基于锤状沟槽型石英音叉的CO光声探测技术

作者:李尚志; 吴高米; 袁宇鹏; 杨靖; 张祖伟; 武红鹏; 董磊; 马晋毅
来源:压电与声光, 2023, 45(04): 574-578.

摘要

针对传统商用标准石英音叉(QTF)具有振臂间距小和共振频率高等不足,该文面向气体检测领域的需求设计并制备了一款新型锤状沟槽型QTF,大气压下其共振频率为9.36 kHz,品质因数高达15 000。该QTF的振臂间距为1 mm,使发散角较大的中红外光束能够无阻碍地通过振臂中心。此外,该QTF振臂顶部设有锤状结构,振臂表面刻蚀有沟槽,能提升压电耦合效率,从而增强光声信号。结合石英增强光声光谱(QEPAS)技术开发了基于该新型音叉的高灵敏CO气体传感系统。测试结果表明,CO气体传感系统的最小检测限低至7×10-9,归一化噪声等效吸收系数达到■。通过对大气CO的连续实时监测,验证了该传感系统的有效性和可靠性。

  • 出版日期2023
  • 单位量子光学与光量子器件国家重点实验室; 山西大学