全光离轴QEPAS气体传感器

气体检测限达74 ppb

一种利用面外振动模式双波长解调的离轴石英音叉光声光谱气体传感器，面外模式强度约为传统面内模式的80倍，显著提升灵敏度并简化光学对准。

Zhao, Jinbiao · 盘玉锋 · 卢萍 · Zhang, Xiaohang · Li, Tailin · 张江山 · Sima, Chaotan · Deming, Liu

Sensors and Actuators, B: Chemical 2023

参数信息

检测限

74.19 ppb

归一化噪声等效吸收

2.68 × 10−9 W∙cm⁻¹∙Hz⁻¹ᐟ²

面外/面内模式强度比

80

激光功率

1.5 W

技术优势

无需精密对准

采用离轴检测，光束不需要会聚到音叉叉指的微米级光点，简化了光路搭建和光源选择。

信号增强80倍

面外模式比传统面内模式强约80倍，从根本上提高了光声信号的信噪比。

检测限达74 ppb

在1 s积分时间内对H₂S实现74.19 ppb的检测限，超越此前报道的QEPAS H₂S传感器。

应用场景

• 气体传感：检测H₂S等痕量气体，无需精密对准，便于部署。
• 环境监测：高灵敏度测量环境中的H₂S浓度。
• 工业安全监测：实时监测工业场所的H₂S泄漏，保障安全。
• 痕量气体分析：实现ppb级痕量气体定量分析。