一氧化碳气体检测与回收:激光传感器和二次谐波技术

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"这篇硕士学位论文主要探讨了气体检测技术,特别是针对一氧化碳(CO)的检测和排放回收。论文作者陈虎在导师周凤星的指导下,利用比尔朗伯特定律和单线光谱吸收原理,结合分布反馈式半导体激光器的波长调制技术、可调谐半导体激光器的传感技术和二次谐波检测技术,设计了一种新型的气体检测传感器。此传感器具有高选择性、连续分析能力和快速响应时间,适用于各种气体浓度检测场景,尤其在电力、冶金、石油、化工、环境保护等领域有广泛应用潜力。论文中还提及,该研究成果已申报国家发明专利,并给出了具体的专利申请号。关键词包括气体检测、激光传感和二次谐波提取。" 本论文的核心知识点包括: 1. 气体检测技术:这是论文的基础,涉及到对有毒有害和易燃易爆气体浓度的监测,对安全至关重要。在电力、冶金等多个行业,气体检测是确保生产和人员安全的关键。 2. 比尔朗伯特定律:这是一种描述光在吸收介质中传播时,光强随路径长度和吸光物质浓度变化的定律。在气体检测中,它用于计算气体对特定波长光的吸收程度。 3. 单线光谱吸收原理:气体分子对特定波长的光具有吸收特性,选择这些特定谱线可以精确地检测特定气体的存在和浓度。 4. 分布式反馈式半导体激光器(DFB激光器):这种激光器能实现稳定的窄线宽输出,适合于气体吸收光谱检测,通过波长调制技术,可以提高检测的灵敏度和选择性。 5. 可调谐半导体激光器:这种激光器的输出波长可调,可以根据需要选择目标气体的吸收峰,增强了检测的灵活性。 6. 二次谐波检测技术:通过检测激光器的调制信号和探测器的解调信号,提取出二次谐波,可以进一步提高检测精度,尤其是在噪声环境中。 7. 气体检测传感器设计:将上述技术融合,设计出的新型传感器,不仅选择性好,而且能够连续分析和快速响应,适用于实时监测气体浓度。 8. 专利申请:论文的研究成果已申请国家发明专利,这表明这项技术具有创新性和实用价值,可能对未来气体检测领域产生积极影响。 这篇论文展示了如何结合先进的光学技术和信号处理方法来开发高效、精确的气体检测系统,对于气体排放监控和环境保护具有重要意义。