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作者:林科 时间:2018-01-15

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光声光谱检测原理PAS(Photo Acoustic Spectroscopy),是利用一束强度可调制的单色光源照射到密闭光声池的被测样品上,样品吸收光能,并立即以释放热能的方式退激。释放的热能使样品和周围介质按光的调制频率产生周期性加热,从而导致介质产生周期性压力波动,这种压力波动可用微音拾音器和压电陶瓷传声器检测,并通过放大得到光声信号。由于每种化合物都有其特有的红外光谱(通常指吸收光谱),若入射单色光波长可变,则可检测到随波长变化的光声信号图谱从而实现对被测物的结构鉴定与定性定量分析。

PDGA型便携式油中溶解气体及微水分析仪采用了先进的光声光谱检测技术,当油样中故障气体通过磁力振荡技术萃取(ASTM 3612-A, DL/T 703-1999, DL/T 722-2000)后,仪器采用光声光谱技术分析其中的气体的种类及含量。类似的技术也被欧洲航天局应用于人体血液中的气体分析领域。

图1 中显示由光源产生的宽带入射光经抛物面反射镜聚焦后,采用以恒定速率(30Hz)转动的调制盘对光源进行频率调制。在入射至光声室之前,红外光线需穿过一系列滤光片。不同的滤光片仅允许透射与某种分子光谱波长一致的光线,以便激发某种化合物分子。如图2 所示,将透过滤光片的红外光脉冲照射到盛有样品的气室。每种特征气体(例如乙炔C2H2)将按其吸收频率吸收能量,并引起分子振动。该气体吸收能立即释放并产生微小的压力波。如图2 所示光声池两侧的两个电容型驻极体拾音器按照红外光脉冲的调制频率检测到这些微小的压力波,信号的强弱对应着该种故障气体的多少,最终得出油中溶解的不同组分故障气体的含量。

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