光譜技術(shù)（DOAS/TDLAS）在激光氨逃逸氣體分析儀中的應(yīng)用

光譜技術(shù)（DOAS/TDLAS）在激光氨逃逸氣體分析儀中的應(yīng)用

鑒于直接抽取采樣方法在實(shí)際應(yīng)用及維護(hù)中的諸多問(wèn)題，不抽取采樣方法DOAS差分光學(xué)吸收光譜法和TDLAS可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜法應(yīng)運(yùn)而生。

DOAS差分光學(xué)吸收光譜技術(shù)，簡(jiǎn)稱DOAS技術(shù)，利用光線在大氣中傳輸時(shí)，大氣中各種氣體分子在不同的波段對(duì)其有不同的差分吸收的特性，來(lái)反演這些微量氣體在大氣中的濃度。具有如下優(yōu)勢(shì)：

• 監(jiān)測(cè)范圍廣，所測(cè)得的氣體濃度是沿幾百米到幾公里長(zhǎng)的光路上的氣體濃度均值，可以消除某些污染排放源對(duì)測(cè)量的干擾，所以測(cè)量結(jié)果更具有代表性。
• 非接觸性測(cè)量，可以避免一些誤差源的影響，比如檢測(cè)對(duì)象的化學(xué)變化、采樣器壁的吸附損失等。這一特性使得它特別適合于測(cè)量一些性質(zhì)比較活潑的氣體分子和離子的質(zhì)量濃度。
• 測(cè)量周期短、響應(yīng)快，并且儀器可實(shí)現(xiàn)紫外到可見(jiàn)光譜區(qū)的掃描，從而可用一臺(tái)儀器實(shí)時(shí)檢測(cè)多種不同氣體的質(zhì)量濃度，采用光學(xué)儀器比較穩(wěn)定，維護(hù)量小，運(yùn)行費(fèi)用低。此外，差分吸收光譜技術(shù)可對(duì)光譜反演算法中剩余的光譜成分進(jìn)行分析，在揭示空氣中尚未發(fā)現(xiàn)的成分方面有很大的潛力。

TDLAS（可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜）激光氣體分析技術(shù)的監(jiān)測(cè)精度、監(jiān)測(cè)氣體種類(lèi)都遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)紅外分析技術(shù)，產(chǎn)品在工業(yè)氣體在線分析，特別是石油化工、火力發(fā)電、鋼鐵冶煉、水泥生產(chǎn)等方面都存在廣泛的應(yīng)用。本技術(shù)主要通過(guò)光被氣體分子吸收形成的吸收光譜來(lái)對(duì)被測(cè)氣體的濃度進(jìn)行測(cè)量?？烧{(diào)諧二極管激光光源發(fā)出一定波長(zhǎng)的激光，通過(guò)裝有一定濃度待測(cè)氣體的吸收池，被測(cè)氣體受激吸收，使激光束的光強(qiáng)發(fā)生衰減。這種衰減包含了被測(cè)氣體的濃度信息，測(cè)量的理論基礎(chǔ)是朗伯-比爾定律(Lambert-Beer law)。

比起傳統(tǒng)方法，不抽取采樣方法DOAS差分光學(xué)吸收光譜法和TDLAS可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜法在經(jīng)度、靈敏度、響應(yīng)速度、維護(hù)便利度等方面均有大幅度提高。