第４３卷，第３期光谱学与光谱分析Ｖｏｌ．４３，Ｎｏ．３，ｐｐ７６７－７７３２０２３年３月ＳｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙａｎｄＳｐｅｃｔｒａｌＡｎａｌｙｓｉｓＭａｒｃｈ，２０２３激光吸收光谱气体检测中的干扰因素分析和温度校正方法研究张乐文１，２，王前进１，３，孙鹏帅１，庞涛１，吴边１，夏滑１，张志荣１，３，４，５＊１．中国科学院合肥物质科学研究院，安徽光学精密机械研究所，光子器件与材料安徽省重点实验室，安徽合肥２３００３１２．中国科学技术大学，安徽合肥２３００２６３．中国科学技术大学环境科学与光电技术学院，安徽合肥２３００２６４．中国科学院合肥物质科学研究院，安徽光学精密机械研究所，环境光学与技术重点实验室，安徽合肥２３００３１５．国防科技大学先进激光技术安徽省实验室，安徽合肥２３００３７摘要可调谐二极管激光吸收光谱（ＴＤＬＡＳ）是一种非侵入式光谱检测技术，具有高选择性、高响应性和高分辨率等特点。根据分子光谱吸收原理，被检测气体所处环境温度的改变会引起分子吸收谱线强度的变化，进而影响气体浓度反演的准确性。为提高气体在高温背景下浓度测量的准确性和真实性，选取工业过程常见的一氧化碳（ＣＯ）为目标气体，设计了基于波长调制技术多温度梯度（室温１４～１１００℃）的气体吸收光谱检测实验，与ＨＩＴＲＡＮ数据库中光谱参数进行对比，并对结果进行校正和分析。同时，以探测信号有效扫描区域的线性度、标准差和残差平方和等参数为依据，分析了不同材质的窗片对高温实验的影响，通过升降温实验数据的分析，选择了降温梯度测量作为高温实验的最佳控温顺序。经过对标准浓度的ＣＯ进行高温实验，发现随着温度的升高，二次谐波（２ｆ）幅值和吸收线强有相一致的下降趋势，符合理论公式的变化规律。经过分析校正后的２ｆ幅值和温度呈现非相关性，实现了热背景下光谱检测的校正，验证了变温时２ｆ幅值校正的准确性。该研究为光谱检测技术在高温背景下实际应用提供了一定的参考，尤其是对高精度工业炉内气体燃烧效率的动态评估具有极其重要的意义。关键词可调谐二极管激光吸收光谱（ＴＤＬＡＳ）；一氧化碳；窗片材质；二次谐波；温度校正中图分类号：Ｏ４３３．５＋１文献标识码：ＡＤＯＩ：１０．３９６４／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－０５９３（２０２３）０３－０７６７－０７收稿日期：２０２２－０１－２６，修订日期：２０２２－０５－１１基金项目：国家自然科学基金项目（１...
