激光光声光谱检测原理及技术优势介绍

　　光声气体检测原理是利用气体吸收一强度随时间变化的光束而被加热时所引起的一系列声效应。当某个气体分子吸收一频率为v的光子后，从基态EO跃迁到激发态El，则两能量级的能量差为E1-EO=hv。受激气体分子与气体中任何一分子相碰撞，经过非辐射驰豫过程而转变为相撞的两个分子的平均动能(既加热)，通过这种方式释放能量从尔返回基态。气体通过这种非辐射的驰豫过程把吸收的光能部分地或全部的转换成热能而被加热。如果入射光强度调制的频率小于该驰豫过程的驰豫频率,则这光强的调制就会在气体中产生相应的温度调制。根据气体定律,封闭在光声腔内的气体温度就会产生与光强调制频率相同的周期性起伏。也就是说,强度时变的光束在气体试样内激发出相应的声波,用传声器便可直接检测该信号。

　　激光光声光谱技术优势：

　　激光光声光谱技术作为一种高灵敏度的微量气体检测技术历史已经超过30年，几乎同红外气体检测技术一样长。这两种检测技术的共同点都是利用气体分子吸收红外线的特性，二者的区别在于光源。红外检测技术是利用红外线做光源，是光谱的光源，即使经过滤光片依然是光谱的光源，所以红外气体传感器的选择性差灵敏度低。激光光声光谱技术采用激光器做光源，是单一频率的光源，光源的频率可以和气体分子的吸收频率一致，所以激光光声光谱技术的特点是选择性好灵敏度高。

　　激光光声光谱(LPAS)是痕量(超微量)气体分析高效能方法，并具有高灵敏度、强线性度、少采样量等特点。可调谐半导体激光器光源提供高选择特性和高测量准确度基于零背景噪声测量。新颖的悬臂梁光学麦克风提供的高灵敏度，确保在低压下无损灵敏度测量，低压下更窄的谱线提供另外的可选择性特性，相比于大气压力下的气体半导体激光器。杜克泰克公司的光声检测器PA201S研究性光声采样气室专为实验室测量而设计，可为不同的类型的光源进行定制裁剪。