基于光声光谱技术的环境污染源微量气体传感器的研究

经济的高速发展给环境带来了巨大压力，对环境污染源气体进行实时监测是环境保护必不可少的环节。所以研制一种快速准确、灵敏度高、智能化且能同时检测多种环境气体的传感器具有十分重大的社会和经济效益。本项目拟研制一种基于激光光声光谱（PAS）技术的污染源微量气体传感器。该传感器主要在分光技术方面取得突破，摈弃传统分光仪分光方法，采用我们自行研制的先进高效微纳米硅光子器件- - 谐振环进行分光；并借助激光外调制技术和高品质耐腐蚀光声池的设计思想，能对多种强腐蚀性气体进行测量，测量灵敏度高（预计能达到ppt量级）。在该传感器研制过程中，将重点探讨谐振环的分光机制和光声相互作用及转换机理，建立品质因子与光声池几何结构、粘性系数和热导率等之间的内在联系，构建探测气体浓度与激光发射功率的理论模型。在此基础上研究光声微弱信号采集与处理方案，集光电子技术、声学技术和信息技术于一体，实现传感器的集成化、智能化和微型化