Измерение температуры горячей зоны методом 1f модуляционной диодной лазерной абсорбционной спектроскопии с логарифмическим преобразованием сигнала

Аннотация: Разработан новый вариант метода диодной лазерной абсорбционной спектроскопии (ДЛАС) для определения температуры горячих зон. Метод основан на комбинации медленного сканирования частоты излучения зондирующего диодного лазера в окрестности линии поглощения тестовой молекулы среды и быстрой модуляции частоты излучения с амплитудой порядка ширины линии поглощения. Особенностью метода является использование двухлучевой дифференциальной схемы, логарифмическое преобразование сигналов и регистрация поглощения на первой гармонике частоты модуляции. Двухлучевая дифференциальная схема регистрации и логарифмическое преобразование сигналов поглощения позволили значительно снизить неселективное поглощение зондирующего излучения и шумы регистрации, определяемые избыточными шумами лазеров. Использование первой гармоники обеспечило повышение чувствительности метода ДЛАС. С помощью разработанной методики измерены температуры паров воды в атмосферном воздухе в диапазоне 700 – 1100 K. Эти результаты сравнивались с данными коммерческих термопар. Разность температуры, измеренной стандартной термопарой, и ее среднего значения, определенного по разработанной методике, составила 40 K для температуры 1000 K и 30 K для температуры 800 K.

Ключевые слова: абсорбционная спектроскопия, диодный лазер, измерение температуры.

Поступила в редакцию: 19.05.2022