陣列式吸收光譜毒氣痕量濃度檢測儀研究

摘要：針對單組分毒氣痕量濃度檢測，采用透射式吸收光譜檢測手段，改進(jìn)了單純基于Beer—Lambert定律的檢測機(jī)理，以金屬卟啉為氣敏材料設(shè)計(jì)了陣列式毒氣反應(yīng)腔體，并將其與USB4000光譜儀配接，實(shí)現(xiàn)了毒氣痕量濃度的檢測；最后應(yīng)用檢測儀測得了單組分氣態(tài)甲基磷酸二甲酯（DMMP）毒氣模擬品的吸收光譜，對光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行了Savitzky—Golay卷積平滑法濾波和一階導(dǎo)數(shù)法尋峰，并以最大吸收波長進(jìn)行了儀器標(biāo)定和DMMP痕量濃度預(yù)測實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明DMMP在0～1050ppm濃度區(qū)間預(yù)測效果滿足要求，預(yù)測值和參考值線性相關(guān)。

關(guān)鍵詞：毒氣；痕量濃度檢測；Beer—Lambert定律；吸收光譜

中圖分類號：TN919—34；TB96文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1004—373X（2012）18—0136—03

引言

目前存在的氣體檢測方法主要有3大類：濕化學(xué)法、基于氣體傳感器的傳統(tǒng)檢測法（不使用分光鏡）和光學(xué)檢測法（采用分光鏡）。濕化學(xué)法操作過程繁瑣，測試過程長，對于不同的檢測對象很難建立一套統(tǒng)一的檢測程序和方案[1]；基于氣體傳感器的傳統(tǒng)檢測法（不使用分光鏡）檢測精度相對較低，檢測對象也較單一；光學(xué)檢測法（借助分光鏡）具有大范圍、多組分、選擇性強(qiáng)、連續(xù)實(shí)時檢測、較短的響應(yīng)時間和極高的靈敏性等特點(diǎn)，克服了濕化學(xué)法、傳統(tǒng)檢測法的缺點(diǎn)，將成為氣體檢測的理想工具[2]，已在農(nóng)產(chǎn)品、藥物和化工產(chǎn)品的定性和定量分析中得到了非常廣泛的應(yīng)用。

本文采用透射式吸收光譜的檢測手段，改進(jìn)了單純基于Beer—Lambert定律的檢測機(jī)理，以金屬卟啉為氣敏材料設(shè)計(jì)了陣列式毒氣反應(yīng)腔體，并將其與USB4000光譜儀配接，實(shí)現(xiàn)了對毒氣痕量濃度的檢測。

1吸收光譜的檢測機(jī)理