研究目的
开发一种基于激光的氢气（H2）传感器，利用波长调制光谱技术（WMS）实现分子氢的非接触式测量，并评估其在工业环境中的性能。
研究成果
所开发的TDLAS传感器展现出卓越的氢气原位非接触测量性能，在1秒积分时间内精度达到0.02%v·m，预估检测限（LOD）为0.1%v·m。该传感器的线性度与选择性已获验证，适用于工业应用场景。
研究不足
该传感器的灵敏度受到光学条纹噪声和激光反馈噪声的限制。研究还指出，由于实验数据的准确性问题，区分不同线型轮廓（HTP、RP、GP）存在挑战。
1：实验设计与方法选择：
该传感器采用分布式反?。―FB）激光器，靶向氢气在2121.8纳米处的四极矩吸收线。使用波长调制光谱技术（WMS）进行高灵敏度、高选择性的检测。
2：8纳米处的四极矩吸收线。使用波长调制光谱技术（WMS）进行高灵敏度、高选择性的检测。 样本选择与数据来源：
2. 样本选择与数据来源：实验使用纯氢气以及氮气和空气中稀释的氢气。测量采用光程长度为12米的赫里奥特型多通池，以提高信噪比（SNR）。
3：实验设备与材料清单：
Nanoplus公司的DFB二极管激光器、滨松光子学G12183-020K型InGaAs PIN光电探测器、赫里奥特型多通池、HovaGAS G6气体混合器。
4：实验步骤与操作流程：
激光器在氢气吸收线范围内进行调制和调谐。测量透射光强，并对信号进行处理以提取浓度信息。
5：数据分析方法：
采用数字信号处理技术分析WMS信号，包括小波去噪和带通滤波，以提高信噪比。
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获取完整内容-
InGaAs pin photodetector
G12183-020K
Hamamatsu
Detecting the transmitted laser intensity after interaction with the sample.
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DFB diode laser
2122 nm
Nanoplus (Nanosystems and Technologies GmbH)
Targeting the H2 quadrupole absorption line at 2121.8 nm for gas sensing.
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Herriott-type multipass cell
Increasing the absorption pathlength to improve signal-to-noise ratio (SNR).
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HovaGAS G6 gas mixer
G6
IAS GmbH
Diluting pure hydrogen in nitrogen or air for concentration measurements.
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