大家平时用的APP里能把激光波长给调好的设备,它的原理其实挺简单的。大家知道乙炔气体吧,它在特定的红外线区域里有好几个固定且密集的吸收线,就像是它独有的指纹。我们的激光器只要能把这些指纹都扫一遍,看光被它吸收得有多厉害,就能反过来算出乙炔到底有多少浓度了。不过呢,做这种高精度测量首先得弄个好东西叫校准源。 所谓校准源,就是拿乙炔这种气体装在一个密封的池子里头。激光器一边慢慢调着波长把这个池子扫一遍,一边用探测器把每次的光强变化给记录下来,最后搞成一个标准的“浓度-吸收”数据库。这时候再去测实际的未知乙炔样品,拿它的光谱跟数据库里的标准图谱去比对和算,就知道浓度是多少了。这个玩意儿最大的好处是它把从光学数据到实际物理量的变化给接上了轨。 通常它自己不用去现场干活,而是去给那些现场用的激光分析仪当标准用。仪器工作时间长了会老化或者受环境干扰变不准,这时候只要拿校准源的数据跟它一比对,把误差修正好,就能保证测量结果一直很准。在做高精度检测的时候,这种办法特别管用。就像在半导体厂里监测极微量的乙炔工艺副产物,这对保证产品良率和安全特别重要。 这套原理不光能用在乙炔上,像一氧化碳、甲烷这些有特征吸收谱的气体也能用同样的办法来标定。以后等激光器做得更小、更省电了,加上数据库越来越细,我们就能把监测的网络铺开得更密更全了。这样工业生产的控制和环境质量的评估就能有个更坚实的数据底子了。