TDLAS技术(Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy)是一种利用可调谐半导体激光器的窄线宽和波长随注入电流改变的特性,实现对气体分子的高分辨率吸收光谱测量技术。该技术的主要特点包括高选择性和高分辨率,能够不受其他气体的干扰,适用于多种气体检测场景。
技术原理
TDLAS技术通过调制半导体激光器的出射光波长,分析经过气体后的激光光谱来计算气体浓度。其基本原理基于朗伯-比尔定律,即光通过气体时的吸收度与气体浓度和光程成正比。通过调节激光器的电流和温度,扫描待测气体分子的吸收谱线,根据入射光和透射光强度的变化反演气体浓度。
应用领域
TDLAS技术广泛应用于多个领域,包括:
分子光谱研究:用于获得分子结构信息和动力学过程研究。
工业过程监测控制:如燃烧过程诊断、发动机效率和机动车尾气测量等。
环境监测:用于大气中痕量污染气体的监测。
安全检测:如爆炸检测和安防火灾监测。
技术优势
TDLAS技术具有以下优势:
高选择性:不受其他气体干扰,具有明显的优势。
高灵敏度:能够在ppm或ppb级别进行检测。
快速响应:测量速度快,时间分辨率可以达到毫秒量级。
非接触性检测:适用于危险环境中的气体检测。