1、石英音叉增強(qiáng)型光聲光譜（QEPAS）技術(shù)是一種新型的光聲光譜檢測(cè)技術(shù)，通過(guò)使用一個(gè)具有高品質(zhì)特性的音叉式石英晶振代替?zhèn)鹘y(tǒng)光聲光譜技術(shù)中寬帶麥克風(fēng)，使其擁有了動(dòng)態(tài)范圍大、結(jié)構(gòu)小型化的特點(diǎn)。通常QEPAS傳感器配備聲共振管來(lái)增強(qiáng)光聲信號(hào)，進(jìn)而提高系統(tǒng)的探測(cè)靈敏度。共振管一般有兩種配置，一種是共軸配置，一種是離軸配置。共軸配置的光聲光譜分析儀對(duì)光束質(zhì)量要求高，通常使用激光器作為光源，因此普遍具有儀器成本高、靈活性差等缺點(diǎn)。
　　本文所研

2、究的基于LED光源的離軸石英增強(qiáng)型光聲光譜（OB-QEPAS）系統(tǒng)，具有光路調(diào)節(jié)方便、儀器成本低等優(yōu)點(diǎn)，其探測(cè)靈敏度與共軸設(shè)備基本相當(dāng)，基于該構(gòu)型的氣體傳感器易于工業(yè)化生產(chǎn)。
　　本課題在系統(tǒng)地研究了離軸石英增強(qiáng)型光聲光譜技術(shù)特性的基礎(chǔ)上，對(duì)微型聲學(xué)共振管進(jìn)行了理論和實(shí)驗(yàn)的研究，建立了離軸共振管最佳尺寸的數(shù)學(xué)模型，對(duì)離軸的聲學(xué)共振管進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。在理論和實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合ARM+Windows CE軟硬件技術(shù)設(shè)計(jì)開發(fā)了測(cè)量系統(tǒng)。

3、整個(gè)系統(tǒng)按照功能劃分為四個(gè)模塊：①紅外光源發(fā)射系統(tǒng)②光譜測(cè)聲模塊③ARM控制系統(tǒng)④數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
　　本文最后搭建了以CO2為目標(biāo)氣體，以中心波長(zhǎng)在4.36μm的MIR-LED為光源的OB-QEPAS系統(tǒng)來(lái)檢測(cè)系統(tǒng)的靈敏度，并對(duì)實(shí)驗(yàn)得到的光聲信號(hào)和濃度之間進(jìn)行了最小二乘法的線性擬合和數(shù)據(jù)處理。處理結(jié)果最后得到系統(tǒng)的檢測(cè)極限達(dá)到ppm量級(jí)，相應(yīng)的歸一化噪聲等效吸收系數(shù)（NNEA）達(dá)到了10-8量級(jí)。實(shí)驗(yàn)表明，基于LED光源的OB-Q