紅外激光光譜學(xué)獨特的優(yōu)勢以及在許多領(lǐng)域有著潛在的重要應(yīng)用價值,,是近年來非常熱門的研究領(lǐng)域之一。主要的應(yīng)用有:(1)高選擇性,,高分辨率的光譜技術(shù),,由于分子光譜的“指紋”特征,它不受其它氣體的干擾,。這一特性與其它方法相比有明顯的優(yōu)勢,。(2)它是一種對所有在紅外有吸收的活躍分子都有效的通用技術(shù),同樣的儀器可以方便的改成測量其它組分的儀器,,只需要改變激光器和標(biāo)準(zhǔn)氣,。由于這個特點,很容易就能將其改成同時測量多組分的儀器,。(3)它具有速度快,,靈敏度高的優(yōu)點。在不失靈敏度的情況下,,其時間分辨率可以在ms量級,。應(yīng)用該技術(shù)的主要領(lǐng)域有:分子光譜研究,、工業(yè)過程監(jiān)測控制、燃燒過程診斷分析,、發(fā)動機效率和機動車尾氣測量,、檢測、大氣中痕量污染氣體監(jiān)測等,。因此,,可調(diào)諧紅外激光光譜新方法及其環(huán)境污染時空分布監(jiān)測研究對國家可持續(xù)發(fā)展和解決環(huán)境領(lǐng)域中必不可少的監(jiān)測分析新方法與新技術(shù)有重要的科學(xué)意義和實用價值。應(yīng)用該技術(shù)的主要領(lǐng)域有:1,、分子光譜研究:光譜結(jié)構(gòu),、線寬、線強等,;2,、大氣痕量氣體檢測:CH2O、CH4,、CO2,、NH3等;3,、工業(yè)過程監(jiān)測控制:CO,、CO2、H2O,、NH3等,;4、醫(yī)療診斷:NO,、CO,、CO2、CH4等,;5,、機動車尾氣測量:CO、CO2,、NH3,、NO等。 基于光譜學(xué)原理的氣體檢測,,有非接觸,、快響應(yīng)、高靈敏,、大范圍監(jiān)測等優(yōu)點,,是溫室氣體監(jiān)測技術(shù)的主流方向。寧夏COQCL激光器定制
在性價比方面,QCL激光器同樣表現(xiàn)質(zhì)量,。盡管其技術(shù)含量較高,,但隨著生產(chǎn)工藝的不斷進步以及市場需求的上升,QCL激光器的制造成本逐漸降低,,使得越來越多的客戶能夠享受到這一先進技術(shù)所帶來的好處,。我們始終堅持為客戶提供高質(zhì)量的產(chǎn)品,確保每一臺QCL激光器都經(jīng)過嚴(yán)格的測試和質(zhì)量控制,,以滿足不同客戶的需求,。創(chuàng)新性是QCL激光器在市場中脫穎而出的另一個關(guān)鍵因素。我們不斷進行技術(shù)研發(fā),,以提升QCL激光器的性能,,從而適應(yīng)不斷變化的市場需求。無論是在新材料的應(yīng)用,,還是在激光器設(shè)計的優(yōu)化上,,我們都力求為客戶提供前沿的技術(shù)解決方案。此外,,我們還關(guān)注如何提升激光器的耐用性和穩(wěn)定性,,以確保其在各種工況下的可靠運行。為了提高客戶的滿意度,,我們不僅關(guān)注產(chǎn)品本身的質(zhì)量和性能,,還注重售后服務(wù)的完善。擁有一支專業(yè)的技術(shù)支持團隊,,確保客戶在使用過程中能夠獲得及時有效的幫助,。我們定期開展客戶培訓(xùn),,分享新的使用技巧和維護知識,通過不斷傾聽客戶的反饋,,我們力求在每一個細(xì)節(jié)上做到更好,,確保客戶的每一次使用體驗都得到了提升,。 制造QCL激光器批發(fā)提供從QCL光源,、MCT探測器等模塊組件,再到激光氣體分析系統(tǒng)的全套解決方案,。
