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穩定、快速、精準:高精度水汽氫氧同位素光譜儀的多維度技術解析

時間:2025/7/2閱讀:146
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一、產品簡介

高精度水汽氫氧同位素紅外光譜儀基于光腔衰蕩光譜技術(CRDS)自主研發,通過精密光學元件與窄線寬激光光源,實現十億分之一(ppb)級檢測靈敏度,可精準測定 H?O 及其同位素氣體濃度與豐度。儀器集成多級控溫、控壓電路系統,有效提升運行穩定性,降低環境因素干擾;搭配高精度快速實時反演算法與圖形化操作界面,支持測量數據的快速處理與可視化呈現。該設備適用于環境監測、工業生產、科學研究等領域,可提供穩定可靠的氣體分析數據。

jimeng-2025-06-25-7370-把這兩臺設備放在實驗室的臺面上,光影合理,結構角度合理.jpg

二、產品技術優勢

1. 高靈敏度與精確度:具備ppb 級檢測限,可實現水汽氫氧同位素的高精度定量分析。

2. 穩定運行性能:內置溫度、壓力控制模塊,有效抑制長期漂移,保障儀器連續穩定工作。

3. 集成化設計:采用光路固化技術,無需人工調節光路,降低操作復雜度,提高設備可靠性。

4. 快速響應:啟動后數分鐘內即可進入測量狀態,滿足快速檢測需求。

5. 成本效益高:相比同類產品,購置成本更低,且無額外后期維護投入;支持自動采樣與無人值守運行,減少人力成本。

三、技術原理

光腔衰蕩光譜技術(CRDS)基于氣體分子對特定波長紅外光的選擇性吸收特性,通過比爾 - 朗伯定律描述光強衰減與氣體濃度關系:

 

其中,I為衰減后光強,I0為初始光強,a為吸收系數,L為光程,S為線強,P為總壓,X為氣體濃度,\varphi為線型函數。

CRDS 技術通過在樣品池兩端設置高反射率鏡片,形成光學諧振腔,使光線在腔內反射上萬次,大幅增加光與氣體作用距離。通過測量光在腔內的衰蕩時間(即光強衰減至初始值1/e所需時間),建立氣體濃度與衰蕩時間的定量關系:

其中,T為有氣體吸收時的衰蕩時間,T0為空腔衰蕩時間,c為光速。通過對比空腔與含氣腔的衰蕩時間差異,可精確計算氣體濃度。

四、應用領域

1. 環境監測:用于大氣溫室氣體本底濃度監測,研究碳循環與氣候變化機制。

2. 海洋科學:支持海洋固碳過程研究、海洋資源探測,解析海- 氣界面氣體交換規律。

3. 工業生產:在化工、能源等行業,用于氣體成分在線監測與工藝優化控制。

4. 科學研究:為地球科學、生態研究等領域提供高精度同位素數據,支撐基礎理論研究。


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