我说的这个激光功率可调节是指逐级可调,也就是说可以从0开始,每次增大0.1mW,直到增到满功率。也有另一种调节方式是按照百分比来调节,比如按照满功率的100%,50%,25%...等等这样的几档来调功率,相对来说每档的跨度就比较大。针对一些对激光敏感的样品,比如一些金属氧化物,含碳材料等,功率过大会灼烧样品导致数据改变,功率过小的话光谱信噪比较差,在后续分析拟合过程中带来较大误差。比如我举的测磷酸铁锂颗粒表面包覆碳的例子,0.2mW下数据没问题,到0.5mW时候表面碳的峰型已经改变了,此时计算的石墨化度就会和实际结果不一致,遇到这种情况就要从低到高一点点增大功率,找一个既不烧坏样品,又能得到较好信号的功率值。这种情况在锂电材料的相关测试中比较常见,所以我提到了在测试中要特别注意选用合适功率。
展开您提的问题非常好,目前国际上在光谱技术微型化方面属于前沿课题,目前像基于MEMS的光谱仪、质谱仪等都在快速发展,相信不久就会有相应的产品;智能化将与物联网、大数据等结合,个人认为未来光谱传感会有重要应用。
对于一个光谱检测仪器而言,检测灵敏度的提高只是一方面,看我们的具体探测需求是什么,系统稳定性、准确度等都是很重要的参数;单就检测灵敏度目前据我了解,山西大学马维光教授组的NISE-OHMS技术是非常高的。
灵敏度和系统探测噪声、有效程长等都会有关系,具体高多少依赖于不同的条件,以程长26m的吸收池和10km腔的结果来说的话(探测大气甲烷(2ppm左右)),分别为20ppb vs 2 ppb,但不能笼统的说腔增强比普通光谱高多少。
这个取决于激光器和探测器可以覆盖多少波数范围,通常DFB半导体激光器的话能覆盖的范围有限(2nm左右),一个电流扫描区间只能测1-2种分子;如果用宽扫描激光器的话,可以覆盖100多个nm,能测量的种类就比较多了。
我国激光吸收光谱技术目前与国际上处于并跑水平,国内做激光吸收光谱应用的团队有很多;目前国内发展的瓶颈在于国产化激光器以及探测器性能提升方面还有很大的空间,光谱技术未来发展的话,个人认为遥感成像会是未来发展趋势。
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