采用离轴入射的腔增强吸收光谱研究

为了改善腔增强吸收光谱的探测灵敏度和光谱分辨率,通过将激光光束离轴注入光学谐振腔中,减小了谐振腔内振荡,提高了模式密度,使得谐振腔被近似看作为"怀特池"。采用记录波长在扫描过程中实际变化的方法,对光谱数据进行了非线性校正,省去了参考光路的布置,简化了实验光路。对二氧化碳在1.572μm处的一条弱吸收谱线进行了测量,得到了大小为1.98×10^(-7)cm^(-1)的最小探测灵敏度。实验结果表明同等实验条件下,光束离轴入射时比正轴入射时的腔增强吸收光谱具有更高的信噪比和光谱分辨率。

土壤中Ba和Mn的激光诱导击穿光谱定量检测

传统的土壤重金属元素检测方法流程复杂,时间长。我们采用波长1064nm的调Q脉冲Nd:YAG激光器和多通道小型光纤光栅光谱仪,建立了一套可移动的激光诱导击穿光谱系统。详细研究了重金属元素Ba、Mn的特征谱线强度、标准偏差与数据采样方式以及采样平均次数的关系,在优化工作参数的基础上,采用一种新的光谱采样和数据处理方法,对土壤中金属Ba、Mn的含量进行检测,并获得了检测土壤中金属Ba、Mn含量的定标曲线,对元素Ba、Mn的监测的相对标准偏差分别为9.0%和10.24%,检测灵敏度分别为19.4 mg/kg和115.4 mg/kg,优于目前文献报道的结果。

基于LabVIEW的气体高分辨率光谱探测系统

搭建了一套基于LabVIEW的实时、在线气体高分辨率光谱探测系统,采用离轴入射腔增强吸收光谱技术,将外腔式二极管激光器(ECDL)作为激光光源,实现了粗细两种扫描方式的光谱测量,获得了CO2分子在6358.65cm-1处的弱吸收谱峰、吸收光谱强度、线宽与气体浓度的关系,采用该吸收峰使整个系统的最小探测灵敏度达1.1×10-6 cm-1。在波数为6450～6530cm-1范围内,所获得的CO2分子振动转动光谱与模拟结果基本一致。实验结果表明该系统不仅可行,而且具有较高的探测灵敏度和光谱精度,能满足气体不同光谱的探测需求。

氯化氢共振多光子电离光谱:F^1△_2态的光谱微扰分析

通过共振多光子电离-飞行时间法,记录了氯化氢分子在84800—85700cm-1范围内,F1△2(v′=1)里德堡态以及V1Σ+(v′=13,14)离子对态的电离产物H+,35Cl+,H35Cl+及其同位素的光谱数据.由于受离子对态V1Σ+的作用,F1△2(v′=1)态呈现出明显的近共振相互作用特性.为了分析F1△2与V1Σ+态之间存在的光谱微扰,基于光解离电离通道的分析,并针对F1△2(v′=1)态离子信号比的变化,将离子信号二能级作用模型优化到三能级的作用模型,计算得到了微扰强度值为0.6cm-1,预解离系数γ为0.025.此外,对于F1△2(v′=1)与V1Σ+(v′=13,14)态的三个振动能级的光谱峰位置,采用光谱解微扰法拟合,同样得到了类似的微扰强度和去微扰后的各光谱参数.研究表明,激发至F1△2(v′=1)态得到的H+,Cl+离子主要是该态通过与离子对态耦合作用而产生,而F1△2(v′=1)态光谱位置偏移不仅受离子对态而且还受其他里德堡态作用的影响.同时,非零γ值证实了F1△2态预解离的存在.