将 氦氖激光器分为内腔式、半内腔式（半外腔式）和外腔式三种结构型 式。在放电管中按一定比例和压力充上氦氖混合气体。
3. 谐振腔的共振作用与激光的形成
在增益介质的两端安装两块相互平行的反射镜，一块为全反射镜（反射 率近似为1），另一块为部分反射镜（反射率必须大于某一值），构成一 个光学共振腔（又称谐振腔）。谐振腔对光的模式有选择作用，即对光的 频率、相位、偏振及传播方向有严格的选择。
和。
.
5
二、激光的特性与用途
1. 激光的高方向性：根据这一特性可制成激光准直仪； 2. 激光的高亮度：利用激光能量高度集中的特性，进行
精密焊接、打孔及切割 ； 3. 激光的高单色性 ：在小孔、细丝、狭缝等小尺寸的衍
射测量中得到了广泛的应用； 4. 激光的高相干性：全息摄影就是利用了激光相干性好
的这一特征。
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8
四、应用举例
1. 激光的载波测温技术
激光载波测温原理方框图
.
9
激光载波测温的发射部分
RT-热敏电阻；V1-单结晶体管；V2-晶闸管； T1，T2-脉冲变压器
.
f
1
RT CT
ln
1 1
脉冲调频波
10
调频波解调原理
(a) LC谐振电路；（b）谐振曲线；（c）调频波及调幅波
.
11
2. 激光准直测量技术
8. ● 其他激光器 X射线、薄膜、光纤激光器等
.
7
2. 激光器的结构与工作原理
以氦氖激光器为例
除激励电源之外，氦氖激光器通常包括放电管、电极和谐振腔等基 本组成部分。根据放电管和组成谐振腔的两块反射镜的连接方式，可将 氦氖激光器分为内腔式、半内腔式（半外腔式）和外腔式三种结构型 式。在放电管中按一定比例和压力充上氦氖混合气体。
2024年度激光原理及应用PPT课件
4
激光的相干性比普通光 强很多，可用于精密测 量和全息照相等领域。
激光器组成及工作原理
激光器组成
激光器一般由工作物质、激励源和光学谐振腔三部分组成。
2024/3/24
工作原理
在激励源的作用下，工作物质中的电子被激发到高能级，形 成粒子数反转分布。当这些电子从高能级跃迁到低能级时， 会辐射出与激励源频率相同的光子，并在光学谐振腔内得到 放大和反馈，最终形成稳定的激光输出。
激光雷达
测距、成像、识别等多元化应 用
激光显示
高清晰度、大色域、节能环保
激光制造
高精度、高效率、无接触加工
2024/3/24
10
激光器类型及其特
03
点分析
2024/3/24
11
固体激光器
01
02
03
工作原理
通过激励固体增益介质（ 如晶体、玻璃等）中的粒 子，实现粒子数反转并产 生激光。
2024/3/24
根据实际需要，还可选择佩戴耳塞、手套 等个人防护装备，以降低激光对其他部位 的危害。
2024/3/24
24
未来发展趋势预测
06
与挑战分析
2024/3/24
25
新型激光器研发方向探讨
2024/3/24
新型材料激光器
探索新型增益介质，如量子点、二维材料等，提高激光器的性能 。
微型化与集成化
发展微型激光器，实现与其他光电器件的集成，推动光电子集成技 术的发展。
1960年，美国物理学家 梅曼制造出第一台红宝 石激光器
现代激光技术突破与创新
光纤激光器
高功率、高效率、光束质量好
量子级联激光器
覆盖中红外到太赫兹波段
2024/3/24
激光的相干性比普通光 强很多，可用于精密测 量和全息照相等领域。
激光器组成及工作原理
激光器组成
激光器一般由工作物质、激励源和光学谐振腔三部分组成。
2024/3/24
工作原理
