固体FTIR光声光谱的共振增强

我们在FTIR光声光谱测量工作中首次观察到由光声池频率响应特性造成的光声信号共振增强现象.研究表明,这种效应起源于样品腔中气体传声器对声压信号的响应不平坦.文中讨论了利用此效应提高光声检测灵敏度和信噪比的可能性,并且给出了一个利用共振增强方法研究导电聚合物PTh样品中SP_3结构缺陷的实例.     

全光型石英增强光声光谱

设计并演示了一种全光型石英增强光声光谱技术, 该技术在传统的石英增强光声光谱系统中增加了另一束探测光束, 把与气体浓度成正比的石英晶振振臂的振动幅值转化为探测光束的强度变化, 实现了探测气体处无电子元件的全光学系统. 如此的设计使该系统具有较强的抗电磁干扰能力和非常小的传感头体积, 能够用于探测空间受限或探测环境恶劣的情况下, 并实现远距离探测. 在这种配置下, 探测大气压下的水汽, 获得的噪声等效吸收系数为1.13×10^-6 cm^-1W/√Hz. 进一步讨论了优化系统和提升其探测灵敏度的途径. 关键词： 石英增强光声光谱 音叉式石英晶振 气体传感     

NO分子光声光谱的理论分析

采用拉普拉斯变换严格求解二能级系统光与物质相互作用的速率方程,获得了强激光诱导气体分子系统光声信号的解析表达式。结果显示光声信号的大小与样品分子的吸收截面、激发光强度、分子共振跃迁吸收的光子数、分子碰撞弛豫速率等因素有关。借助于光声信号随激光强度的变化关系,将NO分子在420.0～470.0 nm波长区间的激光诱导光声光谱归属于NO分子经X 2Π→A 2Σ的双光子激发跃迁及X 2Π→E 2Σ,F 2Σ,R 2Σ的三光子激发跃迁,由此获得NO分子A 2Σ,E 2Σ,F 2Σ和R 2Σ激发电子态的振动常数分别为2 346,2 342,2 397和2 381 cm-1,结果与采用其他方法测量的结果符合得较好。并对光声信号随缓冲气压升高而出现饱和的现象进行了理论解释。     

白血病人血液的光声光谱

利用光声光谱对不同类型的白血病患者和正常人的全血进行检测，发现白血病患者与正常人全血光谱图特征峰有明显差异，结果提示患者全血的光声光谱图可能对早期白血病诊断及白血病分型具有较大的临床意义。     

一种实现光声光谱的导数光谱的新方法

提出了一种实现光声光谱的导数光谱的新方法,为了获得光声光谱的导数光谱,利用一台单色仪和一个分光棱镜研制成一个波长-光强分束器,并用这个波长-光强分束器同时获得两束光强相等而波长有微小差别的两束光,这两束光经过一个互补调制器调制后在光声探测器内叠加,可以实现光声信号的差分,扫描单色仪的波长,就可以获得光声吸收光谱的导数光谱。实验证明这种方法可以准确实现光声光谱的一阶导数光谱,而且导数光声光谱比光声吸收光谱具有更高的光谱分辨率。     

基于中红外量子级联激光器和石英增强光声光谱的CO超高灵敏度检测研究

采用石英增强光声光谱(QEPAS)技术对CO痕量气体展开检测研究. 为了实现超高灵敏度探测, 采用输出波长为4.6 μm的新颖中红外高功率分布反馈量子级联激光器为光源, 实现了对CO气体基频吸收带的激发与测量. 在优化了调制深度、气体压强和提高了CO分子的振动-转动弛豫速率后, 获得了1.95 ppbv的优异探测极限. 在分析检测结果的过程中, 讨论了能级寿命对信号强度的影响, 并对QEPAS信号强度的表达式进行了修正.     

