研究目的
研究激光功率对基于激光光声光谱的快速、灵敏痕量气体检测中气体泄漏探测器性能的影响。
研究成果
该研究成功设计并制造了一种用于高灵敏度检测痕量气体的光声谐振器。系统性能通过二氧化氮、二氧化硫和六氟化硫的检测得到验证，结果与光声理论高度吻合。较轻的缓冲气体（氦气）会产生更高的共振频率。光声信号和信噪比随激光功率增加而提升，直至达到饱和状态。
研究不足
所使用的激光源不具备宽频带特性。该方法受限于麦克风的动态范围和电子噪声。
1：实验设计与方法选择：
研究涉及设计并优化用于气体检测的光声谐振器，模拟谐振频率变化，并制造气体泄漏检测器。
2：样本选择与数据来源：
使用NO2、SO2和SF6气体作为样本，并搭配不同缓冲气体（氩气、合成空气、氮气、氦气）。
3：SO2和SF6气体作为样本，并搭配不同缓冲气体（氩气、合成空气、氮气、氦气）。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：使用了CO2激光器、光学斩波器、灵敏麦克风、功率计和示波器。
4：实验步骤与操作流程：
将光声池抽真空后充入气体样本和缓冲气体，记录不同激光功率下的光声信号和谐振频率。
5：数据分析方法：
从激光功率和缓冲气体类型的角度分析光声信号及信噪比。
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optical chopper
SR540
Stanford Research Systems
Modulates the laser beam.
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power meter
EPM300 CW
Coherent Company
Measures the laser output power.
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oscilloscope
TDS3034
Tektronix
Records the photo-acoustic signal.
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lock-in amplifier
SR850
Stanford Research Systems
Amplifies the photo-acoustic signal.
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CO2 laser
Used as the light source for photo-acoustic spectroscopy.
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microphone
EK-3024
Knowles Company
Detects the acoustic wave produced by the photo-acoustic effect.
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