在激励源的作用下，工作物质中的电子被激发到高能级，形 成粒子数反转分布。当这些电子从高能级跃迁到低能级时， 会辐射出与激励源频率相同的光子，并在光学谐振腔内得到 放大和反馈，最终形成稳定的激光输出。
激光雷达
测距、成像、识别等多元化应 用
激光显示
高清晰度、大色域、节能环保
激光制造
高精度、高效率、无接触加工
2024/3/24
10
激光器类型及其特
03
点分析
2024/3/24
11
固体激光器
01
02
03
工作原理
通过激励固体增益介质（ 如晶体、玻璃等）中的粒 子，实现粒子数反转并产 生激光。
2024/3/24
根据实际需要，还可选择佩戴耳塞、手套 等个人防护装备，以降低激光对其他部位 的危害。
2024/3/24
24
未来发展趋势预测
06
与挑战分析
2024/3/24
25
新型激光器研发方向探讨
2024/3/24
新型材料激光器
探索新型增益介质，如量子点、二维材料等，提高激光器的性能 。
微型化与集成化
发展微型激光器，实现与其他光电器件的集成，推动光电子集成技 术的发展。
1960年，美国物理学家 梅曼制造出第一台红宝 石激光器
现代激光技术突破与创新
光纤激光器
高功率、高效率、光束质量好
量子级联激光器
覆盖中红外到太赫兹波段
2024/3/24
激光分析仪技术原理
速的光纤通信。
利用激光的高亮度和单 色性，进行长度、角度、
速度等测量。
利用激光的高能量密度， 进行切割、焊接、打标
等加工操作。
利用激光的生物效应， 如光热、光化学等，进
行医学诊断和治疗。
PART 02
激光分析仪的基本原理
激光分析仪的构成
激光发射器
用于产生特定波长的激光束， 是激光分析仪的核心部件。
激光技术概述
激光的特性
01
02
03
相干性
激光具有高度相干性，其 光波列的相位、振幅和偏 振状态一致。
单色性
激光的波长范围很窄，具 有极佳的单色性，适合用 于光谱分析。
高亮度
激光的亮度极高，能够在 远距离聚焦形成小光斑， 提高测量精度。
激光的种类
01
02
03
04
气体激光器
以气体为工作物质，产生特定 波长的激光，如氦氖激光器。
信号放大与处理
为了提高测量精度和灵敏度，需要将光电转换器输出的微 弱电信号进行放大和处理。激光分析仪采用电子线路对信 号进行放大、滤波、调制和解调等处理。
数据采集与处理
激光分析仪通常配备高精度的数据采集系统和计算机软件， 可以对采集到的数据进行实时处理、分析和存储。
计算机技术
数据采集与控制
计算机通过数据采集卡和控制卡 等硬件与激光分析仪连接，实现 对仪器工作状态的控制和数据的
PART 05
激光分析仪的发展趋势和 未来展望
激光分析仪的发展趋势
技术创新
智能化发展
随着科技的不断进步，激光分析仪在技术 上不断创新，提高检测精度和稳定性，拓 展应用领域。
激光分析仪正朝着智能化方向发展，通过 引入人工智能和机器学习技术，实现自动 识别、自动调整和智能诊断等功能。
利用激光的高亮度和单 色性，进行长度、角度、
速度等测量。
利用激光的高能量密度， 进行切割、焊接、打标
等加工操作。
利用激光的生物效应， 如光热、光化学等，进
行医学诊断和治疗。
PART 02
激光分析仪的基本原理
激光分析仪的构成
激光发射器
用于产生特定波长的激光束， 是激光分析仪的核心部件。
激光技术概述
激光的特性
01
02
03
相干性
激光具有高度相干性，其 光波列的相位、振幅和偏 振状态一致。
单色性
激光的波长范围很窄，具 有极佳的单色性，适合用 于光谱分析。
高亮度
激光的亮度极高，能够在 远距离聚焦形成小光斑， 提高测量精度。
激光的种类
01
02
03
