光電所在痕量水汽檢測研究中取得進展

      高純氣體中水汽含量是半導體工業(yè)生產(chǎn)中的一個重要參數(shù)，氣體中殘余水汽含量即使是ppbv (體積的十億分之一)量級也會對產(chǎn)品質量產(chǎn)生影響。氣體在中紅外區(qū)域具有更豐富的特征譜線，在該區(qū)域對水汽含量進行檢測十分必要。寬調諧范圍、高輸出功率和窄線寬量子級聯(lián)激光器的快速發(fā)展，推動了該區(qū)域紅外光譜檢測技術的發(fā)展。
 
 　　光電所團隊首次在中紅外波段采用5.2 um可調諧量子級聯(lián)激光器，基于連續(xù)光腔衰蕩光譜技術建立了痕量水汽的檢測裝置，并開展了痕量水汽檢測實驗。通過阿倫方差分析系統(tǒng)噪聲水平，確定了光腔衰蕩信號最優(yōu)平均次數(shù)為602 次。在常壓和室溫下，對1918cm-1 附近的水汽吸收光譜進行測量，測定高純氮氣中的痕量水汽濃度，檢測結果與標稱值一致。對檢測靈敏度進行分析，在腔鏡反射率為 99.93%時水汽的檢測靈敏度達到24.8ppbv。分析結果表明，中紅外高靈敏痕量氣體檢測技術在工業(yè)監(jiān)測、環(huán)境檢測以及醫(yī)學診斷等領域具有很好的應用前景。
 　　編輯點評
 　　光電所作為中國科學院在西南地區(qū)規(guī)模最大的研究所，在自適應光學、光束控制、微納光學等領域取得了多項重大成就，取得眾多科研成果。此次，在痕量水汽檢測研究中取得進展，推動了該區(qū)域紅外光譜檢測技術的發(fā)展，將為水汽含量檢測工作提供重要幫助。