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摘要：本文研制了一种手掌大小的激光光谱仪，该光谱仪基于可调谐二极管激光吸收光谱 (TDLAS) 和新型双层环形电池，用于检测痕量气体。得益于自制电子系统和紧凑光学设计，传感器的物理尺寸最小化为 24×15×16 cm 3 。环形吸收电池分为 2 层，共有 84 个反射，有效光程长度为 8.35 m，用于增强气体的吸收信号。设计了自制电子系统，用于实现分布式反馈 (DFB) 二极管激光控制器、模拟锁相放大器、数据采集和通信。采用免校准扫描波长调制光谱法来确定气体浓度，并减少电子噪声和机械振动引起的随机波动。使用 1.653 μm 的 DFB 激光器演示了对环境空气中 CH 4 的测量。混合气体更新的上升时间和下降时间分别约为16 s和14 s。为验证光谱仪的性能，进行了振动和温度试验，在不同振动频率和温度下对20 ppm CH 4 测定的标准偏差分别为0.38 ppm和0.11 ppm。根据Allan偏差分析，在积分时间为57.8 s时，CH 4 的最低检测限可达22 ppb。
一款具有高坚固性的手掌大小的激光光谱仪... - LillOA
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