近红外激光吸收光谱测量火焰中co2气体浓度

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第2卷第1期大气与环境光学学报vol_2No．12007年1月JOURNALOFATMOSPHERICANDENVIRONMENTALOPTICSJan．2007近红外激光吸收光谱测量火焰中CO2气体浓度方曦，张玉钧，刘文清，王晓梅，夏慧，阚瑞峰，王铁栋，王敏，陈玖英，陈东(中国科学院安徽光学精密机械研究所环境光学与技术重点实验室，安徽合肥230031)摘要：可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术是利用二极管激光器的波长调谐特性，获得被测气体特征吸收光谱范围内的吸收光谱，实现气体的定量分析。这种方法具有高灵敏、高选择性、快速

2、响应、在线测量等诸多优点。介绍了利用TDLAS技术测量火焰中二氧化碳浓度的实验方法，并对消除燃烧中气体湍流造成光强波动的方法进行了研究，得到了较理想的结果。关键词：激光光谱；可调谐二极管激光吸收光谱；燃烧控制中图分类号：TN2文献标识码：A文献编号：1673—6141(2007)01—0064—04MeasurementofCarbonDioxideConcentrationinFlameUsingNearInfraredLaserAbsorptionSpectroscopyFANGXi，ZHANGY1l_-jun，LIUWen—qing，WANGXiao—mei，XIAHu

3、i，KANRui—feng，WANGTie-dong，WANGMin，CHENJiu-ying，CHENDong(KeyLab．ofEnvironmentalOptics&Technology,AnhuiInstituteofOptics&FineMechanics，ChineseAcademyofSciences，Hefei230031，China)Abstract：Tunablediodelaserabsorptionspectroscopy(TDLAS)technologyisanewmethodtodetecttracegasquantitativelybasedon

4、thewavelengthtunablecharacterofdiodelaser七0obtaintheabsorptionspectroscopyinthecharacteristicabsorptionregion．Itisanidealmethodfortracegasdetectionandin—dustrialcombustioncontrolduetoitsadvantagesofhighsensitivity，highselectivity，quickresponse，on—linemeasurement．Theexperimentmethodofmeasuri

5、ngconcentrationofcarbondioxideinflameandremovinglight-intensityincombustionareintroduced，andtheresultobtainediscomparablygood．Keywords：laserspectroscopy；tunablediodelaserabsorptionspectroscopy；combustioncontrol1引言以避免其它气体的干扰，另外由于其谱能量比较集中，高温环境对其造成的影响也非常小，可以实现开放光路TDLAS技术具有在恶劣环境下进行对火焰中气体浓度的实时测量

6、从而准确地反映燃烧实时气体探测的能力，TDLAS是对气体分子的单状态在国外，近红外TDLAS技术已经成功地用根吸收线进行测量从而反演出气体浓度的，所以可收稿日期t2006—05—24；修改日期：2006—09—05基金项目国家自然科学基金(50534050)E—mail：fangxi@aiofm．ac．CD_维普资讯http://www.cqvip.com第1期方曦，等：近红外激光吸收光谱测量火焰中C02气体浓度65于高温环境下物质浓度的测量，目前用于监控燃烧同一种气体在一定温度下为一常量；当为确定值环境下CO2浓度的TDLAS传感器包括采用1．55时，上式表明了2，信号与气

7、体浓度之间的线性关nl附近相对较弱泛频带的燃烧诊断[1-2】，使用外系。腔二极管激光器(ECDL)在2．0m附近进行的测2．2实验装置和实验结果分析量[3-4】等，而国内基于TDLAS技术对高温环境实CO2分子具有3个基频振动带：V1=时遥测的研究还未见报道。7．205m，V2=14．993m，V3=4．257m，其4．257燃烧过程中CO2的排放具有高温、瞬时、快速m处的V3和14．993m处的V2吸收线线强为的特点，并且在燃烧区域不同位置的浓度也不同，10量级，虽然吸收强度很大但是昂贵的中红外与某一