HF的电子态X^1Σ^＋和B^1Σ^＋之势能函数和△ν=2泛频跃迁…

用Ｍｕｒｒｅｌｌ－Ｓｏｒｂｉｅ函数表述ＨＦ（Ｘ＾１Σ＾＋和Ｂ＾１Σ＾＋）的势能函数。通过对ＨＦ振转能级的计算，得到△ν＝２泛频跃迁精细结构，所得结果中，基态之Ｐ支与Ｗ．Ｑ．Ｊｅｆｆｅｒｓ发表的实验结果进行了比较。     

基于泛频振动的石英增强光声光谱测声器优化设计

为了进一步提高基于泛频振动的石英增强光声光谱测声器探测灵敏度,在一次泛频振动模式下采用一个比商用标准音叉外形尺寸大5倍的定制大音叉,并对其性能进行优化.通过理论和实验研究得出了音叉与激光的最佳作用位置,发现音叉的一次泛频振动有两个波腹点,且在距离音叉根部8 mm处,音叉振臂的振动幅度最大.微型声音谐振腔由三种不同内径的不锈钢毛细管加工而成,与音叉组成共轴配置石英增强光声光谱光谱测声器,用来进一步增强信号幅值.在最佳微型声音谐振腔配置下,获得了30倍的信号增益因子,有效提高了石英增强光声光谱光谱测声器的探测灵敏度.     

反向泵浦的受激喇曼光声光谱

报道一种改进的受激喇曼光声光谱实验方法 (PhotoacousticRamanSpectroscopy ,PARS) ,该方法的主要特点是将两束激光以反向传播的方式重合 ,从而不仅克服了通常的实验方法 (两束激光通过双色镜片重合 )在测量小喇曼位移方面的限制 ,也使实验的操作更加简单 .在实验中 ,以CH4 分子为研究对象 ,一束波长为 5 3 2 .1nm的激光作为泵浦光 ,另一束可调谐激光作为探测光 (Stokes光 ) ,两束光相向作用于光声池内 ,在 62 5～ 64 2nm和 5 73～ 5 89nm得到了CH4 分子ν1 、ν2 和ν3模的PARS光谱 ,其结果与前人利用自发喇曼散射技术 (ORS)一致 ,其中喇曼活性较弱且喇曼位移较小的ν2 模的PARS光谱是新得到的     

曙红敏化重铬酸盐明胶光声光谱的研究

用曙红敏化重铬酸盐明胶全息记录材料，用光声光谱技术测定了这种材料的光能吸收光谱，实验的结果表明，曙红是一种新的有价值的重铬酸盐明胶光谱增感染料，可以在５１４．５ｎｍ处形成强吸收峰，这对于记录彩色全息图和制作全息光学元件是有利的，光声光谱技术在全息记录材料的光谱增感与光化学过程的测量中，是一种极其灵敏又十分有效的方法。     

基于OPO脉冲激光激发光声光谱的真假血液分类鉴别

为了实现快速准确并可回收再利用地鉴别真血和假血,采用光声光谱技术构建了一套血液光声检测系统并获取血样的光声信号.选取三种动物真血(马血、牛血和兔血)和两种假血(道具假血和红墨汁)共125组血样作为实验样本.获取了700～1064 nm波段内所有样本的光声信号和光声峰峰值谱.实验表明,真血和假血的光声信号幅度、轮廓、峰值...     

新型高性能激光光声光谱球形光声池：理论和实验研究

从理论上讨论了球形光声池共振模式的声学特征，计算表明，与常用的圆柱形光声池比较，球形光声池具有更高的Ｑ值；利用球形光声池和钛宝石激光器的光声光谱仪，从实验上测量了球形光声池的共振模式，与理论计算结果一致；该球形光声池的声学Ｑ值达到５９０，明显高于圆柱形池的结果；利用该装置成功地记录了Ｃ２Ｈ２ １２７５０ｃｍ＾－１附近的一段弱谱带，与本实验室高灵敏的激光腔内吸收光谱仪（ＩＣＬＡＳ）得到的结果相比，具     

