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oe1(光电查) - 科学论文

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  • 基于光纤探头激光光谱的质子交换膜燃料电池负载变化下干湿转换评估

    摘要： 为避免聚合物电解质燃料电池（PEFCs）在低湿度条件下出现膜干涸和性能退化，必须理解工作电池内的动态水传输过程。本研究基于可调谐二极管激光吸收光谱技术（TDLAS），开发了采用单端光纤探针的实时气体传感系统，能高精度、高时间分辨率地测量燃料电池狭窄通道中的水蒸气分布。该传感器用于评估PEFC在低湿度和负载变化运行期间阳极流道中的干-湿瞬态现象。该技术显示：当电流密度增加并出现电压骤降时，阳极通道中的水蒸气浓度会出现大幅瞬时下降。我们得出结论：基于TDLAS的气体传感技术能够检测到电流密度阶跃变化后流道中观测到的水浓度瞬时波动。

    关键词： 负载变化、光纤探针、干湿转变、质子交换膜燃料电池、可调谐二极管激光吸收光谱

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 基于近红外可调谐二极管激光吸收光谱法测定人体呼出气中二氧化碳

    摘要： 通过可调谐二极管激光吸收光谱技术（TDLAS）结合垂直腔面发射激光器（VCSEL）和有效光程20米的多通池，实现了对呼出气中二氧化碳（CO2）的精确监测光谱检测系统。该VCSEL二极管以0.8 mW输出功率发光，通过驱动电流调谐覆盖了CO2在6330.82 cm?1处的强吸收谱线。实验获得0.769%的CO2最低检测浓度，在168秒积分时间内实现了约100 ppm的测量精度。针对健康受试者呼气曲线进行了实时在线测量，发现死腔气和肺泡气体中存在不同浓度值。随着体力活动增强，呼出CO2显著增加，在呼吸代偿开始时达到峰值后直至最大运动量前略有下降。该测量系统在检测与CO2潴留相关的肺部疾病方面具有重要的实际应用潜力。

    关键词： 二氧化碳、人体健康监测、可调谐二极管激光吸收光谱、二氧化碳、垂直腔面发射激光器、呼出气体、TDLAS、垂直腔面发射激光器

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 快报：采用1335-1375纳米宽扫描激光的计算机断层扫描可调谐二极管激光吸收光谱技术（CT-TDLAS）实现高温高压燃烧室二维温度测量

    摘要： 可调谐二极管激光吸收光谱（TDLAS）技术是一种具有非接触、高精度、高灵敏度等特点的温度与组分浓度测量方法。由于吸收谱线压力展宽、光学可及性等因素，实际燃烧器中二维温度测量的难题尚未解决。本研究将计算机断层扫描（CT）与波长范围1335-1375nm的宽扫描激光TDLAS技术相结合，应用于300-2000K高温、0.1-2.5MPa高压条件下的燃烧器二维温度测量。采用1335-1375nm宽波长范围扫描的外腔式激光二极管评估高温高压效应导致的H2O吸收谱线展宽，修订了300-2000K高温、0.1-5.0MPa高压条件下的光谱数据库以提高温度定量分析精度。通过不同案例评估CT重建精度，结果显示CT重建温度分布与假设分布具有一致性。利用修订后的光谱数据库，CT-TDLAS技术成功测得了高温高压燃烧器中温度的空间与时间分布。

    关键词： 高温高压场，可调谐二极管激光吸收光谱（TDLAS），计算机断层扫描（CT），二维，二维温度测量，燃烧，CT，可调谐二极管激光吸收光谱

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 基于双线水汽TDLAS的密闭小瓶泄漏检测

    摘要： 如果环境空气中的水蒸气在冻干和包装过程中进入药瓶，可能会导致药品变质。因此，药瓶的泄漏检测在制药行业中至关重要。本研究开发了一种基于双线可调谐二极管激光吸收光谱（TDLAS）技术的传感器，用于药瓶泄漏检测，具有非侵入性、快速响应和高精度的优势。使用该传感器测量了15个药瓶，并将结果与三光路TDLAS方法进行对比。结果显示，第11-15号药瓶的泄漏系数k远高于第1-10号药瓶，这些药瓶被判定为存在泄漏，与三光路TDLAS方法的判定结果高度吻合。研究还探讨了k值随不同外部光程长度（0/1/2/3厘米）的变化关系，发现k值随外部光程长度的增加呈正比增长。此外，该传感器分别应用于瞬时穿孔和完全敞开的理想封闭药瓶，结果表明当药瓶内相对湿度与环境湿度一致时，k值趋于恒定。

    关键词： 水蒸气、测量、小瓶、泄漏、可调谐二极管激光吸收光谱

    更新于2025-09-10 09:29:36