基于石英增强光声光谱技术的大气NO2探测研究
摘要
设计了一种用于大气NO2检测的共轴石英增强光声光谱系统，该石英音叉采用T字头结构，利用有限元分析软件对音叉进行仿真，得到其前6阶模态振型和共振频率，并与音叉频率标定实验进行对比，标准大气压下其共振频率为12 464.5 Hz，品质因数为12 850。其中传感器气室体积仅为7 cm3，具有体积小、质量轻的优点。使用150 mW的半导体激光器，在405 nm波长处发射激光，实验优化了气体流速对噪声的影响，对NO2浓度和光声信号值进行拟合，R2为0.999，在1 s平均时间和标准大气压下，NO2的探测灵敏度为3.09×10-9，对应的归一化噪声等效吸收系数为1.32×10-8 cm-1·W·Hz-1/2，延长平均时间为434 s时，最低探测极限为3.2×10-8。对大气NO2连续两周实时监测，其与环境监测站的数据吻合度基本一致，验证了该传感器的稳定性和可靠性。
引用本文（GB/T 7714）
王繁季 WANG Fanji, 凌六一 LING Liuyi, 张浩鹏 ZHANG Haopeng, 等. 基于石英增强光声光谱技术的大气NO2探测研究[J]. ACTA PHOTONICA SINICA, 2024.
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