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QCLAS量子級(jí)聯(lián)激光吸收光譜

時(shí)間:2025/3/18閱讀:186
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?QCLAS量子級(jí)聯(lián)激光吸收光譜


QCLAS(Quantum Cascade Laser Absorption Spectroscopy,,量子級(jí)聯(lián)激光吸收光譜)的原理?是基于量子級(jí)聯(lián)激光器(Quantum Cascade Laser,,QCL)的工作原理和光譜吸收特性。QCLAS技術(shù)利用QCL產(chǎn)生的中紅外激光對(duì)特定氣體分子進(jìn)行吸收光譜測(cè)量,,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)氣體的高靈敏度檢測(cè),。

QCL的工作原理

QCL的工作原理與傳統(tǒng)的半導(dǎo)體激光器不同。傳統(tǒng)半導(dǎo)體激光器依靠電子和空穴的復(fù)合發(fā)光,,而QCL則是通過(guò)電子在半導(dǎo)體材料導(dǎo)帶的子帶間躍遷和聲子共振輔助隧穿來(lái)產(chǎn)生光放大,。其出射波長(zhǎng)由導(dǎo)帶的子帶間能量差決定,,而不是半導(dǎo)體材料的禁帶寬度,因此可以通過(guò)設(shè)計(jì)量子阱層的厚度來(lái)控制波長(zhǎng)?12,。這種設(shè)計(jì)使得QCL能夠在中遠(yuǎn)紅外和太赫茲波段工作,,這是傳統(tǒng)半導(dǎo)體激光器無(wú)法實(shí)現(xiàn)的?。

QCLAS的應(yīng)用領(lǐng)域

QCLAS技術(shù)廣泛應(yīng)用于痕量氣體檢測(cè),,特別是在大氣環(huán)境監(jiān)測(cè),、工業(yè)過(guò)程監(jiān)測(cè)、燃燒流場(chǎng)診斷和人體呼吸氣體檢測(cè)等領(lǐng)域,。由于QCL產(chǎn)生的中紅外激光具有較高的光譜分辨率和靈敏度,,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)痕量氣體的超高靈敏探測(cè)。例如,,QCLAS可以用于檢測(cè)甲烷(CH4),、二氧化碳(CO2)、一氧化氮(NO)等氣體,,這些氣體在環(huán)境保護(hù)和工業(yè)應(yīng)用中具有重要意義?,。

QCLAS技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

?高靈敏度?:QCLAS利用中紅外激光進(jìn)行檢測(cè),具有較高的光譜分辨率和靈敏度,,能夠?qū)崿F(xiàn)痕量氣體超高靈敏探測(cè),。

小型化?:相比傳統(tǒng)的光譜儀,QCLAS設(shè)備更加小型化,,便于攜帶和現(xiàn)場(chǎng)使用,。

?高精度?:QCLAS技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的氣體濃度測(cè)量,適用于各種復(fù)雜環(huán)境下的氣體監(jiān)測(cè)需求?,。

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