一、產(chǎn)品簡介

高精度水汽氫氧同位素紅外光譜儀基于光腔衰蕩光譜技術(shù)（CRDS）自主研發(fā)，通過精密光學(xué)元件與窄線寬激光光源，實(shí)現(xiàn)十億分之一（ppb）級檢測靈敏度，可精準(zhǔn)測定 H?O 及其同位素氣體濃度與豐度。儀器集成多級控溫、控壓電路系統(tǒng)，有效提升運(yùn)行穩(wěn)定性，降低環(huán)境因素干擾；搭配高精度快速實(shí)時(shí)反演算法與圖形化操作界面，支持測量數(shù)據(jù)的快速處理與可視化呈現(xiàn)。該設(shè)備適用于環(huán)境監(jiān)測、工業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究等領(lǐng)域，可提供穩(wěn)定可靠的氣體分析數(shù)據(jù)。

二、產(chǎn)品技術(shù)優(yōu)勢

1. 高靈敏度與精確度：具備ppb 級檢測限，可實(shí)現(xiàn)水汽氫氧同位素的高精度定量分析。

2. 穩(wěn)定運(yùn)行性能：內(nèi)置溫度、壓力控制模塊，有效抑制長期漂移，保障儀器連續(xù)穩(wěn)定工作。

3. 集成化設(shè)計(jì)：采用光路固化技術(shù)，無需人工調(diào)節(jié)光路，降低操作復(fù)雜度，提高設(shè)備可靠性。

4. 快速響應(yīng)：啟動后數(shù)分鐘內(nèi)即可進(jìn)入測量狀態(tài)，滿足快速檢測需求。

5. 成本效益高：相比同類產(chǎn)品，購置成本更低，且無額外后期維護(hù)投入；支持自動采樣與無人值守運(yùn)行，減少人力成本。

三、技術(shù)原理

光腔衰蕩光譜技術(shù)（CRDS）基于氣體分子對特定波長紅外光的選擇性吸收特性，通過比爾 - 朗伯定律描述光強(qiáng)衰減與氣體濃度關(guān)系：

其中，I為衰減后光強(qiáng)，I₀為初始光強(qiáng)，a為吸收系數(shù)，L為光程，S為線強(qiáng)，P為總壓，X為氣體濃度，\varphi為線型函數(shù)。

CRDS 技術(shù)通過在樣品池兩端設(shè)置高反射率鏡片，形成光學(xué)諧振腔，使光線在腔內(nèi)反射上萬次，大幅增加光與氣體作用距離。通過測量光在腔內(nèi)的衰蕩時(shí)間（即光強(qiáng)衰減至初始值1/e所需時(shí)間），建立氣體濃度與衰蕩時(shí)間的定量關(guān)系：

其中，T為有氣體吸收時(shí)的衰蕩時(shí)間，T₀為空腔衰蕩時(shí)間，c為光速。通過對比空腔與含氣腔的衰蕩時(shí)間差異，可精確計(jì)算氣體濃度。

四、應(yīng)用領(lǐng)域

1. 環(huán)境監(jiān)測：用于大氣溫室氣體本底濃度監(jiān)測，研究碳循環(huán)與氣候變化機(jī)制。

2. 海洋科學(xué)：支持海洋固碳過程研究、海洋資源探測，解析海- 氣界面氣體交換規(guī)律。

3. 工業(yè)生產(chǎn)：在化工、能源等行業(yè)，用于氣體成分在線監(jiān)測與工藝優(yōu)化控制。

4. 科學(xué)研究：為地球科學(xué)、生態(tài)研究等領(lǐng)域提供高精度同位素?cái)?shù)據(jù)，支撐基礎(chǔ)理論研究。