隨著科技的不斷進步,橫河光譜分析儀以其卓越的技術(shù)性能,為氣體檢測領(lǐng)域帶來了新突破。近日,光學(xué)技術(shù)供應(yīng)商筱曉光子MicroPhotons成功運用橫河光譜分析儀AQ6377,在開發(fā)高靈敏度氣體檢測領(lǐng)域取得了顯著成果。
MicroPhotons的客戶主要將設(shè)備運用于監(jiān)測一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)和一氧化氮(NO)等污染氣體的釋放以及監(jiān)測城市的空氣質(zhì)量等。為滿足其多元化的測試需求,橫河AQ6377另辟蹊徑為其量身定制測量解決方案。
精密氣體分析的挑戰(zhàn)
氣體吸收光譜法是一種基于中紅外波段氣體光學(xué)特性的測試技術(shù),是通過多種氣體分子吸收特定波長的光顯示其測量屬性。
這種測量方法是在氣體檢測設(shè)備處安裝一個激光器,將激光器于氣體吸收光的波長處調(diào)至窄帶寬,并選擇特定氣體作為參考值,然后按帶寬進行光線發(fā)射,即可利用光功率的變化來檢測和識別特定氣體。
比如,用戶可選擇將潔凈空氣中接收到的光功率設(shè)為參考值,并將檢測設(shè)備放入含有一定量待測氣體的污染空氣等介質(zhì)中進行測量,光發(fā)射后會被部分吸收且接收到的光功率將低于參考值。此時用戶便可參考吸收峰值的變化準(zhǔn)確識別特定氣體。
然而,傳統(tǒng)的氣體吸收率檢測技術(shù)需要使用液氮冷卻發(fā)射器,不僅操作繁瑣,而且效率低下。
為提升檢測效率,一種以超連續(xù)光譜光源取代超冷發(fā)射器的新型測量方式應(yīng)運而生。這種測量方式可在室溫狀態(tài)下進行氣體吸收測量,更加便捷直觀。然而,這種新方式卻對測量光譜特性的光譜分析儀(OSA)提出了極高的精度要求:需要被監(jiān)測的氣體在整個MWIR光譜(1.9μm到5.5μm)上都有吸收峰值。
市面上多數(shù)用于通信系統(tǒng)設(shè)備的OSA無法以2μm的最長波長滿足此類研發(fā)需求。面對這一挑戰(zhàn),橫河公司的AQ6377憑借其高性能脫穎而出。在1.9μm至5.5μm范圍內(nèi),AQ6377是唯一一款能夠分析整個波長光譜的OSA。因此MicroPhotons選擇橫河公司的AQ6377作為氣體檢測和識別應(yīng)用儀器。
應(yīng)用實例
據(jù)MicroPhotons總經(jīng)理王秀祥介紹,AQ6377 OSA對可調(diào)諧激光器和超連續(xù)光譜光源的發(fā)射進行了非常精確的測量,證明了儀器的高精度指標(biāo)。
在可調(diào)諧二極管激光吸收光譜(TDLAS)應(yīng)用中,AQ6377能夠幫助MicroPhotons實現(xiàn)高精度表征激光發(fā)射波長,包括其邊模抑制比。
在使用2μm至4μm范圍內(nèi)的超連續(xù)光譜光源氣體檢測應(yīng)用中,AQ6377也能為MicroPhotons實現(xiàn)所需的高測量精度。
在測試吸收峰值范圍為2.33μm(一氧化碳(CO))至5.26μm(一氧化氮(NO))的氣體檢測應(yīng)用中,一臺AQ6377即可精準(zhǔn)完成測試,避免設(shè)置校準(zhǔn)多臺測量儀器的繁雜工作,其測試原理如圖1所示。
圖1:光譜分析儀在氣體檢測中的應(yīng)用示意圖
通過對比AQ6377的測量輸出結(jié)果與SpectraPlot在線工具提供的數(shù)據(jù),MicroPhotons驚喜地發(fā)現(xiàn)兩者的數(shù)值非常接近(如圖2所示),這一結(jié)果不僅證明了AQ6377在非常寬的測量帶寬內(nèi)具有極高精度和可重復(fù)性,也進一步堅定了MicroPhotons對橫河光譜分析儀的信賴。
圖2:使用AQ6377與SpectraPlot測量數(shù)據(jù)的對比圖
此次合作的成功,不僅彰顯了橫河光譜分析儀在氣體檢測領(lǐng)域的卓越性能,也為筱曉光子MicroPhotons等光學(xué)技術(shù)供應(yīng)商提供了強有力的技術(shù)支持。未來,雙方將繼續(xù)攜手合作,共同推動氣體檢測技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展。
光譜儀“新星”AQ6377
AQ6377是橫河AQ6370系列OSA的最新版本,其波長覆蓋范圍擴展到1.9μm至5.5μm的MWIR區(qū)域。AQ6377的波長范圍較長,是環(huán)境傳感和醫(yī)療應(yīng)用的理想之選。
由于AQ6377單色鏡具有清晰的光譜特性,因此可以有效分離相近的光譜信號,并執(zhí)行精確測量;AQ6377的波長測量精度達到±0.5nm;動態(tài)范圍50dB。
圖3:橫河光譜分析儀AQ6377