| 近红外激光甲烷同位素丰度传感器 |
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| 作者姓名： | 张天羽 刘志伟 张磊 卢宏斌 郑传涛 王一丁 |
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| 作者单位： | 1. 吉林大学集成光电子学国家重点联合实验室电子科学与工程学院;2. 吉林省红外气体传感技术工程研究中心 |
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| 基金项目： | 国家重点研发计划(2016YFC0303902)；;国家自然科学基金(61775079,61627823,61960206004)；;吉林省科技发展计划(20180201046GX,20190101016JH,20200401059GX)； |
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| 摘 要： | 面向石油化工等领域的气体检测分析应用,本团队采用可调谐激光二极管吸收光谱技术,研制了一种近红外激光甲烷(CH4)同位素丰度传感器。为了提高同位素丰度的检测稳定性,采用自主开发的双比例阀压力控制模块动态控制气室压强。设定目标压强为13.332 kPa, 30 min压强监测结果的均值为13.326 kPa, 1σ标准差为25 Pa。为了提高同位素丰度的检测精度,采用线性回归算法替代传统的吸光度峰值比方法,并使用体积分数为5×10-3的标准CH4气体开展检测实验,将两种方法的检测结果进行了对比。结果表明:使用吸光度峰值比方法得到的同位素丰度(δ13CH4)均值为1.633%,1σ标准差为0.962%,该结果与理论值偏差较大,且稳定性较差;使用线性回归算法得到的1σ标准差为0.367%,均值为-4.652%,与自然界甲烷的同位素丰度结果一致,该算法检测结果的稳定性是吸光度峰值比方法的2.62倍。本文提出的压力控制方案和线性回归算法,为研制可实用化的同位素丰度传感器奠定了基础,在环境保...
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| 关 键 词： | 光谱学 红外光谱 线性回归算法 压力控制 同位素检测 |
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