光谱技术（DOAS/TDLAS）在激光氨逃逸气体分析仪中的应用

光谱技术（DOAS/TDLAS）在激光氨逃逸气体分析仪中的应用

鉴于直接抽取采样方法在实际应用及维护中的诸多问题，不抽取采样方法DOAS差分光学吸收光谱法和TDLAS可调谐半导体激光吸收光谱法应运而生。

DOAS差分光学吸收光谱技术，简称DOAS技术，利用光线在大气中传输时，大气中各种气体分子在不同的波段对其有不同的差分吸收的特性，来反演这些微量气体在大气中的浓度。具有如下优势：

• 监测范围广，所测得的气体浓度是沿几百米到几公里长的光路上的气体浓度均值，可以消除某些污染排放源对测量的干扰，所以测量结果更具有代表性。
• 非接触性测量，可以避免一些误差源的影响，比如检测对象的化学变化、采样器壁的吸附损失等。这一特性使得它特别适合于测量一些性质比较活泼的气体分子和离子的质量浓度。
• 测量周期短、响应快，并且仪器可实现紫外到可见光谱区的扫描，从而可用一台仪器实时检测多种不同气体的质量浓度，采用光学仪器比较稳定，维护量小，运行费用低。此外，差分吸收光谱技术可对光谱反演算法中剩余的光谱成分进行分析，在揭示空气中尚未发现的成分方面有很大的潜力。

TDLAS（可调谐半导体激光吸收光谱）激光气体分析技术的监测精度、监测气体种类都远远高于传统红外分析技术，产品在工业气体在线分析，特别是石油化工、火力发电、钢铁冶炼、水泥生产等方面都存在广泛的应用。本技术主要通过光被气体分子吸收形成的吸收光谱来对被测气体的浓度进行测量。可调谐二极管激光光源发出一定波长的激光，通过装有一定浓度待测气体的吸收池，被测气体受激吸收，使激光束的光强发生衰减。这种衰减包含了被测气体的浓度信息，测量的理论基础是朗伯-比尔定律(Lambert-Beer law)。

比起传统方法，不抽取采样方法DOAS差分光学吸收光谱法和TDLAS可调谐半导体激光吸收光谱法在经度、灵敏度、响应速度、维护便利度等方面均有大幅度提高。