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光聲氣體檢測原理是利用氣體吸收一強度隨時間變化的光束而被加熱時所引起的一系列聲效應(yīng)。當(dāng)某個氣體分子吸收一頻率為v的光子后，從基態(tài)EO躍遷到激發(fā)態(tài)El，則兩能量級的能量差為E1-EO=hv。受激氣體分子與氣體中任何一分子相碰撞，經(jīng)過非輻射馳豫過程而轉(zhuǎn)變?yōu)橄嘧驳膬蓚€分子的平均動能(既加熱)，通過這種方式釋放能量從爾返回基態(tài)。氣體通過這種非輻射的馳豫過程把吸收的光能部分地或全部的轉(zhuǎn)換成熱能而被加熱。如果入射光強度調(diào)制的頻率小于該馳豫過程的馳豫頻率,則這光強的調(diào)制就會在氣體中產(chǎn)生相應(yīng)的溫度調(diào)制。根據(jù)氣體定律,封閉在光聲腔內(nèi)的氣體溫度就會產(chǎn)生與光強調(diào)制頻率相同的周期性起伏。也就是說,強度時變的光束在氣體試樣內(nèi)激發(fā)出相應(yīng)的聲波,用傳聲器便可直接檢測該信號。
激光光聲光譜技術(shù)優(yōu)勢：
激光光聲光譜技術(shù)作為一種高靈敏度的微量氣體檢測技術(shù)歷史已經(jīng)超過30年，幾乎同紅外氣體檢測技術(shù)一樣長。這兩種檢測技術(shù)的共同點都是利用氣體分子吸收紅外線的特性，二者的區(qū)別在于光源。紅外檢測技術(shù)是利用紅外線做光源，是光譜的光源，即使經(jīng)過濾光片依然是光譜的光源，所以紅外氣體傳感器的選擇性差靈敏度低。激光光聲光譜技術(shù)采用激光器做光源，是單一頻率的光源，光源的頻率可以和氣體分子的吸收頻率一致，所以激光光聲光譜技術(shù)的特點是選擇性好靈敏度高。
激光光聲光譜(LPAS)是痕量(超微量)氣體分析高效能方法，并具有高靈敏度、強線性度、少采樣量等特點?？烧{(diào)諧半導(dǎo)體激光器光源提供高選擇特性和高測量準(zhǔn)確度基于零背景噪聲測量。新穎的懸臂梁光學(xué)麥克風(fēng)提供的高靈敏度，確保在低壓下無損靈敏度測量，低壓下更窄的譜線提供另外的可選擇性特性，相比于大氣壓力下的氣體半導(dǎo)體激光器。杜克泰克公司的光聲檢測器PA201S研究性光聲采樣氣室專為實驗室測量而設(shè)計，可為不同的類型的光源進(jìn)行定制裁剪。
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