安徽大學周勝老師以第一作者在《Journal of Quantitative Spectroscopy & Radiative Transfer》期刊上發(fā)表論文《使用量子級聯(lián)激光光譜儀測量6.2μm附近NO2的線強度》。海爾欣公司參與了此次實驗，并為其提供了用于實驗的量子級聯(lián)激光器及驅(qū)動控制系列產(chǎn)品。
圖1. 論文首頁截圖，海爾欣科技作為合作者參與此項工作
二氧化氮（NO2）是一種常見的污染物，主要來自于化石燃燒的燃料，閃電和土壤中微生物生命活動。NO2可造成光化學煙霧，導致雨水的酸度增加。持續(xù)接觸高濃度的二氧化氮可能會對人類和動物的呼吸系統(tǒng)造成短期和長期的各種不良影響。因此，開發(fā)一種具有成本效益的用于二氧化氮監(jiān)測的強大的傳感器系統(tǒng)是至關重要的。因此，開發(fā)一種低成本的穩(wěn)定傳感器系統(tǒng)對NO2監(jiān)測至關重要。
目前已發(fā)展出了許多用于NO2檢測的技術方案。其中，化學發(fā)光和濕化學分析是最常見的檢測方法。然而，這些方法響應時間較慢，并且無法精確分辨NO和NO2，因此限制了其應用。以吸收光譜為基礎的光學方法為痕量氣體分析提供了強大的分析手段，具有極高的靈敏度、選擇性和快速反應能力。NO2在紫外-可見光（UV-VIS）和紅外（IR）波段都有特征光譜。而IR波段的振轉(zhuǎn)光譜比比UV-VIS波段的電子光譜更簡單并且沒有混疊，因此更適合于NO2的檢測。因為大多數(shù)大氣分子的基頻吸收位于中紅外波段，因此基于中紅外波段的激光吸收光譜技術是分析痕量氣體的理想選擇。商用的連續(xù)波量子級聯(lián)激光器已被廣泛用于NO2的定量光譜分析。這些激光器具有高輸出功率、室溫（RT）工作、極窄的線寬和寬譜可調(diào)諧等優(yōu)點。
圖2.基于CW-QCL激光光譜儀的實驗裝置（綠色框中為海爾欣產(chǎn)品）
圖3. 海爾欣激光發(fā)射頭、驅(qū)動器、探測器應用于NO2測量項目
安徽大學研究組在實驗室搭建了基于中紅外CW-QCL的激光吸收光譜裝置，并對NO2分子在1629 cm-1到1632 cm-1的光譜參數(shù)進行了細致研究基于定制化的激光準直和散熱封裝，激光光束經(jīng)過了極少的光學器件，極大地降低了功率損失和和光學干涉。利用該裝置安徽大學研究組研究了NO2分子在ν3譜帶的數(shù)條吸收譜線強度。該結果與HITRAN數(shù)據(jù)庫中的NO2譜線強度在±3%地范圍內(nèi)吻合，這對完善NO2光譜數(shù)據(jù)庫具有很大的價值。
海爾欣小編特別提示：
海爾欣公司針對周老師及其研究組的需求，提供了符合要求的QC750-Touch? 量子級聯(lián)激光屏顯驅(qū)動器，QC-Qube? 全功能迷你量子和帶間級聯(lián)激光器(QCL和ICL)發(fā)射頭，HPPD-M-B 前置放大制冷一體型碲鎘汞紅外探測器。下面跟著小編一起去看看吧：
海爾欣推出新一代QCL驅(qū)動整合了全新設計的觸摸屏UI界面，極大的方便了用戶的操作、使用及測量。自主研發(fā)的電路具有極低的電流噪聲與極低的溫度漂移。驅(qū)動器包含散熱單元，TEC溫度控制電路和低噪聲電流驅(qū)動，支持外部模擬信號調(diào)制，并將狀態(tài)監(jiān)控實時顯示于驅(qū)動器觸摸屏上?？紤]到QCL芯片的昂貴成本，海爾欣特殊設計的最大電流軟鉗制功能，可避免突發(fā)情況下大電流對激光管造成損傷。該驅(qū)動同時具備多種QCL芯片保護機制，限度保證芯片的安全。該產(chǎn)品可被廣泛使用在基于實驗室和現(xiàn)場部署的多種QCL系統(tǒng)，集成度高，穩(wěn)定可靠。
海爾欣光電推出了全新設計的覆蓋3~12μm波長的 QC-QubeTM迷你全功能量子和帶間級聯(lián)激光封裝，這種緊湊的 70×70×70mm3的激光鋁合金屏蔽散熱模組中，集成了高質(zhì)量進口 QCL 和 ICL 激光芯片、珀耳帖冷卻器、低噪聲風扇和輸出光束準直透鏡組。配合海爾欣的 QC750-TouchTM驅(qū)動器，可以快速搭建一套基于 QCL 和 ICL 的激光發(fā)射光源，開箱即用，上手方便。同時，我們也可為用戶指定的 QCL 和 ICL 芯片定制配套兼容的 QC-QubeTM量子和帶間級聯(lián)激光模組。
MCT 紅外探測器是一種HgCdTe（碲鎘汞，MCT）材料制備的高靈敏度光電探測器，這種材料對2~12μm的中紅外光譜波段光波最敏感。該探測器可以是直流或交流耦合輸出。探測器與前置放大電路，半導體熱電冷卻器（TEC）控制器高度集成，通過反饋電路將探測器元件的溫度控制在負四十攝氏度，從而將熱噪聲對輸出信號的影響最小化。探測器外殼采用全鋁合金材料，即可起到屏蔽環(huán)境電磁干擾，也具備良好的散熱性能。
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