CH4裂解制备C2H2过程气体空芯光纤增强拉曼光谱检测研究

IF 0.6 4区物理与天体物理 Q4 OPTICS

光子学报 Pub Date : 2023-01-01 DOI:10.3788/gzxb20235209.0930001

万福 WAN Fu, 王锐 WANG Rui, 孔维平 KONG Weiping, 刘强 LIU Qiang, 孙宏程 SUN Hongcheng, 王明勇 WANG Mingyong, 陈伟根 CHEN Weigen

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摘要

基于空芯反谐振光纤设计搭建了光纤增强拉曼光谱检测平台，实现了95%的激光耦合效率；提出CCD和小孔协同降噪方法，使信噪比提高约6倍；相比于未使用光纤时，信噪比提高约270倍。基于单一标准浓度气体分析，确定了用于气体定性的特征拉曼谱峰及标定模型并建立了过程气体定量分析模型，实现了CH4裂解制备C2H2过程气体现场样本的同时检测分析，主要成分包含H2、CO、CO2、CH4、C2H2、C2H6和C2H4。各气体同时最小检出限分别达到6.3、26.6、1.2、2.2、4.2、3.9、9.1 μL/L?bar，各气体含量分别为560 588.51 μL/L、230 678.21 μL/L、33 107.65 μL/L、56 086.77 μL/L、77 945.56 μL/L、1 307.19 μL/L、1 823.55 μL/L，各气体浓度与色谱仪标定值相符，检测误差低于4.95%。该方法为CH4裂解制备C2H2控制提供了重要的途径。

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期刊介绍： Acta Photonica Sinica is a monthly journal which is sponsored and edited by The Chinese Optical Society, co-sponsored by Xi"an Institute of Optics and Precision Mechanics, CAS, and published by Science Press. It mainly publishes the academic thesis, the research note, the research letter on Photonics. The contents of the Acta deal with Optics, particularly, Transient Optics, Optoelectronics, Integrated Optics, Information Optics, Guided Wave Optics, Nonlinear Optics, Photo-Biology, Optical Communication, Optical Sensing, Optical Computing, Optical Neural Network, High Speed Photography, Intellectualized Optical Instrument, Photon Function Materials, Interaction between Photons, Classical and Nonclassical effects of Photons, etc.