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工业园区有毒有害气体排放具有种类繁多、成分复杂、分布广泛等特点, 建立多组分、高精度气体监测技术体系是污染防控的基础. 黑体光谱辐射范围广, 可有效地降低吸收谱线相互干扰可能性, 是多组分气体同时检测的首选光源. 但其单波长能量低且稳定性欠佳导致难以实现高精度气体探测. 鉴于此, 本文提出光学增程和声学谐振双重增强模式联用, 设计了一种可用于多组分气体同时高精度检测光声光谱传感器. 应用两个相同T型增强光声池, 构建了双光路增强型差分光学/光声检测模式, 实验证明了差分光声模式具有更强的噪声抑制能力, 可于同波段强吸收背景下提取出微弱痕量目标气体吸收信息, 且双光路增强型信号较单光路模式提高了1.91倍. 进行多组分气体同时检测性能研究, 常温常压下CO2, C2H2和NH3检测精度的体积分数分别为7.25 × 10–7, 1.84 × 10–6和1.43 × 10–6, 比单光路光声模式提高了1个数量级. 对体积分数为0—3 × 10–3 的三种气体样品进行测试, 光声信号线性度高于0.995. 广谱双光路T型增强差分光声光谱技术补偿了黑体广谱检测方法灵敏度低的缺陷, 具有灵敏度高、选择性好、背景噪声抑制能力强的优势, 可为建立工业园区多组分毒害气体的高精度监测技术提供支持, 助力于我国“碳中和碳达峰”宏伟任务.

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《面向工业园区的多组分痕量气体光声光谱同时检测》

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文件号：296545

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