적외선 다이오드 레이저 흡수 분광법을 이용한 미량기체물질 측정

초록

실험실에서 미량의 기체를 파장가변 다이오드 레이저 흡수 분광법 (TDLAS) 을 사용하여 연구하였다. 디지탈 오실로스코프에서 직접적으로 흡광도를 측정하거나 위상 탐지기를 사용하여 시료 기체 셀에 들어 있는 약 10 ppm 정도의 메탄 기체를 주파수 변조에 의하여 이차미분조건에서 탐지하였다. Germanium 에탈론에서 나오는 간섭무늬를 이용하여 스펙트럼선들 사이의 간격을 측정할 수 있었고 HITRAN: 데이터베이스를 이용하여 메탄의 스펙트럼선들의 정확한 위치를 0.001 cm-1 분해능으로 assignment 할 수 있었다. 스펙트럼선들의 신호 대 잡음 비와 현재 실험조건을 미루어볼 때 오실로스코프의 직접 흡수에서는 약 0.01 ppm 정도의 농도를 위상탐지기로는 ppb 수준이하도 탐지가 가능할 것을 확인할 수 있었다. 앞으로 대기 중에 악취물질 탐지에 TDLAS 방법을 적용할 예정이다.

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