In-situ laser detection of water vapor based on circular prism array multi-pass cell enhanced near-infrared absorption spectroscopy

材料科学 光学 光路 激光器 光路长度 光谱学 极化(电化学) 棱镜 吸收光谱法 圆极化 物理 化学 物理化学 量子力学 微带线
作者
Mingji Wang,Di Wang,Yan Lv,Pinye Li,Dong Li,Yushuang Li
出处
期刊:Infrared Physics & Technology [Elsevier BV]
卷期号:116: 103811-103811 被引量:13
标识
DOI:10.1016/j.infrared.2021.103811
摘要

In-situ detection of water vapor concentration is a vital procedure in the monitoring framework of energy exploitation and transportation for oil and gas industry. A water vapor sensor system using direct absorption spectroscopy was developed based on a novel circular prism array multi-pass cell (CPA-MPC). The optimal optical path of 12-star-polygon pattern was determined by fuzzy comprehensive evaluation (FCE) method. The polarization disturbance noise in output laser intensity was analyzed based on polarization theory. The CPA-MPC yields an effective optical path length of 173.9 cm within a compact annular-volume of 217 mL. A laboratory test of the CPA-MPC based laser sensor system shows that the relative error of average H2O concentration is 2.87% in ambient air. SNR of the sensor achieves to 608.3, which constitutes a 13-fold improvement compared to opposite-type laser detection. Allan deviation analysis indicates that minimum detection limit of 7.09 ppm is achieved with a 216 s averaging time. In order to verify the application potential of the proposed CPA-MPC based laser sensor system in industrial field, a dynamic in-situ monitoring experiment is performed. And the typical thermodynamic phenomena of liquid water heated evaporation is successfully captured in the alternation between opening state and sealing state.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
液氧发布了新的文献求助10
1秒前
科研通AI2S应助zhouyaqiu采纳,获得10
1秒前
kyj发布了新的文献求助10
1秒前
科研通AI6.2应助清薇采纳,获得10
1秒前
AD1007发布了新的文献求助10
2秒前
19554133922发布了新的文献求助10
2秒前
自然月亮发布了新的文献求助10
3秒前
年轻向薇发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
小二郎应助淡定的傲玉采纳,获得10
5秒前
汉堡包应助小花采纳,获得10
7秒前
Jason2002发布了新的文献求助10
7秒前
鲤鱼曼易完成签到,获得积分10
7秒前
科研通AI6.4应助宇麦达采纳,获得10
8秒前
phj完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
大壳子发布了新的文献求助10
9秒前
赵梦杰完成签到,获得积分10
9秒前
科目三应助辰辰采纳,获得10
9秒前
愉快的真发布了新的文献求助10
9秒前
充电宝应助WYJ采纳,获得10
9秒前
研友_Zle7z8发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
Moutain完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
12秒前
WYJ发布了新的文献求助10
14秒前
CXN完成签到,获得积分20
14秒前
乐乐应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
小二郎应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
英姑应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
我是老大应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
所所应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
李健应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
chancewong发布了新的文献求助30
15秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
李爱国应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
大个应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Molecular Mechanisms of Photosynthesis, 4th Edition 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
Current concepts in cutaneous toxicity : proceedings of the Fourth Conference on Cutaneous Toxicity, Washington, D.C., May 9-11, 1979 1000
The recovery-stress questionnaires : user manual 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7256940
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8878892
关于积分的说明 18753673
捐赠科研通 6937056
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3200928
关于科研通互助平台的介绍 2375047
邀请新用户注册赠送积分活动 2176572