原理與技術(shù)

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Picarro常見(jiàn)問(wèn)題

發(fā)表時(shí)間:2023-07-25瀏覽量:125

1、光腔衰蕩光譜法與類(lèi)似技術(shù)的區別是什么?

2、CRDS 與 ICOS 相比如何?

3、CRDS 與 FTIR,NDIR 和 TDLAS 相比如何?

4、CRDS 如何選擇測量特定氣體的波長(cháng)?

5、CRDS 可以同時(shí)檢測多少種氣體?

6、CRDS 儀器是否可以在野外現場(chǎng)重新配置以獲得不同的目標氣體的結果?

7、CRDS 能測量液體樣品嗎?

8、CRDS 真的不需要校準嗎?


1、Picarro 的溫室氣體測量和氣體穩定同位素測量技術(shù)的區別是什么?

從根本上說(shuō),這兩種應用都用于測量各種物質(zhì)濃度的微小變化,因此需要非常高的精度、準確度以及出色的穩定性。所有 Picarro 分析儀都具有如下特點(diǎn):

(1)高度穩定的溫度控制 –低至 20 毫攝氏度(室溫的 0.006%)- 樣品、測量腔和周?chē)娮釉O備,即使在環(huán)境溫度變化時(shí)也能確保數據的可靠性(參見(jiàn)此處鏈接)。
(2)高度穩定的樣品壓強控制–低至 0.024 托(大氣壓的 0.003%) - 即使環(huán)境壓強發(fā)生變化,也能確保數據的最大可信度。
(3)獲得專(zhuān)利的波長(cháng)監視器,可提供高精度的激光波長(cháng)測量和控制 – 低至 2MHz(中心波長(cháng)的0.000001% - 用于精確檢測目標光譜特征。

即使隨著(zhù)時(shí)間和環(huán)境條件變化,這種前所未有的穩定性也能提供無(wú)與倫比的精度和準確度 - 因為在測量過(guò)程中目標光譜特征將保持不變。


2、CRDS 與 ICOS 相比如何?

CRDS 是一種完全基于時(shí)間的測量技術(shù),而 ICOS 本質(zhì)上是一種基于吸收(基于強度的)測量技術(shù)。為了確定吸收光程長(cháng)度,ICOS 必須在每次光譜吸收掃描結束時(shí)使用基于時(shí)間的衰減測量,這是 CRDS 中不需要的額外步驟。像 ICOS 這樣的基于吸收強度的測量往往受到激光噪聲和漂移的限制。相比之下,基于時(shí)間的 CRDS 測量實(shí)際上是在激光光源關(guān)閉時(shí)進(jìn)行的,因此不會(huì )受到任何激光噪聲或漂移的影響。Picarro CRDS 技術(shù)獨有的另一個(gè)優(yōu)勢是使用超精密(~2MHz)波長(cháng)監視器,能夠將激光主動(dòng)定位至特定已知波長(cháng)。相比之下,ICOS 沒(méi)有采用這種方法,事實(shí)上,它使用激光電流來(lái)調制激光的波長(cháng),這本身就是非線(xiàn)性的。這些非線(xiàn)性條件直接轉換為吸收光譜測量,并可能導致濃度計算誤差。


3、CRDS 與 FTIR,NDIR 和 TDLAS 相比如何?

CRDS 與這些其它技術(shù)的不同之處在于它使用基于時(shí)間的測量來(lái)研究氣體的吸收光譜,而不是傳統的基于強度的吸收方法。該方法的優(yōu)點(diǎn)在于它不受激光噪聲影響。由于諸如 FT-IR 和 NDIR 等基于吸光度的儀器測量的是入射光的吸收比率,因此靈敏度受到來(lái)自光源、反射器和檢測器的噪聲的限制。CRDS 的有效吸收光程也明顯長(cháng)于其它技術(shù),因此靈敏度和精度更高,檢測限更低。測量氣室的“光程長(cháng)度”是所有這些技術(shù)靈敏度的主要理論決定因素。


CRDS 使用相干激光光源,而 FTIR 和 NDIR 儀器使用非相干光源產(chǎn)生光子。非相干光的特性限制了這些儀器的光程長(cháng)度,從而限制了靈敏度。盡管 TDLAS 使用相干光源,但由于使用諧振光學(xué)腔而不是多光路吸收氣室,CRDS 實(shí)現了比 TDLAS 明顯更長(cháng)的光學(xué)路徑長(cháng)度。通常,諸如 Herriott 式氣室的多光路吸收氣室受到反射鏡制造工藝和聚焦對準等實(shí)際問(wèn)題的限制,這些問(wèn)題不能使它們獲得與 CRDS 一樣的光程路徑長(cháng)度并因此限制了靈敏度/精度。


另外,CRDS 技術(shù)能夠獲得相對窄的光譜,因為目前可用的二極管激光器調諧范圍窄。


4、CRDS 如何選擇測量特定氣體的波長(cháng)?

我們致力于是生產(chǎn)穩定、可靠的儀器,可以輕松操作和維護。由于激光發(fā)射器是關(guān)鍵部件,我們選擇獨特的特征光譜,使我們能夠使用在電信行業(yè)中具有多年可靠性和設計驗證的特殊 NIR DFB 激光器。這些激光器的壽命超過(guò) 20 年。因為有一系列 NIR DFB 激光器可供選擇,我們通過(guò)在每個(gè)氣相分子的幾條可用光譜線(xiàn)中進(jìn)行選擇來(lái)優(yōu)化光譜。譜線(xiàn)的選擇基于其強度并且不受待分析樣品中其它分子的干擾。


5、CRDS 可以同時(shí)檢測多少種氣體?

這個(gè)取決于目標氣體、背景氣體和性能要求。如果在我們的激光調諧范圍內存在多個(gè)目標的吸收峰,我們的分析算法可以適用于每個(gè)目標峰的測量。我們的典型用戶(hù)通常更喜歡以最高的精度和靈敏度測量少量目標氣體。


6、CRDS 儀器是否可以在野外現場(chǎng)重新配置以獲得不同的目標氣體的結果?

測量不同的氣體通常涉及切換激光和波長(cháng)監視器。這些部件目前還不能現場(chǎng)更換。


7、CRDS 能測量液體樣品嗎?

是的,我們可以測量液態(tài)水(以及水汽)的同位素。但目前我們還沒(méi)有開(kāi)發(fā)其它液體樣品的方法。


8、CRDS 真的不需要校準嗎?

與某些說(shuō)法相反,CRDS 確實(shí)需要某種類(lèi)型的校準。然而,與其它光學(xué)技術(shù)相比,這些通常非常簡(jiǎn)單......


必須測量并校準每種目標氣體的摩爾吸光系數或消光系數。這是 Picarro 在開(kāi)發(fā)每種儀器的光譜學(xué)特征期間完成的,而且這些都是在工廠(chǎng)編程的光譜擬合算法中考慮的因素,無(wú)需客戶(hù)校準或調整。


背景濃度和操作環(huán)境壓強的較大變化可導致壓強展寬效應,此時(shí)必須進(jìn)行校準。通過(guò)校準,我們的光譜學(xué)程序可以校準這些壓強展寬效應的影響。這些都是在工廠(chǎng)編程的光譜擬合算法中考慮的因素,無(wú)需客戶(hù)校準或調整。

  

根據應用類(lèi)型,可能需要定期測量已知標準樣品以進(jìn)行驗證。

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