水汽多线光声光谱中压力线位移及加宽系数的分析

本工作从水汽的多线光声光谱中分析得到压力线位移和加宽系数。为了提高系数的精度和拟合效率，采用了Ｖｏｉｇｔ线型和参数分组约束优化方法。     

灵敏的基于分布反馈式半导体激光波长调制光声光谱

利用室温下单模运行的近红外半导体二极管激光,报导了波长调制共振光声光谱结合二次谐波探测技术.实验系统应用到乙炔探测,在1个标准大气压和3毫瓦平均光功率以及3毫秒锁相积分时间条件下其探测灵敏度可达10ppm(体积比),归一化到激光功率和系统带宽最小可探测吸收为4.0×10-8Wcm-1/Hz,并且实验中发现系统最佳压力响应值在2.66×104Pa附近.本实验装置可有效的消除光声光谱系统中常见的窗片和光声腔壁吸收入射光而引起的背景噪声.此外,相对于其他方法我们描述的基于半导体激光共振光声光谱具有很大的优点,为进一步发展便利、实用、便携式环境监测仪器奠定了坚实的基础.     

14N16O2ν3带中红外激光磁共振超精细结构谱

报道了14N16O2ν3带(001-000)的5组新的超高分辨激光磁共振谱线的观测,包括实验的背景、装置、方法和结果.由于利用了内腔饱和吸收情况下的兰姆凹陷和最优化的相敏调制探测技术,所得光谱的分辨率达到了微波谱量级.这些谱线是分析14N16O2乃至非对称陀螺自由基分子的塞曼效应和超精细结构特性的重要实验资料.     

光纤耦合的全固态中红外QEPAS光声探测模块

石英增强光声光谱(QEPAS)技术是近年来发展迅速的一种气体检测技术,具有灵敏度高、设备体积小、对环境噪声免疫等优点.本课题组设计了一种光纤耦合的全固态中红外QEPAS光声探测模块,并基于气体热动力学和一维声学谐振腔理论,利用COMSOL软件对探测模块的声压分布及声压级进行了研究;然后设计并加工了光机电一体化探测模块,...     

基于脉冲石英增强光声光谱的中红外超高灵敏CO探测

发展了一种超高灵敏的CO痕量气体测量装置,该装置采用4.65μm脉冲式中红外外腔量子级联激光器作为激发光源,结合石英增强光声光谱技术,对2135~2225cm-1之间的CO基频振动光谱带R支进行连续光谱扫描。水被加入到被测气体中,以加快较慢的CO分子振动-平动弛豫率。在锁相放大器时间常数为3ms,激光器占空比和扫描速率为50%和18cm-1/s时,获得的最小探测极限为4.6×10-8(体积分数),与之对应的归一化噪声等效吸收系数为1.07×10-8 cm-1 W/Hz。     

高灵敏的连续激光光腔衰荡光谱仪及其应用

基于连续可调谐的钛宝石激光光源,建立了光腔衰荡光谱(CRDS)装置,实验表明,其不但具有10-4cm-1的光谱分辨率,测靖灵敏度也好于10-10·cm-1.通过对C2H2气体在12 696.4 cm-1附近的吸收光谱测量,验证了该装置的定量测量能力,并通过对混有痕量C2H2气体的氮气样品的光谱测量,表明该装置对C2H2...     

CH3D分子3V2泛频态高分辨红外光谱的振动分析

用最小二乘法拟合ＣＨ３Ｄ分子６４２８ｃｍ＾－１附近振动带的１３８个能级，１０个振动常数。振动分析阐明带为ＣＨ３分子Ｃ－Ｄ对称伸缩振动３Ｖ２态，并与局域模振动理论计算值进行了比较。     

超冷铯分子0g-长程态的振转光谱研究

通过超冷铯原子光缔合制备激发态的超冷铯分子. 利用冷原子荧光频率调制技术获得了超冷铯分子第一激发态6S_1/2+6P_3/2离解限0_g^-长程态高分辨振转光谱, 计算得到0_g^- 长程态振动量子数从0到51的不同振动能级的转动常数, 和Daniel研究小组的理论结果符合得很好. 关键词： 超冷铯分子 光缔合 振转光谱