TDLAS (Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy) 是可調諧半導體激光吸收光譜技術的簡稱,誕生于上世紀90年代。TDLAS技術采用的半導體激光光源的光譜,寬度遠小于氣體吸收譜線的展寬,得到單線吸收光譜,因此TDLAS技術是一種高分辨率吸收光譜技術。在選擇吸收譜線時,應保證在所選吸收譜線頻率附近約10倍譜線寬度范圍內無測量環境中背景氣體組分的吸收譜線,從而避免這些背景氣體組分對被測氣體的交叉吸收干擾,保證測量的準確性。
目前,TDLAS技術被應用于甲烷檢測。根據比爾-朗伯定律,當一束平行單色光垂直透過甲烷分子時,甲烷分子對特定波長的光具有吸收作用。吸收會造成能量的衰減,其吸光度與吸光物質的濃度及吸收層厚度成正比。
為提高系統的檢測精度,對激光器進行波長或者頻率調制,在信號檢測通路中再采用鎖相放大技術來實現調制信號的檢波,從而降低噪聲干擾,提高測量精度。
TDLAS技術可實現非接觸測量,同時檢測響應速度快、靈敏度高、沒有備件消耗,因此被應用在惡劣工業環境下的氣體濃度的測量與控制。
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