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CRDS技術新突破:ppb級二氧化碳/甲烷/水汽分析儀的多維應用與性能革新

時間:2025/7/2閱讀:83
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一、產品簡介

二氧化碳/ 甲烷 / 水汽氣體分析儀是基于光腔衰蕩光譜技術(CRDS)自主研發的高靈敏度分析儀器。依托精密光學元件與窄線寬激光光源,儀器檢測靈敏度達十億分之一(ppb)級別,可對 CO?、CH?、H?O 及其同位素濃度進行高精度定量測量。

儀器集成創新型控溫、控壓電路系統,通過動態調節腔內溫度與壓力,有效抑制環境干擾,實現長期穩定運行,漂移率較傳統設備降低70% 以上。內置高精度實時反演算法,結合直觀圖形化操作界面,支持數據的快速處理與可視化呈現,用戶可即時獲取測量結果與儀器狀態信息。

該分析儀適用于環境監測、工業生產、科學研究等多領域場景,為大氣成分研究、溫室氣體排放監測、工業過程控制等提供穩定可靠的數據支撐。

高精度溫室氣體儀-側2.jpg

二、產品核心優勢

1. 超高檢測精度ppb 級檢測限,精準捕捉微量氣體濃度變化,滿足痕量氣體分析需求。

2. 穩定性:集成溫度與壓力雙控模塊,確保儀器在復雜環境下保持超低長期漂移,保障數據連續性與可靠性。

3. 高度集成設計:采用光路固化技術,無需人工調節光路,降低操作復雜度;模塊化結構設計,提升設備維護便捷性與可靠性。

4. 快速響應能力:開機數分鐘內即可進入測量狀態,支持實時在線監測,有效縮短檢測周期。

5. 高性價比優勢:相比同類進口產品,購置成本降低30%,且無耗材更換等后期投入;支持自動采樣與無人值守運行,顯著降低人力與運維成本。

三、產品用途說明

1. 環境科學領域:用于大氣溫室氣體本底濃度監測,助力研究全球氣候變化機制;支撐海洋固碳過程研究,解析海- 氣界面氣體交換規律。

2. 工業生產領域:在化工、能源、環保等行業,實現生產過程中氣體成分的在線監測與精準控制,優化工藝流程,降低排放風險。

3. 科學研究領域:為地球科學、生態研究等提供高精度氣體同位素數據,支撐基礎理論研究與前沿課題探索。

四、技術參數

(此處預留,待補充具體參數數據,如測量范圍、精度誤差、響應時間、工作溫度/ 濕度范圍等)

五、技術原理簡介

光腔衰蕩光譜技術(CRDS)基于氣體分子對特定波長紅外光的選擇性吸收特性,結合比爾 - 朗伯定律建立光強衰減與氣體濃度的定量關系:

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

CRDS 通過在樣品池兩端設置高反射率鏡片(反射率 > 99.99%),構建光學諧振腔,使光線在腔內反射上萬次,顯著增加光與氣體作用距離。通過測量光在腔內的衰蕩時間(即光強衰減至初始值1/e所需時間),建立氣體濃度與衰蕩時間的對應關系:

其中,\tau為有氣體吸收時的衰蕩時間,\tau_0為空腔衰蕩時間,c為光速。通過對比空腔與含氣腔的衰蕩時間差異,實現氣體濃度的高精度計算。 

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