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CRDS技術(shù)新突破:ppb級(jí)二氧化碳/甲烷/水汽分析儀的多維應(yīng)用與性能革新

時(shí)間:2025/7/2閱讀:137
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一、產(chǎn)品簡(jiǎn)介

二氧化碳/ 甲烷 / 水汽氣體分析儀是基于光腔衰蕩光譜技術(shù)(CRDS)自主研發(fā)的高靈敏度分析儀器。依托精密光學(xué)元件與窄線寬激光光源,儀器檢測(cè)靈敏度達(dá)十億分之一(ppb)級(jí)別,可對(duì) CO?、CH?、H?O 及其同位素濃度進(jìn)行高精度定量測(cè)量。

儀器集成創(chuàng)新型控溫、控壓電路系統(tǒng),通過(guò)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)腔內(nèi)溫度與壓力,有效抑制環(huán)境干擾,實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行,漂移率較傳統(tǒng)設(shè)備降低70% 以上。內(nèi)置高精度實(shí)時(shí)反演算法,結(jié)合直觀圖形化操作界面,支持?jǐn)?shù)據(jù)的快速處理與可視化呈現(xiàn),用戶可即時(shí)獲取測(cè)量結(jié)果與儀器狀態(tài)信息。

該分析儀適用于環(huán)境監(jiān)測(cè)、工業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究等多領(lǐng)域場(chǎng)景,為大氣成分研究、溫室氣體排放監(jiān)測(cè)、工業(yè)過(guò)程控制等提供穩(wěn)定可靠的數(shù)據(jù)支撐。

高精度溫室氣體儀-側(cè)2.jpg

二、產(chǎn)品核心優(yōu)勢(shì)

1. 超高檢測(cè)精度ppb 級(jí)檢測(cè)限,精準(zhǔn)捕捉微量氣體濃度變化,滿足痕量氣體分析需求。

2. 穩(wěn)定性:集成溫度與壓力雙控模塊,確保儀器在復(fù)雜環(huán)境下保持超低長(zhǎng)期漂移,保障數(shù)據(jù)連續(xù)性與可靠性。

3. 高度集成設(shè)計(jì):采用光路固化技術(shù),無(wú)需人工調(diào)節(jié)光路,降低操作復(fù)雜度;模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),提升設(shè)備維護(hù)便捷性與可靠性。

4. 快速響應(yīng)能力:開(kāi)機(jī)數(shù)分鐘內(nèi)即可進(jìn)入測(cè)量狀態(tài),支持實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè),有效縮短檢測(cè)周期。

5. 高性價(jià)比優(yōu)勢(shì):相比同類進(jìn)口產(chǎn)品,購(gòu)置成本降低30%,且無(wú)耗材更換等后期投入;支持自動(dòng)采樣與無(wú)人值守運(yùn)行,顯著降低人力與運(yùn)維成本。

三、產(chǎn)品用途說(shuō)明

1. 環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域:用于大氣溫室氣體本底濃度監(jiān)測(cè),助力研究全球氣候變化機(jī)制;支撐海洋固碳過(guò)程研究,解析海- 氣界面氣體交換規(guī)律。

2. 工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域:在化工、能源、環(huán)保等行業(yè),實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程中氣體成分的在線監(jiān)測(cè)與精準(zhǔn)控制,優(yōu)化工藝流程,降低排放風(fēng)險(xiǎn)。

3. 科學(xué)研究領(lǐng)域:為地球科學(xué)、生態(tài)研究等提供高精度氣體同位素?cái)?shù)據(jù),支撐基礎(chǔ)理論研究與前沿課題探索。

四、技術(shù)參數(shù)

(此處預(yù)留,待補(bǔ)充具體參數(shù)數(shù)據(jù),如測(cè)量范圍、精度誤差、響應(yīng)時(shí)間、工作溫度/ 濕度范圍等)

五、技術(shù)原理簡(jiǎn)介

光腔衰蕩光譜技術(shù)(CRDS)基于氣體分子對(duì)特定波長(zhǎng)紅外光的選擇性吸收特性,結(jié)合比爾 - 朗伯定律建立光強(qiáng)衰減與氣體濃度的定量關(guān)系:

其中,I為衰減后光強(qiáng),I_0為初始光強(qiáng),\alpha為吸收系數(shù),L為光程,S為線強(qiáng),P為總壓,X為氣體濃度,\varphi為線型函數(shù)。

CRDS 通過(guò)在樣品池兩端設(shè)置高反射率鏡片(反射率 > 99.99%),構(gòu)建光學(xué)諧振腔,使光線在腔內(nèi)反射上萬(wàn)次,顯著增加光與氣體作用距離。通過(guò)測(cè)量光在腔內(nèi)的衰蕩時(shí)間(即光強(qiáng)衰減至初始值1/e所需時(shí)間),建立氣體濃度與衰蕩時(shí)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系:

其中,\tau為有氣體吸收時(shí)的衰蕩時(shí)間,\tau_0為空腔衰蕩時(shí)間,c為光速。通過(guò)對(duì)比空腔與含氣腔的衰蕩時(shí)間差異,實(shí)現(xiàn)氣體濃度的高精度計(jì)算。 

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