采用7.5 μm中红外量子级联激光器的痕量甲烷气体检测仪

一种具有高稳定性和高敏感度的紧凑型仪器，能精确、实时、实地连续测量和显示环境空气中的痕量甲烷(CH₄)浓度。仪器采用了已集成热电制冷器激射波长为7.5μm的法布里-珀罗量子级联激光器(QCL)在室温脉冲工作模式下的最新技术，以覆盖CH₄位于ν₄附近基频特征吸收谱带。同时，采用高品质液氮制冷碲镉汞中红外探测器，配合全反射镀金椭球反射镜一同使用，在20 cm单路径开放式光路吸收气室环境下，确保被测甲烷气体浓度为200 μmol·mol-1的实验条件下保持稳定度高达5.2×10-3。此仪器所集成的软件算法通过时间鉴别电子技术实现对QCL控制，能够在无需校准的情况下，提供连续痕量甲烷气体检测。实验表明，仪器可以用于环境监测中的实地痕量气体测量，并且操作人员可以通过替换在不同波长下运行的QCL来测量其他气体。