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半導(dǎo)體激光吸收光譜（TDLAS）技術(shù)利用激光能量被氣體分子“選頻”吸收形成吸收光譜的原理來測量氣體濃度。由半導(dǎo)體激光器發(fā)射出特定波長的激光束（僅能被被測氣體吸收），穿過被測氣體時(shí)，激光強(qiáng)度的衰減與被測氣體的濃度成一定的函數(shù)關(guān)系，因此，通過測量激光強(qiáng)度衰減信息就可以分析獲得被測氣體的濃度，TDLAS技術(shù)可實(shí)現(xiàn)多種氣體如CO、CO2、O2、HF、HCl、CH4、NH3、H20、H2S、HCN、C2H2、C2H4等的自動(dòng)檢測，適用于鋼鐵、冶金、石化、環(huán)保、生化、航天等各種領(lǐng)域。

根據(jù)Beer-Lambert定律：

一束強(qiáng)度為I0的激光通過一個(gè)吸收體，其光強(qiáng)經(jīng)過氣體吸收之后變?yōu)镮，如果定義a為單位長度的吸收量，則Beer-Lambert 定律可以寫為：

I=I0e-al

如果吸收介質(zhì)為原子或者分子，則吸收系數(shù)為激光頻率的函數(shù)即a(v)，可以表示為：

a(v)=SΦ(v)xp

其中：

（1）S-為吸收線強(qiáng)度；HITRAN數(shù)據(jù)庫可以查到；

（2）p-為氣體的總壓強(qiáng)；

（3）Φ(v)-為線型函數(shù)；跟被測氣體溫度T；壓強(qiáng)P有關(guān)系；

（4）x-為被測氣體的體積比濃度，常用ppm等表示。通過公式可以反推被測氣體濃度。

我公司研發(fā)的激光氣體分析儀主要由激光發(fā)射單元、激光接收單元構(gòu)成。發(fā)射單元和接收單元可以直接安裝在被測管道（煙道）上，也可以直接安裝在開發(fā)空間區(qū)域，用于開放式區(qū)域空間氣體濃度分析。激光波段可選擇為近紅外0.6-2um，或者中紅外3-8um的紅外激光光源，發(fā)射單元發(fā)射特定頻率的激光，直接穿過被測氣體，被接收單元中的傳感器接收被氣體吸收的光信號，接收單元將檢測信號傳送到數(shù)據(jù)分析單元，數(shù)據(jù)單元完成對過程氣體的檢測分析和儀器輸出控制，完成氣體濃度測量。激光吸收光譜（TDLAS）氣體分析測量技術(shù)能有效解決傳統(tǒng)的氣體分析技術(shù)中存在的諸多問題，相比于傳統(tǒng)的測量技術(shù)，具有測量靈敏度高，可達(dá)到ppm甚至ppb級的測量靈敏度，不受背景氣體干擾，測量速度快，無損測量原理，產(chǎn)品生命周期長，免維護(hù)等優(yōu)勢。在國外已經(jīng)逐漸實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。而在我國也在逐漸開始推廣階段，目前，我們公司已經(jīng)開發(fā)完成針對不同工業(yè)市場的激光氣體分析儀產(chǎn)品，包括：用于測量O2、CO、CO2、H2S、NH3、CH4、HCL等多款產(chǎn)品。