概要
吸収分光は、離れている場所や難しい環境下においてガス濃度を測定する最適な方法です。原子または小さい分子に向いております。大きな分子に関してはラマン分光をご検討下さい。
ガスとの相互作用で3つの異なるプロセスがあります。吸収、自然放出、誘導放出です。吸収分光において、吸収と自然放出は相互に関連するプロセスです。
吸収分光は、レーザー光をサンプルガスを封入した容器（ガスセル）に入射し測定します。サンプルガスの吸収線を越えてレーザー波長をチューニングする時に、光の強度の1部がガスに吸収され、少しの遅延があり光が出て来ます。出てきた光は方向性が失われ、全ての方向に放出されます。その結果、吸収線において光強度は弱まります。
吸収分光を行うには、波長可変レーザーシステムとフォトディテクタが必要です。一般的なセットアップは、波長可変ダイオードレーザーとレーザーコントローラの構成です。コントローラで実験対象ガスの吸収線付近で出力波長を可変します。2つ目のビームとして、ノイズレベルを下げる参照光を使用します。両方のレーザービームをバランスレシーバーに入射、その差を測定し、純粋な吸収値を割り出します。この方式はppm領域でのガス濃度を測定することができます。
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