石英晶振用于石英增强光声光谱系统的优化实验研究-山西大学激光.pdfVIP

第 卷第 期 光 谱 学 与 光 谱 分 析 年 月 石英晶振用于石英增强光声光谱系统的优化实验研究 郑华丹董 磊 刘研研武红鹏张 雷马维光尹王保贾锁堂 量子光学与光量子器件国家重点实验室山西大学激光光谱实验室山西 太原 摘 要 研究了音叉式石英晶振的个体尺寸安放角度探测部位以及外部污染对整个石英增强光声光谱 系统 的探测灵敏度影响测试了国内外十种不同音结果表明顶端为楔形构造的音叉式石英晶振 比规则的长方体构造的音叉拥有更高的品质因数 值在相同的测试条件下探测水的吸收线 时获得更高的灵敏度探测信号的强度相差高达 在研究音叉安放角度对探测信号影响的实验中发 现音叉的旋转角度与俯仰角度对探测信号的强度几乎没有影响但是当光束以角度 斜入射时更多的噪 声被带入到测量中在正入射的情况下音叉的最佳响应位置在距离音叉底部约定性研究了外部杂 物污染对音叉频率的影响发现随着污染物的附着石英音叉的频率会呈现降低的趋势提供了一种改变音 叉式石英晶振的共振频率的方法为石英音叉用于较低调制频率的探测提供了一种理论可能这对于石英 增强光声光谱技术用于弛豫率较慢的痕量气体检测有重要的意义 关键词 光谱学石英增强光声光谱音叉式石英晶振光学气体传感器传感器优化 中图分类号 文献标识码 由于生产厂家的不同市场上的商用音叉式石英晶振在 引 言 尺寸和性能方面存在很大差异因此有必要实验进行比较和 筛选以确定用于石英增强光声光谱最佳的商用石英音叉 随着激光器制造技术的不断发展和革新光声光谱技术 音叉相对于光束的探测角度作用位置以及外部环境对音叉 已被广泛用于物理化学生物医药等多方面的研究分 的污染都会在一定程度上影响 系统的探测灵敏度