【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种改善石英光声光谱传感性能的装置及方法，具体涉及一种基于锥形头石英音叉的光声光谱痕量气体检测装置及方法。
技术介绍
1、石英增强光声光谱传感技术是一种环境适应性强的痕量气体检测技术，将石英音叉置于充满待测气体的气室内，可调谐激光经过准直后入射到气室内激发待测气体，受激的气体分子通过无辐射跃迁至基态将吸收的光能转化为热能，物质局部温度的变化将会引起压强的变化，进而产生疏密波，当疏密波频率与激光调制频率相同时，就会产生声波信号，由于激光受到调制，产生的声音信号会发生周期性变化，也就使石英音叉产生了周期性弹性形变进而产生了振动，当激光的调制频率与石英音叉的共振频率相同时，石英音叉会对该振动产生共振放大，从而使石英音叉有更大的振动幅度。由于石英音叉具有压电效应，因此石英音叉的弹性形变会使石英音叉产生电流信号，对该电流信号进行解调即可反演出气体浓度信息。
2、在石英增强光声光谱传感系统中，激光经过准直后入射到气室中，激发待测气体产生声波信号，再经过石英音叉探测得到待测气体浓度信息，在这个过程中，石英音叉作为探测元件，发...
【技术保护点】
1.一种基于锥形头石英音叉的光声光谱痕量气体检测装置，其特征在于所述装置包括可调谐激光器、激光准直系统、气室、锥形头石英音叉、阻抗放大器、控制与数据采集系统、计算机，其中：所述可调谐激光器输出激光经激光准直系统后入射到气室内的锥形头石英音叉振臂中间，激发待测目标气体产生声波信号，锥形头石英音叉基于石英晶体的压电效应产生电流信号，该电流信号传输至阻抗放大器放大为电压信号，控制与信号采集系统对放大后的电压信号进行采集并由计算机进行处理，反演出探测气体的浓度。
2.根据权利要求1所述的基于锥形头石英音叉的光声光谱痕量气体检测装置，其特征在于所述可调谐激光器输出的...
【技术特征摘要】
1.一种基于锥形头石英音叉的光声光谱痕量气体检测装置，其特征在于所述装置包括可调谐激光器、激光准直系统、气室、锥形头石英音叉、阻抗放大器、控制与数据采集系统、计算机，其中：所述可调谐激光器输出激光经激光准直系统后入射到气室内的锥形头石英音叉振臂中间，激发待测目标气体产生声波信号，锥形头石英音叉基于石英晶体的压电效应产生电流信号，该电流信号传输至阻抗放大器放大为电压信号，控制与信号采集系统对放大后的电压信号进行采集并由计算机进行处理，反演出探测气体的浓度。
2.根据权利要求1所述的基于锥形头石英音叉的光声光谱痕量气体检测装置，其特征在于所述可调谐激光器输出的激光功率＞20mw。
3.根据权利要求1所述的基于锥形头石英音叉的光声光谱痕量气体检测装置，其特征在于所述锥形头石英音叉处于密闭的气室中，气室的气压处于50～760torr之间。
4.根据权利要求1所述的基于锥形头石英音叉的光声光谱痕量气体检测装置，其特征在于所述锥形头石英音叉的锥形振臂的中间连接部分的最短长度不能小于0.4mm。
5.根据权利要求1、3或4所述的基于锥形头石英音叉的光声光谱痕量气体检测...
【专利技术属性】
技术研发人员：马欲飞，房超，乔顺达，梁添添，申作春，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：
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