光腔衰荡光谱(CRDS)技术原理

来源：青岛环控设备有限公司 2024年09月09日 10:34

吸收光谱技术主要包括可调谐半导体激光吸收光谱（TDLAS）技术、光腔增强吸收光谱（CEAS）技术以及光腔衰荡光谱（CRDS）技术等。CRDS与其它技术的区别在于其基于时间测量来研究气体的吸收光谱，而不是传统的基于强度的吸收方法。

光腔衰荡光谱技术（CRDS），是近几年来迅速发展起来的一种高灵敏度的吸收光谱检测技术，它通过测量样品的光学消光，包括光的散射和吸收。

几乎所有小分子气体（如CO2、H2O、H2S、NH3）都具有的近红外吸收光谱。在低于大气压的压力下，这些气体显示为一系列窄而清晰的尖锐波谱曲线，每条曲线都具有特定的波长。由于这些曲线之间间隔均匀且波长已知，因此可以通过测量该波长吸收度，即特定吸收峰的高度来确定任何物质的浓度。

但是，在传统的红外光谱仪中，因痕量气体产生的吸收量太少而无法测量，通常灵敏度只能达到ppm级别。CRDS-光腔衰荡光谱-通过使用长达数公里的有效吸收光程来突破这种灵敏度限制。CRDS能在几秒钟或更短的时间内对气体进行监测，灵敏度可以达到ppb级别，甚至有些气体可以达到ppt级别。

然而，在传统的红外光谱仪中，由于痕量气体吸收量极小，无法进行准确测量，其灵敏度通常仅达到ppm级别。光腔衰荡光谱（CRDS）技术通过采用长达数公里的有效光程突破了这种灵敏度限制。CRDS能够在几秒钟甚至更短的时间内监测气体，其灵敏度可以达到ppb级别，甚至某些气体可以达到ppt级别。

CRDS是在激光探测技术取得长足发展的基础上提出的吸收光谱技术。与传统的痕量气体光学测量技术相比，CRDS能够实现对气体分子光谱细微指纹结构的精确测量，其等效测量光程从传统光学方法的数米、数十米大幅提高至数十千米，从而显著提升了对目标气体的检测能力，对于目前的“双碳战略”的部署具有重要的意义。

凡本网注明“来源：仪表网”的所有作品，均为浙江兴旺宝明通网络有限公司-仪表网合法拥有版权或有权使用的作品，未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用上述作品。已经本网授权使用作品的，应在授权范围内使用，并注明“来源：仪表网”。违反上述声明者，本网将追究其相关法律责任。
本网转载并注明自其它来源（非仪表网）的作品，目的在于传递更多信息，并不代表本网赞同其观点或和对其真实性负责，不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时，必须保留本网注明的作品第一来源，并自负版权等法律责任。
如涉及作品内容、版权等问题，请在作品发表之日起一周内与本网联系，否则视为放弃相关权利。