阈值电路特性对腔衰荡光谱测量影响的实验研究 |
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引用本文: | 赵刚,李志新,马维光,付小芳,谭巍,董磊,张雷,尹王保,贾锁堂.阈值电路特性对腔衰荡光谱测量影响的实验研究[J].光谱学与光谱分析,2014,34(8):2026. |
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作者姓名: | 赵刚 李志新 马维光 付小芳 谭巍 董磊 张雷 尹王保 贾锁堂 |
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作者单位: | 赵刚:量子光学与光量子器件国家重点实验室, 山西大学激光光谱研究所, 山西 太原030006 李志新:量子光学与光量子器件国家重点实验室, 山西大学激光光谱研究所, 山西 太原030006 马维光:量子光学与光量子器件国家重点实验室, 山西大学激光光谱研究所, 山西 太原030006 付小芳:量子光学与光量子器件国家重点实验室, 山西大学激光光谱研究所, 山西 太原030006 谭巍:量子光学与光量子器件国家重点实验室, 山西大学激光光谱研究所, 山西 太原030006 董磊:量子光学与光量子器件国家重点实验室, 山西大学激光光谱研究所, 山西 太原030006 张雷:量子光学与光量子器件国家重点实验室, 山西大学激光光谱研究所, 山西 太原030006 尹王保:量子光学与光量子器件国家重点实验室, 山西大学激光光谱研究所, 山西 太原030006 贾锁堂:量子光学与光量子器件国家重点实验室, 山西大学激光光谱研究所, 山西 太原030006
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基金项目: | 国家重点基础研究发展计划(973计划)项目(2012CB921603), 国家高技术研究发展计划(863计划)项目(2009AA063006), 国家自然科学基金项目(61127017, 61275213, 61205216, 61108030, 61178009, 60908019)和山西省青年科学基金项目(2010021003-3, 2012021022-1)资助 |
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摘 要: | 腔衰荡光谱技术(cavity ring-down spectroscopy,CRDS)是一种高灵敏的激光吸收光谱技术,被广泛应用于镜片反射率测量、光谱分析以及痕量气体检测等研究领域。首先从理论上描述了CRDS技术的实验原理,然后基于555定时器自行设计了一种可应用于CRDS技术的阈值电路,并通过实验进行了验证。为了优化阈值电路的性能,研究了不同输入阻抗及容抗下阈值电路对衰荡事件测量的影响。通过直接接入不同值的电容与电阻,发现输入电容越大,输入阻抗越小,对衰荡事件的测量影响越大,尤其当阈值电路输入电阻小于50Ω时,衰荡事件的线型严重扭曲。对不同输入电阻与输入电容时C2H2气体在6 531.780 5cm-1处的吸收信号进行了采集与分析,发现输入电容与输入电阻的改变对测量结果有很大的影响,得到的吸收信号会失真,甚至无法进行拟合。最终给出了阈值电路的最佳设计方案,在阈值电路的设计中选取的输入阻抗越大越好,最小要在100Ω以上,选取的容抗越小越好,最好低于1nF,同时要保证阈值电路的时间常数远小于衰荡时间。该研究对于CRDS技术应用过程中阈值电路的设计具有重要的参考价值。
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关 键 词: | 腔衰荡光谱 阈值电路 吸收光谱 定时器 |
收稿时间: | 2013/9/19 |
Experimental Investigations of Cavity Ring-Down Spectroscopy under Different Threshold Circuit Design |
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Abstract: | |
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Keywords: | Cavity ring-down spectroscopy Threshold circuit Absorption spectroscopy Timer IC |
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