tdlas检测气体原理

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TDLAS检测原理

LasIR R系列激光光谱分析仪是基于TDLAS（Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy）可调式半导体激光器吸收光谱技术，通过电流和温度调谐半导体激光器的输出波长，扫描被测物质的某一条吸收谱线，通过检测吸收光谱的吸收强度获得被测物质的浓度。

TDLAS检测的是激光穿过被测气体通道上的分子数，获得的气体浓度是整个通道的平均浓度。TDLAS的气体浓度定量计算是以Beer-Lambert定律为基础，Beer-Lambert定律指出了光吸收与光穿过被检测物质之间的关系，当一束频率为V的光束穿过吸收物质后，在光束穿过被测气体的光强变化为：

I(v)=I0(v)exp[-σ(v)CL]

I(v)：光束穿过被测气体的透射光强度

I0(v)： 入射光强度

σ(v)： 被测气体分子吸收截面

C： 被测气体的浓度

L： 光程

因此，可通过测量气体对激光的衰减来测量气体的浓度。 值得注意的是σ (v)吸收截面是分子吸收线强S(V)和分子吸收线形φ（V）的乘积，吸收线强S(V)受到气体温度的影响，吸收线形φ（V）收到压力展宽的影响，因此在实际检测中，TDLAS分析仪需输入温度和压力值进行补偿，如果过程气体的温度和压力变化比较大，还需要通过接入温度和压力传感器实时进行温度压力补偿。