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公开(公告)号：CN113624718A
公开(公告)日：2021-11-09
申请号：CN202110930761.7
申请日：2021-08-13
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于压阻薄膜的光声光谱痕量气体检测装置及方法，所述装置利用具备压阻效应的压阻薄膜探测气体分子吸收激光后所产生的光声信号。经频率调制的激光器发出的激光经准直器准直后再由聚焦透镜聚焦至压阻薄膜一侧，压阻薄膜本身与待测气体处于同一环境之中，聚焦点附近的气体分子吸收光能后跃迁至激发态，其中部分气体分子通过热弛豫过程回到基态，并向外发射声波，声波强度与气体浓度成正比。声波将在压阻薄膜表面产生压力，进而改变薄膜电导率。若在压阻薄膜两侧施加恒定电压，则流经薄膜的电流将与其自身电阻成反比。基于此，通过解调待测气体浓度与流经压阻薄膜的电流强度之间的关系，可实现气体检测的功能。
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公开(公告)号：CN109507116B
公开(公告)日：2021-04-20
申请号：CN201811196116.1
申请日：2018-10-15
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明实施例涉及一种基于聚合物薄膜微腔的光声光谱气体传感装置，所述装置包括：沿光束传播方向依次设置的第一半导体激光器(1)、准直聚焦透镜组(2)、玻璃基片(3)、聚合物薄膜微腔(4)、光电探测器(5)、锁相放大器(6)、第二半导体激光器(7)、准直聚焦透镜组(8)、微型共振腔(9)、数据采集与控制模块(10)、计算机(11)。根据锁相放大器解调的二次谐波信号幅值作为系统探测的信号值，便可实现水汽浓度的反演。经系统各参数优化调节，根据探测信号强度与探测噪声综合评价此种光声光谱气体传感器的性能，技术效果优异。
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公开(公告)号：CN109975241A
公开(公告)日：2019-07-05
申请号：CN201910144040.6
申请日：2019-02-27
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本申请实施例涉及一种角反射增强光声光谱式痕量气体探测装置及方法，所述装置包括：沿光束传播方向依次设置的半导体激光器(1)、激光准直系统(2)、直角棱镜a(3)、音叉式石英晶振(4)、直角棱镜b(5)、阻抗放大器(6)、控制与数据采集系统(7)以及计算机(8)；所述音叉式石英晶振的共振频率范围为20kHz‑70kHz，品质因子大于等于1000；所述直角棱镜a、直角棱镜b分别置于所述音叉式石英晶振靠近所述半导体激光器一侧和远离所述半导体激光器一侧；所述直角棱镜a的尺寸小于所述直角棱镜b；所述直角棱镜a和所述直角棱镜b的材质为近红外波段损耗较低的BK7玻璃。本申请提高了气体测量灵敏度。
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公开(公告)号：CN107271368A
公开(公告)日：2017-10-20
申请号：CN201710369282.6
申请日：2017-05-23
Applicant: 哈尔滨工业大学
CPC classification number: G01N21/1702 , G01N21/01 , G01N2021/0106 , G01N2201/068
Abstract: 本发明实施例涉及激光检测技术领域，尤其涉及一种内腔增强光声光谱式痕量气体传感器装置，所述装置包括沿光束传播方向依次设置的半导体激光器、斩波器、激光准直聚焦系统、前腔镜、可调谐滤波器、激光增益介质、石英音叉、后腔镜；所述石英音叉产生的压电信号经阻抗放大器放大后传输至控制与数据采集系统，所述控制与数据采集系统用于检测石英音叉的共振频率，并且实时控制所述斩波器，使之调制的频率f始终为石英音叉的共振频率f0；计算机连接所述控制与数据采集系统，通过上位机软件Labview进行实时控制。本装置能够快速检测出大气环境中存在多种痕量气体。
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