光谱学

气体中微量水的定量测量是一项重要而又困难的课题，尤其是在高纯气体的制备中有着极其重要的地位。根据国家标准GB/T 8979-2008，高纯氮中氮气纯度（体积分数）应≥99.999%，其中水含量（体积分数）小于3ppm。本文提出采用可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)方法对高纯氮气中的痕量水汽进行检测。在自主设计的多次反射池中，首先利用浓度为1007ppm的CH4作为标气，运用1654nm附近甲烷吸收光谱，提出采用三线拟合方法同时拟合三条中心频率相近(小于0.01cm-1)，低态能级相同的吸收线的方法，测量得到了多次反射池的精确光程值;其次,研究了TDLAS系统中激光器干涉背景和周围空气段吸收本底,获得了TDLAS系统的精确本底;最后,利用激光器为1854nm的TDLAS系统（探测灵敏度为1.14ppm）对3个批次南京特气（不同生产时间）的高纯氮气水汽浓度进行测量,通过严格背景吸收扣除,运用多线Voigt线型模型拟合无背景吸收的水汽光谱，获得了高纯氮气中水汽浓度。与国家标准(小于3ppm)进行对比，得到的最大偏差为10.33%。

臧益鹏, 阚瑞峰, 聂伟, 许振宇, 彭于权. 基于可调谐激光吸收光谱的痕量水汽测量研究[J]. 光学学报, 2018, 38(11): 4.  复制并引用该论文