Para melhorar a sensibilidade e a velocidade de resposta da detecção de amônia pela técnica de espectroscopia de absorção reforçada por cavidade com realimentação óptica (Optical Feedback Cavity Enhanced Absorption Spectroscopy, OF-CEAS), foi usada a linha espectral característica da amônia próxima a 6 612,7 cm-1 (1 512 nm) como linha de absorção alvo. Através do controle da temperatura do sistema e da pressão do gás, a estabilidade da medição da concentração foi efetivamente aumentada. Os resultados experimentais mostram que o sistema óptico colocado dentro de uma câmara de controle de temperatura atingiu uma precisão de controle de temperatura de ±0,005 ℃. Com base no sistema de controle de pressão de gás desenvolvido internamente, a pressão dentro da cavidade pôde ser estabilizada em (30 000±1,5) Pa. Com base neste esquema de controle, com um tempo de integração de 168 segundos, o limite de detecção de amônia alcançou 12×10-12, correspondendo a uma absorção mínima detectável de 1,35×10⁻¹⁰ cm⁻¹. Para abordar o problema do atraso na resposta provocado pela adsorção de moléculas de amônia nas paredes da câmara e dos tubos, foi utilizada uma pequena câmara de 7,8 mL para reduzir a área de retenção molecular, e um revestimento passivador de silano nas paredes internas dos tubos e da cavidade ressonante reduziu a adsorção, encurtando o tempo médio de resposta do sistema para 196 segundos. Este artigo oferece uma solução confiável para a detecção rápida e de alta precisão de amônia em baixas concentrações.
关键词
Espectroscopia de absorção reforçada por cavidade com realimentação óptica; detecção de gases traço; controle de temperatura e pressão de alta precisão; efeito de adsorção da amônia