04
气体激光器
以气体为工作物质，产生特定 波长的激光，如氦氖激光器。
信号放大与处理
为了提高测量精度和灵敏度，需要将光电转换器输出的微 弱电信号进行放大和处理。激光分析仪采用电子线路对信 号进行放大、滤波、调制和解调等处理。
数据采集与处理
激光分析仪通常配备高精度的数据采集系统和计算机软件， 可以对采集到的数据进行实时处理、分析和存储。
计算机技术
数据采集与控制
计算机通过数据采集卡和控制卡 等硬件与激光分析仪连接，实现 对仪器工作状态的控制和数据的
PART 05
激光分析仪的发展趋势和 未来展望
激光分析仪的发展趋势
技术创新
智能化发展
随着科技的不断进步，激光分析仪在技术 上不断创新，提高检测精度和稳定性，拓 展应用领域。
激光分析仪正朝着智能化方向发展，通过 引入人工智能和机器学习技术，实现自动 识别、自动调整和智能诊断等功能。
激光原理与技术完整ppt课件
够存在于腔内的驻波(以某一波矢k为标志)称为电磁被的模式或光波模。一种模式是电
磁波运动的一种类型，不同模式以不同的k区分。同时，考虑到电磁波的两种独立的偏振，
同一波矢k对应着两个具有不同偏振方向的模。
精选ppt
9
下面求解空腔v内的模式数目。设空腔为V=ΔxΔyΔz的立方体，则沿三个
坐标轴方向传播的波分别应满足的驻波条件为
第八章 激光器特性的控制和改善
8.1 模式选择 8.2 频率稳定 8.3 Q调制 8.4 注入锁定 8.5 锁模
精选ppt
5
第九章 激光器件
9.1 固体激光器 9.2 气体激光器 9.3 半导体激光器 9.4 染料激光器
精选ppt
6
第一章 激光的基本原理
本章概激光器基本原理。讨论的重点是光的相干性和光波模式的联系、光的受激辐
（1.1.4）
式中E0为光波电场的振幅矢量，ν为单色平面波的频率，r为空间位置坐标矢量，k为波
矢。而麦克斯韦方程的通解可表为一系列单色平面波的线性叠加。
在自由空间，具有任意波矢k的单色平面波都可以存在。但在一个有边界条件限制的
空间V(例如谐振腔)内，只能存在一系列独立的具有特定波矢k的平面单色驻波。这种能
第六章 激光器的放大特性
6.1 激光放大器的分类 6.2 均匀激励连续激光放大器的增益特性 6.3 纵向光均匀激励连续激光放大器
的增益特性 6.4 脉冲激光放大器的增益特性 6.5 放大的自发辐射（ASE） 6.6 光放大的噪声
精选ppt
4
第七章 激光振荡的半经典理论
7.1 激光振荡的自洽方程组 7.2 原子系统的电偶级距 7.3 密度距阵
二、光波模式和光子状态相格 从上面的叙述已经可以看出，按照量子电动力学概念，光波的模式和光子的状态是等
激光原理及应用ppt课件
• 声光调Q是一种广泛使用的 Q开关方式，其有重复频率高、性能可靠的优点。
激光调制前
激光调制后
4.机械运动系统
• 基片送入后，高精度伺服电机在微机的控制下转动振镜的角度；
• 激光束通过扫描镜的反射，由f-θ场镜聚焦到基片的边缘位置上；
• 在微机上通过专用的控制软件输入总的清边面积、激光束的行走速度 和需要重复的次数；
E2
E2
E1
E1
自发辐射跃迁
自发辐射光子
c. 受激辐射（激光）: 当频率为=ν（E2-E1）/h的光子入射时，会引发粒子以一定的概率，迅 速地从能级E2跃迁到能级E1，同时辐射一个与外来光子频率、相位、偏振态以及传播方向都 相同的光子。
E2
E2
入射光子
E1
E1
受激辐射光子 入射光子
受激辐射跃迁 3-2 粒子数反转
(Top flat)
高斯
多元高斯
• 减少脉冲时间，高的峰值能量，更多的能量密度
