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激光技术在环境监测应用上有何优势?

本文摘要:9月19日,国家科技部全局性科学研究实验仪器产品研发重点——“朝向简易工作状况的激光超低温湿度感应器研制开发及产业发展”新项目启动式在北京开会。该新项目专家团责任人、在我国著名激光和非线性光学权威专家、中国科学院院士姚建铨专家教授在对接新闻媒体采访还称,用激光对水汽及其各种各样气体进行检验,能够讲到是一项颠覆性的技术性。那麼,相比于传统式、基本的测量方法,用激光进行超低温湿度测量究竟有什么优点?激光测量气体技术性,将来的运用于市场前景又怎样?

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9月19日,国家科技部全局性科学研究实验仪器产品研发重点——“朝向简易工作状况的激光超低温湿度感应器研制开发及产业发展”新项目启动式在北京开会。该新项目专家团责任人、在我国著名激光和非线性光学权威专家、中国科学院院士姚建铨专家教授在对接新闻媒体采访还称,用激光对水汽及其各种各样气体进行检验,能够讲到是一项颠覆性的技术性。那麼,相比于传统式、基本的测量方法,用激光进行超低温湿度测量究竟有什么优点?激光测量气体技术性,将来的运用于市场前景又怎样?答复,姚建铨院士进行了涉及到剖析和解读。

湿度测量的必要性据姚院士解读,该研制开发新项目的关键每日任务是产品研发朝向简易工作状况标准下的激光超低温湿度感应器。“这一新项目是测量湿度的,也就是水分含量。

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湿度对人们日常生活、工业化生产、空气环境保护、科研、文化遗产保护等各行各业里都尤为重要。”据他解读,人们生产制造与生活许多 层面都不可或缺湿度测量,比如科学研究雾霾天气的组成及防止,湿度的测量就十分重要。在环境保护行业,废气气体的湿度测量立即危害到环境保护废气计算的精确性。“锅炉废气的空气污染物浓度值应用标准状况下干气抽样体积计算公式出去。

而干气抽样容积计算又务必测量烟尘湿度,因而烟尘含湿量测量的精确性立即危害废气总产量的推算出来精确度,危害我国环境保护指标值考评。”不但环境保护行业,在工业化生产行业中,对溫度、工作压力、湿度等层面的测量也十分最重要的。姚院士解读,工业化生产行业可根据检验湿度调节加工工艺,提高反映高效率,搭建节能降耗。

“例如化工厂行业氨气制备、燃气衔接计量检定与貿易包销等,也有航空公司航天军工行业的雷达探测精准定位、通讯卫星网站导航等,都将湿度做为一个充份主要参数。”激光测湿度技术性优点明显湿度测量这般最重要,但目前湿度测量方法却不会有许多 缺点。姚院士解读,常见湿度测试标准不会有不容易超温、不精准、检测時间宽等缺陷,如寒温带球法、阻容法不会受到基本原理允许,不会有高低温测量不精准;冷疑法和净重法不会有检测時间宽,没法线上到数检测的缺陷。应用非了解电子光学测量方式必须解决困难传统式感应器难题,如非集中化红外线剖析、紫外线差分信号光谱图等,但不会有气体交叉式阻拦等难题。

本次起动的激光超低温湿度感应器的研制开发,是根据TDLAS技术性(可回音半导体材料激光光谱图技术性的全名)来搭建对湿度的测量。采访时,姚院士简明扼要地解读了该新项目应用的技术性基本原理及优点。

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“用激光测量湿度此项技术性,是根据气体的一个特点,也就是每个气体都是会汲取特殊光波长的光这一基础特点。根据激光自然光气体,气体汲取相匹配光波长使之抗压强度消散,从而根据测量激光消散的水平观察出有气体浓度值。”据姚院士解读,用激光测体内湿气或别的气体,具有许多 优势。

最先,激光会危害被测气体的成分和形状;次之,它必须对危险因素气体进行远程控制非接触式测量,保证 测试工程师安全系数;其次,它的测量精密度十分低,测量限制有可能超出PPM数量级;第四,每个气体的检测相匹配特殊激光光波长,也不存有交叉式阻拦,更非常容易检验混和气体中的特殊成份;第五,感应器基本上应用电子光学构造,实质安全系数,感测器尾端非常容易遭受电磁波辐射的阻拦,不造成火苗;最终,激光的响应时间十分慢,能够超出ms数量级。姚院士明确指出,“特别是在是激光的反应速率,相较为于传统式测量仪器设备响应时间快的难题,在试验室中应用激光检验乃至能超出ms、分秒数量级,从这一点上而言,这也是一项颠覆性的技术革新。”大家都知道,湿度测量许多 情况下都正处在极端化标准下,这降低了检测的可玩度,例如超高压自然环境的湿度测量便是个难点。

相比于传统式常见测量方法,用以激光在高溫标准下进行湿度测量,具有无交叉式阻拦、测量范畴大、高精度、动态性测量的优点,可完成高溫标准下的湿度动态性检测。“这一激光超低温湿度感应器一旦研制,可提升 在我国湿度检测水准,提高环境保护废气计算精确性、降低工业生产全过程废气。将来,这一技术性还能拓宽到对各种各样气体进行检验,运用于市场前景十分广泛!。


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