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基于中红外量子级联激光器的CO探测实验研究: 发展了一种基于石英增强光声光谱[1]的超高灵敏的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 cm-1-2225 cm-1之间的CO基频振动...; 董磊武红鹏郑华丹刘妍妍马维光张雷尹王保贾锁堂

基于锤状沟槽型石英音叉的CO光声探测技术: 2023年; 针对传统商用标准石英音叉(QTF)具有振臂间距小和共振频率高等不足,该文面向气体检测领域的需求设计并制备了一款新型锤状沟槽型QTF,大气压下其共振频率为9.36 kHz,品质因数高达15000。该QTF的振臂间距为1 mm,使发散角较大的中红外光束能够无阻碍地通过振臂中心。此外,该QTF振臂顶部设有锤状结构,振臂表面刻蚀有沟槽,能提升压电耦合效率,从而增强光声信号。结合石英增强光声光谱(QEPAS)技术开发了基于该新型音叉的高灵敏CO气体传感系统。测试结果表明,CO气体传感系统的最小检测限低至7×10^(-9),归一化噪声等效吸收系数达到8.7×10^(-9)cm^(-1)·W/√Hz。通过对大气CO的连续实时监测,验证了该传感系统的有效性和可靠性。; 李尚志吴高米袁宇鹏杨靖张祖伟武红鹏董磊马晋毅; 关键词：石英音叉光声光谱气体检测 CO 实时监测

全光型石英增强光声光谱被引量：4: 2013年; 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 6cm 1W/√Hz.进一步讨论了优化系统和提升其探测灵敏度的途径.; 刘研研董磊武红鹏郑华丹马维光张雷尹王保贾锁堂; 关键词：气体传感

利用石英增强光声光谱技术在2.0μm处实现高灵敏CO_2检测的实验研究被引量：6: 2015年; 基于石英增强光声光谱技术,以中心波长为2.0μm的窄线宽分布反馈式半导体激光器(DFB)为激励光源,采用波长调制及二次谐波解调技术通过改变激光器工作电流实现波长扫描完成了痕量CO2气体检测系统,并通过优化实验参数确定了常压下激光最佳调制深度,实现了高灵敏CO2浓度的检测。通过改变待测气体中的水汽浓度,研究了水汽对CO2气体探测结果的影响,结果显示在水汽浓度低于0.2%范围内,CO2气体光声信号随H2O浓度的上升而明显增强,当浓度高于此值后,H2O浓度的增加对CO2光声信号的增强作用几乎维持不变。数据显示,常温常压下H2O分子通过提高分子弛豫率最多可将二氧化碳R16吸收线的光声信号幅值提高约2.1倍。优化后的装置可以很好的实现大气中CO2浓度的检测。该装置获得的最小探测灵敏度为19ppm(1σ,300ms积分时间),相应的归一化噪声等效吸收系数为4.71×10-9 cm-1·W·Hz-1/2。; 刘小利武红鹏邵杰董磊张雷马维光尹王保贾锁堂; 关键词：气体传感器

一种基于相位补偿的共振式双光梳光声光谱系统和方法: 本发明公开了一种基于相位补偿的共振式双光梳光声光谱系统和方法，包括有双光梳源、分束器、气室、共振型声电换能器、前置放大器、光电探测器、正交检波器、双通道函数发生器、移相器以及锁相放大器；通过正交检波器提取出系统的各个梳齿...; 董磊武红鹏王嘉鹏

一种基于光声池声脉冲激励的气体检测装置及方法: 本发明公开了一种基于光声池声脉冲激励的气体检测装置及方法，属于气体传感技术领域。该气体检测装置包括脉冲光声信号的激励光源模块、光声系统模块、数据采集及处理部分；本发明通过探测解调激励光源在光声池内激发的脉冲式光声信号获得...; 武红鹏董磊卫婷婷文钦佐·路易吉·斯帕格诺安杰洛·桑保罗彼得罗·帕蒂米斯科玛丽莱纳·吉利奥; 文献传递

基于光激励的音叉式石英晶振谐振频率的测量方法及装置: 本发明涉及音叉式石英晶振谐振频率的测量技术，具体是一种基于光激励的音叉式石英晶振谐振频率的测量方法及装置。解决了目前测量音叉式石英晶振的固有频率时易受外界电磁环境影响使结果不准确的技术问题。一种基于光激励的音叉式石英晶振...; 董磊武红鹏; 文献传递

音叉式石英晶振共振频率对QEPAS传感器性能影响的研究被引量：1: 2019年; 以标准商用石英音叉(QTF)为测声模块的石英增强光声光谱(QEPAS)技术是近年来发展迅速的一种痕量气体检测技术。标准商用QTF拥有的小体积,高Q值,高共振频率的特性使QEPAS技术具有结构紧凑且对环境噪声免疫的特性。但传统商用QTF狭窄的振臂间距以及较高的共振频率,使其无法在光源光束质量较差或被测气体弛豫率较低的情况下被很好的应用于QEPAS系统。为克服上述难题,非标准商用QTF(f0≠32.7kHz)被设计制作并越来越多的被装配于QEPAS系统中。因此,QTF共振频率对QEPAS系统信噪比的影响需要被详细研究。以水汽为目标气体,采用二次谐波调制解调技术研究了QTF共振频率对基于QEPAS技术传感器性能的影响。实验结果表明,QTF共振频率的变化对QEPAS系统的输出信号及噪声均有显著影响且QTF共振频率与QEPAS系统信噪比之间存在反比关系。上述结论对QEPAS系统中非标准QTF的设计及使用均具有重要的指导价值,对该类传感器的研发及应用意义重大。; 李彪董磊董磊; 关键词：石英音叉

石英增强光声光谱在氢气纯度分析中的应用被引量：2: 2012年; 设计了一种基于石英增强光声光谱技术的痕量气体传感器,用来检测非纯氢气中的痕量甲烷浓度。传感器被配置了一个微型谐振腔,能够在空间上对声波进行限制,用以增强信号幅值。在这种配置和27 kPa的最优气压下,获得的甲烷探测灵敏度为3.2 ppm(1 s平均时间),相应的归一化噪声等效吸收系数(1σ)为2.45×10^(-8)cm^(-1)W/Hz^(1/2)。; 董磊武红鹏张翔马维光张雷尹王保贾锁堂; 关键词：气体传感器

一种激光气体检测的微型数字锁相放大器: 本发明公开了一种激光气体检测的微型数字锁相放大器，包括有时钟源、直接数字式频率合成器以及微处理器。时钟源产生方波振荡，一路送给直接数字式频率合成器，另一路经过二分频后送给微处理器。直接数字式频率合成器产生指定频率的振荡信...; 董磊武红鹏贾锁堂

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武红鹏