激光甲烷探测器的工作原理
发布时间:2025-07-12 16:06:03浏览次数:
激光甲烷探测器主要基于可调谐二极管激光吸收光谱技术(TDLAS, Tunable Diode Laser Absorption
Spectroscopy),其核心原理是甲烷分子对特定波长激光的选择性吸收。
激光发射与吸收特性
甲烷分子在近红外波段(约1653纳米)具有独特的吸收峰。探测器内部的激光二极管会发射一束波长可调谐的激光,该激光穿过待测气体环境。
如果环境中存在甲烷,激光会被甲烷分子吸收,导致光强衰减。探测器通过测量激光经过气体后的强度变化,结合比尔-朗伯定律(Beer-Lambert Law),即可计算出甲烷的浓度。
光谱分析与浓度计算
比尔-朗伯定律描述了光吸收与气体浓度之间的关系:I=I0e−αcLI=I0e−αcL其中,I0I0 是初始光强,II 是透射光强,αα 是吸收系数,cc 是甲烷浓度,LL 是光程长度。
探测器通过对比吸收前后的激光强度,结合算法计算,即可精确得出甲烷浓度。
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