分子紅外光譜與分子的結構密切相關,是研究表征分子結構的一種有效手段,將一束不同波長的紅外射線照射到物質的分子上,某些特定波長的紅外射線被吸收,形成這一分子的紅外吸收光譜。每種分子都有由其組成和結構決定的獨有的紅外吸收光譜,可以采用與標準化合物的紅外光譜對比的方法來做分析鑒定。紅外光譜法主要研究在振動中伴隨有偶極矩變化的化合物(沒有偶極矩變化的振動在拉曼光譜中出現)。因此,除了單原子和同核分子如Ne、He、H2等之外,幾乎所有的有機化合物在紅外光譜區均有吸收。除光學異構體,某些高分子量的高聚物以及在分子量上只有微小差異的化合物外,凡是具有結構不同的兩個化合物,一定不會有相同的紅外光譜。通常紅外吸收帶的波長位置與吸收譜帶的強度,反映了分子結構上的特點,可以用來鑒定未知物的結構組成或其化學基團;而吸收譜帶的吸收強度與分子組成或化學基團的含量有關,可用以進行定量分析和純度鑒定。由于紅外光譜分析特征性強,氣體、液體、固體樣品都可測定,并具有用量少,分析速度快,不破壞樣品的特點。因此,紅外光譜法不僅與其它許多分析方法一樣,能進行定性和定量分析,而且該法是鑒定化合物和測定分子結構的**有用方法之一。 在光譜學領域,可調諧激光器可以用于精確測量物質的光譜特性;江西CO2QCL激光器哪家好
激光器的發展里程碑如下:1960年發明的固態激光器和氣體激光器,1962年發明的雙極型半導體激光器和1994年發明的單極型量子級聯激光器(QCL)是激光領域的三個重大變革性里程碑。量子級聯激光器的工作原理與通常的半導體激光器截然不同,它打破了傳統p-n結型半導體激光器的電子-空穴復合受激輻射機制,其發光波長由半導體能隙來決定,填補了半導體中紅外激光器的空白。QCL受激輻射過程只有電子參與,其激射方案是利用在半導體異質結薄層內由量子限制效應引起的分離電子態之間產生粒子數反轉,從而實現單電子注入的多光子輸出,并且可以輕松得通過改變量子阱層的厚度來改變發光波長。量子級聯激光器比其它激光器的優勢在于它的級聯過程,電子從高能級跳躍到低能級過程中,不但沒有損失,還可以注入到下一個過程再次發光。這個級聯過程使這些電子"循環"起來,從而造就了一種令人驚嘆的激光器。因此,量子級聯激光器的發明被視為半導體激光理論的一次變革和里程碑。 河南COQCL激光器公司中紅外QCL-TDLAS在氣體檢測中具有高靈敏度、高分辨率及快速響應等優點。
中紅外溫室氣體激光器在環境監測和氣候變化研究中正發揮著越來越關鍵的作用,隨著全球對溫室氣體減排的日益重視,市場對高效、精確的氣體檢測設備的需求也在不斷攀升。中紅外溫室氣體激光器憑借其的性能和技術優勢,已經成為這一領域不可或缺的重要工具。首先,這種激光器能夠精確檢測諸如二氧化碳、甲烷等主要溫室氣體,其高靈敏度和選擇性使其在環境監測、工業排放評估以及城市空氣質量檢測等方面發揮著至關重要的作用。各國和企業逐步加強對溫室氣體排放的監管,推動了中紅外溫室氣體激光器的廣泛應用,比如在城市的空氣質量監測中,這些激光器可以實時提供數據,使得相關部門能夠及時采取措施,改善空氣質量,保護民眾的健康。其次,技術的不斷進步為中紅外溫室氣體激光器的性能提升提供了新的可能。近年來,激光技術的創新使得這些設備在體積、功耗和成本方面得到了改善。例如,采用新型材料和工藝,使得激光器的體積更加小巧,便于攜帶和部署,同時降低了生產和維護成本。這一趨勢不僅降低了使用門檻,也使得中紅外溫室氣體激光器能夠在更多的應用場景中發揮作用,滿足市場對靈活性和便攜性的需求,甚至可以應用于野外勘測和移動監測等場合。
在環境污染分子的監測分析中,典型的應用有、、。近紅外光譜的一個優點是壓力加寬不是一個很大的問題,因此可以在近大氣壓或開放光程工作。缺點是有許多分子在該譜區沒有吸收,雖然在測量復雜混合物時,這也許是一個優點。中紅外波段工作在3-13μm的“指紋”區,是氣體分子基帶吸收。這個波段分子吸收線的強度比近紅外波段要大幾個量級。如:CH4在,理論檢測下限可達;CO在,理論檢測可達。通常分子在這個波段的振動和轉動光譜譜線非常豐富密集,典型的光譜線寬約為2×10-3cm-1(~60MHz)。中紅外波段激光光譜技術目前主要受到激光光源的限制,但近幾年來,隨著紅外激光技術的發展和新型中紅外相干光源技術的發展,在中紅外波段進***體分子的超高靈敏檢測技術有了長足的進步。 QCL的光束質量好,可以利用光的反射來設計光學長程池從而增加系統的吸收光程,提高系統的靈敏度。
QCL激光器,得益于先進的量子級聯技術,實現了前所未有的高功率輸出,確保了激光的穩定性和可靠性。這一技術突破,不僅提升了激光器的轉換效率,更將光譜線寬壓縮至極窄范圍,為用戶帶來了前所未有的度和高效性。與此同時,我們積極響應國家國產化號召,通過自主研發與自主生產,大幅度降低了成本,提升了產品的性價比,讓用戶能夠以更加實惠的價格,享受到的激光解決方案。
QCL激光器的又一大亮點。無論是光譜分析、材料加工,還是其他需要高功率激光支持的應用場景,我們的QCL激光器都能輕松應對,展現出強大的應用潛力和市場競爭力。 量子級聯激光器使中遠紅外波段高可靠、高功率和高特征溫度激光器成為可能,為氣體分析等提供了新型光源。河南COQCL激光器公司
TDLAS技術有高效、選擇高、響應快、適應性強等優點,通過追蹤分子的吸收光譜獲得特征參數的重要手段。江西CO2QCL激光器哪家好
中遠紅外波段包含了兩個重要的大氣窗口3-5μm和8-13μm波段,很多氣體的特征吸收峰都在這個波段,如NO、CO、CO2、NH3、SO2、SO3等,還有一些人體疾病如糖尿病、、胸、肺、精神疾病等特征氣體的吸收譜線也處于此波段,如圖4。不同氣體的特征吸收峰基于QCL的檢測系統,具有體積小、檢測速度快、精確度高等特點,可以廣泛的應用在環境檢測、痕量氣體檢測、醫療診斷等方面,基于QCL的氣體檢測系統是QCL重要的應用之一,如氣體檢測系統如圖5。相比于傳統的氣體檢測技術(電化學檢測、氣相色譜分析、紅外LED),量子級聯激光器在氣體檢測的優勢如下:1、量子級聯激光器具有很窄的光譜線寬,可以獲得氣體分子、原子光譜線中精細結構,因此基于量子級聯激光器的氣體檢測系統分辨率要遠高于其他光譜檢測方法,而且系統中不需要分光器件,可以通過調諧QCL的波長,就可在光電探測器中直接得到其吸收光譜。2、QCL的光束質量好,其出射光的發散角小,可以利用光的反射來設計光學長程池從而增加系統的吸收光程,進而就可以提高系統的靈敏度,這對于低濃度的氣體檢測十分有效。 江西CO2QCL激光器哪家好
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