帶間級聯(lián)激光器(ICL)是實現(xiàn)3~5μm波段中紅外激光器的重要前沿,,其在半導(dǎo)體光電器件技術(shù)、氣體檢測,、醫(yī)學(xué)醫(yī)療以及自由空間光通信等領(lǐng)域具有重要科學(xué)意義和應(yīng)用價值,。近年來,半導(dǎo)體帶間級聯(lián)激光器的量子阱能帶理論設(shè)計方法和激光器制備**技術(shù)得到迅速提升。帶間級聯(lián)激光器是一種以?族體系為主,,通過量子工程的能帶設(shè)計及其材料外延,、工藝制作而成的可以工作于中紅外波段的激光器。由于結(jié)合了傳統(tǒng)的量子阱激光器較長的上能級載流子復(fù)合壽命,,以及量子級聯(lián)激光器(QCL)通過級聯(lián)結(jié)構(gòu)實現(xiàn)較高內(nèi)量子效率的優(yōu)點,,在中紅外波段具有較大的優(yōu)勢。研究背景中紅外波段包含了許多氣體分子的吸收峰,,對于氣體分子而言,,在中紅外波段的中心吸收截面一般比其在近紅外區(qū)的中心吸收截面高幾個數(shù)量級。因此,,為了獲得更高的靈敏度和更低的檢測限,,利用中紅外的可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器吸收光譜技術(shù)(TDLAS)可以實現(xiàn)對特殊或有毒氣體的檢測。常見的位于中紅外波段的氣體分子如圖1所示,,諸如礦井氣體甲烷(CH4)分子吸收峰位于3260nm,,一氧化碳(CO)分子吸收峰位于4610nm,二氧化碳(CO2)分子吸收峰位于4230nm,,氯化氫(HCl)分子吸收峰位于3395nm,,溴化氫(HBr)分子吸收峰位于4020nm。
常見的溫室氣體光譜學(xué)檢測技術(shù)主要包括非分散紅外光譜技術(shù)(NDIR),、傅立葉變換光譜技術(shù)(FTIR),、差分光學(xué)吸收光譜技術(shù)(DOAS)、差分吸收激光雷達(dá)技術(shù)(DIAL),、可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜技術(shù)(TDLAS),、離軸積分腔輸出光譜技術(shù)(OA-ICOS)、光腔衰蕩光譜技術(shù)(CRDS),、激光外差光譜技術(shù)(LHS),、空間外差光譜技術(shù)(SHS)等。其中,,NDIR技術(shù)利用氣體分子對寬帶紅外光的吸收光譜強度與濃度成正比的關(guān)系,,進行溫室氣體反演,具有結(jié)構(gòu)簡單,、操作方便,、成本低廉等優(yōu)點,但儀器的光譜分辨率和檢測靈敏度較低,。FTIR技術(shù)通過測量紅外光的干涉圖,,并對干涉圖進行傅立葉積分變換,從而獲得被測氣體紅外吸收光譜,,能夠?qū)崿F(xiàn)多種組分同時監(jiān)測,,適用于溫室氣體的本底,、廓線和時空變化測量及其同位素探測,儀器系統(tǒng)較為復(fù)雜,,價格比較昂貴,。DOAS也是一種寬帶光譜檢測技術(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)多氣體組分探測,,儀器光譜分辨率較低,,易受水汽和氣溶膠的影響。DIAL技術(shù)是一種利用氣體分子后向散射效應(yīng)對氣體遙感探測的光譜技術(shù),,具有高精度,、遠(yuǎn)距離、高空間分辨等優(yōu)點,,系統(tǒng)較為復(fù)雜,,成本較高。TDLAS技術(shù)利用窄線寬的可調(diào)諧激光光源,,完整地掃描到氣體分子的一條或幾條吸收譜線,。QCL會被集成到光譜儀中,完成紅外光譜檢測,。QCL被認(rèn)為是中遠(yuǎn)紅外范圍內(nèi)氣體檢測的優(yōu)勢光源,。