Less pulse time, high peak power more energy density
能量密度=功率/频率/光斑面积
pulse
1.1uW/um=220W/20KHz/900um2
Hz
4.重叠率计算——Overlap
全反光镜
反光镜： （越75%
）
Shutter
激光器外形 接光纤
Q-Switch
晶体腔
功率计
激光器内部分解图（P4）
Q-Switch 半反镜
晶体腔 光纤耦合器
镜头聚焦原理——凸透镜
激光刻划原理——以P1为例
光斑
1.Beam Shaping （激光束形状）
• 一般的激光都为高斯分布的波形，即高斯光束，为实现特殊的制程需求，需要转变 成为扁平式波形的平顶光束，即Top Hat，通过透镜组改变光束质量和形状产生。
激光调制前
激光调制后
4.机械运动系统
• 基片送入后，高精度伺服电机在微机的控制下转动振镜的角度；
• 激光束通过扫描镜的反射，由f-θ场镜聚焦到基片的边缘位置上；
• 在微机上通过专用的控制软件输入总的清边面积、激光束的行走速度 和需要重复的次数；
E2
E2
E1
E1
自发辐射跃迁
自发辐射光子
c. 受激辐射（激光）: 当频率为=ν（E2-E1）/h的光子入射时，会引发粒子以一定的概率，迅 速地从能级E2跃迁到能级E1，同时辐射一个与外来光子频率、相位、偏振态以及传播方向都 相同的光子。
E2
E2
入射光子
E1
E1
受激辐射光子 入射光子
受激辐射跃迁 3-2 粒子数反转
(Top flat)
高斯
多元高斯
• 减少脉冲时间，高的峰值能量，更多的能量密度
Less pulse time, high peak power more energy density
能量密度=功率/频率/光斑面积
pulse
1.1uW/um=220W/20KHz/900um2
Hz
4.重叠率计算——Overlap
全反光镜
反光镜： （越75%
）
Shutter
激光器外形 接光纤
Q-Switch
晶体腔
功率计
激光器内部分解图（P4）
Q-Switch 半反镜
晶体腔 光纤耦合器
镜头聚焦原理——凸透镜
激光刻划原理——以P1为例
光斑
1.Beam Shaping （激光束形状）
• 一般的激光都为高斯分布的波形，即高斯光束，为实现特殊的制程需求，需要转变 成为扁平式波形的平顶光束，即Top Hat，通过透镜组改变光束质量和形状产生。
激光分析仪技术原理
激光分析仪技术原理激光器是激光分析仪最重要的组成部分之一、它可以产生具有高相干性和单色性的激光束。
常见的激光器包括气体激光器、半导体激光器、固体激光器等。
激光器的发射波长、功率、光束质量等参数对激光分析仪的性能有着重要的影响。
样品是激光束与之相互作用的对象。
样品可以是气体、液体或固体等多种形式的物质。
当激光束与样品相互作用时，会发生一系列的光学和物理过程，如吸收、散射、荧光等。
这些过程中样品会吸收一部分激光能量，并发射出特定的光信号。
探测器是接收并测量样品发射的光信号的装置。
它可以是光电二极管、光电倍增管、光谱仪等。
探测器的选择要根据样品发射的光信号的特点来决定。
探测器接收到样品发射的光信号后，会转换成电信号，并经过电子学处理，得到与被测量相关的信息。
吸收光谱法是利用被测样品对激光光束的吸收特性来进行分析。
当激光光束通过被测样品时，样品会吸收特定波长的光，这部分吸收光的强度与样品中目标组分的浓度有关。
通过测量吸收光的强度变化，可以得到被测样品中目标组分的浓度信息。
荧光光谱法是通过测量被测样品在受激光束的作用下发射出的荧光光谱来进行分析。
