光谱学

随着技术的不断发展，激光吸收光谱技术在呼吸气体分析中体现出的无创优势，使其在呼吸诊断中成为了极具发展潜力的研究领域。二氧化碳（CO2）和水的同位素分别作为呼吸生物标志物和同位素示踪剂，呼出的浓度变化与身体状况密切相关，因此对其浓度进行检测具有重要意义。本文提出了一种基于2.73 μm分布反馈式（DFB）激光器的呼吸气体检测装置，利用波长调制(WMS)技术，选取3659.402 cm-1和3659.934 cm-1处的谱线分别对CO2和水汽同时进行测量。利用二次谐波(WMS-2?)信号对气体浓度进行定标，在CO2和水汽浓度分别小于35%和2.3%时，线性度分别达到了0.99945和0.99679。对呼吸循环过程中CO2和水汽浓度变化进行了实时测量，积分时间0.92 s，探测灵敏度分别为4.33×10-3和1.37×10-4。在56.8 s的采集时间里，CO2的探测精度为0.12%，在最佳积分时间17 min里，CO2的探测极限可以达到1.49×10-4。

吴涛, 张怀林, 孔维平, 何兴道, 陈忠平, 陈卫东. 基于2.73μm DFB激光器的呼吸气体中CO2和水汽的同时在线测量[J]. 光学学报, 2018, 38(12): 1.  复制并引用该论文