文档介绍：... ... 全国特种气体第十八次年会论文集 2014年11月三角形中的痕量水分分析一一特气中痕量水分分析的最新进展张大伟(英国仕富梅集团有限公司。上海市闵行区元山路88弄9号楼201108) 摘要:通过特气及其中的水分对于可调谐激光光谱TLDS吸收的二次谐波光谱特征研究,揭示光谱特征与背景气体种类及其中水分含量的对应关系,以及这种技术在特气实验室中痕量水分定量分析及背景气体定性分析中的应用关键词: 痕量水分; 三角; TLDS ; Advanced-TLDS ; 形状因子; 气体分析; DF745 SG GasMax;CRDS 对于特气实验室丽言,痕量水分分析一直都是一个挑战。怎样做到准确、可重复、低维护的痕量水分分析不仅仅是大多数特气实验室的课题,也是仪器制造商多年来穷尽各种技术孜孜以求的目标。可调谐激光光谱技术(TLDS)毫无疑问是这个时代气体分析技术的领先者,自激光分析技术问世以来,经过不断改进与发展,目前市面上已经有诸多激光类气体分析仪器。最新式的实验室痕量水分分析仪器利用一种叫做Advanced-TDLS的技术,不仅在复杂的环境中实现多年连续地工作而无需标定,而且能够在纯气及混合气背景之下实现10 ’ 9级的水分分析。通常来讲,基于TLDS技术的气体分析都是利用激光光源频宽超窄的特性,从而使得在被测气体吸收线上选取单个振转单元(光谱的细微结构)成为可能。但是Advanced-TDLS除此之外进一步利用了被测气体吸收光谱中隐藏的信息,在去除压力因素后,这些信息直接能够反映被测气体及其背景气体的情况。增加了这些信息的解析模块之后,,并且对于现实世界中的外界二F扰因素比如说温度、压力、震动以及光学镜面的污染凡此种种。为了更好地理解及说明Advanced-TDLS技术,我们来进一步探讨一下这种技术如何通过解析水分吸收曲线的形状因予及面积达到改善水分分析稳定性及灵敏度的目的。吸收线形状因予类似于航空管制员在空中交通管制图中识别某个特定航班所用的标志信息。背景气体的信息可以抽象并反映在吸收线的形状因子上,而水分的浓度则可以反映在此吸收线的面积之上。图1展示了在1854 rim的红外吸收区域水分吸收的细微结构:结构中有“”的形状。这个结构是由同样应用在分析仪表中的二次谐波技术解析而来。形状因子三角由连接光谱吸收曲线中的拐点而来,而这个三角形的面积直接由水分在此背景气体中的含量而决定。即,低水分含量的吸收曲线是一个较小的三角形,而高水分含量的吸收曲线可以得出一个较大的三角形。但是,在背景气体组分一定的前提下,所得出三角形的高宽比是一个常量,也就是说三角形的形状... ... 保持不变。从而,根据三角形的形状,我们可以得出特定背景气体的形状因子。收稿日期: ... ... 2014年11月 H20吸收线张大伟:三角形中的痕量水分分析形状因子(三角)的确定 2f吸收益线— L △ B 激光扫频背景气形状因子=H/B H20组份=lHXB ) /2 使用Advanced TDLS技术决定背景气体信息及水分浓度-2 图1 H 图2比较了在氦气和氮气背景之下,不同浓度水分所引起的三角形状因子。可以清楚地看到在固定的气体组分的背景下,三角形形