腔内增强吸收光谱技术说明手册
一、腔内增强吸收光谱原理
腔增强吸收光谱是一种高灵敏的光谱技术, 即通过在激光在谐振腔内来回折返，当谐振腔内充满气体，这将使有效吸收路径大大增长，从而提高了探测灵敏度。
来自与脉冲激光器的光被耦合进腔内，腔内的光在两个镜片间多次反射，导致有效吸收路径长度高达几千米，使最小探测吸收能够达到10-7，通过激发单模，灵敏度还能进一步提高，从腔后镜输出的光被探测器探测，从中得到腔内光强的衰减率，它反映了腔的总损耗。通过扫描≡激光波长，决定在每一个波长处的光强衰减时间，可以记录完整〓的吸收谱，通常称为腔振铃光谱。
本仪器采︽用激光谐振腔内激发待测物质、并在腔内◥安装拉曼探测器模块实现特定分子拉曼光谱的采集，工作过程如图1所示。
泵浦光源照在激光棒上将分子▂激发到高能级，同时↑给光电盒加上Vπ4的电压，线偏光通过起偏器后变成圆偏光，经过镜片的反光后再次进入普克尔斯盒产生λ/4延迟，变成线偏振光，但此时光方向与初始光方∩向成90°，有效阻止了光反馈，当激光形成过程╲中增益接近损耗时，切断普克尔斯＠ 光电盒电压，腔内建立起振☆荡，发生Q开关脉冲激光。
当一束频率为 n0的入射光照◆射到样品上时，入射光与样品分子发生碰撞，大部分入射光与样品分子之间发生弹性碰撞（没︻有能量交换），称为瑞利散射；极少数∑入射光与样品分子之间发生非弹性碰撞（即在碰撞时有能量交换），这√种光散射称为拉曼散射；发生拉曼散射时，频率变小的叫斯托克斯(Stokes)线，频率变大的叫反斯托●克斯线，入射光频率与拉曼光频率之间的差值Δγ 称拉曼频●移，拉曼频移反映了特定物质的能级的能量间隔，每种物质有◤特定的拉曼频移（如图2所示）。
激光照射在气体々分子上，与气体分子相互碰撞将部分能量传递给分子，分子被激发到高能级的虚态，从高能态向低能态的返回过程中伴随着光☉的发射，当返回到低于受碰撞前的能级∞时，发出低于初始激发频率的光，称◥为斯托克斯散射，当返回到高于受碰撞前的能级时，发出高于初始态激发频率的光，称为反斯托克斯散↘射，激发光的强度越大、待测气体的浓度越大▓、碰撞的截○面越大（或作用距离越长）产生的拉曼散射》光越多，如图3所示。
图1 腔内多参数气体拉曼光谱仪示意图
图2 拉曼、锐利谱线示意图
图3 拉曼光谱◢激发、发射示意图
激光拉曼光谱气体分析仪，可用¤于石油、石化、煤化工⌒ 等高端行业，以及电力ζ变压器油溶解气分析、手术室麻醉气分析、发动机引擎诊断控☆制、生化试剂监♂测、环境监测等领域，应用范围十分广泛。配合我国在红外、热导、顺磁等原理的中低端气体分析』仪器的产业基础，激光拉曼光谱气体分析仪的研制将有望形成我国自有自主知识产权的高、中、低端完整的气体分析仪器应用解决方案。对于替代进口、做大做※强我国气体分析仪器产业、提高工业流程自动化以及科学研究的水平具有「重要意义。
二、技术参数
1、检测原理：使用氦-氖激光激发检测腔内气体的拉曼散射光谱
2、样气采集：抽取式
3、气体种类：可测O2,CO,CO2,H2,N2,NH3,CH4,CXHY,H2O等(超过100种)
气体数量：单台仪表可测8种（从气㊣ 体表中任选8种）
检测范围：0-100%（满量程可设为30％）
分辨率:0.1%FS
标准精度:±0.25%FS