当激光光束照射到被测样品上时，样品中的一些分子或原子可能会吸收光束的能量，并发射出特定的荧光光。
这些荧光光的波长和强度可以提供关于被测样品的信息。
拉曼光谱法是通过测量样品受激光束作用后发射的拉曼散射光谱来进行分析。
当激光光束入射到样品上时，样品中的分子或原子会发生振动、转动等运动，这些运动会导致光的频率发生变化，出现了拉曼散射光。
通过测量拉曼散射光的波长和强度变化，可以获得被测样品的结构和组分信息。
综上所述，激光分析仪的工作原理主要涉及激光器、样品和探测器三个主要部分。
通过选择合适的技术和分析方法，可以获取被测样品的相关信息，实现对样品的分析和检测。
《激光原理》PPT课件
2024/1/28
28
前沿动态及发展趋势预测
超快激光技术
实现飞秒、皮秒级超短脉冲输出，用 于精密加工、生物医学等领域。
高功率激光技术
发展高能量、高效率的激光器，应用 于国防、能源等领域。
2024/1/28
激光显示技术
利用激光作为光源的显示技术，具有 色域广、亮度高等优点，是未来显示 技术的重要发展方向。
概述光纤激光器的工作原理、 优势及在通信、传感等领域的 应用前景。
其他典型固体激光器
简要介绍其他类型的固体激光 器，如半导体激光器、拉曼激
光器等。
10
03
气体激光器原理与技术
2024/1/28
11
气体放电过程及发光机制
01
02
03
气体放电基本概念
电子与气体原子或分子碰 撞，引发电离和激发过程 ，产生带电粒子和光子。
液体染料激光器技术特点பைடு நூலகம்
具有宽调谐范围、高转换效率、短脉冲输出等优点。同时 ，液体染料激光器也存在染料稳定性差、需要定期更换等 缺点。
液体染料激光器应用领域
广泛应用于光谱学、生物医学、光化学等领域。例如，可 用于荧光光谱分析、激光医疗、光动力疗法等。
16
半导体材料发光机制及器件结构
2024/1/28
利用半导体材料的特性实现受激辐射，具有 体积小、效率高、寿命长等优点，广泛应用 于通信、显示等领域。
2024/1/28
6
02
固体激光器原理与技术
2024/1/28
7
固体激光材料及其发光机制
2024/1/28
固体激光材料种类与特性
01
包括晶体、玻璃、陶瓷等，具有不同的发光特性和应用场景。
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小结
基于吸收光谱技术，直接测量的是吸收率 浓度测量值和四个因素相关：吸收率、温度、压力、
光程 光源是用半导体激光： 波段窄，可调制
技术上的特点决定了安装测量方式：原位测量
11
.
Copyright @2005 FPI inc, all right
原位分析
发射单元
L 接收单元
过程气体
半导体激光 驱动电路
环境因素修正
0.25 Increasing pressure (P = 3.4, 4.8, 6.3, 7.6, 8.9, 10.5 bar)
0.20
R7Q8
R7R7
(13142.584 cm-1)
(13140.568 cm-1)
0.15
0.10
0.05
0.00
-0.05
-0.10
0
2
4
6
8 10 12 14 16
发
13
.
Copyright @2005 FPI inc, all right
原位测量必须解决三个问题
不受背景气体交叉干扰 不受测量现场粉尘等颗粒物干扰 不受气体参数（温度、压力等）变化的影响
14
.
Copyright @2005 FPI inc, all right
“单线光谱”技术
-6
x10 -6 x1 0
数据分析 及控制
中央分析仪器元
数据采集
12
.
