522 / 2022-03-28 10:17:29

Cavity-enhanced Raman spectroscopy for simultaneous detection of multiple gases using Pound-Drever-Hall technology

Cavity-enhanced Raman spectroscopy, Pound-Drever-Hall

目的/目的

对SF₆分解特征气体的准确检测是实现气体绝缘设备运行状态评价的关键，检测是保证其安全可靠运行的重要技术支撑。

实验/建模方法

构建磅-德瑞福霍尔（PDH）锁频线性腔增强拉曼光谱气体检测平台.利用PDH技术将激光频率锁定在高精细法布里-佩罗腔的谐振频率上，使谐振腔内的激光强度大大提高。结合二向色镜和光谱仪等一些组件，可以检测到空气中N₂的拉曼信号。

结果/讨论

腔的精细度约为391，因此内腔功率增益约为140。知道腔体反射率，当输入功率为35 mW时，循环内腔功率接近5W;选择60 s作为光谱仪的积分时间，在这种情况下，N₂拉曼信号的信噪比（SNR）约为4800，更多细节如附录所示。通过实验证明，气体拉曼信号强度与激光功率内部存在一定的线性关系。



结论 本实验为运行气体保温设备SF₆分解气体的在线监测奠定了基础，为未来利用PDH锁频技术构建高精细型腔增强平台积累了经验。可用于检测SF₆及其分解气体，提高相关气体的检测灵敏度。

附录（图、表格、图像等） 

积分时间/秒	腔内功率/W	信号峰值	噪声	信 噪 比	平均信噪比
60	5	273079	58.24	4692.09	4841.69
60	5	273920	54.24	5050.14
60	5	290748	60.79	4782.83