球形光声腔中二氧化碳的检测.pdfVIP

第25卷 第3期 传 感 技 术 学 报 V01．25 No．3 2012年 3月 CHINESE JOURNALOF SENSORSANDACTUATORS Mar．2012 Detection ofCO2intheSphericalPhotoacousticCell ZHAOJunjuan ，ZHAOZhan ，DULidong ，WUShaohua ，XIA0Li ，BAIJingcai (1．StateKeyLaboratoryofTransducerTechnology，InstituteofElectronics，ChineseAcademyofSciences，Beijing100190，China； 2．GraduateUniversityofChineseAcademyofSciences，Befiing100039，China；3．HenanMechanical andElectricalEngineeringCollege，XinxiangHenan453003，China) Abstract：photoacoustic spectroscopy isa trace gasdetection technology based on photoacoustic effect．Ithas advantagesofhighsensitivity，highselectivityandlargedynamicrange．Thispaperdiscussesthetheoreticalacoustic charactersofasphericalphotoacousticcel1．thecalculationshowsthatthesphericalcellhaslessviscouslOSSand betterdetectioncharacteristicscomparedtothecommonlyusedcylindershapecell；theacousticcharactersofa sphericalphotoacousticcellwastestedin thedetectionsystem composedbythesphericalphotoacousticcelland carbondioxide1aser．resultsshow thatthe experimentiSconsistentwith the theoretic，and thatthephotoacoustic signalgeneratedbythe300ppmcarbondioxideinthesphericalcellis5．68mVandhighsignal—to—noise(S／N) values(一45：1)．Thiscellcanreducetheheatlossandviscouslossnearitswallasmuchaspossibletoimprovethe carbondioxidedetectingsensitivity． Keywords：photoacousticspectroscopy；sphericalphotoacousticcell；gasdetetion；lasertechnoloyg EEACC：7230 doi：10．3969／j．issn．1004-1699．2012．03．001 球形光声腔中二氧化碳的检测 赵俊娟 2，赵 湛 ，杜利东 ，吴少华 ，肖 丽 ，白敬彩 (1．中国科学院电子学研究所传感器技术国家重点实验室，北京 100190；2．中国科学院研究生院，北京 100039； 3．河南机电高等专科学校，河南 新乡453003) 摘 要：气体光声光谱技术是一种基于光声效应的微量气体检测技术，它具有高灵敏度、高选择性、大动态检测范围的优点， 本文从理论上讨论了气体检测球形光声腔共振模式的声学特性 ．计算表明，与常用的圆柱形光声腔 比较，球形光声腔不存在 粘滞损耗，具有更好的检测特性 ；利用球形光声腔和二氧化碳激光器构成的气体光声检测系统，从实验上测量了球形光声腔 的共振模式．与理论计算结果一