隨著經(jīng)濟的發(fā)展,人類對于大自然的干擾和對環(huán)境的破壞愈發(fā)嚴(yán)重,,無論是酸雨等氣候災(zāi)害,、亦或是全球氣候變暖、還是霧霾現(xiàn)象頻發(fā),,都嚴(yán)重的影響著人們的生存環(huán)境,。各國科學(xué)家對環(huán)境監(jiān)控都十分重視。2008年,,正值北京奧運會舉辦之際,,美國普林斯頓科研小組利用量子級聯(lián)激光器搭建了開路式氣體檢測系統(tǒng),對北京進行了空氣質(zhì)量評估,。“HIPPO”項目(由美國國家科學(xué)基金會(NSF)和美國國家海洋和大氣局(NOAA)支持)和“CalNEX”項目(由美國加州空氣資源局(CARB)和NOAA支持)正在開展溫室氣體的相關(guān)研究工作,。[2]工業(yè)監(jiān)控在石油化工,、金屬冶煉、礦山開采等行業(yè)生產(chǎn)過程中,,通過檢測產(chǎn)生的相應(yīng)氣體的濃度可以進行進程監(jiān)控,,也可以監(jiān)控泄露危險氣體的濃度,以保障生產(chǎn)安全,,已有技術(shù)采用μmQCL對工業(yè)燃燒排氣系統(tǒng)中產(chǎn)生的NO氣體進行實時檢測,,并使用μm的脈沖QCL對物產(chǎn)生的氣體進行光學(xué)檢測。醫(yī)學(xué)應(yīng)用有的疾病會造成人類呼出氣體成分的異常升高,通過對呼出氣體的種類和濃度進行準(zhǔn)確的分析,,可以對臨床診斷和提供有價值的參考,,而且不必因為使用CT等儀器而引入過多的輻射。例如,,患有糖尿病,、肝臟和腎臟疾病的患者呼出的氣體中NH3濃度會出現(xiàn)異常。 0.76~25μm 為近紅外,,25~30μm 為中紅外,,30~1000 μm為遠(yuǎn)紅外。江西制造QCL激光器公司
利用多種形式的光譜學(xué)測量手段,,開展地面探測,、地基探測、機載探測和星載探測四種典型光學(xué)觀測.寧夏COQCL激光器定制
工農(nóng)業(yè)生產(chǎn),、化石燃料燃燒,、機動車尾氣排放等人類活動產(chǎn)生的過量溫室氣體加劇了全球氣候變暖,研究和發(fā)展適用于不同空間,、時間尺度的溫室氣體精確,、快速、動態(tài)檢測技術(shù)是環(huán)境氣候研究的基礎(chǔ)和前提,?;诠庾V學(xué)原理的氣體檢測技術(shù),具有非接觸,、快響應(yīng),、高靈敏、大范圍監(jiān)測等優(yōu)點,,是目前溫室氣體監(jiān)測技術(shù)的主流研究方向,。針對當(dāng)前溫室氣體點源、面源,、區(qū)域,、全球等尺度下的監(jiān)測需求,綜合利用多種形式的光譜學(xué)測量手段,,開展地面探測,、地基探測、機載探測和星載探測四種典型光學(xué)觀測,,獲取溫室氣體空間分布,、季節(jié)變化和年變化的特征和趨勢,這對理解區(qū)域碳排放,、掌握源匯信息,、研究環(huán)境氣候變化規(guī)律等具有重要意義,。二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4),、氧化亞氮(N2O),、氫氟碳化合物(HFCs)、全氟碳化合物(PFCs),、六氟化硫(SF6),,其中后三種氣體造成溫室效應(yīng)的能力強,但從對全球升溫的貢獻(xiàn)百分比來說,,CO2,、CH4和N2O三大主要溫室氣體所占的比例大,它們對全球變暖的總體貢獻(xiàn)占到77%,,濃度也呈現(xiàn)出逐年升高的趨勢,。 寧夏COQCL激光器定制