В связи с потребностью в чувствительном обнаружении газовых загрязнений на атомных объектах, была предложена технология обнаружения углекислого газа 14CO2 на основе поглощения спектра колебаний постоянной камеры резонанса в сочетании с квантовым каскадным лазером, что позволило создать систему обнаружения поглощения спектра в среднем ИК-диапазоне и обеспечить очень чувствительное обнаружение газа 14CO2. Система использует постоянную камеру V-образной формы с тремя высокорефлективными зеркалами, что повышает разрешение спектра вдвое без увеличения оптической длины камеры. Посредством ступенчатого и последовательного сканирования частоты лазера для захвата события резонанса соседних камер были получены данные о затухании колебаний резонанса при выполнении полноценного измерения оптического спектра всей молекулы и обеспечении отношения сигнал-шум резонансного оптического спектра. Для избежания изменений положения захвата из-за дрейфа длины камеры и частоты лазера, в эксперименте динамически корректировалось ступенчатое напряжение, что обеспечивает длительную стабильность измерения оптического спектра углекислого газа 14CO2. Через анализ вариации Аллана был получен предел обнаружения системы в 5×10^-10 см-1, минимальная обнаружимая концентрация 14CO2 составляет 1,2×10^-12. Эта технология может использоваться для мониторинга радиоактивного выброса углекислого газа на тепловых станциях ядерных установок.
关键词
Спектральное обнаружение; Лазерное поглощение; Резонансный оптический спектр; Радиоактивный углекислый газ