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原位分析 VS 采样分析
采样分析
获得样本 预处理 分 析
众多缺点：
• 系统复杂、故障率高 • 探头腐蚀、堵塞 • 长时间滞后 • 经常性的标定
原位分析
现场直接分析过程气体 针对测量工艺的定制化开
Absorbance [cm-1]
10 0
CO 2
10 -5
10 0 10 -2 10 -4 1100-62 10 0 1v (4.6 m) 10 -2 10 -4
H 2O
R branch 2v (2.3 m)
CO 3v (1.55 m)
2000
4000
6000
Frequency [cm
-1 ] 8000
运行费用
LGA-2000激光现场在线气体分析仪 不需要
必需
传统光谱在线气体分析仪
现场、连续、实时测量
采样预处理后间断测量
高温、高粉尘、高水分、高流速、强腐蚀等恶 劣环境适应能力强
5
5x10-6
10 ppm CO @1atm, 300K
4
3
2
1
10000
.
0
4200
4240
4280
Frequency [cm-1]
4320
Copyright @2005 FPI inc, all right
浓度测量公式
测量基本公式
吸收率absorbance
透过率曲线
T (v)
ln(I) ln(I)d
激光频率扫描范围内只有被测气体吸收谱线
15
.
Copyright @2005 FPI inc, all right
调制光谱技术
半导体激光器调制特性
电流波长调谐技术 抗粉尘测量 相敏检测技术 提高探测灵敏度
16
.
Copyright @2005 FPI inc, all right
2f trace [a.u.]
FOCUSED PHOTONICS INC
DLAS技术原理培训
市场部-许鹏 11.04.2020
产品基本情况
2
.
Copyright @2005 FPI inc, all right
吸收光谱技术
吸收光谱技术 半导体激光吸收光谱（DLAS）技术
3
.
Copyright @2005 FPI inc, all right
9
.
Copyright @2005 FPI inc, all right
DLAS技术
使用半导体激光器作为光源
单色性好，即光的波长宽度窄。<0.0001nm，传统红外 光源一般在20-30nm左右
可调制扫描
绝大部分光属于红外区域，
波长范围750-2000nm左右。
激光波 长范围
10
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X I0
I0 (1.2)
PSL
PSL
v0
v
关键因素Ｘ＝F(Absorbance,T,P,L)
6
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公式说明
在波长一定的情况下，S线强由两方面因素决定：
① 分子跃迁上，下能级的波函数 —由分子结构等性质决定
② 分子的集居（Population) —与温度相关
60
60
传统光源波长宽度
50
50
激光器波长宽度
40
40
30
30
20
20
10
10
0 7870
7880
7890
7900
Frequency (cm -1)
7910
0
7920
7884.0
7884.2
7884.4
7884.6
Frequency (cm -1 )
单线光谱技术无交叉气体干扰：
激光谱宽非常窄（单色性好）
吸收光谱技术
能级的概念
E2 - E1 = hn
光子
分子能量表现
E2
能级跃迁
E1
旋转
4
振动
.
电子跃迁
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分子光谱
每两个能级对应一根吸收谱线 在低分辨率光谱上表现为谱带
-1 -2
L in e s tr e n g th [ a tcmm ]
Байду номын сангаас
Time [ms]
测量气体的温度、压 力等环境参数影响气体 吸收谱线展宽 通过展宽补偿技术可 进行精确补偿： 单线光谱数据 针对测量工艺的展宽 补偿
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技术比较-传统光谱技术
指标 预处理系 统 测量方式 气体环境
响应速度
准确性
连续性 可靠性 介质干扰 尾气排放 标定维护
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公式说明
线型函数Φ
产生原因：测不准原理 影响因素：温度/压力 归一性：面积不变
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DLAS技术
DLAS——Diode Laser Absorption Spectroscopy 半导体激光吸收光谱
与传统吸收光谱相似，基于受激吸收效应并遵循Beer – Lambert公式
采用半导体激光器为光源，并可采用调制吸收光谱技术 （TDLAS）
发展历史：
上世纪六十年代，激光器发明 上世纪七、八十年代，激光吸收光谱技术逐步应用于科学实验的精密测量 上世纪九十年代，半导体激光器和光纤元件大规模商用化 上世纪九十年代，欧美国家开始DLAS技术产业化研究