多程腔增强拉曼光谱系统

信号增强千倍

一种折叠Z型多程腔结构，将激光与气体作用长度放大千倍，实现ppm级天然气多组分同步检测。

Miaolin, Wang · 王建新 · 王品一 · Wang, Ziyi · Tang, Sirui · Guochao, Qian · Tanglong, Liu · 陈伟根

Analytica Chimica Acta 2025

具体参数

CH₄ 检出限

{'zh': '0.12', 'en': '0.12'} ppm

拉曼信号增强

{'zh': '1000', 'en': '1000'} ×

技术优势

灵敏度提升千倍

折叠Z型多程腔将激光与气体相互作用长度延长三个数量级，使拉曼信号强度增强1000倍。

同时检测八种烷烃

系统能同时检测CH₄、C₂H₆、C₃H₈等8种天然气组分，覆盖从甲烷到己烷的常见烷烃。

定量准确，重复性好

采用最小二乘法建立特征峰高与浓度的定量关系，检测重复性优良，可满足实际应用要求。

应用场景

• 天然气泄漏监测：在线监测ppm级烷烃泄漏，无需预浓缩步骤。
• 在线气体分析仪：替代离线GC，提供秒级响应的在线多组分分析。
• 工业气体传感：在管线或罐区实现快速多组分现场感知。
• 拉曼光谱仪器：将拉曼光谱仪的灵敏度提升千倍，拓展到气体分析领域。
• 天然气质量监控：同时监测热值相关组分(C1–C6)，确保燃气品质。