Том 24, номер 05, статья № 8

Аннотация:

Для повышения точности измерений концентрации SF₆ в воздухе с помощью лазерного оптико-акустического детектора разработан компактный импульсно-периодический волноводный СО₂-лазер с ВЧ-возбуждением, автоматической настройкой и удержанием длины волны на линии 10P(16). В лазере был использован неселективный резонатор. Для определения требуемой линии излучения длина резонатора менялась с помощью пьезокерамического актуатора. Для идентификации требуемой линии генерации в качестве репера использовалась отпаянная оптико-акустическая ячейка, заполненная SF₆. Разработан алгоритм определения и удержания длины волны. Установлено влияние различных факторов на параметры работы лазера. Показано, что при использовании такого лазера погрешность измерения концентрации SF₆ в воздухе не превышает 3%. Обсуждается возможность применения данного алгоритма для стабилизации других линий генерации СО₂-лазера, в частности линий, необходимых для детектирования этилена и паров ацетона.

Ключевые слова:

SF₆, лазерный оптико-акустический детектор, стабилизация линии излучения СО₂-лазера, пьезокерамический актуатор

Список литературы:

1. Lee Ch.M., Bychkov K.V., Kapitanov V.A., Karapuzikov A.I., Ponomarev Yu.N., Sherstov I.V., Vasiliev V.A. High-Sensitivity Laser Photoacoustic Leak Detector // Opt. Eng. 2007. V. 46. 064302.
2. Пат. РФ на полезную модель № 38228, 51746, 90905.
3. Карапузиков А.И., Шерстов И.В., Агеев Б.Г., Капитанов В.А., Пономарев Ю.Н. Лазерные сенсоры-газоанализаторы на основе интеллектуальных волноводных СО₂-лазеров и резонансных оптико-акустических детекторов и их приложения // Оптика атмосф. и океана. 2007. Т. 20, № 5. С. 453-458.
4. Долин А.П., Карапузиков А.И., Ковалькова Ю.А. Эффективность использования лазерного течеискателя элегаза "КАРАТ" для определения места и уровня развития дефектов электрооборудования // Электро. 2009. № 6. С. 25-28.
5. Cox D.M., Gnauck A. Continuous-wave CO₂ laser spectroscopy of SF₆, WF₆, and UF₆ // J. Mol. Spectrosc. 1980. V. 81, N 1. P. 207-215.
6. Buholz N.E. Selected two-color operation of a CO₂ laser // IEEE J. Quantum Electron. 1980. V. 16, N 8. P. 835-837.
7. Buholz N.E. Five Color CO2 Laser Stabilization and Switching // IEEE J. Quantum Electron. 1982. V. 18, N 9. P. 1326-1331.
8. Degnan J.J. The waveguide Laser: A Review // Appl. Phys. 1976. V. 11. P. 1-33.
9. Miklos A., Hess P., Bozoki Z. Application of Acoustic Resonators in Photoacoustic Trace Gas Analysis and Metrology // Rev. Sci. Instrum. 2001. V. 72, N 4. P. 1937-1955.
10. Plinski E.F. The laser pulse from a rf waveguide CO2 laser // Appl. Phys. B. 2003. V. 76, N 4. P. 375-382.
11. Wojaczek D.A., Plinski E.F. Thermodynamic and optical parameters of the RF pulse excited slab-waveguide CO₂ laser // Opt. Appl. 2005. V. XXXV, N 2. P. 215-224.