通过腔增强拉曼光谱进行多种气体检测 具有亚ppm级灵敏度

多组分痕量（ppm以下）气体的快速检测在诸多领域具有广泛的应用。拉曼光谱可以同时识别多种分子，在多组分样品快速诊断方面具有出色的潜力，但应用通常受到灵敏度的限制。近年来，结合腔增强技术的拉曼光谱（CERS）气体传感器实现了5 ppm量级水平的氢气浓度监测。本实验组，利用精密激光锁频技术将百mW的532nm窄线宽激光频率锁定到高精细度的光学谐振腔上，实现了腔内千瓦级激光泵浦的腔增强拉曼光谱探测，对二氧化碳、氢气、氧气、氮气、甲烷等多种大气重要成分在0.07 ~ 106 ppm多量级动态范围内进行了连续实时的高精度定量监测。同时，我们将该传感器应用于环境空气、天然气和六氟化硫参比气体等体系痕量成分检测，验证了该传感器对于多种无机物、有机物气体成分的痕量定量检测能力。目前未来我们将发展利用腔增强拉曼光谱技术装置作为“靠谱” 的检测探头，实现高选择性、高灵敏度、低成本、小型化的多气体现场实时测量，在科学和工业领域气体痕量检测方面有广泛的应用潜力。