在環(huán)境監(jiān)測、工業(yè)生產與科學研究領域,對溫室氣體濃度的精確測量至關重要?;诠馇凰ナ幑庾V技術(CRDS)研發(fā)的高精度溫室氣體分析儀,憑借特殊的工作原理與先進的技術特點,實現(xiàn)了測量精度與穩(wěn)定性的雙重突破,成為氣體檢測領域的前沿設備。
CRDS技術通過兩個反射率高于99.99%的高反射光學鏡面,構建起密閉的光學腔體。當窄線寬激光光源發(fā)出的單色光耦合進入腔體后,會在兩鏡面間進行上萬次的往返反射,形成穩(wěn)定的光腔振蕩。這種設計將光與氣體分子的實際作用距離,從傳統(tǒng)方法的厘米級大幅提升至等效數千米,顯著增強了氣體分子對光的吸收效果,為高靈敏度檢測奠定基礎。
特定波長的激光(對應CO?、CH?等氣體吸收峰的紅外光)照射氣體樣本時,氣體分子會選擇性吸收光能,導致光強衰減。CRDS技術的關鍵在于,其不直接測量光強,而是通過精確測定“衰蕩時間"來分析氣體濃度。衰蕩時間是指光強衰減至初始值的1/e所需的時間,根據公式
窄線寬激光光源的應用是CRDS技術的一大亮點,其波長精度可達皮米級,能精準匹配目標氣體的特征吸收峰,有效避免背景噪聲干擾,確保檢測信號的純凈度與準確性。同時,精密光學元件的選用,保障了光在腔體內反射過程中的穩(wěn)定性與低損耗。
分析儀內置高精度快速實時反演算法,能夠對測量得到的衰蕩時間數據進行快速處理。該算法結合光腔特性、氣體吸收理論模型等,將衰蕩時間的變化準確轉化為氣體濃度數值。其高效的運算能力,使得儀器可在極短時間內完成濃度計算,滿足實時監(jiān)測需求。
利用圖形化操作界面,分析儀將復雜的測量結果和儀器狀態(tài)信息,以直觀易懂的圖表、曲線等形式呈現(xiàn)給用戶。用戶無需復雜的專業(yè)知識,即可快速了解氣體濃度變化趨勢、儀器運行參數等關鍵信息,方便進行數據分析與決策制定。
儀器集成溫度以及壓力控制模塊,能夠實時監(jiān)測并調節(jié)內部環(huán)境參數。通過精準控制溫度和壓力,消除環(huán)境因素對光腔穩(wěn)定性和氣體吸收特性的影響,實現(xiàn)超低長期漂移,在數月的運行過程中,漂移量低于檢測限的10%,確保測量數據長期穩(wěn)定可靠。
采用高集成度設計,將光學系統(tǒng)、檢測模塊、控制電路等集成為一體,且腔體采用固化設計。這使得儀器無需用戶手動調節(jié)光路,有效避免因振動、光路偏移導致的測量偏差,極大降低了操作難度與維護成本。同時,儀器開機后幾分鐘內即可穩(wěn)定運行,方便快捷,適合現(xiàn)場快速檢測。
具備自動采樣功能,可按照預設程序全自動進行測量,無需人工干預。這一特性使其能夠在大氣溫室氣體本底濃度監(jiān)測、海洋固碳研究等長期監(jiān)測場景中,實現(xiàn)24小時不間斷工作,持續(xù)提供可靠的氣體分析數據。
在實現(xiàn)ppb級高靈敏度、高精確度測量的同時,該儀器的購買成本相對同類產品更低,且無后期耗材投入,降低了用戶的使用成本。結合其出色的性能表現(xiàn),展現(xiàn)出高性價比,為多領域用戶提供了經濟高效的檢測解決方案。
高精度溫室氣體分析儀憑借光腔衰蕩光譜技術(CRDS)的創(chuàng)新應用,以及先進的數據處理方法和技術特點,在測量精度和穩(wěn)定性上達到了行業(yè)水平。從光學原理到數據呈現(xiàn),從環(huán)境適應到成本控制,每一個環(huán)節(jié)的技術突破,都使其成為環(huán)境監(jiān)測、工業(yè)生產和科學研究等領域重要的檢測工具,為溫室氣體研究與減排工作提供了堅實的技術保障。