基于中红外LED的二氧化碳光声检测

气体检测在众多领域发挥着重要作用。光声光谱技术具有高灵敏度、响应快速等优点，广泛满足各种气体检测需求。基于光声光谱技术，以中心波长为4300 nm的中红外LED替代激光器作为二氧化碳气体的激发光源。结合长光程与声共振技术，研制了一种T型光声池，其吸收池内壁镀金，池体上耦合了一根声共振管。利用有限元仿真得到了光声池的一阶纵向共振模态及共振频率。为了实现LED光源的调制输出，设计了硬件驱动电路。基于上述工作，搭建了一套自动化流程的二氧化碳气体光声检测装置。实验结果表明，光声信号与样品浓度之间具有良好的线性度，噪声等效浓度（体积分数）为1.24×10 -4 。使用Allan偏差评估装置的稳定性，当平均时间为200 s时，装置的检测灵敏度为1.8×10 -5 。