基于石英增强光声光谱技术的大气NO_(2)探测研究

设计了一种用于大气NO2检测的共轴石英增强光声光谱系统,该石英音叉采用T字头结构,利用有限元分析软件对音叉进行仿真,得到其前6阶模态振型和共振频率,并与音叉频率标定实验进行对比,标准大气压下其共振频率为12464.5 Hz,品质因数为12850。其中传感器气室体积仅为7 cm3,具有体积小、质量轻的优点。使用150 mW的半导体激光器,在405 nm波长处发射激光,实验优化了气体流速对噪声的影响,对NO2浓度和光声信号值进行拟合,R2为0.999,在1 s平均时间和标准大气压下,NO2的探测灵敏度为3.09×10-9,对应的归一化噪声等效吸收系数为1.32×10-8cm-1·W·Hz-1/2,延长平均时间为434 s时,最低探测极限为3.2×10-8。对大气NO2连续两周实时监测,其与环境监测站的数据吻合度基本一致,验证了该传感器的稳定性和可靠性。

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本文档关键词:石英,大气,探测,增强,声光