文献类型：期刊文章

作　　者：马晋[1] 段政[1] 朱宏历[1] 郭古青[1] 宫廷[1] 孙小聪[1] 李传亮[1] 邱选兵[1]

MA Jin;DUAN Zheng;ZHU Hongli;GUO Guqing;GONG Ting;SUN Xiaocong;LI Chuanliang;QIU Xuanbing(Department of Physics,College of Applied Science,Taiyuan University of Science and Technology,Shanxi Engineering Research Center for Precision Measurement and Online Testing Equipment,Taiyuan 030024,China)

机构地区：[1]太原科技大学应用科学学院物理系,山西省精密测量与在线检测装备工程研究中心,山西太原030024

出　　处：《大气与环境光学学报》

基　　金：国家重点研发计划(2023YFF0718100);国家自然科学基金(52076145);山西省科技创新人才团队专项资助(202304051001034);山西省留学人员科技活动项目(20230031);山西省省筹资金资助回国留学人员科研资助项目(2023-151)。

年　　份：2024

卷　　号：19

期　　号：5

起止页码：571-579

语　　种：中文

收录情况：CAS、CSCD、CSCD2023_2024、DOAJ、IC、JST、普通刊

摘　　要：氰化氢(HCN)是香烟燃烧过程释放的一种重要产物,严重危害人体健康。然而传统的气相色谱法等方法很难实现燃烧过程中HCN的实时测量。本工作采用中心波长为1.53μm的分布式反馈激光器作为光源,结合激光吸收光谱(TDLAS)技术,对香烟燃烧过程中HCN气体的释放规律进行研究。实验系统采用Herriott型多光程池增加激光的有效光程,反射次数达35次,有效光程达17.5 m;同时利用嵌入式系统对原始解调的吸收信号进行采集与滤波,最终根据测得的光谱信号计算得到HCN浓度;此外,还应用波长调制与解调光谱技术提高系统的检测灵敏度与稳定性。校准实验表明,在0.001%~0.01%浓度范围内,HCN的决定系数R2为0.9974。利用该系统对0.002%标准HCN气体进行1000 s的连续监测,Allan方差分析表明,在55 s的积分时间内,系统的理论检测极限达到22×10-9,验证了检测系统的稳定性。为研究不同吸烟条件下香烟HCN的变化规律,实验模拟了100 ml/min到400 ml/min不同的采样流速和17%、22%、30%、40%等氧气氛围下香烟燃烧释放的HCN浓度。结果表明,单位时间内香烟燃烧过程释放的HCN浓度与采样流速和氧气浓度正相关,而整个燃烧过程中释放的HCN总量与氧气浓度负相关。本工作的开展为进一步研究香烟燃烧过程中的HCN的生成机理提供了基础,同时也为在近红外波段实现烟气中HCN以及其他痕量气体的测量提供了一种有效借鉴。

关 键 词：氰化氢 激光吸收光谱 香烟燃烧  ALLAN方差

分 类 号：O433.1]